Bodenmikrobiologische Untersuchungen an Boden-Dauerbeobachtungsflächen

Bodenmikrobiologische Untersuchungen an Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) des Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume (LLUR) in Schleswig-Holstein

Projektbeschreibung

Im Rahmen des vorsorgenden Bodenschutzes werden zur Kennzeichnung und Beobachtung von Veränderungen in Böden in Schleswig-Holstein seit 25 Jahren ca. 40 Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) betrieben. Diese Böden unterliegen unterschiedlicher Nutzung. Das Untersuchungsprogramm umfasst bodenkundliche Feldaufnahmen, bodenphysikalische und -chemische Untersuchungen, Wasserstandsmessungen und die Dokumentation betriebsbezogener Daten (Schlagkarteien) sowie bodenmikrobiologische, bodenzoologische und vegetationskundliche Untersuchungen. Die Ziele der Boden-Dauerbeobachtung sind 1. Die Beschreibung des aktuellen Zustandes der Böden, 2. Die langfristige Überwachung der Veränderung der Böden und 3. Die Ableitung von Prognosen für die zukünftige Entwicklung. Die im Projekt Boden-Dauerbeobachtung erarbeiteten Erkenntnisse sind Grundlage für Entscheidungen hinsichtlich nachhaltiger Nutzung und des langfristigen Schutzes des Bodens als Lebensgrundlage. Die Ergebnisse werden zur Bodenfunktionsbewertung und Erarbeitung von Bodenbelastungskarten herangezogen und dienen als Grundlage für bodenschutzfachliche Empfehlungen.

Am IfB werden seit 2011 die bodenphysikalischen, -chemischen und vor allem die mikrobiologischen Parameter der BDFs in der organischen Auflage und den Oberbodenhorizonten erhoben. Die Wachstumsbedingungen für die Bodenmikroorganismen werden anhand der Messung des pH-Wertes, dem Wassergehalt sowie der organischen und anorganischen C- und N-Gehalte bestimmt. Zudem wird die mikrobielle Biomasse anhand unterschiedlicher Methoden, wie der Chloroform-Fumigations-Extraktionmethode (CFE) sowie der Substratinduzierten Atmung (SIR) mit Hilfe des Sapromaten und der Heinemeyeranlage erfasst. Aussagen, ob die vorhandenen Mikroorganismen aktiv sind, werden über die Bestimmung der Basalatmung, die potentielle Arginin-Ammonifikation sowie die Atmungsaktivierungs-, metabolischen und mikrobiellen Quotienten getroffen. Die bisherigen Ergebnisse der bodemikrobiologischen Untersuchungen spiegeln vor allem die Nutzungsart (intensiv oder extensiv; Acker, Grünland oder Wald) sowie das Ausgangssubstrat wider. Auswirkung von Änderung der Bewirtschaftungsmaßnahmen oder des Klimas lassen sich noch nicht sicher abgrenzen.

Publikationen

• Woloszczyk, P., Fiencke, C., Elsner, D.-C., Cordsen, E., Pfeiffer, E.-M., 2020. Spatial and temporal patterns in soil organic carbon, microbial biomass and activity under different land-use types in a long-term soil-monitoring network. Pedobiologia 80, 150642. doi: 10.1016/j.pedobi.2020.150642
• Woloszczyk, P., 2019. Integrierte Verfahren zur ökologischen Bewertung schleswig-holsteinischer Boden-Dauerbeobachtungsflächen unter besonderer Berücksichtigung mikrobiologischer Größen. Dissertation Universität Hamburg. Hamburger Bodenkundliche Arbeiten 97, 146 S.

Abschlussarbeiten

• MSc: Martina Lensing-Burgdorf, Elisa Toth, Camille Homeyer, Jonas Reinhard, Sergej Renner, Julia Bußmann, Ronja Tigges, Anika Ruffert
• BSc: Ina Bosse, Meret Carstensen, Peter Klink, Elisa Toth

Kooperationspartner

• Institut für Angewandte Bodenbiologie GmbH (IFAB), Sondenkamp 59 + 62, 22337 Hamburg
• Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume (LLUR) Schleswig-Holstein, Hamburger Chaussee 25, 24220 Flintbek

MitarbeiterInnen am Institut für Bodenkunde

• Technische Angestellte: Birgit Grabellus