Die Wirkung von Düngungsänderungen auf die mikrobielle Aktivität von Löss‐Schwarzerde nach 96 Jahren differenzierter organischer und mineralischer düngung im “Statischen Düngungsversuch”; Bad Lauchstädt

Abstract

Über den Zeitraum, in dem langjährige Düngungsänderungen die mikrobielle Aktivität eines Bodens in Abhängigkeit vom C_org‐Gehalt beeinflussen, liegen bisher wenige Kenntnisse vor. Auf ausgewählten Prüfgliedern des Statischen Dauerdüngungs versuches Bad Lauchstädt wurde die Langzeitwirkung differenzierter Düngung in Abhängigkeit vom C_org‐Gehalt des Bodens auf die mikrobielle Aktivität von Löß‐Schwarzerde untersucht. Geprüft wurden die Parameter mikrobielle Biomasse, die Enzyme Protease, β‐Glucosidase, alkalische Phosphatase und Dimethylsulfoxidreduktion, sowie das Mineralisierungsvermögen des Bodens und der Anteil des heißwasserlöslichen Kohlenstoffs (C_hwl). Die Ergebnisse zeigen, dass nach 20 Jahren organischer bzw. fehlender Düngung das Ausgangsniveau der mikrobiellen Aktivität der Vergleichsprüfglieder noch nicht erreicht worden ist. Die Unterlassung einer organischen Düngung auf LößSchwarzerde führte in Abhängigkeit vom C_org‐Ausgangsniveau zu einer Abnahme der mikrobiellen Biomasse zwischen 22 und 31%. Bei Unterlassung einer mineralischen Düngung sank die mikrobielle Biomasse um 13–15%. Die Zufuhr von 15t/ha.a Stalldung zu den Prüfgliedern mit organisch schlecht versorgtem Boden führte mit der Erhöhung des C_org‐Gehaltes zu einem Anstieg der mikrobiellen Biomasse um 31–39%. Zwischen C _org, C_hwl, CO₂‐Freisetzung und mikrobieller Biomasse bestehen enge Beziehungen. Die Enzymaktivitäten zeigten ein differenziertes Verhalten.

Langjährige organische und mineralische bzw. unterlassene Düngung hatte eine nachhaltige Wirkung auf die mikrobielle Aktivität von Löß‐Schwarzerde. Ein Fließgleichgewicht stellt sich demnach auch bei mikrobiellen Parametern erst nach längeren Zeiträumen ein.

Previously, little has been known about the period in which long‐term fertilization alterations affect the microbial activity of a soil depending on the C_org content. The long‐term effect of different fertilization on the microbial activity of Haplic Chernozem depending on the C_org content of the soil was investigated at selected test sections of the Static Long‐term Fertilisation Experiment in Bad Lauchstädt. The parameters studied were microbial biomass, the enzymes protease, β‐glucosidase and alkaline phosphatase, dimethyl sulphoxide reduction, the soil's mineralization capacity, and the proportion of carbon soluble in hot water. The results show that even after 20 years of organic or no fertilization, the initial level of microbial activity of the reference test sections is not reached. Depending on the initial C_org level, no organic fertilization on Haplic Chermozem led to a decrease in the microbial biomass of 22–31%. With no mineral fertilization, the microbial biomass declined by 13–15%. Adding 15t/ha‐a manure to soils with poor organic nutrition led with the increase in the C_org level to the microbial biomass rising by 31–39%. Close links exist between C_org, C_hwl, CO₂ release and microbial biomass. Moreover, the enzyme activities varied. Organic and mineral fertilization for several years has a lasting effect on the microbial activity of Haplic Chernozem. Consequently, microbial parameters only attain a steady state after a considerable period of time.

Stichwörter:

• Mikrobielle Biomasse
• Enzymaktivitäten
• C‐Mineralisierung
• Düngung

Keywords:

• Microbial biomass
• enzyme activities
• C‐mineralization
• fertilization

Notes

Umweltforschungszentrum Leipzig‐Halle GmbH, Sektion Bodenforschung, Theodor‐Lieser‐Straße 4 D‐06120 Halle/S.