Der organische Kohlenstoff im Boden (C_org) – Bedeutung, Bestimmung, Bewertung
Soil organic carbon (C_org) – importance, determination, evaluation

Abstract

Organic carbon is a precondition for soil formation and for the preservation of its fertility. It has a crucial importance for yield formation and for the environment, in particular for the global carbon cycle. Precision and accuracy of its determination is difficult due to the variability and heterogeneity in soil. In long-term field experiments on sandy soils the differences in soil organic carbon (C_org) between treatments ‘without fertilization’ and ‘optimally supplied’ amount partly less than 0.2% C_org. Moreover, even extreme changes in management cause annual changes of C_org of only less than 0.01%. Due to the high spatial and temporal variability the standard error of C_org is >0.1%. An evidence of the changes in soil C_org due to management requires investigations in regular intervals (annual, as far as possible) over a longer period (>20 years). At present, only the ‘Humus Balance Method’ (Humusbilanzmethode; VDLUFA 2004) is a reliable tool to estimate the organic matter supply in the field. Recommendations to conclude the organic matter supply level from difference of two C_org measurements are wrong and misleading. A reduction of the atmospheric CO₂-concentration by carbon accumulation in arable soils is not relevant. In sandy soils only about 10% of organic amendments are accumulated.

Der organische Kohlenstoff ist Voraussetzung für die Bodenbildung und für die Erhaltung seiner Fruchtbarkeit. Er hat damit für die Ertragsbildung und für die Umwelt, insbesondere den globalen Kohlenstoffkreislauf, eine entscheidende Bedeutung. Seine ausreichend genaue Bestimmung im Boden bereitet große Schwierigkeiten im Hinblick auf die zu fordernde Präzision und Treffgenauigkeit. Die Differenzen zwischen „ungedüngt“ und „optimal versorgt“ liegen auf Sandböden teilweise unter 0,2% C_org. Die jährlichen Veränderungen betragen selbst bei extremen Änderungen der Bewirtschaftung weniger als 0,01% C_org. Bedingt durch die hohe räumliche und zeitliche Variabilität ist die Fehlergrenze >0,1% C_org. Der Nachweis von Veränderungen der C_org-Gehalte im Boden erfordert Untersuchungen in regelmäßigen Abständen (möglichst jährlich) über einen längeren Zeitraum (>20 Jahre). Gegenwärtig kann nur mit der Humusbilanzmethode die Versorgung des Ackers mit organischer Substanz ausreichend sicher eingeschätzt werden. Empfehlungen, den Versorgungszustand des Bodens mit organischer Substanz aus dem Vergleich von zwei C_org-Messungen abzuleiten, sind falsch und irreführend. Eine Reduzierung der CO₂-Konzentration der Atmosphäre durch Kohlenstoffakkumulation im Boden ist für Ackerland praktisch nicht relevant. Es werden auf Sandböden nur etwa 10% der zugeführten organischen Primärsubstanz im Boden akkumuliert.

Keywords:

• soil organic carbon
• determination
• precision
• accuracy
• carbon sequestration
• humus balance method

Schlüsselwörter:

• Organischer Kohlenstoff im Boden
• Bestimmung
• Präzision
• Treffgenauigkeit
• Kohlenstoffakkumulation
• Humusbilanzierungsmethode

Notes

1. Vergl. Sonderheft „Archives of Agronomy and Soil Science“, 41 (6), 1997, 425–548 und Körschens et al. 1998.

2. Vergl. D. Rasch (Hrsg.), 1987, Biometrisches Wörterbuch, VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, Berlin.