Die Böden im Raum Hameln und ihre ökologische Leistungsfähigkeit

Transkript

1 Die Böden im Raum Hameln und ihre Dr. Hartmut Geries, Gleichen-Reinhausen Terra Preta eine Alternative für den Landkreis Hameln-Pyrmont? , Hochschule Weserbergland

2 Boden = Durchdringungssphäre Lithosphäre - Atmosphäre - Hydrosphäre - Biosphäre Quelle: Aspekte und Grundlagen der Bodenkunde (Agrarpedologie, Göttingen) 2

3 Was ist Bodenfruchtbarkeit? Die Fähigkeit des Bodens, Pflanzen als Standort zu dienen und Pflanzenerträge zu produzieren Speichervermögen des Bodens für pflanzenverfügbares Wasser Korngrößenzusammensetzung, Humusgehalt Vorrat und Verfügbarkeit von Nährstoffen Ton-/(Schluffgehalt), Humusgehalt Optimales Bodengefüge ph-wert, Ton-/Humuskomplex Geries Ingenieure GmbH Terra Preta eine Alternative für den Landkreis Hameln-Pyrmont?, Workshop am

4 Die Böden im Raum Hameln und ihre Auenboden der Weserniederterrasse Podsol Bodenübersichtskarte Landkreis HamelnPyrmont (BÜK 50) Rendzina Parabraunerde aus Löss Quelle: Bodenkarten WMS - Dienst LBEG Geries Ingenieure GmbH Terra Preta eine Alternative für den Landkreis Hameln-Pyrmont?, Workshop am

5 Mittlere Parabraunerde aus Lösslehm Bodenschätzung: SL 3 Lö 69/70 Bodeneigenschaften: > Nutzung: Acker > Durchwurzelungstiefe: 11 dm > Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes: 400 mm > nutzbare Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes: 240 mm > Standörtliches Verlagerungspotenzial: sehr gering Ah-Horizont Pflughorizont mittel toniger Schluff (Ut3), schwach humos (h2) Al-Horizont Auswaschungshorizont mittel toniger Schluff (Ut3), Bt-Horizont Tonanreicherungshorizont, stark toniger Schluff (Ut4) 5

6 Tiefer brauner Auenboden (Vega) aus Weser-Hochflutlehm Bodenschätzung: L 1 Al 93/97 Bodeneigenschaften: > Nutzung: Acker > Durchwurzelungstiefe: 11 dm > Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes: 425 mm > nutzbare Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes: 272 mm > Austauschhäufigkeit: 52 % > Standörtliches Verlagerungspotenzial: sehr gering > Mineralisationspotenzial: hoch > Sickerwasserrate u. Acker: 219 mm Ap-Horizont Pflughorizont aus mittel tonigem Schluff; mittel humos M1-Bv-Horizont Mineralbodenhorizont aus Weser-Hochflutlehm; mittel toniger Schluff, schwach humos, verbraunt M2-Horizont Mineralbodenhorizont aus Weser-Hochflutlehm; mittel toniger Schluff, mittel humos 6

7 Rendzina aus Kalksteinzersatz des Oberen Muschelkalk Bodenschätzung: LT 5 V 46/40 Bodeneigenschaften: > Nutzung: Grünland > Durchwurzelungstiefe: 6 dm > Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes: 140 mm > nutzbare Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes: 90 mm > Austauschhäufigkeit: 250 % > Standörtliches Verlagerungspotenzial: sehr hoch > Sickerwasserrate u. Grünland: 350 mm Ap-Horizont Pflughorizont, stark toniger Schluff (Ut4) mittel humos (h3) Schwach steinig (x2) BvCv-Horizont Verbraunungshorizont, mittel schuffiger Ton (Tu3) stark bis sehr steinig (x4-5) Cv-Horizont Verwitterungshorizont, Kalksteinzersatz (Kstc.) 7

8 Bodentyp Auenboden Parabraunerde Rendzina Podsol Ausgangssubstrat Schwemmsediment Löss Kalkstein Flugsand eff. Wurzelraum Ackerkrume ~ 0 30 cm Feldkapazität (mm) Nutzbare Feldkapazität (mm) Humus (%) 2, ,5 Ges.-N / Ges.-C (kg/ha) 6.000/ / / / Ton (%) KAK pot (mmol/100g) Humusanteil an KAK (%) Bodenpunkte

9 Nitrat-Auswaschungsgefährdung (NAG) Parabraunerde aus Löss FKWe SWR SWR FKWe Austauschhäufigkeit 70 % 260 mm 400 mm 9

10 Nitrat-Auswaschungsgefährdung (NAG) Podsol aus Sand FKWe SWR SWR FKWe Austauschhäufigkeit 230 % 140 mm 340 mm 10

11 C-Gehalt in Ackerkrumen langjähriger Feldversuche (> 50 Jahre) 2,0 [%] Stallmist (~100 dt/ha*a) Mineralische Düngung ungedüngt 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Halle Lauchstädt Bonn 11

12 Humus-Gleichgewicht Der Humusgehalt ist in Abhängigkeit von: Klima Vegetation Bodenart Hydroregime.. rel. konstant 12

13 Kohlenstoff- und Stickstoffspeicherung im Boden bei Erhöhung des Humusanteils 1 ha = m² Pflughorizont (Ah) 0,3 m = m³ x 1,5 (Dichte) = kg = t t enthalten: ~ 2 % Humus ~ 90 t Humus ~ 1 % Kohlenstoff (C) ~ 45 t Kohlenstoff ~ 0,1% Stickstoff (N) ~ 4,5 t Stickstoff Erhöhung des Humusgehaltes von 2 % auf 2,5 % ~ Zufuhr von kg Kohlenstoff/ha ~ Zufuhr von kg Stickstoff/ha 13

14 Problem der Schluff-Böden: Erosion 14

15 Erhaltung und Verbesserung der Bodenstruktur 15

16 16 Erhaltung und Verbesserung der Bodenstruktur 16

17 Ton/Humuskomplex (Lebendverbauung)

18 Ergebnisse zur N-Bilanz und zur Bodenfruchtbarkeit der LSR-Versuchsfläche HM 307 (Auenboden), TGG Hameln-Süd ( ) Auenboden (HM 307) Var. 100% Var. 0% 100 Ø-N-Zufuhr/a [kg N/ha] Relativerträge in % N-Bilanz Ø-N-Abfuhr/a [kg N/ha] Ø-N-Saldo/a [kg N/ha] N-Saldo/20 Jahre [kg N/ha] Ø N-Düngung kg/ha % 80% 50% 0% Parameter zur Bodenfruchtbarkeit Gesamt-Kohlenstoff (C) [%] 0,96 0,80 Gesamt-Stickstoff (N) [%] 0,14 0,10 Humusgehalt [%] 1,7 1,4 N-Vorrat in der Krume [kg N/ha]

19 Relativerträge der Langzeit-Stickstoff-Reduzierungs-Versuche (LSR) aus dem TGG Hameln-Süd der Jahre Ø-Ertrag dt/ha 100 WW 94 ZR 723 WW 46 ZR 669 WW 87 ZR 631 WW 35 ZR 433 WW 76 RA 30 WW 30 RA Relativertrag in % Ø N-Düngung kg/ha Auenboden (HM 307) Parabraunerde (HM 229) Braunerde-Ranker (HM 25) 19

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

21 Nitrat-Tiefenprofile eines Auenbodens und eines Podsols im Vergleich Wurzelzone Tiefe [cm] Dränzone Grenzwert Nitrat [mg/l] 100% 0% Podsol 21