Stabilisierung und Umsatz der organischen Bodensubstanz in landwirtschaftlich genutzten Niedermoorfolgeböden

• Antragstellerin: Professorin Dr. Jutta Zeitz, seit 4/2018
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321751246

Moore speichern große Mengen an organischer Bodensubstanz (OBS) und sind oft durch landwirtschaftliche Nutzung entwässert. Dies führt zu Torfzersetzung und deutlichem Verlust an OBS. Geringmächtige Niedermoorböden entwickeln sich zu Nierdermoorfolgeböden (NFB), die eine Sonderstellung zwischen mineralischen und organischen Böden einnehmen. NFB enthalten auch nach langjähriger Nutzung noch hohe Anteile an OBS, die sich aus alten, torbürtigen Bestandteilen zusammensetzt. Andererseits besteht die OBS auch aus neueren Anteilen, welche durch Ernterückstände eingebracht wurden. Es ist unklar, wie die OBS in NFB vor Mineralisierung geschützt wird und wie sich die alten, rekalzitranteren Anteile auf die Stabilisierung und den Umsatz der OBS auswirken. Ziel des Projektes ist die Identifikation und Quantifizierung von Prozessen zur Stabilisierung der OBS in NFB und die Untersuchung des Einflusses alter OBS auf durchschnittliche Verweilzeiten und den Umsatz im Gesamtboden und in einzelnen funktionalen Pools. Dazu wird die OBS von benachbarten Mineralböden, NFB und Niedermoorböden untersucht. Alle Standorte stehen unter gleicher Nutzung, zeigen aber aufgrund unterschiedlicher hydrologischer Beeinflussung andere Bodenentwicklungen. Durch physikalische Fraktionierung der OBS in freie, okkludierte und mineralassoziierte Anteile werden funktionale Pools unterschiedlicher Stabilität und Umsatzraten quantifiziert. Der Einfluss alter OBS wird durch die Ermittlung der durchschnittlichen Verweilzeiten im Gesamtboden und den einzelnen Fraktionen mittels Radiokarbondatierungen untersucht. Zusätzlich werden die Umsatzraten der OBS in den untersuchten Böden durch Messung stabiler Isotope nach einem Vegetationswechsel von Grünland (C3) zu Mais (C4) bestimmt. Dieser Methodenansatz bietet erstmals detaillierte Informationen zur Dynamik der OBS in landwirtschaftlich genutzten NFB und bietet die Grundlage zur Modellierung des Umsatzes der OBS unter besonderer Berücksichtigung möglicher C- und N-Verluste. Die Projektergebnisse ermöglichen neue Einsichten in Mechanismen, die den Umsatz und die Stabilisierung der OBS beeinflussen und tragen somit zu einem besseren Grundlagenverständnis von Steuerungsprozessen des C-Kreislaufs in agrarisch genutzten Böden bei.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Christian Heller, bis 4/2018