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Soil reclamation, improvement, recultivation and conservation in Germany
Authors: Kuntze H. 
Published: February 2007

AbstractLand improvement has a long tradition in Germany. Therefore, the author gives an introduction pointing out the historic background as well as trends in theory and practice.Objectives of melioration are reclamation of land, site improvement, recultivation and soil conservation. In the past, land was reclaimed by clearing forests, building dykes and cultivating peatlands. This horizontal expansion has now ceased because of the lack of suitable land for reclamation.Instead, attempts are being made to improve certain sites by ”︁downward expansion”︁: the usable volume of soil is being increased by deep ploughing, subsoiling as well as combined drainage and irrigation in order to improve its productivity as well as its bearing capacity for heavy machines.Modern uses of melioration include the recultivation of open pits and refuse dumps. Agricultural engineering has developed further to ecological technology. Finally, the autor deals with preventive and improvement measures within the framework of soil conservation programs.
Investigations on photosynthesis and assimilate translocation in Daucus carota L. as influenced by a varied phosphorus supply and changes in the endogenous hormonal system following GA3 treatments
Authors: Bender L. , Stiebeling B. , Neumann K.‐H. 
Published: February 2007

AbstractInvestigations on phosphorous uptake, photosynthetic 14CO2 fixation, assimilate translocation and endogenous cytokinin concentrations were carried out with carrot plants at low and high level phosphorus supply. Source/sink relations were changed in favour of the source (shoot) and at the expence of the sink (root) by GA3 sprays. Following GA3 treatments the 2‐isopentenyl adenine (2iP) concentration in the tap root was strongly decreased. However, though sink development was drastically reduced due to this treatment, the concentration of translocated labelled assimilates (mainly sucrose) was almost doubled in the tap root as compared to the untreated controls. In plants optimally supplied with phosphorus growth, 2iP concentration in the tap root, photosynthetic CO2 fixation and assimilate translocation were considerably increased in comparison with the low phosphorus treatment.
Bronzezeitlicher Auftragsboden bei Rantum auf Sylt
Authors: Blume H.‐P. , Kalk E. 
Published: February 2007

AbstractDie Sohle eines bronzezeitlichen Grabhügels stellt einen tief humosen Boden dar. Dieser entstand wohl durch einen Auftrag sandiger Heide‐ und lehmiger Kleiplaggen, wodurch dessen ökologische Eigenschaften gegenüber normalen Ackerböden sandiger Sedimente beträchtlich verbessert wurden.
Quantification of nitrogen fixation by the peanut/Rhizobium symbiotic system in a virgin sandy soil
Authors: Moawad H. , El‐Din S. M. S. Badr , Khalafallah M. 
Published: February 2007

AbstractNitrogen balance studies were conducted to quantify the nitrogen fixed by peanut/Rhizobium symbiotic system under field conditions in a sandy soil. Large scale inoculation with three NifTAL strains of cowpea rhizobia, 1000, 169, 1371 was done using two inoculation techniques: peat‐based inoculant or injection of inoculant with irrigation water through an injection tank attached to the central pivot system.The results show nitrogen fixation amounting up to 186 kg N ha−1 in peat‐based inoculant and 171 kg N ha−1 in liquid inoculant injected through the irrigation system. However, no significant differences in yield response were recorded between both inoculation techniques.
Exchange equilibria of potassium in soils. III. Effect of K‐fertilization on K‐Ca exchange
Authors: Poonia S. R. , Niederbudde E. A. 
Published: February 2007

AbstractExchange behaviour of potassium versus calcium in relation to K‐fertilization of four soils from Bavaria, viz. Aquic Hapludalf (Kreutenbach), Aquic Chromudert (Groeben), Typic Hapludalf (Geldersheim) and Typic Humaquept (Anglberg), having a wide range after K fertilization in their cation exchange capacity and clay mineralogy was investigated. Experimental results were analysed using Q/I, thermodynamic and empirical approaches.Application of K decreased the potential buffering capacity (PBCoK) and increased ARoK in all the four soils; Q/I curves followed a second degree polynomial regression.The negative value of standard free energy of K‐Ca exchange (ΔGo) decreased with the application of K in all soils. The values of Gapon (KG) and Vanselow (KV) selectivity quotients, particularly at low K‐saturation, became small with the application of K. KV was more strongly K‐saturation dependent than KG. The experimental results have been discussed in the light of quantity and type of glycerol‐18 Å‐minerals.
Natural and anthropogenic components of soil acidification
Authors: Ulrich Bernhard 
Published: February 2007

AbstractThe following 8 theses are theoretically founded and experimentally quantified.1. Rocks contain only bases and no acid precursors. Therefore, with the exception of sulfide containing rocks, soils cannot acidify as a result of atmospheric rock weathering.2. A consumption of protons in rocks and soils results in a decrease of their acid neutralizing capacity (ANC) and can result in the buildup of a base neutralizing capacity (BNC). Strong soil acidification leads to the formation of stronger acids from weaker acids in the solid phase; this may be connected with a decrease in the BNC.3. Weak acids (carbonic acid) lead in geological times to the depletion of bases without a larger accumulation of labile cation acids. Strong acids (HNO3, organic acids, H2SO4) can lead within a few decades to soil acidification, i.e. to leaching of nutrient cations and the accumulation of labile cation acids.4. The acid input caused by the natural emission of SO2 and NOx can be buffered by silicate weathering even in soils low in silicates.5. The cause of soil impoverishment and soil acidification is a decoupling of the ion cycle in the ecosystem.6. Acid deposition in forest ecosystems which persists over decades leads to soil acidification.7. Formation and deposition of strong acids with conservative anions (SO4, NO3) shifts soil chemistry into the Al or Al/Fe buffer range up to great soil depth. In such soils eluvial conditions prevail throughout the solum and even in upper part of the C horizon: in connection with the decomposition of clay minerals, Al and eventually Fe are being eluviated. The present soil classification does not include this soil forming process.8. In the long run, soil acidification by acid deposition results in the retraction of the root system of acid tolerant tree species from the mineral soil, and in water acidification.
Die Bedeutung der Aggregierung für die Nährstoffsorption in Böden
Authors: Horn Rainer 
Published: February 2007

AbstractAn Proben von zwei unterschiedlich texturierten und strukturierten Böden (mäßig saure Braunerde aus devonischem Tonschiefer und Pelosol‐Pseudogley aus Keuperton) wurde der Einfluß der Aggregierung auf Körnung und Kationenaustauschkapazität untersucht. Von Gesamtboden (< 2mm), natürlichen und homogenisierten Aggregaten der Größe 5–8 mm sowie getrennt homogenisierten Aggregataußen‐ und ‐innenbereichen hatten stets die unzerstörten Aggregate die niedrigste KAK. Außerdem wies der Innen‐ eine geringere KAK auf als der Außenbereich der Aggregate mit seiner feineren Körnung. Unter der Voraussetzung, daß mit der Aggregatlagerungsdichte auch die Tortuosität innerhalb eines Aggregates steigt und auch Lösungsprozesse vorwiegend an der Außenhaut der Aggregate erfolgen, werden meßbare Unterschiede in der Element‐verteilung im Aggregat erklärlich.
Wirkung von Gummimehl auf Phaseolus vulgaris
Authors: Schulz Magdalena 
Published: February 2007

AbstractPhaseolus vulgaris wurde in Sandkultur mit Gummimehl angezogen. Gummimehl verursachte auf den Adern rotbraune und schwarze Punkte und Flecken sowie ausgedehnte Chlorosen der Blätter. In Leitbündeln und Mesophyll traten Fehldifferenzierungen auf. In allen Geweben wurden braune, z.T. mit Mangan angereicherte Substanzen abgelagert. Nach 49 Tagen wurden die Pflanzen auf Bor, Cadmium, Mangan und Zink analysiert. Zinktoxizität wurde danach als primäre Schadensursache angesehen, ferner wurden Bormangel und Manganüberschuß hervorgerufen.
Zur nitrifikationshemmenden Wirkung von Dicyandiamid zu Gülle in der Zeit zwischen Spätherbst und Frühjahr
Authors: Vilsmeier Klaus , Amberger Anton 
Published: February 2007

AbstractIn Modellversuchen wurde der Einfluß verschiedener Bodentemperaturen auf die Nitrifikation von Gülle ohne und mit Zusatz des Nitrifikationshemmstoffes Dicyandiamid sowie der Abbau von Dicyandiamid untersucht.1. Der NH4‐N der Rindergülle wurde bei 4°C bzw. 0°C in der Klimakammer innerhalb von 10 bzw. 30 Wochen völlig nitrifiziert. Dicyandiamid verzögerte die NO3‐Bildung im ersten Fall um ca. 15 Wochen (Dicyandiamid war nach 25 Wochen vollständig abgebaut), im letzteren Fall über 30 Wochen hinweg.2. Wurde in der Klimakammer der Gang der Bodentemperatur von Oktober bis April simuliert, erfolgte bereits innerhalb der ersten vier Wochen eine vollständige Nitrifikation des Ammonium, mit Dicyandiamid hingegen erst nach 30 Wochen.3. Gülle mit Boden gemischt und in Polyäthylenflaschen in die Ackerkrume eingegraben wurde, wenn Anfang November ausgebracht, bis Februar, wenn Anfang März ausgebracht, bis April nitrifiziert. Mit DCD‐Zusatz war jedoch Mitte Mai erst 1/4 der März‐Gülle bzw. kaum die Hälfte der November‐Gülle umgesetzt. Zum gleichen Zeitpunkt waren noch jeweils ca. 30% der vorgelegten Dicyandiamid‐Menge nachweisbar.
Auswaschung von Nährstoffen durch sauren Nebel aus jungen intakten Fichten (Picea abies)
Authors: Mengel Konrad , Lutz H.‐J. , Th. Breininger M. 
Published: February 2007

AbstractEs wurde der Einfluß von saurem Nebel auf die Auswaschung von Mineralstoffen und Kohlenhydraten aus Nadeln von fünfjährigen Fichten (Picea abies) untersucht. Die Nebel wurden aus einem Gemisch von H2SO4 und HNO3 (2:1) hergestellt mit pH‐Werten von 2,75 (saure Variante) und 5 (Kontrollvariante). Der saure Nebel wusch signifikant höhere Mengen an K, Ca, Mg, Mn und Zn sowie Kohlenhydraten aus den Nadeln als der „Kontrollnebel”︁. Die absoluten Mengen an ausgewaschenen Mineralstoffen waren jedoch gering und betrugen nur wenige % der in den Nadeln vorhandenen Mengen. Mit Ausnahme von Zn, hier belief sich die ausgewaschene Menge etwa auf die Menge, die in Nadeln normalerweise vorhanden ist. Dennoch war bei Versuchsende der Zn‐Gehalt in den Nadeln mit saurer Nebelbehandlung nicht niedriger als der Gehalt in den „Kontrollnadeln”︁. Dieser Befund läßt vermuten, daß die ausgewaschene Zn‐Menge schnell durch Zn‐Aufnahme kompensiert wurde.Bei Versuchsende zeigten sich an den Nadeln der „sauren Nebelvariante”︁ Schadsymptome; an den älteren Nadeln eine Aufhellung, bei den Nadeln des 1. Jahrganges ausgeprägte rötliche – braune Verfärbungen. Allen Nadeln der „sauren Nebelvariante”︁ fehlte der Glanz, der für die Nadeln der Kontrollvariante typisch war. Diese Symptome entsprachen denen von Freilandfichten mit „Lametta‐Syndrom”︁. Untersuchungen mit dem Raster‐E‐Mikroskop ließen deutliche Schäden im Wachsüberzug der mit saurem Nebel behandelten Nadeln erkennen.
Einfluß exogen veränderter „source‐sink”︁‐Beziehungen auf die Anzahl der Endospermzellen und die Kornentwicklung bei Sommerweizen
Authors: Natt Christine , Höfner W. 
Published: February 2007

AbstractAn Sommerweizen in 2jährigen Gefäßversuchen wurde die Relation von „source”︁ zu „sink”︁ durch Beschattung der Pflanzen zu verschiedenen Zeiten nach der Blüte, durch Entfernung der Fahnenblattspreiten oder durch Phytohormonbehandlung der Ähren verändert.Die Auswirkungen der Behandlung wurden anhand der Anzahl an Endospermzellen/Korn, des Einzelkorngewichts und des Kornertrags ermittelt.Das Maximum an Endospermzellen wurde bei ungehinderter Belichtung 2 bis 3 Wochen nach Blühbeginn erreicht. Die Assimilatspeicherung in diesen Zellen hängt von der Lichtintensität während der gesamten Kornfüllungsphase ab.Beschattung der Pflanzen von Blühbeginn bis zur Reife reduzierte mit 23–34% am stärksten den Kornertrag, wobei die Anzahl an Endospermzellen ebenfalls, aber weniger stark (7–16%) abnahm. Dieselbe Reduzierung der Endospermzellenzahl trat bei Beschattung der Pflanzen von Beginn bis 15 Tage nach der Blüte auf. Bei anschließender normaler Belichtung bis zur Reife nahmen die Einzelkorngewichte dieser Pflanzen stark zu. Keine Verringerung der Endospermzellenzahl war bei Beschattung im Zeitraum vom 15. Tag nach Blühbeginn bis zur Reife zu beobachten. Jedoch nahmen in dieser Variante das Einzelkorngewicht und der Kornertrag gegenüber der Kontrolle deutlich ab (12–13%).Entfernen der Fahnenblattspreiten zum Zeitpunkt der Blüte führte im Einzelpflanzenversuch zur Abnahme der Anzahl an Endospermzellen im Korn (um 6–11%), des Einzelkorngewichts (10–29%) und des Kornertrages (15–25%).Mit CCC und Ancymidol behandelte Pflanzen reagierten auf Beschattung mit der gleichen Abnahme der Endospermzellenzahl, aber mit einem stärkeren Absinken der Einzelkorngewichte im Vergleich zu Kontrollpflanzen. Die Unterschiede zwischen den Beschattungsvarianten blieben dabei bestehen.Die Ergebnisse der Beschattungsversuche bestätigen, daß die Anzahl der Endospermzellen nicht allein für das Einzelkorngewicht bestimmend ist.Eine Ährenbehandlung mit Kinetin und Abscisinsäure hatte im Einzelpflanzenversuch keinen Einfluß auf Endospermzellenzahl und Einzelkorngewicht. Abscisinsäure jedoch verminderte die Anzahl der Körner/Ähre.
Verhalten einiger radioaktiver Nuklide (freigesetzt durch den Reaktorunfall in Tschernobyl) in typischen Böden Norddeutschlands
Authors: Giani Luise , Gebhardt Harald , Gusy W. , Helmers H. 
Published: February 2007

AbstractErste Untersuchungen nach dem Reaktorunfall in Tschernobyl zum Verhalten der Radionuklide J‐131, Cs‐134, Cs‐137, Ru‐103 und Ru‐106 in typischen Böden Norddeutschlands (humnusreichem und humusarmen Podsol, Pseudogley und Marsch) ergaben, daß nach anfänglicher Tiefenverteilung der Nuklide keine weitere Verlagerung mehr stattfand. Cs‐134 konnte im allgemeinen nur bis 4–6 cm Bodentiefe nachgewiesen werden, gleiches gilt für Ru‐103 im Pseudogley und humusreichen Podsol. Im humusarmen Podsol und Marschboden war Ru‐103 dagegen in tieferen Bodenabschnitten nachzuweisen als Cs‐134. Im allgemeinen waren im Untersuchungszeitraum stets über 90% des Cs‐134 in den obersten Subproben der untersuchten Böden vorhanden. Der prozentuale Ru‐103‐Anteil lag nur beim humusreichen Podsol und Pseudogley über 90%, beim humusarmen Podsol und Marschboden dagegen bei 70 und 76%.
Field study of soil aeration status in presence of shallow water table
Authors: Ragab R. A. , Amer Fathi 
Published: February 2007

AbstractSoil aeration status in cropped lacustrine deposit soil with shallow water table has been studied. Under surface irrigation practice: oxygen concentration, redox potential, and moisture content have been determined at different depths; also the water table fluctuation was recorded. It was found, through quantitative relationships, that only at 30 cm or less above the water table the soil aeration status is highly related to changes in water table depth. The obtained relations allow to estimate to which depth the water table should be lowered, through increased irrigation efficiency or improved drainage systems, in order to achieve the desired aeration status.
Changes in sulphate concentration in an atmospheric‐polluted brown earth following a waterlogging‐drying cycle
Authors: Nevell W. , Wainwright M. 
Published: February 2007

AbstractChanges in the concentration of LiCl‐extractable sulphate were measured after an atmospheric polluted brown earth soil was saturated or waterlogged (at 4°C or 25°C) with either acid rain, dilute H2SO4 or deionized water. An initial marked flush of sulphate occurred in the soil following these treatments. Sulphate concentrations then decreased, however. After five weeks of saturation or waterlogging, the soils were allowed to dry out, and sulphate concentrations again increased. The results suggest that (a) sulphur may be cycled in atmospheric polluted brown earths and (b) the form and solubility of the element is influenced by soil water status.
Influence of subsoiling on the yield of sugar‐beets
Authors: Ide G. , Hofman G. , van Ruymbeke M. , Ossemerct C. 
Published: February 2007

AbstractRoot growth and yield of sugar‐beets were studied on two Belgian silt loam soils and one alluvial clay soil after subsoiling to a depth of 60 cm. The removal of the plough sole layer, characterized by penetration resistances > 3 MPa, resulted in an increase of the root quantity and a higher availability of water. As a consequence, a mean yield increase of 5 tons/ha for sugar‐beets was found on the subsoiled plots in drier years. The yield increase was accompanied by a higher uptake of nutritive elements.
Die kurzfristige pH‐Pufferung von gestörten und ungestörten Waldbodenproben
Authors: Kaupenjohann Martin , Hantschel Ralph 
Published: February 2007

AbstractAn drei Böden unter Fichte (Podsol und podsolige Braunerde aus Phyllit, eutrophe Braunerde aus Basalt) wurde das pH‐Pufferverhalten gestörter und ungestörter Proben nach H2SO4‐Zugabe in ökologisch relevanten Konzentrationen (pH 5.6–2.0) verglichen. Für die eutrophe Braunerde mit Krümelgefüge ergeben sich keine signifikanten Unterschiede. Es werden jeweils 80–99% der zugesetzten Protonen rasch durch Freisetzung von Ca und Mg neutralisiert. Die gestörte Probe des Podsols puffert weniger als 70% der zugesetzten Säuren. In ungestörter Lagerung wird bei einer Protonenbelastung von ca. 500 g H+/ha · h (bezogen auf 4 cm Bodentiefe) die maximale Pufferrate mit 185 g H+/ha · h erreicht. Das Pufferverhalten der podsoligen Braunerde nimmt eine Mittelstellung ein. Bei gestörten Proben beträgt der Anteil der Protonenpufferung am Eintrag 70–90%, während der natürlich gelagerte Boden seine maximale Pufferrate auch bei hoher Protonenbelastung nicht erreicht. Die Hauptpufferleistung wird durch Al‐Freisetzung erbracht.
Response of date palm to iron fertilization by trunk injection and soil application
Authors: Abo‐Rady M. D. K. , Ahmed H. S. , Ghanem M. 
Published: February 2007

AbstractTo study the response of date palm trees to Fe fertilization, two date palm cultivars, Khlas and Ruzaiz, were fertilized with different levels of FeEDDHA (trunk injected and through soil) and FeSO4 · 7H2O(trunk injected). Leaves were collected 100 days after iron application and analyzed for micronutrients.The injection with 100 g FeSO4 · 7H2O/tree increased the Fe contents in the leaves of both cultivars, and with 100 g FeEDDHA/tree in the leaves of Ruzaiz cultivar. Soil application of FeEDDHA was not effective. The contents of Cu, Mn and Zn in the leaves were not affected by Fe fertilization.
NMR and ESR investigation of the humification processes in defined vegetable starting materials
Authors: Almendros G. , Fründ R. , Gonzales‐Vila F. J. , Lüdemann H.‐D. , Martin F. 
Published: February 2007

AbstractThe C‐13 spectra at 75.4 MHz of various leaf and needle composts are studied as a function of the composting time, and the chemical changes observed are discussed.In addition, the C‐13 spectra of humic acids produced from typical composted Mediterranean horticultural and agricultural waste like grapevine prunings, grape husks and wheat straw are examined.The spectra from all materials show increasingly poorer resolution with increasing composting time.No new C‐13 signals to indicate the formation of new chemical entities are seen to occur during the process of composting.It is shown by quantitative ESR that the deterioration of the quality of the NMR spectra is not due to formation of additional free radicals during the composting process.
Effects of industrial liquid wastes on dinitrogen fixation and microflora of soils and waters
Authors: Fayez M. , Shahin R. R. 
Published: February 2007

AbstractPotential N2‐fixation was investigated in a number of samples representing soils and water courses under the effect of some industrial wastes in Helwan area of Egypt. Microbiological analysis of soil and water samples showed the general enrichment of fungi, actinomycetes and bacteria including N2‐fixers. Among asymbiotic N2‐fixers, azospirilla compared to azotobacters and clostridia were found to be present with rather higher densities in all samples tested. Generally, the microbial numbers increased by increasing the distance from the Industrial Complex at Helwan, which could be attributed to the high levels of salinity and total heavy metals near the factories. The results indicated that the industrial wastes near the factories exerted inhibitory effects on the acetylenereducing activity in soils, which seriously reduces their biological fertility. Such effects were decreased by getting away from the factories. Significantly negative correlations were recorded between densities of N2‐fixers or N2‐ase activity and salinity and total heavy metals content in both soil and water samples.
Organische Stoffgruppen im Mullhumus nicht kultivierter Böden mit besonderer Berücksichtigung der Stickstoff‐Fraktionen
Authors: Zucker Alfons , Zech Wolfgang 
Published: February 2007

AbstractIn vier genetisch und ökologisch unterschiedlichen Mullprofilen wurde die Verteilung organischer Stoffgruppen sowie die verschiedener Stickstoff‐Fraktionen untersucht. Es handelt sich um einen Braunen Auenboden (Eutrochrept) mit typischem L‐Mull unter Auenwald, einen Naßgley (Fluvaquent) mit Feuchtmull unter Auenwald, eine Rendzina (Rendoll) mit schwach entwickeltem F‐Mull unter Halbtrockenrasen und um eine Ranker‐Braunerde (Entisol) mit stark ausgeprägtem F‐Mull unter einem wildkrautreichen Feldrain.Die organische Substanz wird mit zunehmender Bodentiefe ärmer an wasserlöslichen‐, Nichtcellulose‐ und Cellulose‐Zuckern sowie an Ligninabkömmlingen, aber reicher an Aminozuckern, Proteinen und unbekannten organischen Stickstoff‐Komponenten. Die entscheidenden Veränderungen spielen sich im Übergangsbereich Streu bzw. Auflage und Mineralboden ab. Trotz dieser Gemeinsamkeiten bestehen deutliche Unterschiede zwischen den Profilen in Abhängigkeit von den Streulieferanten, der Genese der Böden und von ihrem Wasserhaushalt. Etwa 40 bis 50% der organischen Stoffe sind in den mineralisch geprägten Horizonten extrahier‐ und identifizierbar, wobei die Rendzina mit 41% den untersten, der Naßgley mit 50% den obersten Wert zeigen. Die organisch geprägten Horizonte weisen aufgrund verschiedener Vegetationsrückstände erhebliche Unterschiede in der Zusammensetzung der Stoffgruppen auf.Hydrolysierbarer unbekannter, nicht hydrolysierbarer und Pseudo‐Amid‐Stickstoff nehmen von den Streulagen zum Mineralboden im Braunen Auenboden von 34 auf 44, in der Rendzina von 27 auf 49% des Gesamt‐N zu; im Naßgley ergeben sich keine Veränderungen der Tiefenverteilung, in der Ranker‐Braunerde aber nehmen diese Stickstoff‐Formen mit zunehmender Bodentiefe von 52 auf 43% des Gesamt‐N ab. Umgekehrt verhalten sich Aminosäure‐, Aminozucker‐ und, weniger deutlich, echter Amid‐N. Anorganisch gebundener Stickstoff, das ist hier fast ausschließlich fixierter NH4‐N, erreicht maximal 5% des Gesamt‐N.