bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Influence of Redox Potential and Plant Species on the Uptake of Nickel and Cadmium from Soils
Authors: Brown Patrick H. , Dunemann Lothar , Schulz Rudolf , Marschner Horst 
Published: February 2007

AbstractThe influence of soil redox potential on the uptake of nickel and cadmium from three soils was studied in a pot experiment with oat (Avena sativa L. cv. Pirol) and rye‐grass (Lolium multiflorum L. cv. Lema). The soils used were a Luvisol (naturally low in Ni and Cd), a sewage‐sludge amended Luvisol (anthropogenic enrichment of Ni and Cd) and a Cambisol (naturally high in Ni and Cd).Nickel and Cd supplied in sewage‐sludge amendments were several times more available for plant uptake than those present naturally in the soil. Short term decreases in soil redox potential, as a result of soil flooding, had little effect on the availability of Ni and Cd from sludge amended soils, but resulted in a substantial increase in Ni and Cd availability in the soil naturally high in Ni and Cd. In general, increases in soil solution concentrations of Ni and Cd, due to sludge amendment or changes in soil redox potential, resulted in increased Ni and Cd concentrations in the aerial parts of plants. Nickel concentrations in the grain of oat increased with increasing Ni concentration in the soil solution, whereas grain Cd concentrations did not. In contrast, Cd concentrations in vegetative parts of both oat and rye‐grass were strongly affected by soil type and sludge‐amendment. In all treatments Ni concentrations in the grain were much higher than in the vegetative parts, whereas Cd concentrations were always higher in vegetative parts than in the grain.Tissue Ni concentrations correlated well with DTPA extractable soil Ni but only poorly with total soil Ni. Differences in the availability and uptake of Ni and Cd in response to soil type, environmental conditions and plant species suggest that the use of total soil‐metal content to regulate the use of sewage sludge on agricultural land is inappropriate.
Effect of aggregation on potassium flux in a structured soil
Authors: Horn Rainer , Taubner Heidi 
Published: February 2007

AbstractThe effect of aggregation on nutrient release by diffusion has been determined for potassium for a well structured P horizon of a Vertic Cambisol. The results clearly demonstrate that homogenization of soil material produces an increase of the potassium release by diffusion compared to that from single natural aggregates. The bigger the aggregates are the smaller is the potassium release related to unit mass per unit time, because of the longer flow paths in bigger aggregates. If the results are related to unit surface, bigger aggregates deliver significantly more potassium because of the smaller inter‐aggregate surfaces. Differences between potassium release out of differently sized aggregates further depend on the kind of extraction liquid. Values of the effective diffusion coefficient for potassium are smaller for single aggregates than for undisturbed soil samples.
Basaltverwitterung und Bodenentwicklung seit dem mittleren Tertiär auf Lanzarote, Kanarische Inseln (Profil Malaya Chica)
Authors: Schüle Julia , Stahr Karl , Zarei Mehdi , Jahn Reinhold 
Published: February 2007

AbstractEin polygenetischer Boden auf tertiärem (Miozän) Basalt im Norden Lanzarotes (Kanarische Inseln, Spanien) wird untersucht und die bodenbildenden Prozesse seit dem ausgehenden Tertiär in einem semiariden Bereich werden rekonstruiert.Die Auswertung der Feld‐ und Laborarbeiten (Carbonat, Körnung, oxalat‐ und dithionitlösliche Oxide, KAK, Tonminerale, Mikromorphologie) ließ die Entwicklungsgeschichte des Profils erkennen. Seit dem Miozän wurden mindestens sieben zeitlich aufeinanderfolgende und durch Erosion, Materialzufuhr und/oder Klimaänderungen ausgelöste Bodenbildungsphasen wirksam.
Fluoreszenzmikroskopisch bestimmte mikrobielle Biomasse und deren Beziehung zum Gesamtkohlenstoffgehalt und zur Dehydrogenaseaktivität in ausgewählten Bodenproben
Authors: Schuller Ekkehard 
Published: February 2007

AbstractIn der Gewässermikrobiologie bewährte Techniken zur epifluoreszenzmikroskopischen Bestimmung mikrobieller Biomassen wurden für die Untersuchung von Böden eingesetzt. Zum Arbeitsgang für die Biomassebestimmung gehörten Ultraschallbehandlung, Filtration mit Nuclepore‐Filtern, die Erfassung von Zellgrößenklassen und die gesonderte Zählung kleiner Bakterien. Die mikrobielle Biomasse eines Ackerbodens (Ap mit Slu) war nach der Ultraschallbehandlung fast doppelt so groß wie in unbehandelten Proben. In 16 wurzelfreien Proben, die unterschiedlichen Mineralböden entnommen worden waren, betrug die Bakterienbiomasse zwischen 0,22 und 7,50 mg C/g Boden. Sie übertraf damit die Pilzbiomasse im allgemeinen um den Faktor 2 bis 35. Bis zu 98% des organisch gebundenen Gesamtkohlenstoffs (Corg) im Boden war in der mikrobiellen Biomasse enthalten. In nicht landwirtschaftlich genutzten Oberböden war die Dehydrogenaseaktivität eng mit dem Corg‐Gehalt und der mikrobiellen Biomasse korreliert (n = 7, rmult = 0,972, α = 0,001).
Availability in Soil and Acquisition by Plants as the Basis for Phosphorus and Potassium supply to Plants
Authors: Jungk Albrecht , Claassen Norbert 
Published: February 2007

AbstractThis report summarizes research aimed at describing the processes and quantifying the factors affecting transfer of P and K from soil into plants. Soil properties related to availability and plant properties reflecting nutrient acquisition were determined. Their interactions in the rhizosphere and their importance for nutrient supply of plants were studied by a combination of measurements and calculations using a simulation model.Phosphorus and potassium uptake by roots decreased P and K concentration at the root surface and caused characteristic depletion profiles in the adjacent soil. The shape of the profiles depended on the effective diffusion coefficient, the concentration of the nutrient in soil, morphological properties of the roots and on influx into roots. The degree of depletion at the root surface indicated the proportion of the nutrient potentially available in the soil. The shape of the depletion profiles reflected the amount of the nutrient taken up by a root section. The parameters found to describe nutrient acquisition are (i) influx per unit root length, (ii) root length per unit shoot weight (root/shoot ratio), and (iii) the period of time a root section absorbs nutrients. Plant species differed considerably in these properties.In order to integrate the processes involved and to evaluate the importance of individual factors, the Claassen‐Barber model was used. Depletion profiles and nutrient uptake calculated with this model were in good agreement with measured values in a number of cases. However, at low P supply, plants absorbed substantially more P than the model predicted. This indicates that influx in this case is supported by mechanisms not properly taken into account yet.Influx per unit root length depends on morphological properties of and nutrient mobilization by roots. Root hairs increase root surface area per unit root length. In addition, because of their small diameter and geometric arrangement in soil, root hairs are specially apt to gain from diffusion when concentration gradients are small. This applies even more to VA‐mycorrhizae. Their hyphae are longer and thinner than root hairs and can thus deplete larger volumes of soil per unit root length.Root‐induced changes of soil pH increased the size of P depletion profiles, indicating that roots can mobilize soil P by this mechanism. Both acid and alkaline phosphatase enzyme activities were found to be markedly increased at the soil‐root interface suggesting that soil organic P may contribute to the P supply of plants.
Important factors in nutrient availability: Root morphology and physiology
Authors: Schubert Sven , Mengel Konrad 
Published: February 2007

AbstractNutrient availability in the soil is not only determined by chemical, physical, and micro‐biological factors but can be actively influenced by the plant root system. Various components of root activity have been studied in our laboratory during the last 10 years. The major findings are summarized and discussed with special emphasis on root morphology, cation‐anion imbalance and proton release, the mechanism of proton release and anion secretion. Large species differences in root morphology were found between red clover and rye‐grass. Root morphology was also found to be controlled by environmental and physiological factors. Experimental results obtained with different plant species suggest that proton release by plant roots is not primarily a consequence of excess cation uptake to achieve charge balance in the plant, but rather that active proton extrusion by ATPase activity creates a charge imbalance and a pH gradient which drive nutrient uptake. The pH gradient across the plasmalemma of root cells was also found to be essential for the retention of organic anions by plant roots.
N2‐fixing bacteria in the rhizosphere: Quantification and hormonal effects on root development
Authors: Martin P. , Glatzle A. , Kolb W. , Omay H. , Schmidt W. 
Published: February 2007

AbstractThe paper summarizes the results of a series of experiments on enumeration of N2‐fixing bacteria (diazotrophs) and hormonal effects of Azospirillum on root development. Numbers of N2‐fixing and N‐heterotrophic bacteria were determined on the root (rhizoplane plus “inner” root surface) and in the rhizosphere soil (0–3 mm from the root surface) of Arrhenatherum elatius, other forage grasses and some herbaceous plant species. Pot experiments involved freshly collected soil from an unfertilized grassland area containing its natural population of N2‐fixing bacteria. The MPN (most probable number) of diazotrophs in relation to the MPN of the total bacterial population was always lower on the root than in the rhizosphere soil, suggesting that diazotrophs were not selectively advantaged at the root surface. Supply of mineral nitrogen (NH4NO3) decreased the proportion of N2‐fixing bacteria at the rhizoplane as well as in the rhizosphere soil. Similar results were obtained when N was supplied via the leaves. The data suggest that N2‐fixing bacteria in the rhizosphere are poor competitors once they loose their competitive advantage of binding dinitrogen. Correspondingly, the increase in the MPN of the diazotrophs found during plant development was interpreted as a result of decreased available combined N in the rhizosphere. The proportion of N2‐fixing bacteria relative to the total number of bacteria was generally below 1%. Considering the potential amount of substrate released from the roots and the substrate requirement of the bacterial population, N2‐fixation was considered insignificant for plant growth under the given conditions. For the investigations on possible beneficial effects on plant development by bacterial hormones, Azospirillum brasilense was chosen because evidence suggests that amongst the soil bacteria releasing hormones, especially IAA, certain strains of this species are more important than other bacteria. Application of A. brasilense Cd (ATCC 29710) onto the roots of young wheat plants grown in soil increased the number of lateral roots, the total root length and the number of root hairs. Similar results were obtained after application of IAA. This suggests that IAA is an important factor responsible for the effects observed after inoculation with A. brasilense. The increase in root surface may improve acquisition of nutrients and enhance growth of plants. Another hormonal effect of A. brasilense was an increase in nodulation of Medicago sativa grown on agar. Again pure IAA resulted in a similar increase in nodule number. Increases in nodule number were only in part associated with a change in root morphology. Therefore an effect of IAA on the plant immanent regulation system for nodulation is likely.
Effect of VA Mycorrhiza on Dry Weight and Phosphorus Content in Shoots of Cereal Crops Fertilized with Rock Phosphates at Different Soil pH and Temperature Levels
Authors: Fabig BjöRn , Moawad Atef M. , Achtnich Wolfram 
Published: February 2007

AbstractThe influence of the VAM fungi Glomus macrocarpum and G. manihotis on shoot dry weight and P contents in the shoots of various graminaceous species was studied in pot culture experiments. The treatments included fertilization with different rock phosphates, four soil pH levels (pH 4.5, 5.5, 6.5, 7.5) and four soil temperatures (20, 25, 30, 35°C). The rock phosphate treatments were compared with soluble phosphate (mono calcium phosphate, MCP) and with a check (no P fertilizer, OP). Increases of shoot dry weight up to 143% could be found with mycorrhizal Triticum aestivum using Kodjari rock phosphate as P source. In the presence of VAM, Sorghum bicolor and T. aestivum fertilized with any of the rock phosphates, except Kola, produced yields comparable with those of plants fertilized with MCP, at soil pH 5.5 to 7.5 and at 25°C soil temperature. As the soil pH increased from 5.5 to 7.5 dry weight declined. Likewise, yields decreased with increasing soil temperature and at 35°C VAM showed no effect in all treatments.
Effect of Potassium Fertilizer Application on Physiological Parameters and Yield of Cotton grown on a Potassium deficient Soil
Authors: Xi Sun , Lihua Rao , Yongsong Zhang , Qizhao Ying , Caixian Tang , Lianxiang Qin 
Published: February 2007

AbstractA potassium fertilizer field trial was carried out on a coarse silty loamy soil, low in exchangeable K+ in the Zhejiang Province (People's Republic of China). Potassium fertilizer applications increased the leaf area, the chlorophyll concentration, and the CO2 assimilation of cotton grown on this K+ deficient soil. Potassium increased the activity of the cytochrome oxidase and nitrate reductase, increased the stomatal conductance and decreased the transpiration. The leaf tissue of K+ deficient plants was flaccid, the cuticle of leaves poorly developed and contrasted much with the leaves well supplied with K+ which were characterized by a full turgor and a well developed cuticle. According to these physiological effects of K+, potassium fertilizer application increased lint yield and improved cotton and seed quality.
Eine Titrationsmethode zur simultanen Bestimmung von H+ und Aluminium in NH4Cl ‐ Bodenextrakten
Authors: Trüby Peter 
Published: February 2007

AbstractDie Methode ermöglicht die potentiometrische Simultantitration von H+ und Aluminium in NH4Cl‐Bodenextrakten. Eingesetzt wird ein automatisches Titriergerät (METROHM E 636). Als Titer wird 0.04 M NaOH verwendet. Die Methode wurde zunächst an Standardlösungen aus H2SO4 und AlCl3 getestet. Die pH‐Kurve hat stets 2 eindeutig definierte Titrationsendpunkte bei pH 4.2 und pH 5.6. Die Wiederfindungsraten betragen i.a. zwischen 95 und 99%. Die Erprobung an realen Bodenextrakten erbrachte weitgehend identische pH‐Kurven und belegte die grundsätzliche Eignung der Methode. Der Fehler der Einzelmessung beträgt meist weniger als 5%.
Eine Methode zur Bestimmung austauschbarer Kationen in Waldböden
Authors: Trüby Peter , Aldinger Eberhard 
Published: February 2007

AbstractZur Bestimmung austauschbarer Kationen in Waldböden wurde eine einfache Extraktionsmethode mit NH4Cl entwickelt. An einer Serie von Böden Südwestdeutschlands wurde der Einfluß ausgewählter Extraktionsparameter (Reaktionszeit, Konzentration der Austauschlösung, Filtermedium etc.) auf die extrahierbaren Kationenmengen getestet und eine Standardisierung der Methode vorgenommen.Die Austauschreaktion ist in weniger als 4 h quantitativ abgelaufen. Für die erschöpfende Extraktion von K, Mg, Ca und Mn ist eine NH4Cl‐Konzentration von 0.05 Mol/1 ausreichend. Die Ausbeute an Al und Fe steigt im Bereich von 0.01 M bis 2 M mit der Konzentration der Extraktionslösung an. Der Austausch ist je nach Probe selbst bei Verwendung einer gesättigten Lösung nicht vollständig. Die Menge extrahierter Protonen ist weitgehend unabhängig von der NH4Cl‐Konzentration. Vermutlich stammen beträchtliche Anteile aus der Dissoziation organischer Säuren.Die optimierte Methode ist mit geringem technischem Aufwand durch‐führbar und kann für K, Mg, Ca und Mn alternativ zu den bekannten Perkolationsverfahren eingesetzt werden.
Herstellung und Verwendung 33P‐markierter Carbonatfluorapatite zur Untersuchung der Wirkung rohphosphathaltiger Düngemittel
Authors: Resseler Herbert , Werner Wilfried 
Published: February 2007

AbstractUm eine genaue Bewertung der Wirksamkeit der verschiedenen Phosphatfraktionen in teilaufgeschlossenen Rohphosphaten zu ermöglichen, wurden diese Fraktionen alternierend mit Radiophosphor markiert. Hierzu wurde ein Syntheseverfahren für 33P‐markierte Carbonatfluorapatite (Francolittyp) entwickelt. Dabei wurde markierte (NH4)2HPO4‐Lösung (+ Na2CO3, NH4F) zu Ca(NO3)2 × 4H2O‐Lösung (pH 12) gegeben und das Präzipitat nach Waschen bis zum Erreichen der gewünschten Härte geglüht (z.B. 2 h 400°C + 1,5 h 600°C). Nach Vermahlung wurde aus diesem Ausgangsrohphosphat durch Schwefelsäureaufschluß Superphosphat, teilaufgeschlossenes Rohphosphat sowie hieraus durch Extraktion der nicht‐aufgeschlossene Rohphosphatrückstand gewonnen. In einem identischen Präparationsgang wurde ohne Zusatz von Radiophosphor Rohphosphat und Superphosphat hergestellt. Die entsprechende Mischung eines markierten Rohphosphats mit einem nicht markierten Superphosphat (u. umgekehrt) ergab zwei dem vollständig markierten Teilaufschlußprodukt äquivalente Düngermischungen mit alternativ markierten Fraktionen.Die mineralogischen Eigenschaften der synthetisierten Phosphatdünger und deren Umsetzungsverhalten im Gefäßversuch mit Weidelgras entsprachen dem handelsüblicher Produkte. Die Reaktivität des nicht‐aufgeschlossenen Rohphosphatrückstandes war durch den Teilaufschlußprozeß verringert worden.Die Ausnutzungsraten der Dünger wurden nach der Isotopenmethode wie auch nach der Differenzmethode bestimmt. Die nach der Differenzmethode ermittelten Werte für die Düngerausnutzung lagen deutlich höher, als es den durch die radioaktive Markierung bestimmten tatsächlichen Aufnahmeraten entsprach.
Bedeutung der Kalium‐Verarmung in der Rhizosphäre und der Tonminerale für die Freisetzung von nichtaustauschbarem Kalium und dessen Bestimmung mit HCl
Authors: Kong T. , Steffens D. 
Published: February 2007

AbstractAn vier verschiedenen Böden (Basalt‐Braunerde, C‐Horizont einer Keuper‐Braunerde, Marschboden, Löß‐Parabraunerde) wurde untersucht, inwieweit in Wurzelnähe die Fraktionen des austauschbaren K und des HCl‐löslichen nichtaustauschbaren K durch den K‐Entzug von Weidelgras (Lolium perenne) abgesenkt werden. Nach einer Versuchsperiode von 70 Tagen (fünf Weidelgrasschnitte) zeigten sich deutliche Verarmungsprofile an austauschbarem K. Die Verarmung erstreckte sich bis auf 2 cm Abstand von der Wurzelzone.Auch die Gehalte an HCl‐löslichem K der Zwischenschichten waren in Wurzelnähe erniedrigt. Es wird angenommen, daß die Absenkung der K‐Konzentration in der Bodenlösung eine Voraussetzung für die Nettofreisetzung von K aus den Zwischenschichten der Tonminerale ist.Bei der Basalt‐Braunerde und beim Marschboden stimmte die Abnahme an austauschbarem K plus HCl‐löslichem nichtaustauschbarem K sehr gut mit der K‐Aufnahme der Pflanze überein; bei der Löß‐Parabraunerde und bei der Keuper‐Braunerde war dagegen von den Pflanzen wesentlich mehr K aufgenommen worden als der Abnahme der beiden Fraktionen entsprach. Es wird vermutet, daß bei der Löß‐Parabraunerde und bei der Keuper‐Braunerde die Fraktion des HCl‐löslichen nichtaustauschbaren K durch Aufweitung der Zwischenschichten während des Anbaues von Weidelgras besonders stark verändert wurde. Die Nettofreisetzung von Zwischenschicht K stand in keiner engen Beziehung zum Gehalt an austauschbarem K, HCl‐löslichem nichtaustauschbarem K, dem K‐Fixierungsvermögen und dem Tongehalt. Es wird vermutet, daß die Nettofreisetzung von Zwischenschicht K auch von den Tonmineraleigenschaften abhängt.
Einfluß des Bodengefüges auf Wurzelwachstum und Phosphataufnahme von Sommerweizen
Authors: Keita S. , Steffens D. 
Published: February 2007

AbstractIm Gefäß‐ und Split‐root‐Versuch wurde der Einfluß verschiedener Gefügeformen (Feinaggregat‐, Grobaggregat‐ und verdichtetes Gefüge) auf das Wurzelwachstum, die Wurzelmorphologie und die P‐Aufnahme von Sommerweizen (Triticum aestivum L.) untersucht. Die drei Versuchsböden (2 × Löß‐Parabraunerde, Alluvium) waren ausreichend mit CAL‐löslichem P versorgt (63–90 mg P · kg−1 Boden).In den Böden mit verdichtetem und Grobaggregatgefüge wurde die Wurzellänge, die Wurzeloberfläche, die Wurzelfrischmasse, die Sproßmasse und der Kornertrag reduziert. In der Feinaggregat‐Variante waren die Wurzeln signifikant dicker und hatten längere Wurzelhaare als in der verdichteten und der Grobaggregat‐Variante. Sommerweizen hatte auf dem verdichteten und Grobaggregatgefüge eine niedrige P‐Konzentration im Sproß und eine verminderte P‐Aufnahme, da die Wurzelausbildung gehemmt war. Im Split‐root‐Versuch war die P‐Aufnahme im Gegensatz zum Gefäßversuch nur im verdichteten Gefüge niedriger als im Feinaggregatgefüge.Diese Befunde verdeutlichen, daß das Bodengefüge die P‐Verfügbarkeit verändert, indem es die Ausdehnung der Wurzeln und die räumliche Zugänglichkeit des Phosphates beeinflußt.
Direct determination of potassium‐calcium activity ratio in soils with two ion‐selective electrodes. I. Method of determination
Authors: Yu T. R. , Beyme B. , Richter J. 
Published: February 2007

AbstractA method for the direct determination of the potassium‐calcium activity ratio in soils with a potassium‐selective electrode and a calcium‐selective electrode was developed. The two electrodes were inserted into the soil suspension, and the potential difference was measured with a high‐impedance mV‐meter. The reproducibility of measurements was 2–3 mV, corresponding to 0.03–0.05 pK‐0.5pCa units. Measurements in soil paste and in supernatant clear solution gave identical results. The pK‐0.5pCa value varied only slightly with the variation in water to soil ratio or in salt concentration if the salt concentration was not high. At high salt concentrations, the value decreased.
Die Bedeutung der Umsetzung von Weizenstroh im Hinblick auf den C‐ und N‐Haushalt von Löß‐Ackerböden
Authors: Nieder Rolf , Richter Jörg 
Published: February 2007

AbstractWährend der Vegetationszeit des Winter‐Weizens 1984/85 wurde ein Mikroparzellen‐Versuch (Oberfläche 1 · 2 m; Versuchsboden: Löß‐Braunerde‐Pseudogley) mit Hilfe des stabilen Isotops 15N auf einem Schlag der Calenberger Lößbörde bei Hannover durchgeführt. Die Untersuchungen dienten einerseits der Quantifizierung der an die Stroheinarbeitung (· 8 t/ha) gekoppelten Immobilisation und Remobilisation des boden‐ und düngerbürtigen Stickstoffs, andererseits der Erfassung des Abbaus sowie der C‐ und N‐Mengenänderung von in Umsetzung befindlichem Strohmaterial. Innerhalb von einem Jahr wurden rund 70% der Ausgangs‐Trockenmasse des Strohs mineralisiert. Im Strohmaterial selbst wurden während des Versuchszeitraumes netto bis zu 20 kg boden‐ und düngerbürtiger Stickstoff über die Ausgangs‐N‐Menge hinaus gebunden.Die Stroheinarbeitung verursachte auf einer mit Winter‐Weizen bestandenen Parzelle gegenüber ihrer Null‐Variante (ohne Stroh) eine mikrobielle N‐Festlegung im Boden von rund 30–40 kg/ha (boden‐ und düngerbürtiges N). Ab März 1985 war bei einem C/N‐Verhältnis im Stroh von etwa 43 N‐Remobilisation und daran anschließend N‐Extramineralisation zu beobachten, die zu Versuchsende im Dezember 1985 fast 40 kg/ha betrug.