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Zur Parametrisierung der Stickstoff‐Mineralisierung in einem Ackerboden unter Feldbedingungen
Authors: Lochmann Roland , Van Ploeg Rienk R. Der , Huwe Bernd 
Published: February 2007

AbstractZur Charakterisierung der Stickstoff‐Mineralisierung in einem Parabraunerde‐Pseudogley unter Acker wurde in einem Laborbrutversuch eine Schätzfunktion der N‐Mineralisierung in Abhängigkeit von Bodentemperatur und Wassergehalt ermittelt. Gleichzeitig wurde im Felde mit Runge‐Proben die Mineralisierung über eine Vegetationsperiode gemessen. An den Feldergebnissen wurde die im Labor bestimmte Schätzfunktion überprüft. Der Vergleich zeigte eine erhebliche Überschätzung der Mineralisierung beim Laborversuch. Eine Anpassung der Funktion war deshalb notwendig. Daneben wurde ein deutlicher Einfluß von Bewirtschaftungsmaßnahmen (Düngung, Ernte, Bodenbearbeitung) auf Mineralisierungshöhe und ‐verlauf beobachtet.
Mineralization of Soil Organic Matter and Added Carbon Substrates in Two Acidic Soils with High non‐exchangeable Aluminum
Authors: Brunner Walter , Blaser Peter 
Published: February 2007

AbstractMineralization of soil organic matter and of added14C labelled substrates were studied on samples from two acidic forest soils, “Cademario”‐sample from the Bh‐horizon of a cryptopodzolic soil rich in humus and nonexchangeable Al and “Sagno”‐sample from the A‐horizon of a Haplumbrept with moderate humus‐ and Al‐content. The respiration rates for the two soils were not different when related to the content of organic matter. When treated with Na2CO3, the CO2production rate in the Sagno soil increased about three fold whereas no significant difference was observed for Cademario samples. This is attributed to the more pronounced dissolution of organic matter due to the pH increase in the Sagno soil.N‐mineralization was different in the two soils. During a 28 day incubation period, 0.11% and 0.34% of the total organic N was released in the Cademario and Sagno samples, respectively. Na2CO3treatment stimulated N‐mineralization in both soils but the mineral N‐form was primarily nitrate in the Sagno sample and ammonium in the aluminum‐rich sample from Cademario.Glucose, succinate and salicylate added to the soils were mineralized in this order. However, CO2evolution was much slower in the case of salicylate, especially in the untreated soils, a fact which is attributed to the Al‐complexing power of this substrate.
Über die Humusdynamik in vier österreichischen Waldböden
Authors: Gerzabek Martin H. , Pichlmayer Friedrich , Blochberger Karl , Schaffer Kriemhilde 
Published: February 2007

AbstractDie Huminstoffe von vier österreichischen Waldböden wurden horizontweise mittels einer chromatographischen und einer massenspektrometrischen Methode charakterisiert. Die Kombination beider Methoden ermöglichte eine Gewichtung der Faktoren, die zu einer Änderung der Huminstoffsysteme in den Profilen führten. So zeigte die basenarme Braunerde deutliche Huminstoffverlagerungen durch beginnende Podsolierung. Ebenso wurde die Depolymerisationstendenz im Sw1‐Horizont eines Pseudogleys und die Erhöhung der Nichthuminstoffanteile im Profilverlauf einer Kalkpaternia nachgewiesen. Die δ15N‐Werte stiegen in allen Böden mit der Tiefe wesentlich stärker an als die δ13C‐Werte, was auf eine rasche Umsetzung des organischen Stickstoffs schließen ließ.
Zinc requirement of corn grown on two calcareous soils of Pakistan
Authors: Rashid A. , Rafique E. 
Published: February 2007

AbstractIn greenhouse studies, corn (Zea mays L.) growth increased with Zn fertilization of two alkaline calcareous soils. Zinc concentration and total uptake increased with Zn application. Very high correlations were recorded between plant tissue Zn concentration, total Zn uptake and soil Zn levels determined by DTPA and AB‐DTPA soil tests. Correlation between Zn concentration in plants and relative yield was poor. However, close relationships were revealed between extractable soil Zn and relative yield.Near maximum dry matter yield of corn was associated with a fertilizer rate of 2 mg Zn/kg soil. Plant tissue Zn‐requirement was 27 mg/kg in 15 days old plants and 32 mg/kg in corn shoots of 40 day age. Critical soil test Zn level was 1.2 mg/kg by DTPA and 1.7 mg/kg by AB‐DTPA method. Use of AB‐DTPA soil test is suggested for evaluating Zn status of calcareous soils.
Zur Herstellung von Platinelektroden für Redoxmessungen
Authors: Pfisterer Ulrich , Gribbohm Sabine 
Published: February 2007

AbstractBei selbstgebauten Pt‐Elektroden mit Kunstharzeinbettung besteht oft eine mangelhafte Verbindung zwischen Metall und Kunstharz. Bei langfristigen Messungen in feuchtem Milieu kommt es durch Wassereintritt zu chemischen Reaktionen an der Lötstelle und dem Kupferableitdraht und damit zu schlecht reproduzierbaren Meßwerten. Eine Sinterung des Platins und des Kupferdrahtes mit einer Keramikummantelung verhindert das Eindringen von Wasser.
The fractal dimension of the pore‐volume inside soils
Authors: Ahl Christian , Niemeyer Jürgen 
Published: February 2007

AbstractThis paper deals with the applicability of the theory of fractal geometry on the pore‐volume V. It describes the porous medium [soil] by characterizing the pore‐size distribution over a range of pore sizes through a single number, the fractal dimension D. D is calculated from the relation Vp ± PD‐3, where P is the pressure of the water‐retention curve and Vp is the cumulated pore volume. The fractal dimension D for the different pore‐size distributions ranges from 2.1 to 2.8 and is an intrinsic measurement for the degree of space filling of the different pore systems.
Verteilungsmuster lithogener, pedogener und anthropogener Schwermetalle in Böden
Authors: Filipinski Marek , Grupe Marianne 
Published: February 2007

AbstractIn der vorliegenden Arbeit werden Zusammenhänge zwischen lithogen, pedogen und anthropogen angereicherten Schwermetallen und ihren Konzentrationsgradienten dargestellt. Aus den vertikalen und horizontalen Verteilungsmustern der Schwermetalle lassen sich Rückschlüsse auf die Art bzw. Herkunft ihrer Anreicherung ziehen, von der auch ihre Mobilität entscheidend bestimmt wird.Lithogen angereicherte Schwermetalle zeigen relativ gleichmäßige wie auch geschichtete Konzentrationsgradienten im Profil. Vom Zentrum der lithogenen Anreicherung findet eine flächenhafte Verringerung der Gehalte in alle Richtungen statt. Pedogenetische Prozesse führen zu Konzentrationserhöhungen aller Elemente in bestimmten Bodenhorizonten. Lateraler Transport bewirkt den Anstieg der Schwermetallgehalte in den Böden der Senken im Vergleich zu den Kuppen. Anthropogen angereicherte Schwermetalle werden hauptsächlich in den Oberböden akkumuliert. Schwermetallanreicherung durch staubförmige Immissionen zeichnen sich durch eine deutliche Abnahme der Konzentrationen in Hauptwindrichtung aus. Schwermetallanreicherungen durch gezielten anthropogenen Eintrag folgen den Grundstücksgrenzen.
Background level of indium and gallium in soil with special reference to the pollution of the soils from zinc and lead smelters
Authors: Asami Teruo , Yoshino Akio , Kubota Masatsugu , Gotoh Shigeyoshi 
Published: February 2007

AbstractThe mean and range of indium content in unpolluted soils (Humic Andosols, Eutric Fluvisols, and Mollic Gleysols) was found to be 0.037 (0.016–0.078) μg/g dry wt. In soils polluted by common heavy metals, elevated values of indium up to 1.92 μg/g dry wt were observed together with an increase of cadmium, zinc, and lead. In contrast to indium, gallium content in polluted soils was nearly the same as that in unpolluted soils throughout the profiles. The mean and range of gallium content in all unpolluted and polluted samples was 14.2 (12.8–16.3) μg/g dry wt. The indium and gallium contents in 4 Canadian reference soils were also analyzed.
Die Standortsbewertung der biologischen Aktivität von Böden über Ermittlung der Bodenatmung und der zellulolytischen Aktivitatät im Feld
Authors: Beyer Lothar 
Published: February 2007

AbstractEs wird ein aus mehrjährigen Feldmessungen der Bodenatmung und der zellulolytischen Aktivität abgeleitetes, temperaturdifferenziertes Bewertungsschema vorgestellt. Dieses erlaubt die Beurteilung der biologischen Aktivität am Standort und den Vergleich von verschiedenen Böden‐Ökosystemen. Messungen im Frühjahr erbringen repräsentative Ergebnisse und könnten im Rahmen der Kartierung von Boden‐Ökosystemen durchgeführt werden. Es besteht eine enge Korrelation zur Qualität des Humuskörpers und zum Nährstoffangebot.
Application of an Improved Antimony Microelectrode for Measuring pH‐Changes at the Soil‐Root Interface of Maize
Authors: Baghdady Nabil H. , Sommer K. 
Published: February 2007

AbstractIn both buffer solutions and soil‐water suspensions linear correlations with highly significant coefficients were found between pH‐values (glass electrode) and mV‐values measured with an improved Sb‐microelectrode. Addition of 20% (w/w) CaCO3 to the original soil gave an increase in the pH‐values (glass electrode) and also mV‐values (Sb‐electrode). Liming the soil with more than 20% CaCO3 showed no effect on both pH‐ and mV‐values. Significant correlation coefficients were obtained between pH‐ and mV‐values at all different‐percentages of soil water holding capacity.In a pot experiment the pH‐ and mV‐values in maize rhizosphere were lower in localized fertilizer spots than in the bulk soil. The pH‐values calculated from mV‐measurements in both bulk soils and localized fertilizer spots were lower than pH‐values measured directly using the glass electrode. These variations were related to the type and the combinations of applied fertilizers in the localized spots.
Influence of Nitrogen Supply on Yield and Quality of Sugar Beet
Authors: Märländer Bernward 
Published: February 2007

AbstractSugar beet (Beta vulgaris, cv Novadima) was grown from 1980 to 1988 on a luvisol from loess in Northwest‐Germany always at the same uniformly cropped site. N‐fertilizer levels ranged from 2 to 211 kg N/ha. Root yield, sugar yield and white sugar yield increased with increasing N‐supply and reached maximum values at 159, 136 and 129 kg N/ha, respectively. Root yield showed no or only a slight decrease, whereas sugar yield and white sugar yield decreased with N‐levels beyond optimum. Sugar concentration and white sugar concentration decreased with increasing N‐supply, white sugar concentration showed a greater response. Sugar concentration was highest at 32 kg N/ha and decreased slightly with less N‐supply. Concentration of potassium was not altered, the concentration of amino‐N showed a great increase and sodium increased slightly with more N, being lowest at 36 kg N/ha with a very small increase with less N. Sugar loss was less affected than concentration of sodium and amino‐N and response of sugar gain was lower than response of sugar loss. White sugar yield formed a broad optimum and decreased by only 2% from the maximum value within a range of approx. 100 kg N/ha.
Pflanzenaufnahme und Extrahierbarkeit von lithogen, pedogen und anthropogen angereichertem Cadmium in einem Parabraunerde‐Ap‐Horizont aus Löß
Authors: Filipinski Marek , Kuntze Herbert 
Published: February 2007

AbstractIn einem Gefäßversuch wurde ein Parabraunerde‐Ap‐Horizont aus Löß mit cadmiumhaltigem Material lithogener, pedogener und anthropogener Herkunft zusätzlich belastet. Dieser Versuch wurde im Konzentrationsbereich zwischen 1,5 und 6 mg Cd/kg Boden durchgeführt.Die Belastung des Bodens mit CdO (anthropogene Cd‐Quelle) hatte eine zwei bis dreifache Erhöhung der Konzentration im Welschen Weidelgras (Lolium multiflorum) und im Spinat (Spinacae oleracea) gegen‐über der Cd‐Anreicherung lithogener (Gesteinsmehl) und pedogener (Ah‐bzw. By‐Material) Herkunft zur Folge. Die DTPA‐Extraktion erfaßte mehr als 60% des anthropogen angereicherten Cadmiums. Bei der lithogenen bzw. der pedogenen Cd‐Quelle lag der extrahierbare Anteil um den Faktor 2 bis 3 niedriger. Die CaCl2‐ und die Säuren‐Extraktion (0, 1 M HCl + 0, 125 M H2SO4) gaben diese Unterschiede nur unzureichend wieder. Zwischen dem DTPA‐extrahierbaren Cadmium im Boden und den Cd‐Gehalten in den Testpflanzen bestanden die engsten statistischen Beziehungen.
Comparison of German and Swiss rainfall simulators ‐ Relative drop energies and their distribution in time and space for simulated rains
Authors: Becher Hans H. 
Published: February 2007

AbstractUsing a drop impact transducer, the relative energy and distribution of rains simulated by five different field simulators at almost the same rainfall intensity were monitored along runoff plots. Evaluation of the impact pulses registered with a highly‐resolving X‐t‐recorder indicated that the rainfall energies of all simulators varied with time and position. Despite this variability, in many cases differences between the different rainfall simulators were significant. It was also found that the energy of one simulator was not typical for natural rainstorms and that that of another one was sensitive to wind conditions. Rainfall simulators with moving nozzles as dropformers showed characteristic periodicities in their energy distribution.
Phosphate Diffusion Coefficients in Soil as Affected by Bulk Density and Water Content
Authors: Bhadoria P. B. S. , Kaselowsky J. , Claassen N. , Jungk A. 
Published: February 2007

AbstractPhosphate diffusion coefficients (De) were determined by the quantity of P that diffused from a soil block with P addition into a soil block without P addition. To compare the results with theoretical concepts and to quantify the influencing factors, De was also calculated using the equation of Nye (1968). This equation takes into account the P diffusion coefficient in water, D1, the volumetric water content, θ, the impedance factor, f, and the buffer power, b, of the soil. The results show that De strongly depends on volumetric water content whereas the effect of bulk density on De values was relatively small. If the weighted average buffer power was used, calculated De values were in good agreement with measured values at higher soil moisture contents. At θ < 0.22 g cm−3 the measured values for De were smaller than the calculated. This effect is attributed to incomplete contact between the two soil blocks. The only small influence of bulk density on De is caused by the fact that bulk density affects both θ and b in a way which compensates each other.
Chemische und mikrobiologische Veränderungen in einem Rigosol nach mineralischer Düngung im langjährigen Feldversuch und kurzzeitigen aeroben Inkubationsversuch
Authors: Schmitt Liliane , Müller Karl , Ahrens Erhard 
Published: February 2007

AbstractEin sandig toniger Lehm, der im langjährigen unterschiedlich gedüngten Feldversuch (ungedüngt, 120 kg N/ha, 240 kg N/ha) wiederholt zu Priming‐Effekten bei der N‐Mineralisierung neigte, wurde aerob inkubiert (25°C), und auf chemische und mikrobiologische Parameter untersucht Die Nt‐ und Corg‐Gehalte der mit 240 kg N/ha gedüngten Variante waren deutlich niedriger als die der ungedüngten und die der mit 120 kg N/ha gedüngten Variante. Langjährige Düngung von 240 kg N/ha erhöhte die Dehydrogenase‐Aktivität um 34% gegenüber der Kontrolle, bzw. um 54% gegenüber der mit 120 kg N/ha gedüngten Variante und förderte die Vermehrung insbesondere der Aminosäuren‐Ammonifikanten sowie der Proteolyten. Nach einer dem Feldversuch analogen N‐Düngung im Modell zeigten sich erneut positive wie negative Priming‐Effekte, wobei aber keine lineare Beziehung zum Düngungsniveau bestand. Die bodenbiologischen Parameter wurden durch die erneute Düngung im Labor in ähnlicher Weise beeinflußt wie durch die langjährige Felddüngung. Im Nt‐ und Corg‐Gehalt einzelner Huminstofffraktionen ergaben sich teilweise düngungsbedingte Unterschiede.
Huminstoffbildung während der Kompostierung
Authors: Bannick Claus G. , Ziechmann Wolfgang 
Published: February 2007

AbstractWährend der Kompostierung von Stroh (mit und ohne N‐Zugabe) in einem Modellkomposter kommt es mit zunehmendem Rotteverlauf zu einer Zunahme der Huminsäurefraktion, bei gleichzeitiger Abnahme ihrer Vorstufen. Die Huminsäuresynthese ist dabei im thermophilen Bereich am stärksten ausgeprägt.Gegenüber der Nullvariante werden bei Stickstoffzugabe bis zu 30 Gew.‐% mehr Huminsäuren gebildet.Nach dem Überschreiten des Temperaturmaximums kommt die Huminsäurebildung zum Erliegen, womit ein direkter Zusammenhang zwischen dem durch Mikroorganismen bedingten Abbau der organischen Substanz und der Huminsäurebildung besteht.Anhand IR‐spektroskopischer Aufnahmen können Unterschiede in der Qualität der gebildeten Huminsäuren weder innerhalb einer Kompostierungsvariante noch zwischen den Kompostierungsvarianten nachgewiesen werden.
Anionenbestimmung in natürlichen wässrigen Lösungen: ein Methodenvergleich von ionenchromatographischen und Continuous‐Flow‐Verfahren
Authors: Mahr Alexander , Türk Thomas , Dobrowolski Andrea , Horn Rainer 
Published: February 2007

AbstractAnhand von wässrigen Lösungen aus verschiedenen Kompartimenten von Waldökosystemen, Eichlösungen und mit bekannten Zugaben versetzten Proben wurden mehrere Analysenverfahren für Nitrat, Sulfat und Chlorid in einem Ringversuch auf die Vergleichbarkeit ihrer Ergebnisse untersucht. Beteiligt waren Ionenchromatographen mit und ohne Suppressortechnik sowie Continuous‐Flow‐Analyzer. Eine Clusteranalyse ergab für Nitrat deutliche und für Sulfat bedingte Abhängigkeiten der Meßergebnisse von der Analysenmethodik. Bei der Nitrat‐Analytik weisen die IC‐Systeme bessere Nachweisgrenzen und höhere Wiederfindungsraten der Standards auf. Die mittlere Standardabweichung für alle getesteten Analysenverfahren wurde für den untersuchten Konzentrationsbereich als 15 % für Nitrat 10 % für Sulfat und 14 % für Chlorid berechnet. Diese Ergebnisse repräsentieren Streubreiten wie sie im analytischen Routinebetrieb der Laboratorien bei großen Probenmengen und der Notwendigkeit zur gleichzeitigen Bestimmung mehrerer Anionen auftreten können. Die Streuung der Meßergebnisse zeigte bei den untersuchten Anionen keine signifikante Abhängigkeit von der Konzentration gelösten organischen Kohlenstoffs in den Proben.
Changes of Redox and pH Conditions in a Flooded Soil Amended with Glucose and Nitrate under Laboratory Conditions
Authors: Glinski Jan , Stahr Karl , Stepniewska Zofia , Brzezinska Matgorzata 
Published: February 2007

AbstractThe changes of soil Eh and pH during decomposition of nitrates at different levels of glucose (0%; 0, 5% and 1.0%) and nitrates (0%; 0,5%; 1% and 2% KNO3) in water saturated soil samples (Ah horizon of a Mollic Gleysol) were examined. It was found that in the presence of 0–2% nitrates and 0,5–1% glucose in the soil with 1–2 days anaerobiosis at 20°C resulted in the increase of reduction processes and a decrease of redox potential up to 500 mV (Eh). Soil pH increased in the range of 2.5 units. The results from the model experiment ‐ implying Eh > 200 mV and pH < 6.5 as range of nitrate stability in the soil studied ‐ can be useful for field conditions both to predict the stability of nitrates in the soil environment and to create proper conditions for the effective use of carbon sources as a main factor of redox transformations.
Beziehungen zwischen “verfügbarem” Bodenphosphat und den Phosphatblattgehalten vonTectona grandis(Teak) in Westafrika
Authors: Glaser Bruno , Drechsel Pay 
Published: February 2007

AbstractAuf einem breiten Spektrum von Böden in westafrikanischen Teakplantagen (Tectona grandisL.) wurden signifikante Beziehungen zwischen den P‐Blattgehalten vonTectona grandisund den Ergebnissen der P‐Bodenanalysen nachgewiesen, wenn nicht ausschließlich sehr ton‐ oder humusarme Böden (< 15% T bzw. < 1% C) zur Beurteilung vorlagen. Von allen untersuchten Extraktionsmethoden (P‐H2O, P‐Mehlich, P‐CAL, P‐Bray‐1, P‐Soltanpour, P‐Dabin, P‐Resin, P‐H2SO4, P‐550, P‐org) eignen rich am besten das nach Verbrennen bei 550 °C in 1 n H2SO4aufgenommene Phosphat (P‐550, r = 0.548***, n = 63) und die Methode Bray‐1 (r = 0.305***, n = 63). Ersteres beinhaltet zu 80‐90% die organische P‐Reserve und wird zur Abschätzung der Phosphorversorgung empfohlen. Die Ergebnisse multipler Korrelationen ergaben eine Signifikanzsteigerung (R = 0.794***, R2= 0.63, n = 58) gegenüber der einfachen Korrelation unter Einbeziehung von P‐Bray (positiv), dem Sandgehalt der Oberböden (negativ) und deren pH‐Wert (positiv).Eine ausreichende Versorgung der Teakbäume (Blattgehalt: 0.2% P) liegt in der Regel vor ab 300‐320 kg P pro ha und 15 cm (das heißt ab ca. 150 mg P/kg in skelettfreien Oberböden (P‐550)) im Untersuchungsgebiet zwischen Benin und Liberia.
Immunolabelling of Atrazine Residues in Soil
Authors: Hahn Alexander , Frimmel Fritz , Haisch Albert , Henkelmann Günter , Hock Bertold 
Published: February 2007

AbstractAn immunolabelling procedure was developed to detect bound pesticide residues in soil using atrazine as an example. Polyclonal antibodies directed against atrazine were raised in rabbits. Antigen‐binding fragments (Fab) were prepared and coupled to the fluorescent stain Rose Bengal B. The dye conjugate produced a fluorescence signal which was related to the amount of atrazine found in native soil samples. Preincubation with unlabelled immunoglobulines (IgG) from preimmune sera proved to be essential for blocking unspecific binding of the antibodies which varied greatly between different samples of soil material. Labelled antibodies, whose specific binding sites had been blocked by free atrazine, were used as controls. Strong unspecific labelling, which also could be suppressed with IgG from preimmune sera, was observed in a soil under a barn. Changes due to the permanent dryness and the lack of aeration are discussed as possible causes.
Dynamics of surface sealing, runoff formation and interrill soil loss as related to rainfall intensity, microrelief and slope
Authors: Roth Christian H. , Helming Katharina 
Published: February 2007

AbstractThe aim of this study was to determine what effect rainfall intensity, microrelief roughness and slope have on the interactions between sealing, runoff formation, rainsplash detachment and interill soil loss by wash from air dry soil surfaces. Soil material from the plough horizon of a loess‐derived Haplic Luvisol was subjected to simulated rainfall to measure these effects.Irrespective of the above three treatments studied, rates of runoff, splash, and interill soil loss were found to follow three distinct stages, confirming earlier work. Splash rates as a function of rainfall energy indicated a distinct maximum before leveling off, while both runoff and soil loss displayed asymptotic curves, the respective rise of rates coinciding with the maximum splash rates. Rainfall intensity had the greatest effects on the studied parameters, high intensities increasing final infiltration rates at the expense of overproportionally higher soil loss rates. Rough soil surfaces diminished both splash and soil loss, while slope only affected soil loss. In an additional treatment with a pre‐crusted soil surface, dispersion of the crust due to air slaking was believed to be the cause of increased runoff rates and a decrease in equilibrium splash and soil loss rates.Seal erosion by runoff, dissipation of rainfall energy due to puddling, increased cohesion of the soil surface as a result of sealing are some of the factors involved in the interactions studied, and the extent to which these single processes counteract or compensate each other depends on the type of force acting and the flow conditions at the soil surface.