Weiterentwicklung und Erprobung der Spatendiagnose als Feldmethode zur Bestimmung ökologisch wichtiger Gefügeeigenschaften landwirtschaftlich genutzter Böden

Abstract

Ziel und Gegenstand der Untersuchung Als Motivation der Arbeit wird der Bedarf an einfachen, kostengünstig anwendbaren Bodenuntersuchungsmethoden geringen technischenAufwands beschrieben, um die Auswirkungen unterschiedlicher Bewirtschaftungssysteme und -praktiken auf die Merkmale desBodengefüges dokumentieren und beurteilen zu können. Mit der Erweiterten Spatendiagnose (ESD) wird eine einfache, wissenschaftlichauswertbare Methode der Gefügezustandsbeurteilung mit dem Spaten vorgestellt, die sich durch leichte Vermittelbarkeit und geringentechnischen Aufwand auszeichnet. Das Forschungsziel der Arbeit ist es, die Aussagekraft der in der ESD zur Anwendung kommendenMethoden hinsichtlich bewirtschaftungsbedingter Auswirkungen auf den Bodenzustand zu überprüfen. Untersuchungsmethoden Anhand zweier Versuchsansätze wird die Empfindlichkeit der angewandten Parameter sowie ihre Aussagekraft bezüglich derBeeinflussung durch Standortfaktoren und Bewirtschaftungspraktiken überprüft. Sie beinhalten die Dokumentation der Gefügedynamik ineiner typischen Fruchtfolge unter ökologischer Bewirtschaftung bei unterschiedlicher Grundbodenbearbeitung und wurden drei Jahre lang(1996-1998) beprobt. Ergebnisse der Untersuchung In Folge der Verbesserung der Gefügebonitur und des Aggregatstabilitätstests im Vergleich zur Ursprungsmethodik wurden klareErgebnisse erzielt. Sie zeigen unter Grünbrache wie erwartet eine Verbesserung der Gefügenote und eine Erhöhung der Aggregatstabilitätbei erhöhtem Anteil poröser Aggregate bis unter die Folgefrucht. Zwischen wendender und nichtwendender Grundbodenbearbeitung ergabsich ebenfalls erwartungsgemäß eine höhere Aggregatstabilität der nichtwendenden Variante. Darüber hinaus wurden Vorschläge für dieBerücksichtigung unterschiedlicher Böden (Lehm-, Sand- und Tonböden) bei Gefügebonitur und Aggregatstabilitätstest sowie für eineWurzelbonitur entwickelt. Die in der ESD verwendeten Parameter und Methoden zeigen, wie fast alle Bodenbeurteilungsmethoden, eineBeeinflussung durch unterschiedliche Bodensubstrate und unterschiedliche Bodenfeuchten. Dieser Tatsache wurde, in Empfehlungen zumEinsatz der Methode Rechnung getragen. Die ESD kann in ihrer weiterentwickelten und erstmals erprobten Version über einedifferenzierte Beurteilung des Gefüges einen Beitrag dazu leisten, wissenschaftlich und dennoch praxisnah Entscheidungsfindungenbezüglich ressourcenschonender Bewirtschaftungssysteme und -maßnahmen zu erleichtern Research Area To document the effects of soil and land management systems on ecological soil functions, sensitive indicators and simple suitablescientific methods have to be defined respectively developed, which are able to show the influence of management systems on soil vitality.With the Extended Spade Diagnosis (ESD) - a combination of soil investigation-methods - a methodology is presented, which showsadvantages especially in a low technical expenditure and a simple communicability. The objective of research in this paper is to test theevidence of the soil investigation methods applicated in the ESD with regard to an evaluation of soil structure quality. Methodology The sensitivity of the parameters applicated in ESD to the influence of site factors and management systems or techniques and theirevidence for the ecological affection of soil functions through management factors has been tested with two designs of investigation. Thedesigns have been drawn to document the influence of a typical crop rotation in an organic management system under different tillagetreatment on soil structure parameters. The experimentation last three years (1996-1998). Results The evidence of the improved structure evaluation has been confirmed by the gained results which correspond with literature. The influenceof green manure in the crop rotation showed raising up of structure mark, augmentation of aggregate stability and increasing formation andstabilisation of crumbly, highly porous aggregates up to the following crop. Comparison of tillage techniques showed distinct higheraggregate stability under non inverting tillage. Apart from this suggestions for some structure evaluation schemes and silting evaluationschemes which are adapted to sandy soils and silt soils as well as a rooting evaluation scheme have been worked out and presented. Theparameters and methods used in combination as a part of ESD show - as the most soil investigation methods - dependence on pedogenicproperties and soil moisture. This experience has been intended to be taken into account by giving some advises fore implementation.ESD in its improved version can achieve to document scientifically but without high technology expenditure effects of management systemsor techniques on quality of soil structure. It combines the actual and comprehensive impression of soil condition in the field with exactquantitative data information of soil parameters. Moreover that advantages are facility and communicability because of its vividness andclose connection to farmers knowledge about soil. Thus it can help to facilitate decisions about soil management planning and practicealso in regions and projects where investigations with high-technology methods are to expensive or not well adapted for consultancypresentation.