Auswirkungen von Düngungsmassnahmen und Müllkompostanwendung auf Waldböden-Untersuchungen an streugenutzten Kiefernstandorten des Pfälzerwaldes:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Giessen
Inst. für Bodenkunde und Bodenerhaltung
1990
Niederkleen Wiss. Fachverl. Fleck |
| Schriftenreihe: | Giessener bodenkundliche Abhandlungen
6 |
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| Beschreibung: | Zugl.: Giessen, Univ., Diss., 1990 |
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1 Einleitung.....................................................................................................5
2 Literaturübersicht.........................................................................................7
2.1 Notwendigkeit, Ziele und Rentabilität der forstlichen Düngung.............................9
2.1.1 Notwendigkeit............................................................................................9
2.1.2 Ziele...........................................................................................................9
2.1.3 Rentabilität...............................................................................................11
2.2 Entwicklung der forstlichen Düngung und des Düngungsversuchswesens........13
2.2.1 Entwicklung der forstlichen Düngung in der Praxis...................................13
2.2.2 Das Düngungsversuchswesen.................................................................15
2.2.3 Düngungsversuche zu Pinus sylvestris...............................................16
2.3 Düngemittel........................................................................................................20
2.3.1 Zeitpunkt der Düngungsmaßnahmen.......................................................20
2.3.2 Stickstoffdünger.......................................................................................21
2.3.2.1 Bedeutung der Stickstoffdüngung im Forst...............................21
2.3.2.2 Harnstoff...................................................................................22
2.3.2.3 Kalkammonsalpeter..................................................................23
2.3.2.4 Stickstoff-Depotdünger.............................................................23
2.3.2.5 Anwendungshäufigkeit verschiedener Stickstoffdünger
in Forstdüngungsversuchen ....................................................25
2.3.3 Phosphordünger......................................................................................25
2.3.4 Kaliumdünger...........................................................................................27
2.3.5 Calcium-Dünger.......................................................................................27
2.3.6 Magnesium-Dünger.................................................................................27
2.3.7 Mehrnährstoffdünger...............................................................................27
2.3.8 Herbizide..................................................................................................27
2.3.9 Hilfspflanzenanbau und Bodenbearbeitung..............................................28
2.4 Auswirkungen von Düngungs- und Meliorationsmaßnahmen im Forst...............28
2.4.1 Boden......................................................................................................28
2.4.1.1 Auflagehumus...........................................................................28
2.4.1.2 Mineralboden und Tiefenwirkung..............................................30
2.4.2 Wurzeln, Pilze und Mykorrhiza.................................................................30
2.4.2.1 Wurzeln.....................................................................................30
2.4.2.2 Pilze..........................................................................................31
2.4.2.3 Mykorrhiza................................................................................32
2.4.3 Fauna und Flora.......................................................................................32
2.4.3.1 Bodenvegetation.......................................................................32
2.4.3.2 Mikrofauna und Mikroflora........................................................33
2.4.3.3 Makro- und Mesofauna.............................................................35
2.4.4 Biomasse.................................................................................................36
2.4.4.1 Knospen und Zweige................................................................36
2.4.4.2 Fruktifikation, Harzertrag...........................................................36
2.4.4.3 Morphologie der Koniferennadeln.............................................37
2.4.4.4 Nadelspiegelwerte....................................................................37
2.4.4.5 Nadelmasse und Streufall.........................................................38
2.4.5 Resistenz gegen Krankheiten und Luftschadstoffe...................................39
2.4.5.1 Krankheitsanfälligkeit...............................................................39
2.4.5.2 Luftschadstoffe.........................................................................40
2.4.6 Auswirkung auf den Zuwachs von Kiefernbeständen...............................41
2.4.6.1 Kulturen....................................................................................41
2.4.6.2 Alt- und Stangenhölzer..............................................................42
2.4.7 Auswirkung auf die Holzqualität, Schnee- und
Windbruchanfälligkeit...............................................................................44
2.4.7.1 Holzqualität...............................................................................44
2.4.7.2 Schnee-und Windbruch...........................................................45
2.4.8 Nachhaltigkeit der Maßnahmen................................................................46
2.4.8.1 Reine Stickstoff-Düngung.........................................................46
2.4.8.2 Phosphor- Kalium- und Magnesiumdüngung............................46
2.4.8.3 Kombinierte Düngung...............................................................47
2.4.9 Problematik der Forstlichen Düngung......................................................47
2.5 Der Einsatz von Abfallstoffen zur Melioration in der Forstwirtschaft....................49
2.5.1 Klärschlamm, Abwasser und Gülle...........................................................49
2.5.2 Mülkompostversuche..............................................................................54
2.5.3 Spezielle Auswirkungen der Müllkompostanwendung..............................54
2.5.3.1 Schwermetalle, Salzgehalt und andere Schadstoffe..................54
2.5.3.2 Bodenchemismus, Bodengefüge und -Wasserhaushalt............55
2.5.3.3 Pflanzenausfälle und Schädlingsbefall......................................56
2.5.3.4 Zuwachsraten...........................................................................57
2.5.3.5 Verunkrautung.......................................................................57
2.5.3.6 Landschaftsbild und Ausbringungskosten................................58
Inhaltsverzeichnis
3 Versuchsbeschreibung des Versuches Edenkoben......................................59
3.1 Geographische, klimatische, forstwirtschaftliche und
bodenkundliche Besonderheiten........................................................................59
3.2 Düngungsversuche............................................................................................62
3.2.1 Verwendete Dünger und Herbizide..........................................................62
3.2.1.1 Stickstoffdünger........................................................................62
3.2.1.2 Phosphordünger.......................................................................62
3.2.1.3 Mehrnährstoffdünger................................................................62
3.2.1.4 Herbizide...................................................................................63
3.2.2 Düngungsversuchsflächen.......................................................................63
3.2.2.1 Beschreibung der Düngungsversuche D1 undD2....................63
3.2.2.2 Beschreibung der Düngungsversuche D3 und D4....................66
3.2.2.3 Beschreibung des Düngungsversuchs D5................................70
3.3 Mülkompostversuche........................................................................................73
3.3.1 Kenndaten des verwendeten Mülkompostes...........................................73
3.3.1.1 Herkunft und Ausbringungsmenge...........................................73
3.3.1.2 Physikalische und chemische Daten.........................................73
3.3.2 Mülkompostversuchsflächen...................................................................78
3.3.2.1 Standortsbeschreibung der
Mülkompost-Versuche M1 und M2..........................................78
3.3.2.2 Beschreibung des Mülkompost-Versuchs M3..........................82
3.3.2.3 Beschreibung der Mülkompost-Versuche M4 und M5.............85
4 Material und Methoden................................................................................88
4.1 Statistische Verfahren........................................................................................88
4.2 Probennahme, -aufbereitung und -lagerung.......................................................88
4.3 Bodenphysikalische Verfahren...........................................................................89
4.3.1 Horizontmächtigkeiten.............................................................................89
4.3.2 Rohdichte.................................................................................................89
4.3.3 Wasserhaushalt des Auflagematerials......................................................89
4.3.4 Das Pallmannverfahren zur Bestimmung der Temperaturen
auf den Versuchsflächen..........................................................................90
4.4 Chemische Analysen..........................................................................................91
4.4.1 Kohlenstoff und Humus............................................................................91
4.4.1.1 Organischer Kohlenstoff (Corg)................................................91
4.4.1.2 Carbonate.................................................................................92
4.4.1.3 Streurest-PartkekjröBe.............................................................92
4.4.1.4 Wasserlösliche Humusstoffe.....................................................92
4.4.2 Stickstoff..................................................................................................92
4.4.2.1 Gesamt-Stickstoff......................................................................93
4.4.2.2 Analyse der organischen Stickstoff-Fraktionen.........................93
4.4.2.3 ZöTTL scher Brutversuch...........................................................94
4.4.3 pH-Werte (H2O und KCI) .........................................................................95
4.4.4 Aufschlüsse und Extraktionen zur Bestimmung der Makro- und
Mikroelemente.........................................................................................95
4.4.4.1 Gesamtaufschluß......................................................................96
4.4.4.2 1M(3%-iger)-HCL-Auszug......................................................96
4.4.4.3 Citronensäureauszug (1%ig)....................................................96
4.4.4.4 Wasserextrakt 1:5.....................................................................97
4.4.5 Bestimmung der austauschbaren Nährstoffe...........................................97
4.4.5.1 Ammonium-Acetat Extraktion...................................................97
4.4.5.2 Effektive und potentielle Austauschkapazität
nach Mehlich............................................................................97
4.4.6 Bestimmung der enzymatischen Aktivitäten.............................................98
4.4.6.1 Saccharase...............................................................................98
4.4.6.2 Phosphatase.............................................................................98
4.4.6.3 Urease......................................................................................98
4.5 Ertragskundliche Methodik.................................................................................98
5 Ergebnisse.................................................................................................99
5.1 Physikalische Parameter....................................................................................99
5.1.1 Horizontmächtigkeiten.............................................................................99
5.1.1.1 Düngungsversuche...................................................................99
5.1.1.2 MüHkompostversuche.............................................................101
5.1.2 Rohdichte...............................................................................................102
5.1.2.1 Düngungsversuche.................................................................102
5.1.2.2 Mülkompostversuche.............................................................104
5.1.3 Wasserhaushalt des Auflagematerials....................................................105
5.1.4 Temperaturen auf den Versuchsflächen.................................................106
5.1.4.1 Düngungsversuche.................................................................106
5.1.4.2 Müllkompostversuche.............................................................107
5.2 Chemische Parameter......................................................................................110
5.2.1 Kohlenstoff.............................................................................................110
5.2.1.1 Organischer Kohlenstoff und Humusvorräte...........................110
5.2.1.2 Streurest-Partikelgrößen.........................................................115
5.2.1.3 Wasserlösliche organische Substanz......................................117
5.2.1.4 Anorganische Kohlenstoff (Carbonate)...................................120
Inhaltsverzeichnis
5.2.2 Stickstoff................................................................................................121
5.2.2.1 Gesamt-Stickstoff....................................................................121
5.2.2.2 Stickstoffvorräte......................................................................123
5.2.2.3 C/N-Verhältnisse....................................................................128
5.2.2.4 Organische Stickstoff-Fraktionen............................................130
5.2.2.5 ZöTTL scher Brutversuch und Nanorg......................................137
5.2.2.6 Stickstoff in den Kiefernnadeln................................................142
5.2.3 Phosphor................................................................................................144
5.2.3.1 Düngungsversuche.................................................................145
5.2.3.2 MüNkompostversuche.............................................................154
5.2.3.3 Phosphor in den Kiefernnadeln...............................................160
5.2.4 Kalium....................................................................................................162
5.2.4.1 Düngungsversuche.................................................................162
5.2.4.2 Mülkompostversuche.............................................................169
5.2.4.3 Kalium in den Kiefernnadeln....................................................176
5.2.5 Calcium...................................................................................................178
5.2.5.1 Düngungsversuche.................................................................178
5.2.5.2 Mülkompostversuche.............................................................187
5.2.5.3 Calcium in den Kiefernnadeln..................................................194
5.2.6 Magnesium............................................................................................194
5.2.6.1 Düngungsversuche.................................................................194
5.2.6.2 MüHkompostversuche.............................................................202
5.2.6.3 Magnesium in den Kiefernnadeln............................................210
5.2.7 Austauschbare Kationen........................................................................212
5.2.7.1 Düngungsversuche.................................................................212
5.2.7.2 MüNkompostversuche.............................................................219
5.2.8 pH-Werte................................................................................................222
5.2.8.1 Düngungsversuche.................................................................222
5.2.8.2 MüHkompostversuche.............................................................222
5.2.8.3 Jahresverlauf der pH-(H2O)-Werte..........................................226
5.2.9 Wasserlösliche Anionen.........................................................................228
5.2.6.1 Sulfat.......................................................................................228
5.2.6.2 Chlorid....................................................................................228
5.2.6.3 Fluorid.....................................................................................232
5.2.10 Enzymatische Aktivitäten........................................................................232
5.2.10.1 Saccharase-Aktivität...............................................................232
5.2.10.2 Phosphatase-Aktivität.............................................................235
5.2.10.3 Urease-AktMtät.......................................................................238
5.3 Ertragskundliche Auswertung..........................................................................241
5.3.1 Düngungsversuche................................................................................241
5.3.2 Mülkompostversuche............................................................................246
6 Diskussion................................................................................................248
6.1 Kohlenstoff und Humus....................................................................................248
6.1.1 Humusvorräte........................................................................................248
6.1.2 Streurest-Partikelgrößen........................................................................250
6.2 Feldbodenkundliche und bodenphysikalische Parameter................................251
6.2.1 Horizontmächtigkeiten...........................................................................251
6.2.2 Rohdichte...............................................................................................252
6.2.3 Wasserhaushalt des Auflagematerials....................................................253
6.2.4 Temperaturen auf den Versuchsflächen.................................................255
6.3 Nährstoffe........................................................................................................260
6.3.1 Stickstoff................................................................................................260
6.3.2 Phosphor...............................................................................................274
6.3.3 Kalium....................................................................................................279
6.3.4 Calcium..................................................................................................282
6.3.5 Magnesium............................................................................................285
6.4 Sonstige Untersuchungen................................................................................287
6.4.1 pH-Werte................................................................................................287
6.4.2 Austauschbare Nährstoffe......................................................................288
6.4.3 Anionen (wasserlöslich).........................................................................291
6.4.4 Enzymatische Aktivitäten........................................................................292
6.4.5 Ertragskundliche Aspekte......................................................................302
7 Zusammenfassung...................................................................................309
8 Literaturverzeichnis..................................................................................316
9 Tabellenanhang........................................................................................340
6
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