Einfluss reduzierter Grundbodenbearbeitung im Ökologischen Landbau auf bodenökologische Eigenschaften

Im vorliegenden Beitrag werden ausgewählte Ergebnisse zum Einfluss unterschiedlicher Grundbodenbearbeitungsverfahren aus dem „Projekt Ökologische Bodenbearbeitung“ nach Ablauf der ersten fünfjährigen Fruchtfolgeperiode für die Kulturen Grünbrache und Roggen vorgestellt. Hierzu wurden die Ergebnisse der Nährstoffversorgung, der bodenmikrobiellen Eigenschaften und der Besiedlung der Böden durch Regenwürmer der Jahre 1995 bis 1999 ausgewertet. Inhalt: - Einleitung - Material und Methoden im Versuchsfeld Eichenhof - Ergebnisse: --- Nährstoffhaushalt und organische Bodensubstanz --- Bodenmikrobiologische Eigenschaften --- Besiedlung durch Regenwürmer - Diskussion - Schlussfolgerungen für die Praxis - Danksagung - Literatu

Wie sich reduzierte Bodenbearbeitung auswirkt

Im seit 1994 laufenden Projekt Ökologische Bodenbewirtschaftung zeigt sich, dass die Bodenbelebung und -stabilisierung mit intensiver Durchwurzelung im ökologischen Ackerbau relativ schnell verbessert werden kann. Allerdings sind bei konsequent nichtwendender Bearbeitung keine Höchsterträge zu erzielen. Abschnitte: - Pflug ja oder nein? - Standörtliche Variabilität - Nichtwendend – niedrigere Erträge - Bodenchemie – keine großen Veränderungen - Reduzierte Bearbeitung – höhere Humusgehalte - Mehr und aktivere Bodenmikroben - Bodenschonende Bearbeitung – mehr Regenwürmer - Schlussfolgerungen für die Praxis Tabellen und Abbildungen: Abb. 1: Im PÖB verwendete Grundbodenbearbeitungssysteme Abb. 2: Hektarerträge von Gerste und Winterweizen, Mittel der Jahre 1995-2001 Abb. 3: Ergosterolgehalte (± S.D.) in Ober- und Unterkrume in Abhängigkeit von der Grundbodenbearbeitung Abb. 4: Unterscheidung der drei Grundbodenbearbeitungsverfahren am Standort Rommersheim anhand bodenchemischer und -mikrobiologischer Eigenschaften Abb. 5: Mittlere (± S.D.) Anzahl und Biomasse von adulten und juvenilen Regenwürmern in Abhängigkeit von der Grundbodenbearbeitung unter Grünbrache Tab. 1: Mittelwerte (±S.D.) ausgewählter bodenchemischer und -mikrobiologischer Eigenschafte

Zehn Jahre differenzierte Grundbodenbearbeitung im ökologischen Ackerbau (Projekt Ökologische Bodenbewirtschaftung) - Entwicklung der organischen Bodensubstanz, Nährstoffgehalte sowie bodenbiologischen Eigenschaften

This study investigated the lasting impact of reduced and conservation tillage, namely two-layer ploughing (LP) and layer-cultivating (LC) on soil ecological properties (physical, chemical, microbiological) in an organic farming system relative to ploughing (P). As a major trend, the amounts of soil organic C, microbial biomass –C and –N, Cmic to Corg ratio, and microbial activity increased in 0-15cm depth in the order P –LP – LC while they decreased in 15-25cm depth in the same order, both in green fallow and winter rye plots. For example, in 0-15 cm depth soil microbial biomass –C concentration was significantly 21 % (LP) and 30 % (LC) greater in green fallow plots or 15 % to 23 % greater in winter rye plots than in P. This was highly correlated with an increase in aggregate stability at these sites. Non-ploughing also resulted in a significant higher bulk density. In addition, there was much evidence that the microbial community changed towards fungi in 0-15 cm depth in reduced and conservation tillage plots. The abundance and fresh biomass of earthworms as well as species richness seemed to benefit from reduced soil tillage intensity. The highest amounts of abundance, fresh biomass and numbers of earthworm species in the current study were found in the plots with the layer cultivation treatment. No tillage effects were found for the amount of plant available P in soil. It can be concluded that reduced or conservation tillage in organic farming systems has beneficial effects on soil organic matter, microbial biomass and potential activity, as well as on earthworms

Soil quality through the cultivation of perennial bioenergy crops by example of Silphium perfoliatum – an innovative agro-ecosystem in future

Der Anteil des Energiepflanzenanbaus zur Vergärung oder thermischen Verwertung steigt in Europa kontinuierlich an. Seit einigen Jahren etablieren sich verstärkt ligno-cellulosereiche Dauerkulturen der sogenannten zweiten Generation (2G) als Alternative zum aktuell noch vorherrschenden Maisanbau. Zu den Auswirkungen auf den Boden ist derzeit noch wenig bekannt. Am Beispiel der Durchwachsenen Silphie (Silphium perfoliatum) wurden in zwei Feldstudien in Rheinland-Pfalz die Auswirkungen auf die Bodenqualität (organische Bodensubstanz, bodenmikrobiologische Eigenschaften, Aggregatstabilitäten sowie Regenwurm- und Fraßaktivität im Feld) nach fünfjähriger Anbaudauer im Vergleich zu Mais untersucht. Der Anbau von Dauerkulturen ist insbesondere aufgrund der fehlenden Bodenbearbeitung, des vermehrten Eintrages an organischer Substanz und der damit verbundenen höheren Aktivität der Bodenorganismen allgemein als positiv zu bewerten. Allerdings sind die Ergebnisse stand­ortsbedingt zu differenzieren. So zeigten sich zum Beispiel bei sandigen Böden und trockenen Standortsbedingungen zum Teil niedrigere Humusgehalte und biologische Aktivitäten als unter Maisanbau. Im Mittel aller Standorte zeigte sich aber, dass Dauerkulturen, wie zum Beispiel Durchwachsene Silphie, ein zugleich ‚grünes‘, effizientes und innovatives Agrarsystem der Zukunft darstellen können.Bioenergy crops are increasingly cultivated in Europe in the context of the EU initiative to produce 20% of primary energy supply by renewable resources by the year 2020. In the past decade some perennial bioenergy crops such as Silphium perfoliatum have been newly introduced. Until now, little is known about the impact of the cultivation of these new 2G bioenergy crops on soil health and quality. In this context, two on-farm experiments were conducted in W-Germany, Rhineland-Palatinate. In general, after five years of cultivation most of the tested soil properties were significantly increased relative to the cultivation of silage maize, such as carbon storage, microbial biomass, activity and community, aggregate stability, and earthworm and bait-lamina activity. However, as revealed from the variety of the different study sites, it can be further concluded that the local and regional soil properties and climatic conditions may impact soil quality significantly. In sandy soils and under dry growth conditions for example, carbon storage and biological activity was lower compared to silage maize. All in all, it is supposed that introducing Silphium perfoliatum and even other perennial bioenergy crops would make European agriculture as well more green, effective and innovative in future

Grabverhalten von Lumbriciden unter intra- und interspezifischen Konkurrenzbedingungen

Das Grabverhalten von fünf Regenwurmarten (Lumbricidae), die unterschiedlichen ökologischen Lebensformen (vgl. Bouché 1977) zugeteilt werden, wurde unter intra und interspezifischen Testbedingungen in 2D-Terrarien untersucht. Dabei wurde sowohl das Grabmuster (Ausrichtung der Regenwurmgänge) beschrieben als auch die Grabaktivität (als "durchgraben" klassifizierte Bereiche der Bodenmatrix sowie abgesetzte Losung) mit Hilfe eines Bildbearbeitungsprogramms quantifiziert. Die Ergebnisse veranschaulichen die intermediären Eigenschaften der Arten A. longa und L. rubellus. Die beiden endogäischen Arten O. tyrtaeum und A. caliginosa reduzierten ihre Grabaktivität unter interspezifischen Konkurrenzbedingungen

Entwicklung und Erprobung eines Bodenqualitätstests mit endogäischen Regenwürmern

Ein neues Bodenqualitäts-Testsystem mit endogäischen Regenwürmern (A. caliginosa) wurde in Kooperation mit FH Osnabrück (H.C. Fründ) entwickelt und erprobt. Das Testsystem besteht aus Glasküvetten mit zwei zu vergleichenden Teilflächen. Über einen Beobachtungszeitraum von bis zu zwei Wochen wird die Grabaktivität der Regenwürmer erfasst, sowohl das Präferenzverhalten, wie auch der paarweise quantitative Vergleich der Teilflächen. Der Test wurde bzgl. der Rahmenbedingungen für zwei unterschiedliche Böden optimiert und bezogen auf den Wassergehalt der Böden, Wasserhaltekapazität, Lagerungsdichte, Aggregatgröße/Siebfraktion, Testdauer sowie deren Interaktionen standardisiert. Beim Vergleich der Reaktion der Würmer auf verschiedene Böden (Fluvisol, Tschernozem), auf unterschiedliche Güllezufuhr (Frischgülle, Gärgülle) und Schwermetallgehalte für Blei und Cadmium zeigten sich signifikante Unterschiede in der Grabaktivität. Das vorgestellt Testsystem kann als sensibler und aussagekräftiger Bodenqualitätstest eingesetzt werden und vorhandene Testverfahren (ISO 2002) mit dem Kompostwurm Eisenia fetida ergänzen

Abundanz, Masse und Artenspektrum der Regenwürmer im Boden in Abhängigkeit von der Grundbodenbearbeitung und dem Bodentyp

Auf einem Versuchsfeld in Rheinhessen, auf dem seit 14 Jahren fünf verschiedene Bodenbearbeitungssysteme praktiziert werden, wurden an 60 systematisch eingemessenen Positionen die Abundanz, die Biomasse und das Artenspektrum der Regenwürmer ermittelt. Das Versuchsfeld beinhaltete unterschiedliche Bodentypen, vor allem Pararendzina und degradierte Schwarzerde. Unsere Erwartung, dass die Regenwürmer in der Schwarzerde im Vergleich zur Pararendzina besonders häufig auftreten, bestätigte sich nicht. Überraschend war außerdem, dass die Arten mit endogäischer Lebensweise in der Schwarzerde besonders empfindlich auf die Intensität der Bodenbearbeitung reagierten. Wir hatten erwartet, dass sie im humosen Unterboden der Schwarzede einen Rückzugsraum zur Verfügung hätten, der ihnen die Regeneration nach der Bodenbearbeitung erleichtert. Insgesamt war es nicht möglich, ein Verteilungsmuster der Regenwürmer in Abhängigkeit von der Bodenbearbeitung und dem Bodentyp zu erkennen

Einfluss von Regenwürmern unterschiedlicher Lebensformen auf Kenngrößen des Bodenwasserhaushalts

In einem Gefäßversuch konnte nachgewiesen werden, dass Lumbricus terrestris und Aporrectodea caliginosa wegen intensiver und tief reichender Grabaktivität die Austrocknung des Bodens beschleunigen und die Infiltrationsleistung und den Wasserdurchfluss durch den Boden erhöhen. Eine erhöhte Streuverlustrate in Varianten mit L. terrestris verstärkte diesen Prozess. Die Aktivität von L. rubellus verursachte tendenziell eine erhöhte Wasserspeicherung und einen verzögerten vertikalen Wasserdurchfluss im Boden. Dies ist vermutlich auf ein weniger tief reichendes Röhrensystem und eine relativ geringe Streuverlustrate in Anwesenheit von Lumbricus rubellus zurückzuführen. In Zeiten des anhaltenden klimatischen Wandels, mit zunehmenden Dürreperioden und extremen Niederschlagsereignissen, können Regenwürmer, mit ihrem hohen Einfluss auf den Bodenwasserhaushalt, wachsende Bedeutung erlangen

Reducing stranded assets through early action in the Indian power sector

Cost-effective achievement of the Paris Agreement's long-term goals requires the unanimous phase-out of coal power generation by mid-century. However, continued investments in coal power plants will make this transition difficult. India is one of the major countries with significant under construction and planned increase in coal power capacity. To ascertain the likelihood and consequences of the continued expansion of coal power for India's future mitigation options, we use harmonised scenario results from national and global models along with projections from various government reports. Both these approaches estimate that coal capacity is expected to increase until 2030, along with rapid developments in wind and solar power. However, coal capacity stranding of the order of 133–237 GW needs to occur after 2030 if India were to pursue an ambitious climate policy in line with a well-below 2 °C target. Earlier policy strengthening starting after 2020 can reduce stranded assets (14–159 GW) but brings with it political economy and renewable expansion challenges. We conclude that a policy limiting coal plants to those under construction combined with higher solar targets could be politically feasible, prevent significant stranded capacity, and allow higher mitigation ambition in the future