The current state of soil cover in Kazakhstan, problems and solution

The main directions of scientific activity of the U.U.Uspanov Kazakh Research Institute of Soil Science and Agrochemistry is study of regularities in soil formation under anthropogenic pressure; rational use and increase of bio-productivity of soil resources; development of new technologies to improve soil fertility and crop productivity; assessment of the ecological state of soils in the conditions of anthropogenesis and development of measures for their improvement; provision of consulting and practical services for survey and preparation of agrochemical cartograms and map- schemes with various scales

Soil Quality and Crop Yield Potential of Sites in North and Central Asian

Science and technology may help to find solutions for sustainable use of soils. The awareness about limited and degrading natural resources have fired the energy and creativity of responsible and innovative people to develop and install monitoring systems and countermeasures. However, the access to modern monitoring systems and agri-environmental technologies is different over regions of Eurasia. Some regions of Central Asia and Asian Russia require modern monitoring systems for their land and water resources in order to avoid their accelerating degradation and maintain their productivity function and ecosystem services for the populatio

Soil Quality and Crop Yield Potential of International Experimental Sites in Russia, Kazakhstan and Germany

Das Muencheberger Soil Quality Rating (M-SQR) ist ein Verfahren zur skalenübergreifenden Bewertung der Produktivitätsfunktion von Böden. Die Kennziffern dieses für den globalen Maßstab konzipierten Bodenschätzungsverfahrens sollen eine Begutachtung von Ertragspotentialen anhand von standörtlichen Indikatoren ermöglichen. Im Hinblick auf die Objektivierung der Schätztabellen prüften wir die Beziehungen zwischen Standortfaktoren, Boden-Bonitierungsverfahren und Ertrag landwirtschaftlicher Kulturen auf einer Vielzahl von Agrarstandorten. Grundlage waren Felduntersuchungen an Bodenprofilen, mittlere monatliche Klimadaten und mittlere Ernteerträge benachbarter Parzellen. Die Daten wurden mit multivariaten statistischen Verfahren analysiert. Im Ergebnis konnten wir die standörtliche Trockenheit und das Thermalregime der Böden als maßgebliche ertragsbeeinflussende Faktoren identifizieren und quantifizieren. Auf dieser Grundlage wurden sowohl die Bewertungstabellen des M-SQR-Verfahrens präzisiert als auch Regressionsgleichungen für die Abschätzung von Erträgen aus den Bodenpunkten des M-SQR abgeleitet. Wir schlussfolgern, dass das M-SQR Verfahren als Welt-Bodenschätzung hinreichend präzise und praktikabel ist. Das beinhaltet sowohl die Feldmethodik als auch die Kartierung von Ertragspotentiale

Bodenhydrologische Untersuchungen in verschiedenen Skalen für eine nachhaltige Landwirtschaft

Zusammenfassung Eine umfassende Analyse von interaktiven Prozessen zwischen Boden, Wasser, Pflanze, Tiere und Atmosphäre für eine nachhaltige Landwirtschaft erfordert Kenntnisse von Parametern und Prozessen in unterschiedlichen Skalen. Ergebnisse aus bodenhydrologischen Studien in Nordostdeutschland werden vorgestellt. Die Untersuchungen erfolgten im Labor, Lysimeter, Feld und Einzugsgebiet. Die Messung bodenhydraulischer Kennwerte- Wasserretentionsfunktion, ungesättigte hydraulische Leitfähigkeit- wurde mit der erweiterten Verdunstungsmethode (EEM) und dem HYPROP Messgerät durchgeführt. Der Messbereich ist zwischen Wassersättigung und nahe dem permanenten Welkepunkt. Die Messzeit beträgt 3 bis 10 Tagen. Die zusätzliche Quantifizierung von Schrumpfung und Hysteresis sind möglich. Eine Feldmethode zur Quantifizierung der Sickerwasserbildung und des Stoffaustrages unter natürlichen Boden- und Bewirtschaftungsbedingungen wurde entwickelt, die Eignung im Vergleich mit Lysimeterergebnissen nachgewiesen und auf 40 bodenhydrologischen Feldmessplätzen in Nordostdeutschland angewendet. Die Hypothese wurde bestätigt, dass Ackerland die Hauptquelle für Grundwasserneubildung in Nordostdeutschland ist. Unter Wald war die Sickerwasserbildung deutlich reduziert und tendierte bei Niederschlägen unter 550 mm/a gegen Null. Für die Erhaltung von Feuchtgebieten und die Absicherung der Grundwasserneubildung in Regionen mit negativer klimatischer Wasserbilanz sollte dieser Fakt bei geplanten Landnutzungsänderungen und Aufforstungsmaßnahmen berücksichtigt werden. EEM und HYPROP und die vorgestellte bodenhydrologische Feldmethode, als „virtuelles Lysimeter“ bezeichnet, haben das Potential zur Verbesserung bodenhydrologischer Studien in Europa und anderen Regionen der Welt

Bodenbewertung und Ernteerträge: Analyse internationaler Datensätze

Das Muencheberger Soil Quality Rating (M-SQR) ist ein Verfahren zur skalenübergreifenden Bewertung der Produktivitätsfunktion von Böden. Die Kennziffern dieses für den globalen Maßstab konzipierten Bodenschätzungsverfahrens sollen eine Begutachtung von Ertragspotentialen anhand von standörtlichen Indikatoren ermöglichen. Im Hinblick auf die Objektivierung der Schätztabellen prüften wir die Beziehungen zwischen Standortfaktoren, Boden-Bonitierungsverfahren und Ertrag landwirtschaftlicher Kulturen auf einer Vielzahl von Agrarstandorten. Grundlage waren Felduntersuchungen an Bodenprofilen, mittlere monatliche Klimadaten und mittlere Ernteerträge benachbarter Parzellen. Die Daten wurden mit multivariaten statistischen Verfahren analysiert. Im Ergebnis konnten wir die standörtliche Trockenheit und das Thermalregime der Böden als maßgebliche ertragsbeeinflussende Faktoren identifizieren und quantifizieren. Auf dieser Grundlage wurden sowohl die Bewertungstabellen des M-SQR-Verfahrens präzisiert als auch Regressionsgleichungen für die Abschätzung von Erträgen aus den Bodenpunkten des M-SQR abgeleitet. Wir schlussfolgern, dass das M-SQR Verfahren als Welt-Bodenschätzung hinreichend präzise und praktikabel ist. Das beinhaltet sowohl die Feldmethodik als auch die Kartierung von Ertragspotentialen

Einsatz von Mikrogranulaten in Kombination mit Mikroorganismen zur Steigerung der Nährstoffeffizienz im Maisanbau

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Steigerung der Nährstoffnutzungseffizienz im Maisanbau. Der Schwerpunkt liegt dabei im restriktiven Einsatz von Phosphor vor dem Hintergrund steigender Anforderung seitens der Düngeverordnung. Verschärft wird das zulässige Maß der Phosphordüngung durch die Anpassung der Phosphorrichtwerte in den Bodengehaltsklassen. Zur Einhaltung der gesetzlichen Rahmenbedingungen ist eine weitere Begrenzung der Phosphatzufuhr aus mineralischen Düngern ein wesentlicher Ansatzpunkt. In einjährigen Praxisversuchen im brandenburgischen Müncheberg und im westfälischen Wadersloh wurde die Leistungsfähigkeit mineralischer Depotdüngungsvarianten im Hinblick auf den Silomaisertrag überprüft. Getestet wurden dabei die Unterfußdünger DAP sowie Wolf-nutraxP. Darüber hinaus wurde die Ertragswirkung des organisch-mineralisch formulierten Mikrogranulatdüngers Startec mit dem Applikationsverfahren der Saatbanddüngung überprüft. Bei diesem Verfahren wird der Dünger direkt mit dem Maiskorn in die Saatfurche abgelegt. Die Besonderheit des Düngers Wolf-nutraxP und Startec besteht darin, mit geringer Menge von unter 10 kg P2O5/ha das Kriterium einer ausreichenden Pflanzenverfügbarkeit insbesondere in der Jungendentwicklung zu erfüllen und gleichzeitig die P-Bilanz zu entlasten. Als eine weitere Besonderheit in dieser Versuchsanstellung gilt die Applikation von den Mikroorganismen Mykorrhiza, Bacillus amyloliquefaciens und Azospirillum, mit dem Ziel einer besseren Nährstoffausschöpfung der Maispflanze aus der Bodenmatrix. Im Hinblick auf die Ertragswirkung konnten beim Mikrogranulatdünger Startec signifikante Mehrerträge gegenüber der Standardvariante DAP auf beiden Standorten von rund 13 % festgestellt werden. Am Standort Wadersloh erzielt der Unterfußdünger Wolf-nutraxP vergleichbare Erträge zur DAP-Variante. Zudem stellte sich die Kombination Mykorrhiza und Bacillus amyloliquefaciens in Verbindung mit mineralischer Düngung als eine leistungsfähige Variante heraus

Bodenhydrologische Untersuchungen in verschiedenen Skalen für eine nachhaltige Landwirtschaft (Langfassung)

Eine umfassende Analyse von interaktiven Prozessen zwischen Boden, Wasser, Pflanze, Tiere und Atmosphäre für eine nachhaltige Landwirtschaft erfordert Kenntnisse von hydrologischen Parametern und Prozessen in unterschiedlichen Skalen. Methoden und Ergebnisse aus bodenhydrologischen Studien in Nordostdeutschland werden vorgestellt. Die Untersuchungen erfolgten im Labor, Lysimeter, Feld und Einzugsgebiet

Bewertung landwirtschaftlicher Produktivitätspotentiale der globalen Landressource

Ziel unserer Arbeiten ist die Klassifikation und funktionelle Bewertung von Agrarstandorten nach einheitlichen Kriterien. Solche Informationen könnten für die überregional vergleichende Bewertung und standortgerechte nachhaltige agrarische Nutzung von Böden hilfreich sein. Wir untersuchten mehr als 100 repräsentative Böden auf Versuchsstandorten in bedeutenden Agrarregionen der Welt. Das sind Europa, Nordchina, die Prärieregionen Nordamerikas, sowie die Steppen Westsibiriens und Kasachstans. Die Böden wurden nach der World Reference Base for Soil Resources (WRB 2006) klassifiziert und mittels Müncheberger Soil Quality Rating (M-SQR) funktionell bewertet. Das indikatorbasierte M-SQR erwies sich als praktikabel und führte zu plausiblen Wertezahlen der Bodengüte. Die Bewertungskennziffern des M-SQR können je nach Landnutzungsintensität und Anpassungsgüte der Indikatoren etwa 50-80 % der Ertragsvariabilität von Getreide erklä¬ren. Es wird geschlußfolgert, daß das M-SQR für die skalenübergreifende Abschätzung von landwirtschaftlichen Produktivitätspotentialen, also als Basiswerkzeug für ein globales Bodenmonitoring, geeignet ist. Das M-SQR erweitert Bodenklassifikationssysteme wie die WRB 2006 um den Aspekt der Bodenfunktionalität

Agricultural Landscapes: History, Status and Challenges

Agricultural landscapes (rural landscapes, agrolandscapes) are territories shaped by agricultural production. They have enabled the development of human civilizations and are a cultural achievement. Peasants, farmers and agricultural enterprises feed society. They have created agricultural landscapes for their business and habitats for their life. To understand transformation processes in agricultural landscapes, we analyse the history of agriculture with a special focus on Europe and Eurasia. Current agricultural landscapes in a crowded, globalized world are multifunctional, highly complex systems. They not only serve to produce food commodities and energy for the increasing and expanding urban population but also provide diverse ecosystem services and need to cater for the demands of the rural population. Current agriculture is highly productive in wealthy countries, but due to high inputs it is also responsible for environmental problems such as water pollution and loss of biodiversity. Industrial-style agriculture in large fields has resulted in increased productivity but simplified the structure of landscapes and eliminated elements of nature and rural culture. Major problems that urgently need to be addressed include trends towards disrupting natural cycles in agricultural production, soil and water degradation, ageing populations in villages and the breakdown of rural infrastructure. Agricultural landscape research provides analyses to understand these processes and helps elaborate sustainable scientific, technical and cultural solutions