View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich
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2.1. Der Stickstoffhaushalt 29<br />
wird.<br />
Pflanzenrückstände, Getreidestroh aus der Vorfrucht, R übenblatt- und<br />
Gründ üngung sind weitere Formen der Nährstoffanlieferung an den Boden . Sie<br />
sind durch relativ hohe Kaliumgehalte charakterisiert und bereichern das Bo-<br />
denökosystem mit einer zusätzlichen Kohlenstoffquelle . Speziell bei Stroh führt<br />
dies zu einem hohen C/N-Verh ältnis, wodurch Mikroorganismen Kohlenhydrate<br />
und Eiweiße zersetzen und dabei Stickstoff verbrauchen . Daher muss im Frühjahr<br />
eine zus ätzliche N-D üngung von 25 - 50 kg/ha je 50 dt Stroh erfolgen (S CHILLING<br />
et al. 2000 [168]).<br />
Bei der Reinigung von kommunalen und industriellen Abwässern fällt<br />
Klärschlamm an, der als Wertstoff auf den Boden ausgebracht werden<br />
kann . Da er jedoch häufig mit Schwermetallen belastet ist, muss man das<br />
Risiko einer Schadstoffbelastung einkalkulieren, das durch den Gesetzgeber in<br />
der Klärschlammverordnung (AbfKlärV) geregelt ist. Darüber hinaus empfiehlt<br />
G UTSER eine Beschränkung der Substitution auf 80 - 100 kg Stickstoff pro Jahr<br />
(G UTSER 1996 [83]).<br />
Dem Eintrag von N ährstoffen in den Boden stehen mikrobielle und physikochemi-<br />
sche Umsetzungsprozesse entgegen, die Stickstoff der Atmosph äre zuführen, an<br />
der Bodenmatrix binden oder zum Aufbau der Pflanzensubstanz verwenden, die<br />
bei der Ernte entnommen wird . Dabei bestimmt neben dem Bodenmilieu beson-<br />
ders die Verweilzeit des Sickerwassers im Boden die Intensit ät der Umsetzung<br />
der über die gelöste Phase transportierten Nährelemente.<br />
Je nach Art des Pfades wird Stickstoff entweder eher in den Ammonium- oder<br />
eher in den Nitratpool eingespeist (Abbildung 2 .1). Besonders der Einsatz von<br />
Düngemitteln zielt auf den Aufbau dieser Speicher ab . Die weitere Umsetzung ist<br />
dabei temperatur-, aciditäts- und bel üftungsabhängig. So ändert sich der Stick-<br />
stoffgehalt im Boden von Jahr zu Jahr nicht erheblich, aber der Gehalt der mine-<br />
ralen Bindung ändert sich im Verlauf eines Jahres (S APEK 2005 [165]).<br />
Das aus der atmosph ärischen N 2-Fixierung oder der Nitratreduktion (s .u.) stam-<br />
mende Stickstoff wird im Protein des Pflanzenmaterials gebunden und zur Am-<br />
moniumstufe reduziert . Nach dem Absterben der Pflanze wird das Material dem<br />
Boden zugeführt und wird dort mikrobiell entweder direkt zu Ammonium mine-<br />
ralisiert oder im Humus immobilisiert . Letzteres kann als Speicher angesehen<br />
werden, denn die schwer zersetzbaren Verbindungen werden in Huminstoffe