Simultane Erfassung der Denitrifikationsendprodukte Distickstoffoxid (N2O) und molekularer Stickstoff (N2) in biokohlebehandelten Böden: Poster präsentiert bei der Jahrestagung der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft, 24. bis 29. August 2019, Bern, Schweiz

Bern

2019

1 S. + Poster

Sonderdruck

12603S

204905

Die langfristigen Auswirkungen der Applikation von Biokohle (BC) auf die Denitrifikation im Boden, insbesondere die Bildung und Freisetzung des Endproduktes N2, sind bisher nur unzureichend untersucht, unter anderem aufgrund methodischer Schwierigkeiten bei der Erfassung der N2-Emissionen. Ziel der Studie war es daher, mittels der Heliumsubstitutionsmethode, die die simultane Bestimmung von N2O und N2 ermöglicht, (i) die Denitrifikation und die damit verbundenen Gasflüsse in BC-behandelten Böden im Vergleich zu ausschließlich N-gedüngten Flächen (Kontrolle) zu untersuchen und (ii) potentielle Steuerfaktoren, die durch BC-Applikation verändert werden könnten, zu erfassen. Hierzu wurden fünf Jahre nach einer einmaligen BC-Gabe ungestörte Stechzylinderproben (Tiefe 0-4 cm) aus jeweils drei BC-behandelten (72 t ha-1) und NPK-gedüngten Teilflächen eines ehemaligen Freilandversuches in Traismauer, Niederösterreich, entnommen. Die N2- und N2O-Freisetzungsraten wurden bei zwei verschiedenen Bodenfeuchten [Feldwassergehalt (50 % wassergefüllter Porenraum, WFPS) und 70 % WFPS] und drei Temperaturen (5, 15 und 25 °C) gemessen. Zudem wurden physikochemische Parameter und die mikrobielle Biomasse bestimmt. Die BC-Variante wies im Mittel höhere N2- Emissionsraten auf als die Kontrolle, wobei bei beiden Wassergehalten der Unterschied zwischen den Varianten bei 15 °C am deutlichsten war. Die höchsten mittleren N2- Freisetzungsraten wurden jeweils bei 5 °C für die BC-behandelten Proben gemessen. Bei Feldwassergehalt wurde - über beide Varianten und alle Temperaturen gemittelt – sechsmal weniger N2 freigesetzt als bei 70 % WFPS. Distickstoffoxid konnte nur vereinzelt detektiert werden. Die Dominanz von N2 als Denitrifikationsendprodukt könnte zumindest teilweise durch den relativ hohen pH-Wert des Bodens (7,5) bedingt sein. Die gesteigerten N2- Emissionen bzw. die erhöhte Denitrifikationsaktivität in der BC-Variante konnte anhand der gemessenen physikochemischen und mikrobiellen Eigenschaften nicht erklärt werden. Eine einmalige BC-Gabe hat somit bei den am Untersuchungsstandort herrschenden Bedingungen eine Erhöhung der N2-Emissionen und damit der Denitrifikationsaktivität zur Folge, aber keine langfristigen Auswirkungen auf physikochemische Bodeneigenschaften.