Do cover crops enhance soil greenhouse gas losses during high emission moments under temperate Central Europe conditions?

Wien

WUV-Universitätsverlag

2009

171-187

Artikel aus einer Zeitschrift

200205900

Bodenkultur 2017, 68(3) ; Jrg. 68 ; 3 (2017) , 171-187

Zwischenfruchtbau ist eine wichtige Agrarumweltmaßnahme in Europa. Zwischenfrüchte können Emissionen von N2O über die Verringerung des Bodennitratgehaltes reduzieren, während leicht abbaubare Pflanzenrückstände dagegen die Treibhausgasverluste zeitweilig erhöhen können. In einem Feldversuch wurden Treibhausgasemissionen von zwischenfruchtbegrünten Feldern im Vergleich zu Schwarzbrache an zwei klimatisch unterschiedlichen Standorten (semi-arid vs. humid) in Österreich mittels geschlossener Kammern gemessen, sowie verschiedene Einflussfaktoren untersucht. Im Fokus standen dabei Emissionen zu kritischen Zeitpunkten zwischen Spätherbst und Frühling nach Einarbeitung der Zwischenfruchtreste. Die Höhe der Emissionen nach Zwischenfrucht wurde mit gasförmigen Verlusten bei anderen Managementmaßnahmen in der folgenden Hauptfrucht Mais verglichen. Die Emissionen von N2O und CO2 nach den Zwischenfrüchten waren selbst zu kritischen Zeitpunkten niedrig im Vergleich zu Verlusten während der Hauptfrucht-Managementmaßnahmen. Die höchsten N2O-Verluste wurden bei Gelbsenf festgestellt, aufgrund eines engen C/N-Verhältnisses und möglicherweise als Folge des Abbaus von Glucosinolaten. CO2-Emissionen von den begrünten Parzellen waren im Allgemeinen höher als bei Schwarzbrache, was eine erhöhte mikrobielle Aktivität anzeigt. Gelöster organischer Kohlenstoff erwies sich als sensitiver Indikator für Treibhausgasemissionen. Es lässt sich schlussfolgern, dass die Umweltleistungen des Zwischenfruchtbaus ohne erhöhtes Risiko verstärkter Treibhausgasemissionen erzielt werden und dass spät gesäte Reinbestände
von Kreuzblütler-Zwischenfrüchten vermieden werden sollen, um das Risiko von N2O-Verlusten zu minimieren.
Schlagworte: Treibhausgasemissionen, Zwischenfrüchte, kritische Emissionszeitpunkte, gelöster organischer Kohlenstoff, Gelbsenf
Cover cropping is a key agro-environmental measure in Europe. Cover crops may reduce N2O emissions by reducing soil nitrate content, while easily decomposable residues can enhance greenhouse gas losses. In a field study, emissions from the cover cropped fields compared to the fallow at two climatically different sites (semi-arid vs. humid) in Austria were measured with closed chambers and different driving factors were studied. The height of post-cover crop emissions was compared to gaseous losses during the management operations in the subsequent main crop maize. N2O and CO2 emissions following the cover crops were low even at high emission moments compared to the losses induced by the main crop management operations. Highest risk of N2O losses was from
mustards due to low C/N ratio and possibly as a consequence of glucosinolate decomposition. CO2 emissions in the cover cropped plots were generally higher compared to the fallow, indicating an enhanced soil microbiological activity. Dissolved organic carbon was found as a sensitive indicator related to the greenhouse gas emissions. We concluded that the environmental benefits from cover cropping are not achieved at the cost of an enhanced greenhouse gas emission and that pure stands of late sown brassica cover crops should be avoided to prevent any risk of increased N2O losses.
Keywords: greenhouse gas emissions, cover crops, hot emission moment, dissolved organic carbon, mustard