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Soil bulk density is a required variable for quantifying stocks of elements in soils and is therefore instrumental for the evaluation of land-use related climate change mitigation measures. Our motivation was to derive a set of pedotransfer functions for soil bulk densities usable to accommodate different levels of data availabilities. We derived sets of linear equations for bulk density that are appropriate for different forms of land-use. After introducing uncertainty factors for measured parameters, we ran the linear models repeatedly in a Monte Carlo simulation in order to test the impact of inaccuracy. The reliability of the models was evaluated by a cross-validation. The single best predictor of soil bulk density is the content of soil organic carbon, yielding estimates with an adjusted R2 of approximately 0.5. A slight improvement of the estimate is possible when additionally, soil texture and soil depth are known. Residual analysis advocated the derivation of land-use specific models. Using transformed variables and assessing land-use specific pedotransfer functions, the determination coefficient (adjusted R2) of the multiple linear models ranged from 0.43 in cropland up to 0.65 for grassland soils. Compared to pedotransfer function, from the literature, the performance of the linear modes were similar but more accurate. Taking into account the likely inaccuracies when measuring soil organic carbon, the soil bulk density can be estimated with an accuracy of +/− 9 to 25% depending on land-use. We recommend measuring soil bulk density by standardized sampling of undisturbed soil cores, followed by post-processing of the samples in the lab by internationally harmonized protocols. Our pedotransfer functions are accurately and transparently presented, and derived from well-documented and high-quality soil data sets. We therefore consider them particularly useful in Austria, where the measured values for soil bulk densities are not available.

In mountain regions, the likelihood of mudflows might increase due to climate change. Although mudflows are common worldwide and devastate agricultural land, virtually nothing is known about the revegetation of mudflow deposits for agricultural purposes. To provide recommendations for rapid revegetation of mountain pastures, 52 permanent plots (4 m × 4 m) on 20 revegetated mudflow deposits in the Nature Park Sölktäler were established. We evaluated different revegetation measures (seed addition alone or combined with application of straw, lime or cattle manure) two years after sowing using commercial clover-grass seed mixtures. Furthermore, 27 permanent plots on 15 unsown mudflow deposits were surveyed. Sowing seeds can considerably accelerate revegetation on siliceous mudflow deposits. Festuca rubra, Agrostis capillaris, Lolium perenne, Trifolium repens and Lotus corniculatus are particularly suitable for rapid grassland reestablishment, whereas Poa pratensis is not recommendable. A pure straw application should be avoided because it delays the revegetation success. Lime addition is not recommended because it can lead to an undesirable legume dominance if clover-grass seed mixtures are used for revegetation. The most effective measure for large-scale revegetation seems to be seed addition without additives. To facilitate revegetation on coarse-grained deposits, large rocks should be crushed using a stone mill.

Im Rahmen der Tagung „Wurzel und Rhizosphäre: Ökophysiologie, Humushaushalt und Bodenmanagement” im September 2015 wurden Wurzelfreilegungen von Hopfen und Mais in Wolnzach (Bayern) durchgeführt. Das Hauptziel der Untersuchungen war, die Möglichkeiten und den Wert von Wurzelfreilegungen im Feld zu demonstrieren. Für die Hopfenfreilegungen konnten die sichtbaren oberirdischen Unterschiede auch durch die Bewurzelungsweise erklärt werden. Der Einfluss der Bewässerung auf das Wurzelwachstum wurde ebenfalls untersucht. Die schwächer entwickelten Hopfenpflanzen wiesen eine Wurzeltiefe von ca. 130 cm auf, während die Wurzeln der gut entwickelten Pflanzen bis in eine Tiefe von 370 cm verfolgt werden konnten. Weiters wurden Maispflanzen bei konservierender Bodenbearbeitung mit Direktsaat untersucht. Im Gegensatz zu anderen Standorten konnten mehr Sprosswurzeln und lange Seitenwurzeln bis in eine Bodentiefe von 140 cm gefunden werden.

Die Bodenverdichtung ist ein aktuelles Problem der intensiven Grünlandwirtschaft. Daher wurden in einem repräsentativen österreichischen Grünlandgebiet an 22 unterschiedlichen Standorten die Lagerungsdichte (LD), der Eindringwiderstand (EW) und das Porenvolumen von typischen Dauergrünlandböden (Braunerde, Pseudogley, Gley) bis zu einer Bodentiefe von 30 cm bestimmt, um die bodenverdichtende Wirkung einer intensiven Grünlandbewirtschaftung beurteilen zu können. Außerdem wurde geprüft, ob zwischen den bodenphysikalischen Parametern und dem Auftreten von Bodenverdichtungszeigern im Pflanzenbestand ein Zusammenhang existiert. Der Verdichtungszustand von Dauergrünlandböden hängt von den Bodeneigenschaften (Humusgehalt, Bodenart), der Bewirtschaftungsform und der Nutzungsintensität ab. Die Verdichtungsempfindlichkeit sinkt mit steigendem Humus- und Tongehalt im Boden. Bei hoher Nutzungsintensität sind die Dauergrünlandböden mäßig überverdichtet. Die stärkste Bodenverdichtung entsteht infolge intensiver Beweidung mit Rindern. Durch Viehtritt wird der Boden insbesondere bis in 15 cm Tiefe verdichtet. Häufiges Befahren mit Grünlandmaschinen bewirkt eine Verdichtung zumindest bis 25 cm Bodentiefe. Die Mähweiden nehmen hinsichtlich Bodenverdichtung eine Mittelstellung zwischen Wiesen und Weiden ein. Die Gefahr einer ertragsmindernden Schadverdichtung steigt in Lehmböden beträchtlich, wenn innerhalb der oberen Bodenschicht (0-20 cm) eine Verdichtungszone mit einer LD über 1,40 g/cm3 oder einem EW größer als 2,00 MPa auftritt. Die Bodenverdichtung wird im Dauergrünland durch Zeigerpflanzen zuverlässig indiziert. Ranunculus repens ist ein besonders sensitiver Bioindikator für Bodenverdichtung.

Die Speicherung des Kohlenstoffs (C) in Grünlandökosystemen ist in Österreich unzureichend untersucht. An drei unterschiedlichen Dauergrünland-Standorten in der Steiermark wurden für sechs repräsentative Vegetationstypen die C-Gehalte in den verschiedenen Kompartimenten des Ökosystems ermittelt, um den gesamten C-Vorrat abschätzen zu können. Die C-Speicherung wird maßgeblich vom Vegetationstyp, von den Bodeneigenschaften (insbesondere Bodentemperatur, Wasser- und Nährstoffgehalt, amorphe Eisen- und Aluminium-Oxide) und von der Bewirtschaftungsintensität (Düngung, Nutzungshäufigkeit) determiniert. Der gesamte C-Vorrat beträgt in montanen und subalpinen Grünlandökosystemen 6-10 kg C m−2. Durch Düngung kann der C-Vorrat erhöht und durch Überbeweidung oder Mahd ohne Düngung verringert werden. Die C-Speicherung im Grünlandökosystem ist bei mittlerer Bewirtschaftungsintensität am höchsten. Grünlandböden speichern deutlich mehr C als die Grünlandvegetation. Der C-Vorrat beträgt in montanen Dauergrünlandböden (0-50 cm) 5-10 kg C m−2 und in skelettreichen Almböden (0-30 cm) 5-7 kg C m−2. In montanen Grünlandböden werden beträchtliche C-Mengen (>40 %) im Unterboden (10-50 cm) gespeichert. In Almböden ist die C-Speicherung stärker auf den Oberboden konzentriert. Für die C-Speicherung im Unterboden haben amorphe Fe- und Al-Oxide eine große Bedeutung. Die Wurzelmasse bestimmt maßgeblich die C-Konzentration im Oberboden. Wurzel- und Stoppelmasse sind vor allem in Magerwiesen und Almweiden bedeutende C-Speicher und relevante Humusbildner. Bewirtschaftungsbedingte C-Vorratsänderungen treten vor allem im Oberboden auf.