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Steppenboden Ruslands sind vielfach reich an organischem C (Corg) und aus relativ homogenem Substrat. Sie eignen sich deshalb gut zur Prufung der Frage, ob und in welchem Umfang Klimafaktoren C- und N-Pools beeinflussen. Hierzu wurden von 10 zonalen “Steppenboden” Ruslands Ober- (0–10 cm) und Unterbodenhorizonte (ca. 50–60 cm) beprobt. Anschliesend erfolgte die Bestimmung von Corg und N in den Partikelgrosen-Fraktionen Ton (< 2 μm), Schluff (2–20 μm), Feinsand (20–250 μm) sowie Grobsand (250–2000 μm). Die Ergebnisse zeigen, das insbesondere die im Unterboden gespeicherte, altere organische Bodensubstanz (der Schlufffraktion) mit Klimaelementen korreliert; Oberboden zeigen Klimaeinflusse weniger deutlich. Mit steigendem Quotienten aus mittlerem jahrlichen Niederschlag zur potentiellen Verdunstung (= N/V) sinken die C/N-Verhaltnisse in allen Fraktionen und damit auch in der Feinerde des Unterbodens. Vermutlich haben Mikroorganismen die organische Bodensubstanz in der Reihenfolge Greyzem (N/V = 1.0) > Chernozem, Phaeozem (N/V = 0.89) > Haplic Kastanozem (N/V = 0.6) > Calcic (N/V-0.34) und Gypsic Kastanozem (N/V=0.32) zunehmend verandert. Die Corg−Gehalte sind dagegen in der Unterboden-Feinerde des Chernozems und Phaeozems hoher als im Greyzem und nehmen mit sinkenden N/V-Quotienten (d.h. zunehmender Bodenerwarmung und -austrocknung) zum Calcic Kastanozem hin ab. Dies wird von einer relativen Anreicherung von Corg in der Schlufffraktion begleitet (r = −0.99 fur die Korrelation des C-Anreicherungsfaktors im Schluff mit N/V). Relationships between climatic factors and C, N pools in particle-size fractions of steppe soils, Russia Many soils of the Russian steppe are characterized by high soil organic matter contents and similar parent material. Thus, they are suitable for investigations of a climatic impact on C and N pools. We sampled 10 topsoils of the zonal Russian steppe at 0–10 and about 50–60 cm depth intervals. After particle-size fractionation into clay ( Chernozem, Phaeozem (N/V = 0.89) > Haplic Kastanozem (N/V = 0.6) > Calcic (N/V = 0.34), and Gypsic Kastanozem (N/V = 0.32). The organic carbon contents of the bulk subsoil are highest in the subsoil of the Chernozem and Phaeozem, and decrease with increasing N/V ratio (i.e., increasing heat input and dryness) to the Calcic Kastanozem. This is accompanied by an increasing enrichment of organic carbon in the silt fractions (r = −0.99 for the correlation of the C enrichment in silt with N/V).

In order to quantify dust input and to describe its characteristics under different environmental conditions, and to get information on source-sink relation, dust was collected monthly with bulk deposition samplers (open bucket type) in 2 and 4 m height over a 2—3 years period at different sites in West Africa (SW-Niger and Benin) and in the semi-arid Argentinean Pampas. Dust input, mineralogy (bulk and clay), chemical properties including total element content and particle-size distribution showed a clear seasonal pattern in eastern West Africa. Far-transported Saharan dust in the dry season could be distinguished from local material transported in the rainy season. In Argentina, high sand content of the samples pointed to an important participation of local components in the collected material. This was supported by higher contents of seaborne salts at the coastal sites, and the highest amounts of collected dust at the site of highest wind velocities. Due to the lack of seasonal differences in dust amount and its characteristics, and the aeolian genesis of the Pampas soils, a separation of local material and long-range dust was not possible. Eigenschaften und Beziehungen zwischen Liefer- und Sedimentationsgebieten von Stauben in Westafrika (SW-Niger und Benin) und Sudamerika (argentinische Pampa) In Westafrika (SW-Niger und Benin) und in der argentinischen Pampa wurde der monatliche Eintrag von Stauben uber eine Zeitspanne von 2–3 Jahren erfast und die Staube hinsichtlich ihrer mineralogischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften untersucht. Ziel war es, Quantitat und Zusammensetzung der Staube in Beziehung zu setzen zu den unterschiedlichen Umweltbedingungen beider Naturraume, um Ruckschlusse auf die Liefergebiete zu ermoglichen und Daten bereitzustellen, die die Quantifizierung von Staubbeimengungen in Boden ermoglichen. Der Staubeintrag in Westafrika zeigt eine bimodale Verteilung mit Maxima wahrend des Harmattan (Trockenzeit) und zu Beginn der Regenzeit. Die Eigenschaften weisen ebenfalls eine deutliche saisonale Abhangigkeit auf, die die Differenzierung in lokale und saharische Staubliefergebiete ermoglicht. Im Gegensatz dazu weisen weder der Verlauf der Deposition noch die Zusammensetzung der Staube in der argentinischen Pampa ein saisonales Muster auf. Unterschiede bestehen lediglich zwischen den hier untersuchten Standorten. Der hohe Sandgehalt der argentinischen Staube ist ein Hinweis auf die Bedeutung lokaler Eintrage. Dies wird bestatigt durch die hochsten Sandgehalte am windreichsten Standort sowie erhohte Salzkonzentrationen durch marine Einflusse an der Kuste. Eine Trennung lokaler und distaler Quellen ist aufgrund der aollschen Entstehung der Pampa-Boden nicht moglich.

In dem 1878 auf einer Tschernosem-Braunerde (aus Sandlos) angelegten Dauerdungungsversuch Ewiger Roggenbau wurde 1990 die Variante mit ausschlieslicher N-Dungung (N) durch eine solche mit organisch-mineralischer Volldungung (Stallmist + NPK) ersetzt. Wegen der in den vorangegangenen 112 Jahren eingetretenen Verarmung des betreffenden Bodens an verfugbarem P und K erfolgte im Herbst 1990 auserdem eine einmalige zusatzliche Gabe von 200 kg P ha−1 und 400 kg K ha−1. Der bis dahin eingetretene Ertragsruckgang von ∼ 30% auf der N-Variante gegenuber der mineralischen Volldungung (NPK) oder der alleinigen Stallmistdungung (St I) wurde bereits im ersten Jahr nach der Umstellung auf St + NPK (Ernte 1991) vollstandig uberwunden. Mehrertrage bei ST + NPK gegenuber den anderen Varianten (NPK, St I) wurden bisher nur unter besonders gunstigen Bedingungen fur die Ertragsbildung erzielt, so 1993 und 1995.

Im Rahmen der Untersuchungen zur Frage nach dem Einflus der Befahrungshaufigkeit auf die Gefugeentwicklung und Anderung der okologischen Funktionen in einer Schwarzerde aus Los wurden bodenmechanische Spannungs- und Stabilitatsmessungen sowie rontgenmorphologische Untersuchungen durchgefuhrt. Es konnte nachgewiesen werden, das die Spannungskomponenten (orthogonale Scherspannungen und mittlere Normalspannungen ebenso wie die einzelnen Hauptspannungskomponenten) u.a. mit der Haufigkeit der Befahrung variieren. Bei hohem Wassergehalt und oberhalb der Mohr Coulomb Linie liegende Werte fur die oktahedrische Scherspannung bei gegebener mittlerer Normalspannung ist damit der Vorgang der knetenden und damit homogenisierenden Verformung als nachhaltig gefugezerstorend zu berucksichtigen. Anhand von Rontgennegativbildauswertungen konnte der Prozes der Dichtpackung von Aggregaten bzw. der Homogenisierung durch Zerknetung in Gegenwart von leicht beweglichem d.h. schwach gebundenem oder selbst unter Uberdruck stehendem Wasser nachgewiesen werden. Die Auswirkungen auf Wasser- und Luftleitfahigkeit werden diskutiert. Effect of wheeling on stress distribution and changes in the macro- and microstructure of a cambic phaeozem derived from loess The determination of stress induced changes in the poresystem due to repeated wheeling of a cambic phaeozem derived from loess as well as in the aggregate size distribution, arrangement, and stage are reported. It could be shown, that repeated wheeling always results in a further stress distribution to deeper depths and that the vertical stresses dominate with repeated wheeling. Furthermore the octahedral shear stresses and mean normal stresses exceed the maximum strength defined by the Mohr Coulomb failure line and define a further soil deformation. The process of aggregate deterioration can be verified by radiographs from which not only the changes in bulk density on a mesoscale can be derived but from which also the crack patterns can be defined for the different stages of structure deterioration. Under the well known assumption that pore water pressure is increased due to wheeling, soil compaction and consecutive soil homogenisation by kneading can be differentiated. The consequences for ecological parameters will be discussed.

In einem P-Dungungsversuch (seit 1949) auf einer Sandlos-Braunschwarzerde in Halle werden 3 verschiedene P-Dungermengen (0 [P0], 15 [P1], 45 [P3] kgP·ha−1) und 3 P-Dungerformen gepruft. Zu Versuchsbeginn betrugen die Gehalte an Gesamt-P 57 mg, an DL-P 8,5 mg/100 g Boden und der pH-Wert (0,1 M KCl) lag bei 6,0. Nach 20 Versuchsjahren traten erste geringe Ertragsunterschiede zwischen den ohne und mit P gedungten Varianten auf. Danach nahmen diese Unterschiede zwar zu, sie lagen aber auch in der 7. Rotation (1982–1987) noch unter 8 GE/ha. Von den angebauten Kulturpflanzen (Fruchfolge: Luzerne-Luzerne-Kartoffeln-Winterroggen-Zuckerruben-Sommergerste) reagierten auf die P-Dungung vor allem die Luzerne im Ansaatjahr, die Kartoffel und die Zuckerrube. Ein Vergleich der zugefuhrten und entzogenen P-Mengen fur die Jahre 1977 bis 1988 ergab bei P0 eine jahrliche P-Nachlieferung aus dem Boden von 23 kg P/ha, bei P1 waren es noch 9 kg und bei P3 wurden jahrlich 19 kg P/ha mehr zugefuhrt als entzogen. Die ab 1979 bei P0 gemessenen DL-P-Gehalte von 3,5–4,0 mg/100 g Boden reichen fur hohe Ertrage nicht aus. Dazu sind 5–6 mg erforderlich, wie sie bei P1 gefunden werden. Die Veranderungen des Gesamt-P-Gehaltes im Boden stimmen nur bei P3 mit den sich aus P-Zufuhr und P-Entzug ergebenden Differenzen annahernd uberein. Die Abweichungen bei P0 und P1 sind betrachtlich und deuten auf eine relativ starke P-Aufnahme aus dem Unterboden hin. Effect of differential P fertilizer application over a period of 40 years in a long-term field experiment on a Phaeozem near Halle, Germany P fertilizer in three forms was applied at 0 (P0), 15 (P1) and 45 (P3) kg ha−1 P per annum to a relation lucerne — lucerne — potatoes — winter rye — sugar beet — spring barley. The experiment was laid down in 1949 near Halle on Phaeozem soil containing 57 mg total P and 8.5 mg DL-P per 100 g soil (0–20 cm) and with pH 6.0 (0.1 M KCl). Small differences between treatments were first observed only after 20 years. Since then the effects of treatment increased but even after the 7th cycle (1982–1987) the maximum effect was

Der Begriff des Phaeozems wurde im Zusammenhang mit der Weltbodenkarte der FAO-Unesco eingefuhrt. Kennzeichnend fur diesen Boden ist der diagnostische Mullhorizont, der nach Gefuge, Farbe, Gehalt an Kalziumionen und organischem Kohlenstoff, sowie nach Machtigkeit usw. gewisse Anforderungen zu erfullen hat. In den regenarmen Talern der Schweizeralpen, zwischen etwa 600m und 1700m u.M. kommen Phaeozeme vor. In jeder Talschaft richtet sich die Hohenstufe des Vorkommens innerhalb dieser Grenze nach den lokalen klimatischen, geologischen und geomorphologischen Verhaltnissen. Voraussetzung fur die Entstehung von Phaeozemen in der Schweiz ist ein kontinental getontes Klima mit warmen, ziemlich trockenen Sommern und kalten Wintern, sowie ein gemischtes Muttergestein, glazialer, fluvialer oder kolluvialer Herkunft. Die in den Alpentalern seit der Eiszeit wirkenden Hangenergien verhinderten oft eine ungestorte Bodenbildung, weshalb gut entwickelte Phaeozem-profile nicht haufig sind. Phaeozem Soils in some dry valleys of the Swiss Alps The term Phaeozem has been adopted as a soil unit in the legend of the FAO-Unesco Soil map of the world. This soil requires a diagnostic mollic A-horizon or a mollic epipedon, with definite properties with respect to structure, color, base saturation, organic-carbon content and thickness. Phaeozems take place in some low rainfall valleys of the Swiss Alps, between 600 m and 1700 m a.s.l. Within these limits of altitude its occurence is conform to the local climatic, geological, and geomorphological conditions. In Switzerland Phaeozem are developed in a continental like climate with warm and rather dry summers and cold winters, on mixed parent materials of glacial deposits, alluvium and colluvium. Since the ice age, the erosion on the steeps slopes in the Alpine valleys delayed the soil formation, therefore clearly developed profiles of Phaeozems are not very common.

In order to characterise the term microbial „activity” three different microbial populations belonging to a luvisol (I), a phaeozem (II) and a rendzina (III) were used for studying kinetic parameters such as substrate affinity, growth rate, yield and turnover time and the metabolic quotient of basal respiration. Glucose was used as a carbon source. Specific growth rate values (μ) varied between 0.0037 and 0.015 h−1 depending on soil type and glucose concentration and were far below the potential μmax. The calculated turnover time was 3–11 days, respectively. The yield coefficient was in the range between 0.37 and 0.53. The maximal uptake rate of glucose–C of soil population (II) was 0.041 g C g−1 biomass-C h−1. The determined affinity constant (Km) was 57 μg C g−1 soil. The affinity to glucose was higher for the glucose-mediated CO2 evolution with Km values of 15.2 and 17.5 than for the glucose uptake system itself. The observed qCO2 values of the basal respiration at temperature increments from 0 to 45° C were almost identical for the soils (I) and (II). The calulated Q10 lay in the range between 1.4 and 2.0.