Evaluierung verfügbarer Nährstoffe

Probenahme

• NordSüd Gradient auf der Höhe und Länge von Astana bis Petropawl
• verschiedene Nutzungen und Landmanagement
• pro beprobten Feld ein Bodenprofil (horizontweise beprobt, 1 m Tiefe) und 6 Satelliten (10 cm Inkremente, 030 cm Tiefe) genommen

Messung

• pH in Wasser und Kalziumchlorid; alle Proben
• Elektrische Leitfähigkeit; alle Proben
• austauschbare Basen und Kationenaustauschkapazität (KAK) und Basensättigung (BS): Bariumchloridmethode (nach Hendershot and Duquette, 1986); alle Proben
• Kalium und Phosphor: Kalziumacetatlaktat Methode (nach VDLUFA, 2012); alle Proben
• mineralisierter Stickstoff (Ammonium, Nitrat): photometrisch (Extraktion: VDLUFA, 2002; photometrische Messung nach Skalar Methods, 2006); alle Proben
• Spurennährstoffe nach Mehlich III; an ausgewählten Proben

Auswertung

• Berechnung der NährstoffVorräte nach dem Prinzip der äquivalenten Bodenmasse (Ellert and Bettany, 1995)
• statistische Auswertung erfolgt noch

Analyse der Stickstoffverfügbarkeit in Abhängigkeit des Bodenmanagements

Quantifizierung der Stickstoffverfügbarkeit in Abhängigkeit des Bodenmanagements und Quantifizierung der Stickstoffaufnahme bei Flüssigdüngerapplikation

Versuchsdesign

Auf zwei benachbarten Feldern unter Weizen aber unterschiedlicher Bodenbearbeitung wurden jeweils in dreifacher Wiederholung die Düngerformen Silitra und Ammoniumsulfat in jeweils fester und flüssiger Form bei selber rein-Stickstoff Menge gedüngt. Zusätzlich wurde AHL in flüssiger Form gedüngt. Jeder Düngeform wurde dabei ein Streifen zugeteilt. Auf jedem dieser Streifen wurden die Dünger mit dem jeweiligem 15N markiertem Pendent in Form von jeweils Ammonium und Nitrat gelabelt. Dieses labeling fand dabei in einer Saatfurche auf 3 m satt. Appliziert wurden 2 mL 15N markierter N-Spezies bei Flüssig- und 0,5 mL bei Feststoffdünger, wobei die 15N Anreicherung dieselbe war.

Probenahme

Beprobt wird drei Mal zu wichtigen Zeitpunkten in der Vegetationsperiode. Hierbei wird jeweils eine Pflanze ober- und unterirdisch (entsprechend der Tiefen der Bodenproben) beprobt. Volumenstreue Bodenproben werden in verschiedenen Tiefen (maximal 30 cm) um die beprobte Pflanze genommen.

Messung

Die Bodenfeuchte der einzelnen Proben wird bestimmt. Bodenproben werden direkt nach der Probennahme in Kalziumchlorid extrahiert und photometrisch auf mineralisierten Stickstoff analysiert. Die Extrakte und Pflanzenproben werden in Deutschland auf d15N am EA-IRMS und die verschiedenen 15N-Spezies am SPINMAS gemessen.

Brutto-Stickstoff-Mineralisation

Versuchsdesign

Zu drei verschiedenen Zeitpunkten innerhalb der Vegetationsperiode wird die Brutto-Stickstoff-Mineralisation in der Tiefe, entsprechend der Wurzeltiefe, bestimmt. Hierzu werden in jeweils dreifacher Wiederholung auf Mikroplots von 1600 cm² in Tiefen von 0-5, 5-15 und 15-30 cm mit Hilfe von Kanülen 0,5 mL 15N markiertes Ammonium und Nitrat in den Boden injiziert. Nach der Injektion der markierten Stickstoffspezies werden die Kanülen noch zwei Mal mit 0,5 mL Wasser gespült und die Kanülen anschließend  30 Minuten im Boden gelassen (Retentionszeit).

Probenahme

Einen Tag nach der Applikation des 15N markierten Stickstoffspezies wird eine Pflanzen und Bodenprobe gezogen. Hierbei wird die Pflanze ober- und unterirdisch (bis zu der entsprechenden Tiefe der Bodenprobenahme) genommen. Der Boden wir um die entnommene Pflanze herum in zwei verschiedenen Tiefen Volumens-getreu genommen. Das entstandene Loch wird mit Erde verfüllt. Drei Tage nach Versuchsstart wird erneut eine Probe nach demselben Schema entnommen. Bodenproben werden direkt nach der Probennahme in Kalziumchlorid extrahiert und photometrisch auf mineralisierten Stickstoff analysiert.

Messung

Die Bodenfeuchte der einzelnen Proben wird bestimmt. Bodenproben werden direkt nach der Probennahme in Kalziumchlorid extrahiert und photometrisch auf mineralisierten Stickstoff analysiert. Die Extrakte und Pflanzenproben werden in Deutschland auf d15N am EA-IRMS und die verschiedenen 15N-Spezies am SPINMAS gemessen.