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Arbeitsgruppe Ökologie der Pflanzen
- Klimawandel und Vegetation -
PD Dr. Manfred Forstreuter

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M. Forstreuter

Bachelorarbeit

S. Haß (2023) Auswirkung artifizieller Huminstoffe auf die Bodenatmung, das Wachstum und den Blattstickstoffgehalt junger Rotbuchen (Fagus sylvatica L.), Bachelorarbeit, FU-Berlin

Zusammenfassung

Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es den Einfluss von Huminstoffen auf den Wachstumszuwachs und die Kohlenstoff- und Stickstoffverfügbarkeit von juvenilen Rotbuchen zu untersuchen und dabei auch die Bodenrespiration als Indikator für mikrobielle Aktivität mit zu betrachten.
Durch die Untersuchungen konnten verschiedene positive Effekte und Tendenzen durch den Einsatz von artifiziellen Huminstoffen gezeigt werden. Besonders hervorzuheben sind hierbei die AHA auf Basis von Zuckerrübenabschnitten, die tendenziell die Nährstoffaufnahme und die Bodenrespiration, somit auch die mikrobielle Aktivität, erhöhen konnten. . Eine Untersuchung des Mikrobioms zur Identifizierung der vorhandenen Mikroorganismen sollte angestellt werden, da eine reine Erhöhung der mikrobiellen Aktivität nicht zwangsläufig auch zu besseren Bedingung für die Pflanze führen muss. So besteht auch die Möglichkeit, dass beispielsweise Mikroorganismen mit pathogenen Eigenschaften vermehrt wachsen und der Pflanzenentwicklung schaden könnten. Interessant ist zudem, dass es oft zu keinen signifikanten Unterschieden in den Versuchsgruppen zu ihren jeweiligen Vergleichsgruppen mit beziehungsweise ohne Trockenstress gekommen ist. Somit scheinen die Huminstoffe durchaus einen positiven Einfluss auf die Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit der Pflanzen zu haben, was sie für den landwirtschaftlichen Kontext besonders Interessant macht.
Es ist in Zukunft mit immer längeren Trockenphasen zu rechnen und die Grundwasserspeicher in Deutschland werden immer knapper, was es notwendig macht mit dem vorhandenen Wasser verantwortungsvoll umzugehen. Es zeigt sich jedoch ein vielfältiges Bild an Effekten über alle Versuchsgruppen mit Huminstoffen hinweg. Grundsätzlich scheint es durchaus möglich zu sein, dass AHA in Zukunft als Bodenverbesserer und Düngemittelersatz eine Rolle spielen können. Dennoch ist weitere Forschung in diesem Forschungsfeld unabdingbar, um verschiedene Aspekte der AHA und ihrer Wechselwirkung mit Pflanzen zu untersuchen und zu verstehen. Notwendigerweise sollte bei anschließender Forschung unbedingt auf eine größere Stichprobe zurückgegriffen werden, um die Ergebnisse statistisch wert- und haltvoller Auswerten zu können. Dies kann unter Umständen dazu führen, dass positive Tendenzen, die sich bereits jetzt schon zeigten erhärtet und verifiziert werden können. Auch lassen sich so besser allgemeine Aussagen zum Nutzen der AHA treffen. Darüber hinaus sollten weiterhin verschiedene Huminstoffe ausprobiert werden, um die Unterschiede in den Effekten besser herausarbeiten zu können. Wichtig ist dabei die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe der AHA genauer zu untersuchen, um auf unterschiedliche Einsatz- und Standortbedingungen zielgerichtet eingehen zu können. Für die Anwendung an der Rotbuche scheinen dabei tendenziell die Huminstoffe auf Zuckerrübenbasis mit einer Konzentration von 0,1% geeignet zu sein. Dennoch sollten unbedingt weitere Experimente folgen, da aufgrund der begrenzten Stichprobengröße nur bedingt valide Aussagen zu treffen sind. Hierbei sollten auch weiterhin verschiedene Konzentrationen getestet werden.
Optimalerweise schließen an die durchgeführten Untersuchungen weitere Experimente unter natürlichen Standortbedingungen der Rotbuche und auch an anderen Baum- und Pflanzenarten an, um ein breiteres Wissen und Verständnis für die Wirkungsweise der AHA zu erlangen. Auch die Entwicklung des Wurzelwerkes, ins besondere in Bezug auf die Produktion von Feinwurzelmasse, sollte mituntersucht werden, da die Wurzeln einer der Hauptfaktoren für die Wasser- und Nährstoffversorgung sind und es besonders unter Stressbedingungen zu einer erhöhten Biomassezuwachs im Wurzelbereich kommen kann. Auch sind die Wurzeln der Teil der Pflanze der mit den Mikroorganismen im Boden interagiert, so dass sich hier ein weiteres Forschungsfeld auftut. Da sowohl bei der Rotbuche als auch bei vielen anderen Baum- und Pflanzenarten die Nährstoffaufnahme im Feinwurzelbereich in den oberen Bodenschichten erfolgt, können hier eventuell auch Rückschlüsse für andere Versuchssubjekte gezogen werden, die jedoch weiter untersucht werden sollten. Dabei sollte mit untersucht werden, wie und vor allem welche Mikroorganismen unter der Zugabe von AHA wachsen und welchen Einfluss diese auf die AHA im Boden haben. Bedacht werden muss dabei auch, dass es sich bei der Rotbuche natürlicherweise um einen Baum handelt, der überwiegend in Wäldern vorkommt und somit ein Einsatz von AHA nicht ohne weiteres möglich und erlaubt ist, so dass es zielorientierter sein kann, sich auf Nutzpflanzen und landwirtschaftliche Kontexte zu konzentrieren. Ein Augenmerk sollte dabei auch auf die Haltbarkeit der Huminstoffe und ihrer Verweildauer im Boden gerichtet werden. Da mit häufigeren Extremwetterereignissen und starken Niederschlägen in kurzen Zeiträumen zu rechnen ist, sollten auch Versuchsreihen zur Auswaschung der Huminstoffe aus dem Boden durchgeführt werden. Auch sollten an diesen Versuch Langzeitversuche anschließen um valide Aussagen über langfristige Folgen auf das Wachstumsverhalten, die Bodenentwicklung, die Notwendigkeit von Huminstoffzugabewiederholungen und eventuelle Ertragssteigerungen bei Nutzpflanzen treffen zu können. Nicht zuletzt muss die wirtschaftliche und technische Machbarkeit untersucht werden, um die AHA in einem großen Kontext produzieren und anwenden zu können.
Alles in allem ist die Untersuchung von artifiziellen Huminstoffen ein sehr interessantes und weitgefächertes Forschungsfeld, das viele verschiedene Anwendungsmöglichkeiten bereithält und auch im Kontext des Klimawandels zu einer hilfreichen Stütze werden kann.



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Stand:02.04.2024 Autor:Manfred.Forstreuter@fu-berlin.de Haftungsausschluss