Buchen, C. und Benke, M. und Flessa, H. und Gensior, A. und Helfrich, M. und Kayser, M. und Fuß, R. und Lewicka-Szczebak, D. und Well, R.
(2017)
Dem Stickstoff auf der Spur: N2O Prozesse und Nmin Dynamik nach Grünlanderneuerung.
In: Jahrestagung der DBG 2017: Horizonte des Bodens, 02.-07.09.2017, Göttingen.
Kurzfassung
Eine weit verbreitete Maßnahme des Grünlandmanagements, die zur Beseitigung von Narbenschäden und zur Steigerung der Futterqualität in unproduktiven Grünländern angewendet wird, ist die Grünlanderneuerung. Die mechanische Bearbeitung von Grünlandböden und die dadurch gesteigerte Mineralisation durch den Abbau organischer Bodensubstanz und der alten Grasnarbe kann zu hohen N-Verlusten in Form des klimarelevanten Treibhausgases Lachgas (N2O) und/oder Nitratauswaschung (NO3-) führen. Bisher gibt es jedoch über die Dauer des beschriebenen Effektes, sowie den Einfluss unterschiedlicher Grünlanderneuerungstechniken nur wenige Informationen. Insbesondere für die nationale Treibhausgasbilanzierung ist es jedoch von Bedeutung, die Prozesse der N2O Umsetzung und ihre Quellen zu kennen und zu erfassen, da sich nur so Maßnahmen zur Emissionsminderung ableiten lassen. Zu diesem Zweck wurde ein Parzellenversuch (2013-2015) auf zwei Standorten (Plaggenesch, Anmoorgley) in der Nähe von Oldenburg (Niedersachsen) mit unterschiedlichen Erneuerungsvarianten etabliert. Als Referenzvarianten dienten: Grünlandumwandlung in Ackerland (Mais) und langjähriges Dauergrünland. Die N2O Flüsse und die Dynamik des mineralischen N (Nmin) wurden über einen Zeitraum von zwei Jahren untersucht. Zusätzlich wurden Nmin Profile (0-90 cm) genutzt, um den N-Verlust über Winter zu quantifizieren und das Risiko einer möglichen NO3- Auswaschung abzuschätzen. Obwohl die N2O Flüsse für einen kurzen Zeitraum (2 Monate) nach der Bearbeitung erhöht waren, konnte kein Jahreseffekt festgestellt werden. Im ersten Winter nach dem Aufbrechen der alten Grasnarbe trat jedoch für den Plaggenesch ein erhöhtes Risiko für NO3- Auswaschung auf. Die Untersuchung der N2O-Produktionswege und der N2O-Reduktion zu N2 (dem Endprodukt der Denitrifikation) erfolgte unter Nutzung stabiler Isotope. Hierzu wurde die 15N-Gasflussmethode im Sommer 2014 angewendet (1). Zusätzlich wurden natürlich vorhandene stabile Isotopensignaturen im bodenbürtigen N2O (δ15NbulkN2O, δ18ON2O und δ15NSPN2O = intramolekulare Verteilung von 15N im N2O Molekül) genutzt, um Quellen der N2O-Bildung im ersten Jahr nach Grünlanderneuerung (2013-2014) zu ermitteln. Auf dem Anmoorgley wurden große N-Verluste durch den Prozess der Denitrifikation bestimmt, wobei N2 die Emissionen dominerte. Für den Plaggenesch konnten generell geringere gasförmige Verluste festgestellt werden.
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