Standorte
Alle Feldversuche im Rahmen des Graduiertenkollegs werden auf einem bzw. mehreren ausgewählten Standorten, die in zwei unterschiedlichen Klimaregionen (temperat und subtropisch) lokalisiert sind, durchgeführt. Die Versuchsflächen wurden aufgrund ihrer Nutzung, der vorherrschenden Bodenart, der Bodenbearbeitung oder der Düngestrategie ausgewählt. Die Standorte befinden sich in Deutschland, Italien und im Oman. Zur Erforschung von Fütterungs- und Düngeeffekten werden Flächen in Deutschland (Darmstadt und Göttingen), im Oman und in Italien untersucht. Fragen zum Einfluss der Bewirtschaftung werden auf Flächen aus Praxisbetrieben untersucht, die das Institut für Zuckerrübenforschung an der Universität Göttingen eingerichtet hat. Die Untersuchungen von Grünlandsystemen finden auf Flächen der Universitäten Göttingen und Kiel, des Johann Heinrich von Thünen-Instituts in Braunschweig sowie der Ladwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen statt.
Langzeitdauerdüngungsversuch des IBDF Darmstadt
Lage:
Der Langzeitdauerdüngungsversuch des IBDF in Darmstadt befand sich auf dem Gelände des Instituts am Rande von Darmstadt (49degrees nördlicher Breite, 8degrees östlicher Länge). Der Dauerversuch wurde eingestellt und stand nur für die erste Kohorte des Graduiertenkollegs zur Verfügung.
Standortbedingungen:
Der Versuchsstandort Darmstadt weist bei einer Höhe von 100 m über NN eine Jahresdurchschnittstemperatur von 9.5 degreesC und einen mittleren jährlichen Niederschlag von 590 mm auf. Der sehr sandreiche Boden (87 % Sand, 8 % Schluff, 5 % Ton im Oberboden) wurde als Braunerde (Eutric Cambisol) klassifiziert.
Experimenteller Ansatz:
Der Dauerdüngungsversuch, der 1980 etabliert wurde, umfasste die drei Varianten Stallmistdüngung mit und ohne Zusatz von biodynamischen Präparaten sowie Mineraldüngung. Der Versuch wurde als split-block design mit neun Behandlungen (Applikation von drei Düngerarten in jeweils drei unterschiedlichen Mengen) in vierfacher Wiederholung angelegt. In der ersten Phase wurden die Ertragsentwicklung und die Produktqualität untersucht. In der zweiten Phase standen Bodenschlüsselprozesse und -funktionen und in der dritten wiederum Erträge und Langzeiteffekte auf die organischer Substanz im Vordergrund.
Versuchsflächen Garte-Süd und Hohes Feld der Universität Göttingen
Lage:
Die Fläche Garte-Süd befindet sich auf dem Versuchsgut der Universität Göttingen Reinshof, Hohes Feld in Angerstein (Versuchsgut Marienstein).
Standortbedingungen:
Eine durchschnittliche Jahrestemperatur von 8.7 degreesC und einen mittleren jährlicher Niederschlag von 645 mm sind für die Versuchsfläche Garte-Süd, die 165 über NN liegt, kennzeichnend. Die klimatischen Bedingungen in Angerstein (Hohes Feld) sind vergleichbar. Die Böden beider Versuchsflächen haben sich auf Löß entwickelt; der vorherrschende Bodentyp ist gemäß der FAO-Nomenklatur Haplic Luvisol (Parabraunerde).
Experimenteller Ansatz:
Seit mehr als 30 Jahren, werden auf den Fläche Garte-Süd und Hohes Feld Bearbeitungsversuche durchgeführt. In beiden Fällen werden zwei unterschiedliche Bodenbearbeitungssyteme untersucht:
- Konventionelle Bodenbearbeitung (conventional tillage, CT): Die Grundbodenbearbeitung erfolgt mit einem Streichblechpflug mit einer maximalen Pflugtiefe von 25 cm. Zur Saatbeetbereitung wird eine Kreiselegge eingesetzt.
- Konservierende Bodenbearbeitung (minimum tillage, MT) mit einer Kreiselegge mit einer maximalen Bearbeitungstiefe von 8 cm.
Jedes der beiden Bodenbearbeitungssysteme wird in achtfacher Wiederholung auf der Fläche Garte-Süd und in dreifacher auf dem Hohen Feld durchgeführt.
Versuchsflächen im Oman
Lage:
Die im Oman ausgewählten Versuchsflächen – eine Küstenoase und drei Bergoase – befinden sich im nördlichen Teil des Landes. Ihre genaue Lage ist aus Abb. 5 ersichtlich
Standortbedingungen:
Die Jahresdurchschnittstemperatur in der Küstenoase in der Nähe von Sohar (50 m über NN) betägt 30 degreesC. Der mittlere Jahresniederschlag liegt unter 100 mm. Allerdings ist die Luftfeuchtigkeit aufgrund des Meereseinflusses ganzjährig hoch. Der vorherrschende Bodentyp wurde als Irragric Cambisol klassifiziert mit Sand als Hauptbodenart. Alle Experimente und Untersuchungen an diesem Standort werden auf einem Versuchsgut durchgeführt.
Hinsichtlich der herrschenden Bedingungen unterscheiden sich die Oasen im Al Jabal al Akhdar-Gebirge deutlich von denen in Sohar. Diese in 995 m Höhe über NN gelegenen Versuchsstandorte sind durch eine deutlich niedrigere Jahresmitteltemperatur, die etwa 19 degreesC beträgt, gekennzeichnet. Die vorherrschende Bodentyp ist Irragric Anthrosol mit Schluff als Hauptbodenart. Mit im Mittel ca. 100 mm ist der Niederschlag pro Jahr etwas höher als am zweiten Versuchsstandort im Oman.
Experimenteller Ansatz:
In komplexen Sommer-Winter-Fruchtfolgen werden auf terrassierten Feldern Luzerne, Weizen, Hirse und andere Kulturen angebaut. In beiden Regionen wird die Bodenfeuchte mittels Bewässerung reguliert.
Reggio Emilia in Italien
Lage:
Die Untersuchungsfläche befindet sich in der Region Emilia-Romagna, dem Kerngebiet der italienischen Rinder- und Schweinehaltung. Die Fläche liegt am Rande der Ortschaft Gazzata, zwischen Reggio Emilia und Modena, am südlichen Rand der Pianura Padana (Poebene). Die Untersuchungsfläche wurde im April 2010 für die Versuchsdauer von einem Jahr eingerichtet.
Standort:
Die mittlere Jahresdurchschnittstemperatur beträgt 13.8 degreesC und der Jahresniederschlag 843 mm. Typisch für die Alluvialböden der Pianura Padana weist der Boden der Untersuchungsfläche im Pflughorizont (0-30 cm) einen Tongehalt von 46 % auf (43 % Schluff, 13 % Sand), die Bodenart ist schluffiger Ton. Der pH-Wert (H2O) im Boden liegt bei 8,1.
Experimenteller Ansatz:
Parzellenversuch mit Applikation von verschiedenen Güllen und Gärresten (aus Biogasanlagen der Region), teilweise mechanisch separiert. Ausbringungszeitpunkte: Mai und September 2010, mit anschließender Bodenbearbeitung durch Kreiselegge (Mai) und Pflug (September). Erfasst wurden NH3-Emissionen direkt nach Ausbringung und N2O-Emissionen sowie Nmin in wöchentlichen Abständen.
Standorte Lüttewitz, Zschortau, Friemar und Grombach vom Institut für Zuckerrübenforschung an der Universität Göttingen
Lage:
Die Standorte liegen in Ost- und Süddeutschland, Lüttewitz (51degrees7’, 13degrees13’) und Zschortau (51degrees27’, 12degrees21’) in Sachsen, Friemar (50degrees57’, 10degrees46’) in Thüringen und Grombach (49degrees14’, 09degrees01’) in Baden-Württemberg.
Standort:
Die 4 Versuchsstandorte liegen zwischen 110 und 310 m über NN, die Jahresdurchschnittstemperaturen zwischen 8.0 degreesC und 9.3 degreesC und die mittleren Jahresniederschläge zwischen, 512 mm und 776 mm. Friemar, Grombach und Lüttewitz weisen ähnliche Texturen auf (2-5 % Sand, 65-80 % Schluff, 18-30 % Ton). Zschortau hat einen deutlich höheren Sandgehalt (27 % Sand, 58 % Schluff, 15 % Ton). Bodentypen sind Braun-Schwarzerde (Friemar, Ut4), Parabraunerde (Grombach, Lüttewitz, beide Ut3) und Parabraunerde-Pseudogley (Zschortau, Slu).
Experimenteller Ansatz:
Zwischen 1990 und 1997 wurde vom Institut für Zuckerrübenforschung (IfZ, Göttingen) ein Langzeitversuch auf verschiedenen Standorten der Südzucker AG angelegt, um den Einfluss von Bodenbearbeitungssystemen auf physikalische und chemische Bodeneigenschaften zu untersuchen. Pro Standort wurde ein Versuchsfeld (2.5 bis 8 ha) in Streifen unterteilt, auf denen jeweils ein Bearbeitungsverfahren durchgeführt wird. Die Standorte dienen als Wiederholung. Folgende Bearbeitungssysteme werden von uns untersucht:
- Pflug (konventionelle Bearbeitung, conventional tillage, CT): Die Grundbodenbearbeitung erfolgt mit einem Scharpflug mit einer Pflugtiefe von 25-30 cm.
- Mulch (konservierende Bodenbearbeitung, minimum tillage, MT): Die Bodenbearbeitung erfolgt mit einer Scheibenegge oder einem Grubber bis zu einer Tiefe von 10-15 cm.
- Direktsaat (keine Bodenbearbeitung, no-till, NT): Es erfolgt keine Bodenbearbeitung, ausgenommen einer flachen Saatbeetbereitung (3-5 cm) mit einem Grubber oder einer Scheibenegge vor der Aussaat von Zuckerrüben.
Untersucht werden verschiedene C- und P-Pools, Aggregatgrößenverteilung, Aggregatneubildungsraten, N-Nettomineralisation und CO2- und N2O-Austräge.
Versuchsgut Lindhof der Universität Kiel
Lage:
Das Versuchsgut Lindhof der Universität Kiel befindet sich ca. 20 km nördlich von Kiel an der Eckernförder Bucht (54degrees nördlicher Breite, 9degrees östlicher Länge).
Standortbedingungen:
Das Klima ist mild gemäßigt und ozeanisch geprägt, die durchschnittliche Jahrestemperatur liegt bei 8.0 degreesC und der mittlere jährliche Niederschlag bei 926 mm. Der Boden ist relativ heterogen, die Bodentypen sind Braunerden, Parabraunerden, Pseudogleye und Kolluvisole. Die vorherrschende Bodenart ist ein sandiger Lehm bzw. lehmiger Sand.
Experimenteller Ansatz:
Auf dem Lindhof der Universität Kiel wurde ein Feldversuch mit mehreren Faktoren angelegt. Hier aufgelistet sind ausschließlich die von uns beprobten Varianten und Versuchsansätze.
A) Kurz- und Langzeiteffekte einer Bodenbearbeitungsmaßnahme und unterschiedlicher Düngung
Auf dem im Jahre 1994 etablierten Grasland wurde ab dem Jahre 2005 ein Feldversuch mit folgenden Faktoren gestartet:
1. Erneuerungsverfahren
a. Kontrolle Dauergrünland (seit 1994 bestehender Grünlandbestand)
b. Grünlandumbruch mit anschließender Grünlandneuansaat
c. Grünlandumbruch im Herbst mit Winterweizen als Ackerzwischennutzung und anschließender Grünlandneuansaat
2. Gülledüngung
a. 0 kg N/ha
b. 240 kg N/ha in Form von Rindergülle
3. Jahr der Erneuerungsmaßnahme
a. 2005
c. 2008
B) Auswirkungen zuvor unterschiedlich bearbeiteter Böden auf die Etablierung eines Graslandes
Dieser Feldversuch wurde im Jahre 2010 gestartet und umfasst die Behandlungen
a. Kontrolle Dauergrünland (seit 1994 bestehender Grünlandbestand)
b. Grünlandumbruch mit anschließender Grünlandneuansaat
c. Ackerland mit Grünlandansaat
Alle Behandlungen wurden in dreifacher Wiederholung in einer randomisierten Blockanlage angelegt.
Standorte Trenthorst und Kleve
Auf den Versuchsflächen in Trenthorst und Kleve werden Boden-, Gas- und Flüssigproben untersucht, die Aufschluss geben sollen über Veränderungen im Kohlenstoff- und Stickstoffhaushalt und die durch Grünlandumbruch in Gang gebrachten Prozesse.
Trenthorst:
Die Versuchsflächen befinden sich auf dem Gelände des Instituts für Ökologischen Landbau, Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei in Trenthorst, nahe Lübeck (53degrees N; 10degrees O). Trenthorst liegt 14 m über NN und hat eine durchschnittliche Jahrestemperatur von 8.1 degreesC mit einem mittlerem jährlichen Niederschlag von 687 mm. Die Fläche liegt in der Grundmoränenlandschaft im südlichen Schleswig-Holsteiner Hügelland mit dem typischen schweren Boden, der als Pseudogley eingeordnet wurde.
Kleve:
Die Versuchsfläche befindet sich auf dem Gelände des Versuchsguts Haus Riswick, Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen in Kleve (51degrees N; 6degrees O) am Niederrhein.Kleve liegt 12 m über NN und hat eine durchschnittliche Jahrestemperatur von 9.8 degreesC mit einem mittleren jährlichen Niederschlag von 760 mm. Der für diese Altauenregion typische schwere Boden wurde als autochtone Vega eingeordnet.