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Einfluss des Grünlandumbruchs auf die Prozesse der C- und N-Transformation in Böden und ihre Bewertung im Kontext der Klimawirksamkeit

Projekt

Klimawandel

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Klimawandel


Förderkennzeichen: TI-AK-08-PID1504
Laufzeit: 01.01.2010 - 31.12.2014
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Wer Grünlandflächen in Ackerland umwandelt, vermehrt Emissionen der Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) und Lachgas (N2O). Wie hoch sind diese Emissionen? Kann man sie vermindern, indem man auf Bodenbearbeitung bei der Umwandlung verzichtet? Diesen Fragen gehen wir in zwei Feldversuchen in Nordrhein-Westfalen und Schleswig-Holstein nach. In den vergangenen Jahren sind in Deutschland immer mehr Grünlandflächen umgebrochen worden. Treibende Kraft ist unter anderem das Etablieren neuer Biogasanlagen. Der Grünlandumbruch belastet die Atmosphäre, da er die Emissionen der Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) und Lachgas (N2O) aus den Böden verstärkt. Bisher ist es nicht möglich, die Klimawirksamkeit des Grünlandumbruchs nach Standorten differenziert zu bewerten - dafür fehlen die Daten. In unserem Projekt analysieren und bewerten wir die klimawirksamen Prozesse der Kohlenstoff- und Stickstofftransformation in Böden, wenn sie von Grünland in Acker umgewandelt werden. Die Untersuchungen sollen dazu beitragen, Prozesse der Klimawirksamkeit agrarischer Landnutzungsänderungen auf unterschiedlichen Standorten besser zu verstehen. In Feldversuchen werden an zwei Standorten in Trenthorst und in Kleve jeweils Parzellenversuche zur Umwandlung von Grünland in Ackerland angelegt. Dabei wird die übliche Umwandlung durch Pflügen der Grasnarbe mit einer umbruchslosen Variante mit chemischer Narbenabtötung und Direktsaat verglichen. Über zwei Jahre hinweg messen wir regelmäßig Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik im Boden. N2O-Emissionen quantifizieren wir mit Gaswechselmessungen. Wir untersuchen die zugrunde liegenden Prozesse anhand biologischer und chemischer Bodenparameter sowie mittels Isotopensignaturen im Boden und in der Gasphase. Die Mineralisation von Humus aus der Grünlandphase erfassen wir mittels CO2-Flussmessungen und Stabilisotopensignaturen des Kohlenstoffs. Wir führen außerdem Bodeninventuren zum Kohlenstoff- und Stickstoffvorrat durch.

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