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Sprache Deutsch
Stufe Grundschule
Erstellt / Aktualisiert 05.02.2015 / 14.02.2015
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Welcher Schritt der Nitrifikation wird von welcher Bakterienart vollzogen? 

Nitrit-Bildung (Nitrosomonas) 

Nitrat-Bildung (Nitrobacter) 

  • Ammonium = Nitrit Nitrosomonas

  • Nitrit = Nitrat Nitrobacter

Unter welchen Bedingungen kommt es zu hohen Denitrifikations- Verlusten? 

  • O2-Mangel, Temperaturen über 15 °C, wassergesättigte Böden, hoher Nitratgehalt

Bedingungen Nitrat Denitrifikation

„Nitratatmung“:
2NO3- + 10[H] + 2H+=N2+6H2O

Nebenprodukte: N2O, NOx

Leicht verfügbare C-Quellen für Mikroorganismen

Sauerstoffarmut 

Was verstehen Sie unter Stickstoff-Fixierung? (2 Erklärungen!) 

  • Die Fixierung elementaren N aus der Luft durch Mikroorganismen (biologische N-Fixierung), Blitzschlag (chemische N-Fixierung) und Haber-Bosch-Verfahren (technische N-Fixierung). 

NH4+(B) + H+(P) = NH4+(P) + H+(B)

Einbau von NH4+(P) in Aminosäuren

Umbau von Aminosäuren in andere organische N-Verbindungen

NO3-(B) + HCO3-(P) = NO3-(P )+ HCO3-(B)

Assimilatorische Nitratammonifikation 

Welche Ursachen wirken zusammen, wenn Ackerkrumen nach Ammoniak riechen? 

  • Hoher Ph-Wert (>7), hohe Ammonium-Konzentration,

  • Trockenheit

  • Hohe Temperaturen

Wie viel N sind in 1 ha einer Ackerkrume (0-30 cm) gespeichert, wenn der Humusgehalt 4% ist? Was wird unter N-Mineralisierung verstanden? 

?

Welche beiden Bodenbestandteile haben Austauscher-Funktion? 

  • Humus und Tonminerale

Nennen die P-haltige Verbindungen in Organismen!

Zellmembranen (Phospholipide)

Nukleinsäuren (DNA, RNA)

ATP (Energie übertragendes Coenzym)

Polyphosphate

Gerüstsubstanz von Knochen und Zähnen (ein Mensch mit 70 kg Gewicht enthält 700 g P) 

Welche Phosphatformen kommen in Böden vor?

Phosphate in der Bodenlösung (0.02 – 1 g/ml) g Austauschbare Phosphate (10 – 30 g/g)

Ca-Phosphate

Al- und Fe-Phosphate 

Warum ist Phosphat im Boden so schlecht beweglich? 

  • Weil es chemisch so gebunden ist, dass es sich nur bei größere ph-Wert-Änderungen löst. Calciumphosphate lösen sich erst bei niedrigen ph-Werten und Eisen/Al-Phophat lösen sich erst bei rel. Hohen Ph-Werten. Der Boden hat aber meist eine schwach sauren Ph-Wert

Welche beiden P-Fraktionen weisen eine besonders hohe P- Verfügbarkeit auf? 

p in der Bodenlösung

Austauschbare Phosphate

Warum muss gekalkt werden?

Böden versauern (ph sinkt)

Wo kommen die Nährstoff her?

Tonminerale, Glimmer, Feldspäte

Humus (N, P, S)

Luft (N2-Fixierung)

Deposition (Staub, Niederschlag) 

Wo befinden sich die Nährstoffe im Boden?

Bodenlösung

KAK (AAK)

Organische Substanz (Mineralisierung)  

Mineralkörper (Verwitterung) 

Welche Gruppen von Düngemitteln gibt es? Geben Sie Beispiele! 

��Sekundärrohstoffdüngemittel 

Kompost
�� Biogasgülle
�� Maltaflor
�� Luzernemehl
�� Leguminosen-Schrote �� Hornmehle 

 

Wirtschaftsdüngemittel

�� Stallmist �� Jauche
�� Gülle
�� Stroh 

 

Mineraldüngemittel

�� Schwefel
�� Kalium
�� Magnesium
�� Spurennährstoffe (Fe, Zn, B) 

Welche Mineraldüngemittel sind in der ökologischen Landwirtschaft erlaubt? 

�� Patent-Kali (K2SO4 mit Mg)
�� Magnesia-Kainit (Kali-Rohsalz, +MgSO4, + NaCl) �� Kieserit (MgSO4)
�� Dolomit (MgCO3)
�� Gips (CaSO4 x 2H2O)
�� Gesteinsmehle (Rohphosphate PO43-) 

Welchen Anteil haben Pilze an der mikrobiellen Biomasse von Böden? 

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2/3 Pilze, 1/3 Bakterien

Nennen Sie drei Funktionen von Mikroorganismen in Böden!

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  • Abbau und Mineralisierung organischer Substanz und damit Freisetzung von org. gebundenen Nährstoffen, somit pflanzenverfügbar

  • Festlegung von Nährstoffen in der Körpersubstanz = Schutz vor Auswaschung oder mineralischer Festlegung

  • Aufbau von Humus durch Zersetzung von abgestorbenen Pflanzenteilen

  • Förderung chemischer Verwitterung durch org. Säuren

  • Teils Bindung von Luftstickstoff

Geben Sie die Größenklassen der Mikro-, Meso- und Makrofauna?

Nennen Sie jeweils ein Beispiel für die Mikro-, Meso- und Makrofauna? 

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  • Mikro (< 0,1 mm): Nematoden, Einzeller

  • Meso (0,1 mm – 2 mm): Milben, Springschwänze, Rädertiere

  • Makro (> 2 mm): Regenwürmer, Asseln, Ameisen, Termiten, Spinnen, Schnecken..

Welches sind die beiden großen Bestandteile des Edaphons? 

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  • Mikroorganismen (90 %) und Bodentiere (10 %)

Nennen Sie für beide die Organismengruppe mit der größten Biomasse! 

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  • Mikroorganismen: Pilze (1800 kg/ha TS)

  • Bodentiere: Regenwürmer (220 kg/ha TS)

Nennen Sie drei Funktionen der Bodenfauna?

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Steuerung von Nahrungsnetzen („food webs“)

Zerkleinerung der Spross- und Wurzelstreu

Einarbeiten von Pflanzenrückständen

Mischen organischer und mineralischer Stoffe

Lockern von Bodenmaterial

Stabilisieren und Vernetzung von Bodenaggregaten

Transport von Mikroorganismen 

Nennen Sie sechs der wichtigsten Einflussgrößen auf Bodenorganismen! 

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Wasserhaushalt

Temperatur

Tongehalt (Nährstoffe)

pH-Wert

Schadstoffe (Schwermetalle, Pestizide)

Landnutzung: Vegetation Zufuhr von organischer Substanz Bodenbearbeitung 

Wie ist Humus und OSB definiert? 

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Humus (lat. „Erdboden“) bezeichnet in der Bodenkunde die Gesamtheit der toten organischen Substanz eines Bodens.

Organische Substanz des Bodens 

OSB = Humus + Edaphon

Die organische Substanz besteht vorwiegend (40 - 85%) aus Kohlenstoff

C, O, H, N, S, P + Mineralstoffe 

Nennen Sie 6 Humushorizonte und erläutern Sie Unterschiede! 

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Ektohumus:
> 30 Gew.-% organische Substanz

Endohumus:
< 30 Gew.-% organische Substanz 

Ektohumus:

L (litter), Of (fermentiert, fragmentiert), Oh (humifiziert) 

Endohumus:

Ah Einwachsen von Pflanzenwurzeln Einmischen durch Bodentiere Einwaschen durch Sickerwasser

Ap mechanisches Einmischen (Pflug, Grubber)

Bh Einwaschen durch Sickerwasse 

Nennen Sie die 3 Humusformen und erläutern Sie die wichtigsten Unterschiede im Profilaufbau! 

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Humusformen

Mull, Moder, Rohhumus 

 

Mull

Inkorporation der Streu durch Regenwürmer → kaum Ektohumus, viele Regenwurm-Kotaggregate

Hochpolymere und nicht wanderungsfähige Huminstoffe, Bildung von Ton-Humus-Komplexen

Erdgeruch (Streptomyces griseus → Geosmin)

Nährstoffreich (eutroph) 

 

Moder

Undeutliche Ausprägung der Ektohumushorizonte L +, Of (+), Oh (+)

Unscharfe Übergänge

Streuzerkleinerung durch Enchyträen, Collembolen, Hornmilben und Insektenlarven

Vorwiegend zernagte Pflanzenteile, Pilzhyphen und Kotballen, von Huminstoffen inkrustiert

Durchmesser < 250 m, färbt beim Zerreiben die Hand schwarz

Modergeruch

pH schwach bis stark sauer

Mittlerer Nährstoffstatus (mesotroph) 

 

Rohhumus
Vegetation: Heide, Nadelholz, Farne

Deutliche Ausprägung der Ektohumushorizonte (L ++, Of ++, Oh ++)

Schichtige Anordnung mit scharfer Abgrenzung

Keine Bioturbation, da Bodenwühler fehlen

Vorwiegend intakte oder lediglich mechanisch zerbrochene, abgestorbene Pflanzenteile von Huminstoffen infiltriert oder inkrustiert

pH stark sauer

Nährstoffarm (oligotroph bis dystroph) 

Wie wird Humus bestimmt?

Nasse Oxidation (K2Cr2O7)

Verbrennung im Muffelofen oder Gaschromatographisch 

Mit welchem Faktor wird Humus aus CORG berechnet? 

Organische Substanz in Böden = 1,724 x Corg in Böden  

Welches sind die Ausgangskomponenten des Humus? 

Kohlenhydrate  

Lignine

Fette

Proteine 

Welches sind die drei Prozessgruppen der Zersetzung von Pflanzenmaterial? 

Biochemische Initialprozesse: Verlagerung, Autolyse

Prozesse der mechanischen Zerkleinerung: Biotisch, Abiotisch

Prozesse des mikrobiellen Abbaus: Zerlegung, Mineralisierung 

Wie wird die Umsatzzeit des Humus bestimmt?

Vorrat an OSB-C / C-Eintrag pro Jahr 

60 (t/ha) / 2.5 (t/ha/Jahr) = 24 Jahre
Im Gleichgewicht: Umsatzzeit = mittlere Verweildauer