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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

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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 

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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 

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Welche Ursachen wirken zusammen, wenn Ackerkrumen nach Ammoniak riechen? 

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

  • Trockenheit

  • Hohe Temperaturen

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

?

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Welche beiden Bodenbestandteile haben Austauscher-Funktion? 

  • Humus und Tonminerale

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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) 

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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 

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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

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

p in der Bodenlösung

Austauschbare Phosphate

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Warum muss gekalkt werden?

Böden versauern (ph sinkt)

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Wo kommen die Nährstoff her?

Tonminerale, Glimmer, Feldspäte

Humus (N, P, S)

Luft (N2-Fixierung)

Deposition (Staub, Niederschlag) 

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Wo befinden sich die Nährstoffe im Boden?

Bodenlösung

KAK (AAK)

Organische Substanz (Mineralisierung)  

Mineralkörper (Verwitterung) 

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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) 

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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-) 

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Welchen Anteil haben Pilze an der mikrobiellen Biomasse von Böden? 

2/3 Pilze, 1/3 Bakterien

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Nennen Sie drei Funktionen von Mikroorganismen in Böden!

  • 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

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

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

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

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

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

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Welches sind die beiden großen Bestandteile des Edaphons? 

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

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Nennen Sie für beide die Organismengruppe mit der größten Biomasse! 

  • Mikroorganismen: Pilze (1800 kg/ha TS)

  • Bodentiere: Regenwürmer (220 kg/ha TS)

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Nennen Sie drei Funktionen der Bodenfauna?

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 

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Nennen Sie sechs der wichtigsten Einflussgrößen auf Bodenorganismen! 

Wasserhaushalt

Temperatur

Tongehalt (Nährstoffe)

pH-Wert

Schadstoffe (Schwermetalle, Pestizide)

Landnutzung: Vegetation Zufuhr von organischer Substanz Bodenbearbeitung 

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Wie ist Humus und OSB definiert? 

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 

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Nennen Sie 6 Humushorizonte und erläutern Sie Unterschiede! 

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 

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

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) 

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Wie wird Humus bestimmt?

Nasse Oxidation (K2Cr2O7)

Verbrennung im Muffelofen oder Gaschromatographisch 

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Mit welchem Faktor wird Humus aus CORG berechnet? 

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

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Welches sind die Ausgangskomponenten des Humus? 

Kohlenhydrate  

Lignine

Fette

Proteine 

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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 

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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