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Beitrag von Agroscope

Wie sich das Leben im Boden messen lässt

Die Aktivität von Mikroorganismen im Boden ist ein Zeiger für dessen Gesundheit. Eine Auswertung von Datenreihen der kantonalen Bodenbeobachtung über zehn Jahre bestätigt Lehrbuchwissen und zeigt, worauf geachtet werden muss.

Gesunde Böden sind eine knappe Ressource und von grossem ökologischem und ökonomischem Wert, wie auch der Bundesrat in der Bodenstrategie Schweiz festhält. So ist der Boden unter anderem die Grundlage der Lebensmittelproduktion und wirkt als Filter für die Trinkwassergewinnung.

Aus diesem Grund wird der Boden seit längerem überwacht. In den letzten Jahren werden dabei neben Eigenschaften wie Nährstoffgehalt oder Bodenstruktur auch das Bodenleben gemessen, insbesondere die Aktivität der Mikroorganismen. Sie spielen eine wichtige Rolle beim Abbau von organischem Material, fördern Nährstoffkreisläufe, bilden Humus und prägen damit die Bodenfruchtbarkeit. Die biologische Aktivität eines Bodens ist deshalb ein integraler Zeiger für seinen standorttypischen Zustand.

Im Rahmen der kantonalen Bodenbeobachtung der Kantone Aargau, Graubünden und Bern wird seit über zehn Jahren die mikrobielle Aktivität gemessen. Nun wurden die Messungen ausgewertet. Ziel der Studie war es zu prüfen, ob die verwendeten Parameter zeitliche oder nutzungsbedingte Veränderungen aufzeigen, und ob die eingesetzten Methoden optimiert werden sollten. Gemessen wurden die mikrobielle Biomasse, die Bodenatmung und der metabolische Quotient, ein Mass für die energetische Effizienz einer Mikroorganismengemeinschaft.

Weniger Bodenleben je stärker der Einfluss des Menschen

Die Untersuchung bestätigte zum einen Lehrbuchwissen: Je grösser der Einfluss des Menschen, desto geringer die biologische Aktivität des Bodens. In gepflügten Böden war die Aktivität tiefer als in Böden mit Direktsaat und in Ackerböden tiefer als in Dauergrünland. Interessant war, dass die biologische Aktivität innerhalb der verschiedenen Nutzungstypen über die Jahre stabil blieb.

Stark hingegen veränderte sich das Bodenleben auf Naturschutzflächen, auf denen der humusreiche Oberboden abgetragen worden war, um nährstoffarme Standorte für gefährdete Pflanzenarten zu schaffen. Nach Humusabtrag brach die biologische Aktivität stark ein, danach nahmen die Messwerte stetig zu, waren aber auch nach 10 Jahren immer noch tiefer als die Ausgangswerte vor dem Humusabtrag.

Verwendete Parameter messen das Bodenleben gut

Die Resultate zeigen, dass sich die verwendeten Parameter für die Dauerbeobachtung eignen. Aus statistischen Gründen sollte genügend lange und genügend häufig gemessen werden, am besten jährlich während fünf Jahren oder mindestens fünfmal über einen längeren Zeitraum. Ausserdem sollte für die Dauerbeobachtung eine Beprobungstiefe von 10 cm nicht unterschritten werden, da durch eine zu flache Beprobung die Variabilität der Analyseergebnisse erheblich grösser werden. Schliesslich hat sich auch gezeigt, dass bei einer zuverlässigen Probenahmestrategie mit ausreichenden und regelmässig verteilten Einstichen eine Mischprobe genügt. Labor-Referenzproben sind zwingend mitzumessen, um die Stabilität der Messung über einen langen Zeitraum zu gewährleisten.

Fazit

  • Mit den Parametern mikrobielle Biomasse und Basalatmung können der Grundzustand und zeitliche Veränderungen von Böden erfasst werden.
  • Langjährige Grünlandstandorte und Ackerflächen mit geregelter Fruchtfolge zeigten keine grossen zeitlichen Änderungen der biologischen Aktivität. Auf frisch abhumusierten Naturschutzflächen hingegen nahmen die Messwerte über die Untersuchungszeit stetig zu.
  • Für statistisch gesicherte Aussagen sollten mindestens fünf Messpunkte über einen längeren Zeitraum erfasst werden.
  • Beprobungstiefen unter 10 cm sind wegen der grossen Streuung ungeeignet.
  • Eine Mischprobe ist möglich, wenn die Probenahme-Strategie robust ist. Labor-Referenzproben sind zwingend mitzumessen.

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