Nährstoffdynamik in Böden Niederösterreichischer Agrarlandschaften

Gefördert durch den Niederösterreichischen Landschaftsfonds (LAFO)

Christian Holzinger, B.Sc.¹,
Walter Wenzel, Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn.¹

 ¹ Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Bodenforschung, Konrad Lorenz-Straße 24, A-3430 Tulln an der Donau

Der derzeitige Zustand der untersuchten Ackerflächen ist für den organischen Kohlenstoff als gut einzustufen. Nur 5% liegen in der niedrigsten Klasse. Ähnliches gilt für das C/N-Verhältnis, nur 9% weisen ein leicht zu weites Verhältnis auf. Der pH-Wert teilt sich in 24% im sauren -, 22% im neutralen und 54% im alkalischen Bereich auf. Die Phosphorverfügbarkeit zeigt für nahezu 50% der Standorte eine Unterversorgung auf, während 32% ausreichend versorgt sind, und 20% überversorgt. Die Kaliumverfügbarkeit liegt zu 38% im niedrigen Bereich, ausreichend versorgt sind 33% und die restlichen 29% liegen in den höheren Bereichen. Für die verfügbare Siliziumfraktion zeigt sich je nach angenommenem Grenzwert ein differenziertes Bild. Während nur 12% unter 20 mg/kg (Zuckerrohr) liegen, befinden sich 60% unter 43 mg/kg (Reis).

Für den derzeitigen Zustand der untersuchten Grünlandstandorten befinden sich nur der organische Kohlenstoff und das C/N-Verhältnis in einem guten Bereich. Der Großteil (69%) der Standorte weist eine saure Bodenreaktion auf. Der Anteil von 26% im stark sauren Bereich ist hoch. Für das pflanzenverfügbare Phosphor zeigt sich eine niedrige Versorgung. 91% sind unterversorgt, 5% ausreichend versorgt und 4% liegen in dem hohen und sehr hohen Bereich. Die Kaliumverfügbarkeit liegt zu 48% im unterversorgten Bereich, ausreichend versorgt gelten 26%, und 26% sind als überversorgt einzustufen. Die Verfügbarkeit von Silizium zeigt sich in einem schlechten Bild (bei den unterstellten Grenzwerten liegen 60% < 20 mg/kg und 98% < 43 mg/kg).

Die Untersuchung zu möglichen zeitlichen Veränderungen der Bodenkennwert im Ackerbau konnte nur für das CN-Verhältnis eine signifikante Änderung feststellen. Der verfügbare Phosphor hat sich leicht (nicht signifikant) verringert. Dabei hat sich die Anzahl in den untersten Gehaltsklassen A und B erhöht, der Anteil der ausreichend versorgte Klasse C blieb stabil und die überversorgten Klassen D und E nahmen ab. Der organische Kohlenstoffgehalt zeigt eine nicht signifikante Erhöhung des Median, von 20,5 auf 22,9 g/kg.

Im Grünland fand eine signifikante Erhöhung der Bodenkennwerte organischer Kohlenstoff, Gesamtstickstoff, CN-Verhältnis und eine sehr starke Erhöhung des verfügbaren Kaliums (Median fast vervierfacht) statt. Der pH, und die amorphe Siliziumfraktion nahmen signifikant ab. Der verfügbare Phosphor nahm leicht (nicht signifikant) zu. Für die potentiell-verfügbare Siliziumfraktion zeigt sich keine Änderungen.

Bei der Betrachtung von zeitlichen Änderungen in geografischen Räumen konnten die ermittelten Werte für Ackerland und des Hauptproduktionsgebietes „Nordöstliches Flach- und Hügelland" (HPG 8) und der Kleinproduktionsgebiete „Wiener Boden" und „Baden-Gumpoldskirchener Gebiet" (KPG 809 - 810) gut mit der der ÖPUL-Evaluierung (AGES, 2010) verglichen werden.

Im Kleinproduktionsgebieten „Wiener Boden" und „Baden-Gumpoldskirchener Gebiet" blieben die pH-Werte weitgehend stabil im Karbonat-Pufferbereich. Der organische Kohlenstoffgehalt hat sich etwas erhöht (Median 34,2 zu 39,5 g/kg), wobei die Zunahme statistisch nicht abgesichert werden konnte. Die Gesamtstickstoffgehalte blieben annähernd konstant (3,1 bzw. 3,4). Der Anteil der Gehaltsklassen von pflanzenverfügbarem Phosphor nahm in den niedrigen - und ausreichend versorgten Bereich ab. Für die Kaliumverfügbarkeit zeigt sich eine Abnahme in den unterversorgten Klassen (A und B) und eine leichte Zunahme in der ausreichend versorgten Klasse C, sowie in den höheren Klassen (D und E). Die Siliziumfraktionen zeigen keine signifikanten zeitlichen Veränderungen. Im Hauptproduktionsgebiet „Nordöstliches Flach- und Hügelland" kam es zu einer relevanten, statistisch derzeit noch knapp nicht abgesicherten Zunahme der Medianwerte des organischen Kohlenstoffgehalts um 15%.

Die ermittelten Werte für das Hauptproduktionsgebiet „Voralpen" (HPG 2) lagen weit unter den Werten der ÖPUL-Evaluierung. Ein Grund könnte die hohe Anzahl von Böden mit hydromorphen Merkmalen bei der erneuten Beprobung der landwirtschaftlichen Bodenkartierung sein. Der Wasser- und damit auch verbunden Lufthaushalt haben eine immense Bedeutung für die biogeochemischen Bodenreaktionen. Wenn keine relativ homogene Verteilung von wichtigen Bodencharakteristika, oder auch Bodentypen (in Österreich nach genetischen Merkmalen) besteht, kann auch dies zu nicht vergleichbaren Bodendaten führen. Gerade dem Wasserhaushalt (und Lufthaushalt) ist diesbezüglich eine wichtige Rolle zuzuschreiben.

Der pH-Wert zeigt eine signifikante Abnahme (Median von 5,9 auf 5,4). Der organische Kohlenstoff (Median von 37,6 auf 54,6 g/kg) und Gesamtstickstoff (Median von 4,1 auf 5,5 g/kg) haben sich signifikant erhöht. Das C/N-Verhältnis hat sich signifikant verbessert, und liegt nun in einem besseren Bereich. Die Phosphorverfügbarkeit hat sich nicht verbessert, und der Großteil der Böden liegt im unterversorgten Bereich (94%).  Das potentiell-pflanzenverfügbare Kalium zeigt eine stark signifikante Erhöhung (Median von 21,8 auf 84,6 mg/kg)., die Verteilung in den Gehaltsklassen hat sich verbessert. Für die Siliziumverfügbarkeit zeigt sich keine signifikante Änderung (Median von 14,9 auf 15,6 mg/kg). Die amorphe Siliziumfraktion zeigt eine signifikante Abnahme (Median von 2290 auf 1980 mg/kg).

Die Zunahme der organischen Kohlenstoffgehalte in beiden Landnutzungsformen (Ackerland und Grünland) ist positiv zu bewerten. Die Zunahme im Ackerland ist im Einklang mit Ergebnissen der AGES (2015).  Es sei darauf verwiesen, dass es sich insbesondere bei den Daten zum organischen Kohlenstoff um vorläufige Auswertungen handelt, da zurzeit nur ein Teil der Analysedaten vorliegt.

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Karte mit Neubeprobungen in NÖ

Die Karte zeigt die Standorte des Basisprogramms der Bodenmonitoringaktivitäten des Landes Niederösterreich in Zusammenarbeit mit dem Institut für Bodenforschung der BOKU am Standort Tulln (UFT). Ausgehend vom Probenahmenetz der NÖ Bodenzustandsinventur (BZI - graue Quadrate) wurden 2020 zunächst zahlreiche Standorte im pannonischen Raum erneut beprobt, um zeitliche Veränderungen von Bodeneigenschaften festzustellen. Darüber hinaus wurden etwa 600 Bodenprofil-Standorte der Österreichischen Bodenkartierung in den Jahre 2016-2020 erneut beprobt, um das Messnetz weiter zu verdichten. Sowohl für die BZI als auch für die gezeigten Standorte der Bodenkartierung werden im Auftrag des Landes NÖ am BOKU-Standort Tulln (UFT) Archivproben vorgehalten und zum Vergleich mit den neu entnommenen Proben analysiert.

Das aktuelle Analysenprogramm zielt auf die Erhebung des aktuellen Bodenzustands und dessen Veränderungen während der letzten Jahrzehnte hinsichtlich wichtiger Kennwerte wie organischer Kohlenstoff (Humus), Säuregrad de Bodens (pH-Wert), Carbonatgehalt, sowie von verfügbaren Nähr- (Stickstoff, Phosphor, Kalium, SIlizium) und potentiellen Schadstoffen (Arsen, Schwermetalle) ab. 

Das hier gezeigte Messnetz wird durch Bodendauerbeobachtungsflächen (v.a. in zentralen Siedlungsräumen wie den Bezirken Tulln und Schwechat) und weitere Untersuchungen an ausgewählten Standorten (organische Schadstoffe; Monitoring von Bodenschutzanlagen, Vernetzung mit europäischen Monitoringprogrammen wie LUCAS etc.) ergänzt. Damit erfolgt im Sinne des NÖ Bodenschutzgesetzes ein möglichst umfassendes Bodenmonitoring unter Berücksichtigung neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse.

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