Show simple item record

2017-08-14Dissertation DOI: 10.18452/18143
Persistence of exogenous organic carbon in soil as a cultivation property
dc.contributor.authorMewes, Paul
dc.date.accessioned2017-08-14T12:39:49Z
dc.date.available2017-08-14T12:39:49Z
dc.date.issued2017-08-14
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/18814
dc.description.abstractEine biochemische Indikation des Anteils exogener organischer Kohlenstoffquellen (EOC), der nach dem Eintrag potenziell im Boden verbleibt (Cpot) wurde entwickelt. Haupthypothese dieser Studie war, dass der Abbau von EOC durch die biochemische Zusammensetzung vorhergesagt werden kann, welche bei Pflanzenrückständen von der Kulturart, dem Pflanzenrückstandstyp sowie dem Anbausystem und im Allgemeinen vom Ausgangssubstrat organischer Düngestoffe und der EOC-Kategorie (pyrogen , mikrobiell und pflanzlich) beeinflusst wird. Zunächst wurden Pflanzenrückstände im Energiepflanzenanbau zur Biogasgewinnung (Restpflanze / Stroh, Stoppeln, Grobwurzeln, Feinwurzeln, natürlicher Bestandsabfall) von Mais, Sorghum, Sudangras, Wintergetreide, Hafer, Erbse in Einzel-, Zwei- und Mischkultursystemen betrachtet. In einem zweiten Schritt wurden Pflanzenrückstände im Allgemeinen mit organischen Düngern, Komposten, Rückständen aus anaerober Vergärung in der Biogasproduktion (Gärrückstände) und Biokohlen verglichen. Die biochemische Zusammensetzung von EOC wurde durch die Konzentrationen von Kohlenstoff- (C), Stickstoff (N), wasserlöslicher Kohlehydrate (WSC), Hemizellulose (HEM), Zellulose (CEL) und Lignin (LIC) in g pro kg Trockenmasse dargestellt. In Inkubationsversuchen wurde EOC gleichmäßig mit Boden vermischt und über 310 Tage die Zugabe-induzierte Kohlendioxid-Freisetzung gemessen. Cpot wurde als Grenzwert der Modellschätzung für die Inkubationsdaten bestimmt. Die Beziehung zwischen biochemischer Zusammensetzung und Cpot wurde durch die Partial-Least-Squares-Regression-Methode abgeleitet. Cpot unterschied sich stärker zwischen verschiedenen organischen Düngestoffen, als speziell zwischen verschiedenen Pflanzenrückständen und konnte durch die biochemische Zusammensetzung vorhergesagt werden. Der Indikator für Cpot (in g C pro kg EOC) wurde als Ipot = 269 + 13 N – 0.5 WSC + 0.7 CEL + 1.5 LIC für Pflanzenrückstände und im Allgemeinen als Ipot = 924 – 1.9 C + 2.0 LIC vorgeschlagen.ger
dc.description.abstractA biochemical indication for the fraction of exogenous organic carbon (EOC), potentially remaining in soil after application (Cpot) has been developed. Main hypothesis of this study was that decomposition of EOC can be predicted by the biochemical composition, which in case of plant residues is influenced by the crop residue type, crop species and agricultural management and in general depends on the original substrate and category (pyrogen, microbial, and plant-derived EOC) of organic materials. A first set of EOC was created, containing plant residues in energy crop cultivation for biogas production (shoot / straw, stubble, coarse root, fine root, and litter) of maize, sorghum, sudan grass, winter cereal, pea, and oats in single-, double- and intercropping systems. In a second set of EOC, plant residues in general were compared with other organic fertilisers, urban composts, residues of anaerobic fermentation in biogas production (digestates), and biochar. The biochemical composition of EOC was characterised by the concentrations of carbon (C), nitrogen (N), water-soluble carbohydrates (WSC), hemicelluloses (HEM), cellulose (CEL), and lignin (LIC) in g per kg dry matter. In incubation experiments, EOC was homogeneously incorporated into soil and EOC-induced carbon dioxide-release was measured for 310 d. Cpot was determined as modelled limit for the incubation results. Finally, the relation between biochemical composition and Cpot of EOC was evaluated by the partial least squares regression method. Cpot largely varied between different types and categories of EOC, while less variation was obtained between different plant residues. The biochemical composition was predictive for Cpot (expressed as g C per kg EOC), proposing the biochemical indicator as Ipot = 269 + 13 N – 0.5 WSC + 0.7 CEL + 1.5 LIC specifically for plant residues and as Ipot = 924 – 1.9 C + 2.0 LIC for EOC in general.eng
dc.language.isoeng
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin
dc.rightsNamensnennung 3.0 Deutschland
dc.rightsNamensnennung 3.0 Deutschland
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/*
dc.subjectErnterückständeger
dc.subjectExogene organische Stoffeger
dc.subjectPotenziell abbaustabiler organischer Kohlenstoffger
dc.subjectHumuswirkungger
dc.subjectHumifizierungseffizienzger
dc.subjectHumusbilanzierungger
dc.subjectPlant residueseng
dc.subjectExogenous organic mattereng
dc.subjectPotential residual organic carboneng
dc.subjectSoil organic carboneng
dc.subjectHumus balanceeng
dc.subjectHumification efficiencyeng
dc.subject.ddc630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.subject.ddc633 Feld- und Plantagenfrüchte
dc.titlePersistence of exogenous organic carbon in soil as a cultivation property
dc.typedoctoralThesis
dc.subtitleHumification efficency of organic materials in agriculture and horticulture
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-110-18452/18814-3
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/18143
dc.date.accepted2017-07-21
dc.contributor.refereeEngels, Prof. Dr. Christof
dc.contributor.refereeNannipieri, Prof. Dr. Paolo
dc.contributor.refereeGeorge, Prof. Dr. Eckhardt
dc.subject.rvkZC 13620
dc.subject.rvkZC 17500
local.edoc.pages169
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionLebenswissenschaftliche Fakultät

Show simple item record