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2018-11-30Kumulative Dissertation DOI: 10.18452/19589
The degree of phosphorus saturation of agricultural soils in Brazil and Germany: New approaches for risk assessment of diffuse phosphorus losses and soil phosphorus management
dc.contributor.authorFischer, Peter
dc.date.accessioned2018-11-30T11:34:00Z
dc.date.available2018-11-30T11:34:00Z
dc.date.issued2018-11-30
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/20359
dc.description.abstractDiffuse Phosphor (P)-Austräge aus der Landwirtschaft tragen zur Gewässereutrophierung bei. Der Phosphorsättigungsgrad (DPS) ist ein etablierter Parameter, um das P-Austragsrisiko aus Böden zu erfassen. Ein bodentypunabhängiger Ansatz, der die Abschätzung des DPS durch eine einfache Standardmethode wasserlöslichen P (WSP) ermöglicht (WSP-DPS-Ansatz), wurde an europäischen Böden entwickelt. In der Dissertation wurde dieser Ansatz erstmalig: i) an tropischen Böden getestet und ii) dazu verwendet P-Austragsrisiken von Boden-P-Monitoringdaten und von landwirtschaftlichen Institutionen empfohlenen P-Gehalten abzuleiten. Neben dem DPS wurde der Einfluss der in Brasilien gängigen anorganischen Oberflächendüngung auf das Austragsrisiko mittels Laboranalysen und Feldstudien erfasst. Die Bodentypunabhängigkeit des WSP-DPS-Ansatzes wurde für Böden Brasiliens bestätigt. Infrarotspektroskopische Analysen lieferten eine Erklärung für relativ niedrige gelöste P-Konzentrationen im Oberflächenabfluss von Oxisols. Pedotransferfunktionen zwischen WSP und Methoden, die in Brasilien und Deutschland zur Abschätzung pflanzenverfügbaren P verwendet werden, ermöglichten die Berechnung von DPS-Werten aus Monitoringdaten. Erste DPS-Karten zeigten relative geringe Austragsrisiken für das Untersuchungsgebiet in Brasilien und hohe Risiken für Deutschland, die teilweise durch unterschiedliche empfohlene Boden-P-Gehalte erklärbar waren. Um mit einer einfachen und kosteneffizienten Methode sowohl die landwirtschaftliche Produktion als auch den Gewässerschutz zu berücksichtigen, wurden die Wasser- und CaCl2-Methode zur Abschätzung von pflanzenverfügbarem P mit dem WSP-DPS-Ansatz kombiniert. Dieser Ansatz könnte helfen die Herausforderungen zu lösen mit denen die Menschheit in den nächsten Jahrzehnten bezüglich P in der Landwirtschaft konfrontiert sein wird: Einer effizienten Nutzung der limitierten Ressource P und dem Schutz der Gewässer vor diffusen P-Einträgen.ger
dc.description.abstractDiffuse phosphorus (P) losses from agriculture contribute to the eutrophication of surface waters. The degree of P saturation (DPS) is an established parameter for assessing the risk of P loss from agricultural soils. A soil type-independent approach for estimating the DPS by a simple standard method of water-soluble phosphorus (WSP; the WSP-DPS approach) was developed on European soils. In the thesis, the WSP-DPS approach was for the first time: i) tested on tropical soils and ii) used to derive P loss risks from soil P monitoring data and from recommended soil P levels by agricultural institutions. In addition to DPS, laboratory analyses and field studies were combined to assess the risk of P loss associated with the superficial application of inorganic fertilizer, which is commonly used in Brazil. The soil type-independency of the WSP-DPS approach was confirmed for soils of Brazil. Infrared spectroscopic analyses provided an explanation for the relatively low dissolved P concentrations in the surface runoff of Oxisols. Pedotransfer functions were determined between WSP and methods used to estimate plant-available P in Brazil and Germany and allowed for the transformation of soil P monitoring data into DPS values. The first DPS maps revealed relatively low P loss risks for the investigation area in Brazil and high risks for Germany. This difference was partly explainable by the recommended soil P levels in the two countries. To consider both agricultural production and the protection of surface waters in soil P management with a simple and cost-effective method, the soil test methods of using water and CaCl2 to estimate plant-available P and the WSP-DPS approach were combined. This approach could help to solve the challenges humanity faces regarding P in agriculture in the coming decades: An efficient use of the limited resource P and the protection of surface waters from diffuse P losses.eng
dc.language.isoeng
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin
dc.subjectLandwirtschaftger
dc.subjectEutrophierungger
dc.subjectPhosphorsättigungsgradger
dc.subjectDiffuse Phosphorausträgeger
dc.subjectOberflächliche Düngeranwendungger
dc.subjectOberflächenabflussger
dc.subjectBodenphosphormanagementger
dc.subjectNährstoffmanagementger
dc.subjectNährstoffgehaltsklassenger
dc.subjectCalcium-Acetat-Lactatger
dc.subjectMehlich-1ger
dc.subjectWasserlöslicher Phosphorger
dc.subjectFourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopieger
dc.subjectAgricultureeng
dc.subjectEutrophicationeng
dc.subjectDegree of phosphorus saturationeng
dc.subjectDiffuse phosphorus losseseng
dc.subjectSuperficial fertilizer applicationeng
dc.subjectSurface runoffeng
dc.subjectSoil phosphorus managementeng
dc.subjectNutrient managementeng
dc.subjectSoil fertility classeseng
dc.subjectCalcium-acetate-lacateeng
dc.subjectMehlich-1eng
dc.subjectWater-soluble phosphoruseng
dc.subjectFourier transformation infrared spectroscopyeng
dc.subject.ddc543 Analytische Chemie
dc.subject.ddc550 Geowissenschaften
dc.subject.ddc551 Geologie, Hydrologie, Meteorologie
dc.subject.ddc554 Geowissenschaften Europas
dc.subject.ddc558 Geowissenschaften Südamerikas
dc.subject.ddc630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.titleThe degree of phosphorus saturation of agricultural soils in Brazil and Germany: New approaches for risk assessment of diffuse phosphorus losses and soil phosphorus management
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-110-18452/20359-0
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/19589
dc.date.accepted2018-05-24
dc.contributor.refereeProf. Dr. Nützmann, Gunnar
dc.contributor.refereeProf. Dr. Rode, Michael
dc.contributor.refereeProf. Dr. Andersen, Hans Estrup
dc.subject.rvkRW 60160
dc.subject.rvkRW 60161
dc.subject.rvkRB 10115
local.edoc.pages129
local.edoc.type-nameKumulative Dissertation
local.edoc.institutionMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

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