Coordination of the Research Unit and development of a conceptual model of paddy soil evolution

• Antragstellerin: Professorin Dr. Ingrid Kögel-Knabner
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 55047603

Nassreisböden können aus verschiedensten Bodentypen hervorgehen, die durch menschliche Tätigkeiten stark verändert worden sind. Jedoch beeinträchtigen sowohl der Klimawandel als auch die Konkurrenz aus anderen Wirtschaftssektoren in gravierendem Maße die Verfügbarkeit von Wasser für den Nassreisanbau. Daher planen zwei DFG-Forschergruppen, die sich mit dem Anbau von Nassreis und der dazugehörigen Bodenentwicklung beschäftigen, die Durchführung eines internationalen Workshops. Ziel ist es, ein detaillierteres Verständnis für die Prozesse der C- und N-Kreisläufe im Hinblick auf verschiedene Anbauverfahren zu gewinnen. Der Schwerpunkt der DFG-Forschergruppe 995 (Biogeochemistry of Paddy Soil Evolution) liegt auf der Identifikation bodenbildender Prozesse, die speziell für die Entwicklung von Nassreisböden verantwortlich sind. Um die Bildung von Nassreisböden verstehen zu können ist es erforderlich, die Dynamik der hydrologisch und mikrobiell gesteuerten Redoxprozesse in ihrer Wechselwirkung mit der Bodenmineralogie und der organischen Bodensubstanz zu untersuchen. Dies ist eng verknüpft mit der Frage nach der mikrobiellen Verfügbarkeit von organischem Kohlenstoff (OC) und Stickstoff (N), aber auch von Eisen (Fe). Verschiedene natürliche Ausgangsbedingungen erfordern möglicherweise angepasste Managementstrategien für den Reisanbau; diese wiederum können die Entwicklungsrichtung der Böden maßgeblich beeinflussen. Der direkte Vergleich von Nassreisböden mit nicht gefluteten landwirtschaftlichen Böden ermöglicht die Identifizierung und Quantifizierung bewirtschaftungsbedingter Unterschiede von biogeochemischen Eigenschaften in unterschiedlichen Bodentypen. Diese Untersuchungen stehen in engem Zusammenhang zur DFG-Forschergruppe 1701 (Introducing Non-Flooded Crops in Rice-Dominated Landscapes: Impact on Carbon, Nitrogen and Water Cycles, ICON). Diese Forschergruppe untersucht und quantifiziert die ökologischen Folgen einer Diversifizierung der Fruchtfolge in reisdominierten Landschaften. Die höheren OC-Gehalte in Reis-Reis-Rotationen im Vergleich zu Reis-Mais-Rotationen können deren erhöhte Methan(CH4)emission nur teilweise ausgleichen. Geringere CH4-Emissionen bei nicht überfluteten Feldfrüchten müssen zumindest teilweise durch erhöhte N2OEmissionen aufgerechnet werden (pollution swapping). Diese Veränderungen ziehen wiederum starke Modifikationen der biogenen C- und N-Kreisläufe nach sich. Diese Aspekte transdisziplinär anzusprechen ist entscheidend, um sowohl die kurz- als auch die langfristige Dynamik von Kohlenstoff, Stickstoff und Wasser in Reis-Ökosystemen zu verstehen und zuquantifizieren. Das Zusammenführen der Ergebnisse und des Fachwissens beider Forschergruppen, sowie der Austausch von Erfahrungen mit internationalen, fachkompetenten Wissenschaftlern auf dem Gebiet des Reisanbaus wird in hohem Maße dazu beitragen, unsere Erkenntnisse bezüglich bewirtschaftungsbedingter biogeochemischer Prozesse in Reisböden zu vertiefen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 995: Biogeochemistry of paddy soil evolution
• Internationaler Bezug: China, Indonesien
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Zhihong Cao; Dian Fiantis, Ph.D.; Sri Rahayu Utami, Ph.D.; Professor Dr. Ganlin Zang