Extensivierung in der Landwirtschaft: Auswirkung auf Collembolen, mikrobielle Biomasse und Zersetzung von Rapsstreu

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Kai Christiansen

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Im Rahmen eines langjährigen interdisziplinären Projektes, dessen Ziel es war, Auswir-kungen von Extensivierungsmaßnahmen in der Landwirtschaft zu untersuchen, wurden vom Winter 1992/93 bis zum Sommer 1997 auf dem Standort Reinshof bei Göttingen die Collembolenfauna von Ackerböden untersucht, mikrobielle Bodenparameter ermittelt und die Zersetzung von Rapsstroh verfolgt. Dabei wurden Bewirtschaftungssysteme mit reduzierten oder eingestellten Düngungsmaßnahmen und Pestizidapplikationen sowie schonender Boden-bearbeitung mit einem ordnungsgemäß, nach konventionellen Richtlinien bewirtschafteten System verglichen. Die Untersuchungen fanden hauptsächlich auf Winterweizenschlägen statt. Weitere Beprobungen erfolgten unter der Feldfrucht Winterraps, auf einer langjährigen Brachfläche sowie auf zwei Ackerrandstreifen. In dieser Arbeit wurde den Fragen nachgegangen, ob und wie sich unterschiedliche Bewirtschaftungsmaßnahmen auf das Artenspektrum von Collembolen, deren Abundanz, Dominanz und Biomasse sowie auf die mikrobielle Biomasse, die Basalatmung und den metabolischen Quotienten im Boden auswirken. Im Rahmen von Untersuchungen zur Zersetzung von Rapsstroh wurde versucht, Einflüsse von Bewirt¬schaftungsintensitäten und Ressourcenqualität nachzuweisen und die Rolle der Bodenfauna bei der Dekomposition abzuschätzen.Auf dem Reinshof wurden insgesamt 40 Collembolenarten mit einer durchschnittlichen Abundanz von 16.000 Ind./qm nachgewiesen. Bei den häufigen Arten handelte es sich um typische Ackerbewohner wie Isotoma notabilis, Mesaphorura macrochaeta, Folsomia fimetaria und Onychiurus armatus. Unter ordnungsgemäßer Bewirtschaftung wurde eine höhere Collembolendichte als in extensiver bewirtschafteten Systemen festgestellt, die bedingt war durch wenige dominante Arten. Extensivierungsmaßnahmen führten dagegen zu einer Zunahme der Artenzahl. In Wintermonaten war die Aktivität epigäischer Collembolen bei integrierter und extensiver Bewirtschaftung erhöht. Eine vollständige Flächenstillegung bewirkte, daß sich eine gegenüber bewirtschafteten Flächen erhöhte Artenzahl einstellte und der Anteil von Ackerarten zurückging.Die Collembolendichte schwankte stark zwischen einzelnen Untersuchungsjahren und war im Erntejahr 1994 besonders niedrig. Im Erntejahr 1993 war der Collembolenbesatz unter Winterraps gegenüber dem auf Winterweizenflächen stark erhöht, was auf günstigere mikro-klimatische Bedingungen unter Winterraps zurückgeführt wird.Bei einem Vergleich zwischen Bodenbearbeitungsformen (tief wendend mit Pflug und oberflächlich auflockernd mit Grubber) zeigte sich, daß hemiedaphische Collembolen durch das Pflügen gefördert wurden, wobei die mit dem Bodenumbruch verbundene Erhöhung des Grob-porenanteils als wesentlicher Faktor angesehen wird. Euedaphische Arten kamen dagegen vermehrt in den Grubbervarianten vor. Hier hatte die Streu, die durch eine reduzierte Boden-bearbeitung auf der Bodenoberfläche verblieb, auf den Collembolenbesatz in den oberen Bodenzentimetem einen positiven Einfluß. Auf die mittlere Gesamtdichte von Collembolen hatte die Art der Bodenbearbeitung keinen Einfluß. Der Pflugeinsatz führte zwar in den ersten Monaten nach der Bodenbearbeitung dazu, daß der Collembolenbesatz stärker absank als nach Grubbereinsatz, doch konnte sich die Collembolenpopulation auf den Flächen mit ordnungs-gemäßer Bodenbearbeitung ab Frühjahr schnell wieder erholen.Auf die mikrobielle Biomasse hatte besonders die Bodenart einen starken Einfluß. In den tonigen Böden des ordnungsgemäß bewirtschafteten Systems wurde mit durchschnittlich 04 mg C fc/g TG eine höhere mikrobielle Biomasse gemessen als in den extensiver bewirtschafteten Systemen, deren Böden einen höheren Sandanteil hatten. In der oberen Bodenschicht unter Winterraps betrug der Anteil von Pilzen an der gesamten mikrobiellen Biomasse zwischen 71 und 93 %. Hinsichtlich der mikrobiellen Aktivität, die in gegrubberten gegenüber gepflügten Systemen erhöht war, wird die Bedeutung von Trockenheitsstreß diskutiert.In einem Versuch zur Zersetzung von Rapsstroh waren nach 19 Monaten durchschnittlich 75 % Schoten- und 50 % Stengelmaterial zersetzt. Bei einem zweiten Versuchsansatz waren bereits nach 8 Monaten 70 % der Schoten und 67 % der Stengel abgebaut. Dabei erfolgte der Abbau bei ordnungsgemäßer Bewirtschaftung allgemein schneller als unter extensiveren Anbaumethoden. Eine rein extensive Bewirtschaftung mit vollständigem Verzicht auf mineralische Stickstoffdüngung und Pestizidapplikationen wirkte sich negativ auf die Zersetzungsgeschwindigkeit aus, während bei integrierter Bewirtschaftung nur geringe Unter-schiede zur ordnungsgemäßen Bewirtschaftung festzustellen waren. Als bedeutende Einfluß-faktoren werden die Art der Bodenbearbeitung, die Stickstoffversorgung und physikalische Ressourceneigenschaften diskutiert. Ein Einfluß der Mesofauna auf den Abbau von Rapsstroh konnte nicht nachgewiesen werden.Verglichen mit der Collembolenabundanz in Bodenproben bot die Streu, in der auch in Wintermonaten eine hohe Anzahl von Springschwänzen und Milben gefunden wurde, günstigere Entwicklungsbedingungen. Dabei besiedelten Arten wie Megalothorax minimus und Isotoma tigrina bevorzugt die Streu, während Arten wie Pseudosinella alba und Isotomiella minor vermehrt im Boden gefunden wurden. Die Zusammensetzung von Collembolen und weiteren Faunengruppen änderte sich im Sukzessionsverlauf.

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