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Elektronische Dissertationen der Georg-August-Universität Göttingen

Aufgelegt bei der Niedersächsischen Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen


    Biologische und chemische Bodencharakteristika zur Beurteilung der nachhaltigen Produktivität von Landnutzungssystemen in der Zona Bragantina, Ost-Amazonien

    von Ulrich Diekmann.



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Inhaltsverzeichnis:

    TITEL

    ABSTRACT

    I EINLEITUNG 1

    II LITERATURÜBERSICHT 2

    III MATERIAL UND METHODEN 6

      1 STANDORTBESCHREIBUNG 6
        1.1 Geographische Lage 6
        1.2 Landnutzung 7
        1.3 Boden 8
        1.4 Klima 11

      2 FORSCHUNGSANSATZ UND METHODISCHE VORGEHENSWEISE 11

      3 FELDMETHODEN 12

        3.1 Chronosequenzen 12
        3.2 Feldversuche 15
          3.2.1 Der 'Cumarú'/'Iracema'-Versuch 15
          3.2.2 Der 'Chagas'-Versuch 20

      4 LABORMETHODEN 22
        4.1 Boden 22
          4.1.1 Probenbehandlung 22
          4.1.2 Biologische Parameter 22
            4.1.2.1 Enzymatische Aktivitäten 22
            4.1.2.2 Mikrobielle Biomasse 25
            4.1.2.3 Mikrobielle Respiration 26
          4.1.3 Chemische Parameter 27
            4.1.3.1 Labor-Vergleich 29
          4.1.4 Physikalische Parameter 31
        4.2 Pflanzen 32

      5 AGRONOMISCHE ERHEBUNGEN 32
        5.1 Ernte 32

      6 KLIMATOLOGISCHE ERHEBUNGEN 33
        6.1 Niederschlag 33

      7 STATISTISCHE AUSWERTUNG 36
        7.1 Die Faktorenanalyse 36
        7.2 Die Diskriminanz-Analyse 38

    IV ERGEBNISSE UND DISKUSSION 39

      1 KULTURPFLANZENERTRÄGE 39
        1.1 Mais (Zea mays) 39
        1.2 Maniok (Manihot esculenta) 42
        1.3 Bohnen (Vigna unguiculata) 47

      2 DIE BRACHEPHASE DES TRADITIONELLEN ANBAUSYSTEMS 48
        2.1 Bodenchemische Veränderungen während der Brachephase des traditionellen Anbausystems 48
        2.2 Bodenbiologische Veränderungen während der Brachephase des traditionellen Anbausystems 55
          2.2.1 Veränderung der enzymatischen Aktivitäten während der Brachephase 55
          2.2.2 Mikrobielle Biomasse 71
          2.2.3 Mikrobielle Respiration 76
          2.2.4 Aktive mikrobielle Biomasse (qCO2 ) 77
        2.3 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse der Brachephase 78

      3 DIE ANBAUPHASE DES TRADITIONELLEN ANBAUSYSTEMS 80
        3.1 Bodenchemische Veränderungen im Verlauf der traditionellen Anbauphase 80
        3.2 Bodenbiologische Veränderungen im Verlauf der traditionellen Anbauphase 90
          3.2.1 Veränderung der enzymatischen Aktivitäten im Verlauf der traditionellen Anbauphase 90
        3.3 Bilanzierung des Effektes der traditionellen Anbauphase 98
          3.3.1 Effekt des traditionellen Anbaus auf die bodenchemischen Parameter 98
          3.3.2 Effekt des traditionellen Anbaus auf die enzymatischen Aktivitäten 100
          3.3.3 Effekt des traditionellen Anbaus auf die mikrobielle Biomasse und die mikrobielle Respiration 101
        3.4 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse der traditionellen Anbauphase 103

      4 MODIFIZIERTE ANBAUSYSTEME 105
        4.1 Anbau ohne Brennen 105
          4.1.1 Veränderung der chemischen Bodenparameter durch den Verzicht auf das Brennen 105
            4.1.1.1 Phosphorbilanz im traditionellen Anbausystem und im Anbau ohne Brennen am Standort Cumarú 109
          4.1.2 Veränderung der enzymatischen Aktivitäten durch den Verzicht auf das Brennen 113
          4.1.3 Veränderung der mikrobiellen Biomasse (Cmik , Pmik ) und mikrobiellen Respiration durch den Verzicht auf das Brennen 116
        4.2 Integration von Leguminosen 118
        4.3 Änderung der Art und Menge der Düngergabe 120
          4.3.1 Erhöhung der NPK-Düngung 120
          4.3.2 Rohphosphat-Düngung 121
        4.4 Durchführung einer Bodenbearbeitung 122
        4.5 Semipermanenter Anbau 124
          4.5.1 Veränderung chemischer Bodenparameter im semipermanenten Anbau 124
          4.5.2 Veränderung biologischer Bodenparameter im semipermanenten Anbau 128
        4.6 Zusammenfassung der Ergebnisse der modifizierten Anbausysteme 130

      5 BEZIEHUNG ZWISCHEN DEN BODENDATEN UND DER LANDWIRTSCHAFTLICHEN PRODUKTIVITÄT 132
        5.1 Ursachen für die unterschiedlich hohe landwirtschaftliche Produktivität im traditionellen Anbau der Standorte Cumarú, Iracema und Chagas 132
          5.1.1 Ursachen für die unterschiedlich hohen Mais- und Maniokerträge 133
          5.1.2 Ursachen für die höheren Bohnenerträge in Cumarú gegenüber Iracema 138
        5.2 Ursachen für den Mehr- bzw. Minderertrag bei Mais in Cumarú bzw. Iracema im Anbausystem ohne Brennen gegenüber dem traditionellen Anbau 141
        5.3 Ursachen für den Mehrertrag bei Mais im Anbau mit erhöhter NPK-Düngung 145
        5.4 Ursachen für den Mehrertrag bei Maniok im Anbausystem mit Bohnen (Vigna unguiculata) gegenüber dem traditionellen Anbau 147
        5.5 Ursachen für den Minderertrag bei Maniok in Cumarú im Anbausystem mit Bohnen als Untersaat (Canavalia ensiformis) gegenüber dem traditionellen Anbau 149
        5.6 Ursachen für den Minderertrag bei Maniok im Anbau mit maschineller Bodenbearbeitung 151
        5.7 Zusammenfassung der Ergebnisse 153

      6 BEZIEHUNG ZWISCHEN DEN BODENDATEN UND DER NUTZUNGSINTENSITÄT VON ANBAUSYSTEMEN 154
        6.1 Visualisierung des Zeitreihencharakters der Phasen des traditionellen Anbausystems 154
        6.2 Bewertung der Nutzungsintensität modifizierter Anbausysteme 155
        6.3 Bedeutung einzelner Bodenparameter für die Diskriminierung verschiedener Anbausysteme 157

    V ABSCHLIESSENDE DISKUSSION 159

      ZUR PROBLEMATIK DER BEURTEILUNG DER NACHHALTIGEN PRODUKTIVITÄT VON NUTZUNGSSYSTEMEN 159
      DIE BEDEUTUNG DER BRACHEVEGETATION IM TRADITIONELLEN ANBAUSYSTEM 162
      MÖGLICHKEITEN DER MODIFIKATION DES TRADITIONELLEN ANBAUSYSTEMS 163

    VI ZUSAMMENFASSUNG 165

      SUMMARY 169
      RESUMO 172

    VII LITERATUR 176

    ANHANG


    [Letztmalige Aktualisierung: 28.09.1998 / gw]