Einfluß von Kalkung und Kieserit-Düngung auf die Molybdän-Dynamik von Waldstandorten

Zusammenfassung

Nach Kalkung wird in Wäldern häufig verstärkte NO₃-Freisetzung beobachtet. Pflanzen können das erhöhte NO₃-Angebot nur bei ausreichender Molybdän(Mo)-Versorgung nutzen, da dieses Mikronährelement zur Reduktion des aufgenommenen Nitrats benötigt wird. Die Mo-Verfügbarkeit ist daher gerade nach Kalkungsmaßnahmen von besonderer Relevanz.

Über Mo auf Waldstandorten und speziell den Einfluß von Kalkung auf die Mo-Mobilität ist bisher erst wenig bekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde die Mo-Dynamik auf zwei gekalkten Fichtenund einem Kiefernstandort untersucht. Die Kalkung wurde 1988 durchgeführt, die ausgebrachte Kalkmenge betrug 15 t Dolomit ha⁻¹. Zusätzlich wurde eine mit (K,Mg)SO₄ gedüngte Variante (0,6 t Forstkieserit ha⁻¹) in die Untersuchung einbezogen. Es wurden die Mo-Nadelgehalte, die Mo-Gehalte im Boden (Ascorbinsäure-, Oxalat- und Ionenaustauscherharz-Extraktion) und die Mo-Flüsse von der Auflage in den Mineralboden bestimmt.

Auf allen untersuchten Flächen führt die Kalkung zu einem Anstieg der Mo-Nadelspiegelwerte. Erhöhte Gehalte an ionenaustauscherharzextrahierbarem Mo im Oberboden deuten darauf hin, daß durch den kalkungsbedingten pH-Anstieg die Mo-Verfügbarkeit verbessert wird und als Folge sowohl die Nadelgehalte als auch die Mo-Flüsse ansteigen. Auf der Kieseritfläche sind zwar, vermutlich bedingt durch Mo-Mobilisierung in der Auflage, die Mo-Mineralbodenvorräte gegenüber der Kontrollfläche erhöht, die Mo-Nadelspiegelwerte liegen jedoch niedriger als auf der Kontrollfläche. Die Verlagerung von Mo aus der Auflage und die gleichzeitige Mo-Festlegung im Mineralboden führen offenbar in Kombination mit Mo/S-Aufnahmeantagonismen zur Abnahme der Mo-Pflanzenverfügbarkeit.

Die Untersuchung zeigt, daß Kalkung die Mo-Versorgung auf Waldstandorten verbessern kann. Voraussetzung dafür ist jedoch ein pH-Anstieg im Mineralboden, der oft erst Jahre nach der Kalkung erreicht wird. Die Analysen auf den Kieserit-gedüngten Flächen deuten darauf hin, daß SO₄-Einträge die Mo-Versorgung von Waldbeständen verschlechtern.

Summary

Liming of forest soils induces nitrate mobilization. Plants can use nitrate only if there is a sufficient amount of molybdenum (Mo) to reduce the nitrate. Mo availability could therefore be crucial for tree nutrition, especially in limed forest stands.

Very few studies deal with the Mo dynamics of forest sites and to our knowledge there are no experiments on the influence of liming on Mo availability in forest ecosystems, although liming effects are to be expected due to the pH dependency of Mo mobility and the increase in Mo demand in the presence of nitrate. In the present study the Mo dynamics were determined on three limed forest sites (15t dolomite per ha applied in 1988), one stocked with pinus sylvestris, the other two with picea abies. Another plot fertilized with (K,Mg)SO₄ (0.6t „Forstkieserit“ per ha applied in 1991) was also included in our investigation. The Mo contents of needles and topsoils (extracted with ascorbic acid, ammonium oxalate and an ion exchange resin) as well as the Mo fluxes from the organic layers into the mineral soil were determined.

On all sites liming causes elevated Mo needle contents. Resin-extractable Mo contents indicate improved Mo plant availability as a consequence of increased pH values in the limed plots. This leads to increased Mo needle contents and Mo fluxes. Sulphate induced Mo mobilization in the organic layer, causing a raise in Mo contents in the mineral soil of the plots fertilized with kieserite. However, Mo mobility decreased following Forstkieserit fertilization due to Mo fixation. Together with Mo/S uptake antagonism this process reduces plant Mo availability.

Our study shows that liming improves the Mo availability of forest soils provided the pH of the mineral soil increases. The Mo dynamics on the kieserite plots suggest that So₄ depositions may decrease Mo uptake in forest stands.