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Institut für Waldökologie und Boden
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Effiziente Labormethode zur
Bestimmung labiler Bodensubstanzen
Am BFW wurde in Kooperation mit der AGES (Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungs-sicherheit) an einer kostengünstigen Methode zur Bestimmung von labilen organischen Bodensubstanzen gearbeitet. Sie eignet sich dafür, Aussagen über den Bodenkohlenstoff zu machen. In einigen kürzlich veröffentlichten Studien konnte gezeigt werden, dass die Bestimmung eines labilen Kohlenstoff-Pools mit 0,02M Kaliumpermanganat (KMnO4)-Lösung zu einer Fraktion (=Untergruppe der organischen Bodensubstanz) führt, die Voraussagen für Bewirtschaftungseffekte, wie zum Beispiel Bodenbearbeitungen und Fruchtfolgen, erlaubt.

Aussagen über Bodenqualität

Dies ist deshalb von Interesse, weil über das Verhalten der labilen Anteile der organischen Bodensubstanz einerseits Aussagen über die Bildung und Anreicherung des gesamten organischen Kohlenstoff-Pools im Boden gemacht werden können und andererseits über den Abbau und damit die Mineralisierung der entsprechenden labilen Anteile. Labiler Kohlenstoff kann also als eine Art Drehscheibe zwischen stabilem Kohlenstoff und Kohlenstoff, welcher kurzfristig als CO2 veratmet wird, gesehen werden. Dies ist auch wichtig für die Bodenqualität, die durch die organischen Anteile maßgeblich beeinflusst wird und darüber hinaus auch für Aussagen über die - mit der Mineralisierung labiler Anteile verbundene - CO2-Produktion bzw. C-Bilanz des Bodens. Letztere ist in Zeiten von Emissionshandel von großem Interesse, vor allem wenn man es schaffen würde, CO2 über ein entsprechendes Management des Bodens kontinuierlich zu binden. Die hier vorgestellte Methode soll die quantitative Erfassung labiler Anteile des organischen Bodenkohlenstoffs auch in der Laborroutine ermöglichen.

Die Methode

Kurz gefasst funktioniert diese Analysenmethode so, dass man eine kleine Menge Boden (~2,5g) mit einer KMnO4-Lösung versetzt und schüttelt; hierbei werden die labilen Anteile des Kohlenstoffs unter entsprechender Entfärbung der Lösung (KMnO4 ist violett) oxidiert. Die Entfärbung wird über Messungen am Photometer bestimmt und aus den Ergebnissen kann auf den labilen Kohlenstoff im Boden rückgerechnet werden. Der große Vorteil dieser Methode liegt darin, dass sie wenig Zeit in Anspruch nimmt und sehr billig durchzuführen ist. Ein Nachteil ist, dass zwar labile Anteile mit dieser Methode erfasst, aber nicht isoliert werden können; hier kommt es auf die jeweilige Fragestellung an, um die Tragweite dieses Nachteiles beurteilen zu können. Ein weiterer Nachteil ist, dass Kaliumpermanganat eine Substanz ist, deren  Zusammensetzung sich im Laufe der Zeit verändert.

Wettgemacht

Das bedeutet, dass eine genaue Konzentrationsbestimmung einer hergestellten KMnO4-Lösung nur möglich ist, indem man sie selbst titriert (=chemisch quantifiziert). Nur dann sind die Ergebnisse verschiedener Studien, welche Daten aus unterschiedlichen KMnO4-Lösungen enthalten, vergleichbar. In der vorliegenden Arbeit wurde hierzu eine Titration mit schwefelsaurer Natriumoxalat-Lösung durchgeführt, um die entsprechenden Titrierfaktoren zu bestimmen. Der zweite Nachteil konnte also im Rahmen der vorliegenden Arbeit wettgemacht werden.
Adam Jones, CC-BY-SA.3.0
Schwarzerde

© BFW
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