1. Carbon Sequestration in an Agroforestry System, including Short
Rotation Coppices of Poplar and Willow
Azeem Tariq, Norbert Lamersdorf and Anna Gunina
Soil Science of Temperate Ecosystems, Büsgen-Institute
Faculty of Forest Sciences and Forest Ecology
Georg-August-University
Göttingen, Germany
Tagung der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften e.V. mit der Max-Eyth-Gesellschaft Agrartechnik
Wien 2014

2. N Ø (1971-2000) 774 mm
T Ø (1971-2000) 8,3 °C
Kleinräumige Strukturen,
waldreich (34%)
Geologie: Buntsandstein, Muschelkalk, Lössüberlagerung
 Braunerde, Parabraunerde, Pseudogley
Friedland
Reiffenhausen
Bioenergie-Regionen Göttinger Land

3. “Max 1“
Klon “Max 1“
Anlage von Kurzumtriebsplantagen (KUP) mit Pappel & Weide
Flächendesign, Standort Reiffenhausen
Klon “Tordis“

4. Handpflanzung mit Steckhölzern, März 2011
- Wintergerste war bereits eingesät -

5. Zustand Juni 2011

6. KUP-Erträge Reiffenhausen 2012
(nach zwei Vegetationsperioden; aus Hartmann et al. 2014)
[t TM ha-1a-1]
Foto: C. Döring
Pappel (Max 1)
Rand: 0,9
Zentrum: 1,1
Weide-AF (Tordis)
0,8 – 0,9
Weide (Tordis)
Rand: 1,0
Zentrum: 1,7

7. Pappel Weide Weide-AF
[kg TM ha-1 a-1] 942 (442) 360 (144) 137 (78)
Produktion an Blattstreu, Standort Reiffenhausen
Mittel (± STABW), Nov. 2011 – Nov. 2012; n=4/Fläche

8. Eintrag über Blattstreu (TM) = 5-6 t TM ha-1 a-1 (ca. 50 % C)
Eintrag an C = 3 t (1/3 Speicherung, 2/3 CO2 Verlust)
C-Sequestrierung = 1 t ha-1 a-1
x 10 Jahre = 10 t C ha-1
= + 30 % der im Oberboden vorhandenen C-Vorräte
Literaturdaten = + 32 - 41 % C in 6 Jahren (Kahle und Hildebrandt 2006)
= 0 - + 20 % nach 7-9 Jahren (Jug et al., 1999)
Steigerung der C-Sequestrierung durch den Anbau von KUP
Foto: N. Lamersdorf

9. Steigerung der C-Sequestrierung durch den Anbau von KUP
Foto: N. Lamersdorf
0 2 4 6 8 10 12
Years after poplar plantation establishment
Arevalo et al., 2011

10. Fragestellung & Methoden
Fragestellung
• Gibt es Anzeichen für eine anfängliche C-Sequestrierung auf ehemaligen
Ackerstandorten durch den Anbau von KUP und wenn ja, zeigen sich
Behandlungsunterschiede und Veränderungen von Bodeneigenschaften?
• Methoden
• Corg-Analyse: Vergleich 2011#/2014+ + 2014/Referenz (Acker)+
• Aggregatbestimmung: Trockensiebung (>2000, 250-2000, <250 µm)*
• Mikrobielle Biomasse: Fumigation-Extraktion*
• Dichtefraktionierung : fPOM + oPOM <1.6, oPOM 1.6-2.0, Min.Fr. > 2 [g cm3]$
• CO2-Freisetzung: Labor-Inkubationsversuch (noch i.A.)*
# = 0-30
+ = 0-3, 3-6, 6-9, 9-12, 12-15, 15-20, 20-30 [cm Bodentiefe]
* = 0-3, 3-20, 20-30
$= 0-3

11. Probenahme
Pappel Weide Weide-AF Acker
2011
(Ausgangszustand)1
9,5 (0,8) 13,6 (0,3) * 10,0 (1,1) 9,7 (0,8)
1 nach Hartmann et al. 2014; * p ≤ 0,05
Corg 2011, 0-30 cm Bodentiefe, Standort Reiffenhausen
[mg g-1]
Mittel (± STABW); 2011 n=3/Fläche

12. Bodeneigenschaften Standort Reiffenhausen
(aus Hartmann et al. 2014)

13. Probenahme
Pappel Weide Weide-AF Acker
2011
(Ausgangszustand)1
9,5 (0,8) 13,6 (0,3) * 10,0 (1,1) 9,7 (0,8)
2014 9,8 (0,8) 14,3 (0,5) * 11,8 (0,8) 10,5 (0,5)
1 nach Hartmann et al. 2014; * p ≤ 0,05
Corg 2011/2014, 0-30 cm Bodentiefe, Standort Reiffenhausen
[mg g-1]
Mittel (± STABW); 2011 n=3/Fläche, 2014 n=28/Fläche

14. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0-3
3-6
6-9
9-12
12-15
15-20
20-30
c
a
b
c
b
a
b
b
b
a
b
b
b
a
b
b
b
a
ab
b
b
a
a
b
b
a
a
a
Corg 2014, nach Tiefenstufen, Standort Reiffenhausen
Mittel (± STABW); n=4/Fläche/Tiefenstufe
[mg g-1]
[cmBodentiefe]
a/b/c = p ≤ 0,05 pro Tiefenstufe

15. Verteilung der Aggregatklassen, Standort Reiffenhausen
Mittel (± STABW); n=4/Fläche/Tiefenstufe
a/b/c = p ≤ 0,05 pro TiefenstufeA/B/C = p ≤ 0,05 zwischen Tiefenstufen

16. C-Gehalt in Aggregatklassen, Standort Reiffenhausen
Mittel (± STABW); n=4/Fläche/Tiefenstufe
A/B/C = p ≤ 0,05 zwischen Tiefenstufen a/b/c = p ≤ 0,05 pro Tiefenstufe

17. 100 200 300 400 500 600 700 800
µg C g-1 soil
Poplar
willow
Willow-AF
Cropland
0-3
3-20
20-30
SoilDepths(cm)
b
a
aa
aaa
abbc
b
C-Gehalt der mikrobiellen Biomasse, Standort Reiffenhausen
Mittel (± STABW); n=4/Fläche/Tiefenstufe
a/b/c = p ≤ 0,05 pro Tiefenstufe

18. % C der mikrobiellen Biomasse (MBC) an Gesamt-C (SOC)
Standort Reiffenhausen, 0-3- cm Bodentiefe
Mittel (± STABW); n=4/Fläche

19. 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
fPOM<1.6 oPOM<1.6 oPOM1.6-2.0 MF>2.0
Poplar Willow Willow-AF Cropland
b
a
a
a
a
a
ab
a
a
aa
b
ab
ab
a
b
[mg C g-1 soil]
(MF)
[g C kg-1 soil]
(POM)
C-Gehalte in Dichtefraktionen
Standort Reiffenhausen, 0-3 cm Bodentiefe
Mittel (± STABW); n=4/Fläche
a/b/c = p ≤ 0,05 zwischen Flächen

20. Schlussfolgerungen
• Anfängliche C-Sequestrierung ()
+ nur Weide (0-20 cm), Weide-AF (0-3 cm)
• Veränderung von Bodeneigenschaften gegenüber Referenz ()
+ Makroaggregatbildung bis 30 cm + C-Speicherung (nur 0-3 cm)
+ mikrobielle Biomasse (nur 0-3 cm) + Pappel u. Weiden 20-30 cm
+ C-Gehalt in Min. Fraktion (nur Weiden)
• Behandlungsunterschiede zwischen KUP ()
→ werden überdeckt durch unterschiedliche Ausgangsbedingungen
(Schluff- und Tongehalte)

21. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit