CLIENT II - Verbundprojekt Landmanagement: Innovationen für nachhaltige landwirtschaftliche Ressourcennutzung und Klimaanpassung in den Trockengebieten Kasachstans und Südwestsibiriens.

Teilprojekt 2b: Evaluierung von Veränderungen der Boden-Kohlenstoffvorräte

Organische Bodensubstanz ist eine zentrale Steuergröße, welche in ihrer Eigenschaft als Nährstoff- und Wasserspeicher sowie C-Senke zum Erhalt der Bodenfunktionen und damit des Ertragspotentials der Steppenböden beiträgt. Über deren Vorräte als auch Qualität liegen für das Untersuchungsgebiet keine gesicherten Kenntnisse vor. Teilprojekt 4 widmet sich daher der großskaligen Analyse der Bodenkohlenstoffvorräte in kasachischen Böden als Funktion des Klimas und der Landnutzung. Durch Analyse unterschiedlich stabiler Humusfraktionen mittels Dichtefraktionierung sowie Anwendung spektroskopischer Verfahren werden landnutzungsbedingte An- bzw. Abreicherungsraten der Kohlenstoffvorräte und Änderungen in der Humusqualität bestimmt und hieraus Prognosen für ein nachhaltiges Bodenmanagement abgeleitet. Veränderungen der Bodenstruktur und des Wasserspeichervermögens werden dabei durch Bestimmung der Aggregatstabilität sowie der Porenraumstruktur mittels Computertomographie erfasst. Die Auswirkungen zukünftiger klimatischer Änderungen auf den Umsatz der organischen Bodensubstanz bei gegebener Landnutzung werden in Inkubationsversuchen ermittelt.

"Innovation for sustainable agricultural utilization of resources and climate adaption in arid environments of Kazakhstan and Southwest Siberia” - Subproject 2b: Effects of climate and land use on organic matter dynamics of Kazakh steppe soils

The steppe regions of Kazakhstan belong to the core areas of agricultural production in Central Asia, responsible for about 90% of corn production. The highly intensive agricultural monoculture production in the past decades caused severe soil degradation (desertification, erosion, salinization) today accounting for about 75% of the total area of Kazakhstan. The multidisciplinary project "Innovation for sustainable agricultural utilization of resources and climate adaption in dry regions of Kazakhstan and Southwest Siberia"; "Innovationen für nachhaltige landwirtschaftliche Ressourcennutzung und Klimaanpassung in Trockensteppen Kasachstans und Südwestsibiriens") focuses on the development and implementation of climate-adapted soil management strategies in the semi-arid steppe soils of Kazakhstan and Southwest Siberia. In this subproject we intend to determine the current state of Kazakh soils with respect to soil organic matter stocks under diverse land use regimes in order to set the scientific basis for future development of advanced soil management systems and for predicting the accompanied changes on the C sequestration potential of heavily used steppe soils. Primary objectives of this project are (i) the analysis of soil physicochemical properties depending on climate, land use and management, (ii) quantification of organic matter stocks including organically bound nutrients, (iii) evaluation of organic matter degradation patterns under different temperatures and moisture, and finally (iv) assessment of soil structure changes in dependence of climate and soil management and the consequences for C sequestration and soil water balance.