3 ERGEBNISSE UND DISKUSSION

Abbildung 2 zeigt den pH-Wert, die organische Substanz und die H+Al -, Al3+ – und Si-Spiegel nach Säurekorrektur. Kalk – und Silikatanwendung erhöhten den pH-Wert des Bodens 6 Monate nach der Anwendung auf eine Tiefe von 0, 10 bzw. Die Bodenkorrektur durch Silikat und Kalk wurde auch 12 Monate nach der Behandlung in noch tieferen Schichten bis zu 0,40 bzw., Monat hatten beide Materialien den pH-Wert des Bodens gleichermaßen auf 0,40 m korrigiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Silikat schneller dissoziiert wird als Kalk; Somit stellt Silikat eine Alkalisierungsfront her und erhöht den pH-Wert des Bodens in tieferen Schichten über einen kürzeren Zeitraum als Kalk. Ebenso Corrêa et al. (2007) untersuchte die Auswirkungen der oberflächlichen Kalkung und der Anwendung von Ca/Mg-Silikat als Schlacke. Die Autoren fanden heraus, dass die Schlacke den pH-Wert des Bodens auf eine Tiefe von 0,40 m korrigierte, während Kalkeffekte erst nach 15 Monaten auf 0,10 m beobachtet wurden.,

Die Hydroxylkonzentration wird erhöht und die H+ – Konzentration in der Bodenlösung wird durch die Anwendung von Materialien zur Korrektur des Säuregehalts verringert; Folglich wird der pH-Wert des Bodens erhöht (Castro & Crusciol, 2013; Oliveira & Pavan, 1996). Es wurde angenommen, dass Säurekorrekturmaterialien vollständig integriert werden mussten, um ihren Nutzen zu maximieren., Dennoch haben viele Studien über Bodenbearbeitungssysteme gezeigt, dass die Auswirkungen oberflächlicher Kalkung auf die Korrektur oberflächlicher Bodenschichten von der Produktdosis und Partikelgröße, der Applikationsmethode, dem Boden, dem Klima (insbesondere dem Niederschlag), dem Pflanzensystem und der seit der Anwendung verstrichenen Zeit abhängen (Castro et al., 2015; Crusciol et al., 2011; Oliveira & Pavan, 1996; Soratto & Crusciol, 2008)., Diese Einflüsse machen diese Form der Verwaltung umstritten, insbesondere wenn sie zur oberflächlichen Korrektur angewendet wird.

In allen Analyseperioden wurden die Konzentrationen organischer Stoffe durch die Produktanwendung beeinflusst, wobei die Werte in der ersten bzw. letzten Auswertung auf 0,05 m bzw. 0,20 m Tiefe abnahmen. Es ist möglich, dass eine Erhöhung des pH-Werts die mikrobielle Aktivität und die Mineralisierung organischer Stoffe verbessert (Castro et al., 2015; Fuentes et al., 2006). Trotzdem können korrigierte Böden mittelfristig die Biomasseproduktion erhöhen und den Gehalt an organischer Substanz erhöhen., Es ist wahrscheinlich, dass die verstrichene Zeit nach der Bodenkorrektur nur ausreichte, um die Mineralisierung organischer Stoffe zu erhöhen, und dass es nicht möglich war, die Auswirkungen einer höheren Biomasseproduktion auf die organischen Kohlenstoffeinträge in den Boden zu beobachten. Der H+Al-Spiegel nahm ab, wenn der pH-Wert des Bodens durch die Anwendung von Säurekorrekturmaterialien erhöht wurde, was bestätigt, dass Silikat tiefere Bodenschichten schneller beeinflusst als Kalkung. Zunächst wird die Hydroxylkonzentration erhöht; Anschließend beginnt das Silikat oder Kalk mit überschüssigem H+ in der Bodenlösung zu reagieren., Wenn der Rest der aufgetragenen Substanz mit der Bodenlösung reagiert, wird Aluminium als ungiftig Al(OH)3 ausgefällt (Castro & Crusciol, 2013; Corrêa et al., 2007; Oliveira & Pavan, 1996). Soratto & Crusciol (2008) bemerkte auch das Fortschreiten einer Front für eine mögliche Säurekorrektur. Diese Autoren beobachteten, dass die oberflächliche Kalkung die H+Al-Spiegel in Tiefen von 0,05-0,10 m und 0,10-0,20 m 6 bzw.,

Al3 + – Spiegel wurden 18 Monate nach der Anwendung beider Materialien effizient verringert. Im ersten Analysezeitraum inaktivierten beide Materialien Al3+ bis auf 0,05 m,aber auch nur Silikatwerte in Tiefen von 0,10-0,20 m. Zwölf Monate nach der Anwendung reduzierten beide Produkte die Al3+ – Werte in einer Tiefe von 0,05-0,10 m, aber nur Silikat verringerte die Toxizität auf 0,20 m. Beim Vergleich dieser Werte mit Si-Werten im Boden wurde festgestellt, dass die Si-Werte in den Tiefen höher waren, in denen die toxischen Al3+ – Werte durch Silikatanwendung reduziert worden waren. , Somit führt die Silikatbehandlung neben der Erhöhung des pH-Werts auch zur Verringerung der Al3+-Spiegel durch Si im Boden, durch chemische Reaktionen zunächst und später durch Ausfällung als Hydroxyaluminosilikat (HAS) (Exley, 1998). Die Si-Werte wurden durch Kalkung auf 0,05 m 6, 12 und 18 Monate nach der Anwendung erhöht. Ebenso Pulz et al. (2008) oberflächlich aufgetragener Kalk und beobachteter zunehmender Si-Gehalt, der durch 0,5 mol–L-1-Essigsäure extrahiert werden konnte. Silikatanwendung erhöhte Si-Spiegel in allen Bodentiefen nach 18 Monaten, in Übereinstimmung mit früheren Ergebnissen (Corrêa et al., 2007).,

Wie in Abbildung 3 gezeigt, hatten beide Materialien zur Säurekorrektur die P-Verfügbarkeit in den ersten beiden Bodenschichten in den 6 Monaten nach der Anwendung effizient verbessert. Die P-Werte waren jedoch in einer Tiefe von 0,05-0,10 m in mit Silikat behandelten Böden größer. Nur Silikatanwendung erhöhte P-Werte in einer Tiefe von 0.10-0.20 m nach 6 Monaten und bis zu 0.10 m 12 Monate später. Die Kalkung erhöhte effektiv die P-Werte in einer Tiefe von 0,05-0,10 m; Im Gegensatz dazu erhöhte die Silikatanwendung die P-Verfügbarkeit in oberflächlichen Schichten und in Tiefen von 0,020 m auf 0,40 m nach 18 Monaten.,

Hydroxylkonzentrationen und Ionenaktivität in Bodenlösungen können durch Erhöhung des pH-Werts sowie durch Fe-und Al-Ausfällung erhöht werden. Andererseits wird die Ausfällung von weniger löslichen P-Fe-und P-Al-Verbindungen reduziert. Zusätzlich werden negative Ladungen durch OH – Deprotonierung erzeugt und durch Tone und organische Stoffe freigelegt. Auf diese Weise wird Phosphat von der Adsorptionsoberfläche abgestoßen (Haynes, 2014; Pulz et al., 2008), wodurch P in die Bodenlösung freigesetzt wird. Daher wurde erwartet, dass beide Säurekorrekturmaterialien die P-Verfügbarkeit in ähnlicher Weise erhöhen würden., Nichtsdestotrotz wurden die Vorteile der Silikatapplikation auch durch den Wettbewerb zwischen Si und P für die gleichen Sorptionsstellen auf Bodenkolloiden erhöht (Pulz et al., 2008). Diese Stellen sind gesättigt oder durch Silikatanionen blockiert, wodurch die Effizienz der P-Düngung erhöht wird.

Der Kaliumgehalt im Boden wurde sechs und 12 Monate nach der Anwendung nicht durch Kalkung oder Silikatanwendung beeinflusst (Abbildung 3). Die K-Werte wurden jedoch 18 Monate nach der Anwendung auf 0,05 m erhöht. Flora et al. (2007) berichtete über eine erhöhte K-Verfügbarkeit nach Kalkung infolge reduzierter Auslaugung., Die Bodenkorrektur erhöht den pH-Wert und die negativen Ladungen in oberflächlichen Bodenschichten, in denen K+ – Ionen adsorbiert werden. Erhöhungen der K-Spiegel können auch mit Ionen zusammenhängen, die aus Pflanzengewebe auslaugen (Calonego & Rosolem, 2013; Zoca et al., 2014), wenn man bedenkt, dass die Bodenkorrektur die Trockenmaterieproduktion erhöhte und somit zur Ansammlung von K in Pflanzensprossen führte (Tabellen 1, 2 und 3).

Im Laufe der Zeit wurden die Auswirkungen von Kalkung und Silikatanwendung in tieferen Bodenschichten festgestellt, höchstwahrscheinlich aufgrund von Ca-Auslaugung (Abbildung 3). Die Ca-Werte wurden auf 0 erhöht.,10, 0,20 und 0,40 m sechs, 12 und 18 Monate nach der Anwendung. Corrêa et al. (2007) und Soratto & Crusciol (2008) fand ähnliche Ergebnisse in der gleichen Erde geben. Obwohl beide Materialien ähnliche Effekte aufwiesen, wurden die Ca-Werte nach sechs bzw. 18 Monaten stärker durch Silikat auf 0,05 m bzw. 0,10 m erhöht. Mg-Spiegel in einer Tiefe von 0,10-0,20 m wurden 6 Monate nach der Silikatanwendung signifikant erhöht. Beide Materialien erhöhten jedoch die Mg-Verfügbarkeit nach 18 Monaten.Corrêa et al., (2007) beobachtet, dass die Ca-und Mg-Werte nach Kalk-bzw. Stahlschlackenapplikation bis in Tiefen von 0,05 m bzw. 0,20 m erhöht wurden. Die Autoren führten die letzteren Effekte auf die größere Löslichkeit von Schlacke zurück.

Intensive Ca – und Mg-Auswaschung kann mit der Bildung anorganischer Ionenpaare mit NO3-, HCO3-, OH-, Cl – und SO42-zusammenhängen (Crusciol et al., 2011) aus Mineraldüngung. Darüber hinaus kann es zu Ca-und Mg-Mobilität durch Wurzelkanäle, biologische Mikrokanäle (Bioporen) und schwache Ebenen in Böden mit geringer Mobilität ohne Bodenbearbeitung gekommen sein (Castro et al., 2011).,

Die Auswirkungen der Bodenkorrektur auf die H+Al -, K -, Ca-und Mg-Werte beeinflussten die Basensättigung (Abbildung 3). Signifikante Schwankungen wurden in den ersten beiden Bewertungszeiträumen bis auf 0,20 m und nach 18 Monaten bis auf 0,40 m festgestellt. Die Hauptunterschiede zwischen den Wirkungen der Kalk-und Silikatanwendung wurden sechs und 18 Monate nach ihrer Anwendung in einer Tiefe von 0,05-0,10-m und 0,10-0,20-m beobachtet, was die größere Löslichkeit von Silikat und seinen potenziellen Nutzen in Bodenbearbeitungssystemen bestätigte. Beim Vergleich der Wirkungen von Kalk-und Schlackenapplikation, Corrêa et al. (2007) ähnliche Ergebnisse gefunden., Umgekehrt, Miranda et al. (2005) beobachtete, dass oberflächliche Kalkung allein die Beweglichkeit austauschbarer Basen bis zu 0,05 m in einem tonhaltigen Oxisol beeinflusste. Es ist wichtig zu erwähnen, dass pH-und Basensättigungsschwankungen sowie die Kationenmobilität durch den Boden von der Abwesenheit von Säurekationen in oberflächlichen Bodenschichten abhängen, da diese Kationen chemische Bindungen bevorzugen. Laut Fageria & Baligar (2008) werden diese Bindungen bei einem pH-Wert zwischen 5,5 und 6,0 beobachtet, was mit den Ergebnissen dieser Studie und im Gegensatz zu denen von Miranda et al. (2005).,

Der Makronährstoffgehalt in Sojablättern (Tabelle 1) lag innerhalb des Bereichs, der für die Pflanzenentwicklung als angemessen erachtet wurde (van Raij et al., 1997). Die Behandlungen beeinflussten die P -, K-und S-Werte nicht, höchstwahrscheinlich aufgrund der Mengen an P und K, die bei der Aussaat geliefert wurden und für das Pflanzenwachstum ausreichten, selbst in Kontrollparzellen. Bodenkorrektur erhöhte N -, Ca – und Mg-Spiegel im Vergleich zu den Kontrollen, aber nur Silikatanwendung erhöhte Si-Spiegel.

Caires et al. (2006) berichtete auch, dass die N-Verfügbarkeit mit der Bodenkorrektur zunahm., Diese Autoren schlugen vor, dass ein niedriger Säuregehalt des Bodens zu einer zunehmenden Aktivität stickstofffixierender Bakterien führt. Die Anwendung beider Materialien zur Säurekorrektur erhöhte Ca – und Mg-Spiegel im Boden (Abbildung 3) und folglich in Blättern. Oberflächliche Kalkung positiv beeinflusst Ca und Mg Ernährung in Sojabohnen unter einem gut etablierten No-Bodenbearbeitungssystem beschnitten, sobald Kalk Dissoziationsprodukte auch eine große Fläche von Pflanzenwurzeln erforscht erreicht (Caires et al., 2006). Silikat ist eine effiziente Siliziumquelle für Pflanzen und es wurde erwartet, dass es die Si-Spiegel signifikant beeinflusst.,

Sojabohnentrockenstoffproduktion, Ertragskomponenten und Getreideerträge wurden durch die verschiedenen Behandlungen beeinflusst (Tabelle 1). Die Bodenkorrektur erhöhte die Trockensubstanz der Triebe, die bei der Blüte bewertet wurde, im Vergleich zu Kontrollparzellen. Trotzdem profitierte die Trockenmasse mehr von der Silikatanwendung als von der Kalkung.

Die Bodenkorrektur verbesserte die Bodenfruchtbarkeit und bot bessere Bedingungen für die Pflanzenentwicklung (Abbildungen 2 und 3). Daher erhöhte die Anwendung beider Materialien die endgültige Pflanzenpopulation, die Anzahl der Hülsen pro Pflanze, die Masse von 100 Körnern und folglich die Getreideerträge., Die Kalkung erhöhte die Anzahl der Körner pro Schote im Vergleich zur Kontrolle nicht effizient. Im Gegensatz dazu erhöhte Silikatanwendung die Anzahl der Körner pro Schote. Sowohl Kalk-als auch Silikatanwendung erhöhten die Kornausbeute um 26,2 bzw. Corrêa et al. (2007) stellte außerdem fest, dass Kalkung und Schlacke, die auf Sojabohnen aufgebracht wurden, die Ertragskomponenten und die Enderträge erhöhten. Sojabohnen reagieren besser auf Kalkung, wenn es in Böden mit niedrigem austauschbaren Mg-Gehalt unter jedem Pflanzensystem (Oliveira & Pavan, 1996) beschnitten wird.,

Die Bodenkorrektur erhöhte effizient die P -, Ca-und Mg-Spiegel in Hirseblättern (Tabelle 2). Silikat war das einzige Material, das den N-Gehalt im Vergleich zur Kalkung und der Kontrolle erhöhte. Si-Werte wurden auch durch Silikatanwendung erhöht. Andere Nährstoffwerte wurden von den Behandlungen nicht beeinflusst.

Bei der Bewertung der Kalk Dosen, Souza et al. (2006) stellte fest, dass die Bodenkorrektur die Basensättigung und folglich den Ca-und Mg-Gehalt in der Trockenmasse verschiedener tropischer Gräser erhöhte. Diese Autoren fanden jedoch keine Auswirkungen der Kalkanwendung auf andere Makronährstoffe.,

Energie, die in Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert ist, kann auf andere Coenzyme übertragen werden, die für die Saccharose-und Cellulosesynthese erforderlich sind. Da ATP-Moleküle ein zentrales Phosphoratom enthalten, hängt dieser Nährstoff eng mit dem Ernteertrag und der Trockenmaterieproduktion zusammen (Epstein & Bloom, 2005). Diesen Autoren zufolge spielt Kalzium eine wichtige Rolle in der Struktur und bei der Regulierung des Stoffwechsels in Pflanzen; Außerdem enthalten Chlorophyllmoleküle Magnesium, das für die Umwandlung von Sonnenenergie in Kohlenhydrate in Pflanzen unerlässlich ist., Wechselwirkungen zwischen diesen drei Nährstoffen können wichtig sein, um die Trockenmasse beider Hirseschnitte und damit die Gesamtproduktion zu erhöhen (Tabelle 2).

Die Makronährstoffwerte lagen innerhalb des Bereichs, der für die Maisernährung als angemessen erachtet wurde (van Raij et al., 1997), mit Ausnahme der K-Werte, die niedrig waren (Tabelle 3). Die Behandlungen beeinflussten die P -, K-und S-Werte nicht. Dennoch wurden N -, Ca-und Mg-Spiegel nach Bodenkorrektur erhöht, wie zuvor bei Sojabohnen beobachtet. Oliveira et al. (1997) untersuchte Kalkdosen und fand ähnliche Ergebnisse.,

Die Anwendung beider Materialien zur Säurekorrektur erhöhte den Si-Gehalt in Blättern im Vergleich zur Kontrolle, obwohl Silikat vorteilhafter war als Kalk.Miles et al. (2014) beobachtete auch, dass die Kalkung die Si-Verfügbarkeit durch Erhöhung des pH-Werts erhöhte.

Die Maisernährung wurde durch Bodenkorrektur aufgrund der Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit verbessert (Abbildungen 2 und 3). Die beobachteten Unterschiede zwischen der zweiten (12 Monate) und dritten (18 Monate) Bodenprobe spiegelten sich in einer höheren Trockenstoffproduktion wider (Tabelle 3)., Ebenso erhöhten Kalkung und Silikatanwendung sowohl die Anzahl der Körner pro Ohr, Masse von 100 Körnern als auch folglich die Enderträge (Tabelle 3). Diese Korrekturbehandlungen erhöhten die Getreideerträge im Vergleich zur Kontrolle um 43,8% bzw.

Mais reagiert positiv auf die Anwendung von Korrekturmaterialien. Obwohl genetische Variabilität die Pflanzentoleranz gegenüber Bodensäure beeinflusst, Caires et al. (2006) und Miranda et al. (2005) berichtete, dass die Bodenkorrektur die Maiserträge erhöht. Oliveira et al., (1997) erzielter maximaler Maisertrag in brasilianischen Cerrado–Böden unter Anwendung von 6,6 Mg ha-1 Kalk.

Obwohl die K-und S-Werte in Taubenerbsenblättern von den Behandlungen nicht beeinflusst wurden, erhöhte die Silikatanwendung die N-Werte (Tabelle 4). Si-Düngung kann auch Chlorophyll in Blättern erhöhen. Elawad et al. (1982) festgestellt, daß der Chlorophyllgehalt in Zuckerrohr nach 15 t ha–1 Silikat um 65% anstieg.

Andererseits erhöhten beide Materialien den P -, Ca -, Mg-und Si-Gehalt in Taubenerbsenblättern., P-und Si-Werte profitierten im Vergleich zur Kalkung und der Kontrolle mehr von der Silikatanwendung. Somit scheint die Si-Versorgung die P-Verfügbarkeit für Pflanzen zu verbessern. Laut Exley (1998) erhöht die Silikatanwendung die P-Löslichkeit im Boden und verringert die Fixierung. Es ist jedoch immer noch zweifelhaft, warum Si die P-Aufnahme begünstigt und die Trockenstoffproduktion erhöht., Diese Effekte können auf Folgendes zurückzuführen sein: (a) höhere Si-Aufnahme; (b) eine Verringerung der P-Fixierung mit zunehmendem pH-Wert, sobald Silikat den Säuregehalt des Bodens korrigiert; (c) Konkurrenz zwischen Silikat und Phosphat für die gleichen Sorptionsstellen im Boden oder (d) eine Wechselwirkung zwischen diesen Effekten (Haynes, 2014; Pulz et al., 2008). Daher erhöht die Silikatanwendung zur Bodenkorrektur den pH-Wert und kann die P-Verfügbarkeit für Pflanzen erhöhen, indem entweder in Kolloiden adsorbiertes P in die Bodenlösung verdrängt oder die P-Fixierung aus Phosphatdüngern verringert wird.,

Nur wenige Studien haben Bodenkorrektur und Taubenerbsen Trockensubstanz korreliert. In diesem experiment, mehr Trockenmasse bezogen wurde nach der oberflächlichen Anwendung von Silikat (2,228 kg ha–1), gefolgt von Kalkung (1,878 kg ha–1) im Vergleich mit der Kontrolle (1,309 kg ha–1). Im Vergleich zur Kontrolle wurde die Pflanzenernährung durch Bodenkorrektur verbessert. Beim Vergleich beider Materialien war Silikat Kalk überlegen, höchstwahrscheinlich aufgrund erhöhter N -, P-und Si-Werte.