<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><p>Digestates and compost are used as valuable fertilizers in agriculture because of their benefits for plant nutrition and carbon sequestration potential. These amendments are also suspected to interfere negatively with the soil. To compare their relevance for priming effect and hydrophobicity of soils, two amounts of digestate or compost, respectively, were mixed with a homogenized cambic Luvisol and a Podzol. The basal respiration rate (BAS), the repellency index (RI) and organic carbon content (Corg) of pre-dried mixtures were investigated. The podsolic mixture showed quantitative reduction of Corg and increased BAS (this effect was not statistically significant) due to priming effect through microbial stimulation. As a result of enhanced organic substance (OS) protection in the cambic Luvisol mixture, constant amounts of Corg and declined BAS could be detected. The wettability was reduced in both soils: either directly by the supply of amphiphilic components or indirectly by increased incorporation of microbial exudates. This reduction was not statistically significant. Higher contents of available organic compounds in digestates and higher amounts of hydrophobic humic acids in the compost could be assumed to be decisive for generation of hydrophobicity. Also the soil texture controlled the microbial decomposition by higher incorporation of OS in finer pores and contributed to the protection against microbial decay.</p></abstract>

Digestates and compost are used as valuable fertilizers in agriculture because of their benefits for plant nutrition and carbon sequestration potential. These amendments are also suspected to interfere negatively with the soil. To compare their relevance for priming effect and hydrophobicity of soils, two amounts of digestate or compost, respectively, were mixed with a homogenized cambic Luvisol and a Podzol. The basal respiration rate (BAS), the repellency index (RI) and organic carbon content (Corg) of pre-dried mixtures were investigated. The podsolic mixture showed quantitative reduction of Corg and increased BAS (this effect was not statistically significant) due to priming effect through microbial stimulation. As a result of enhanced organic substance (OS) protection in the cambic Luvisol mixture, constant amounts of Corg and declined BAS could be detected. The wettability was reduced in both soils: either directly by the supply of amphiphilic components or indirectly by increased incorporation of microbial exudates. This reduction was not statistically significant. Higher contents of available organic compounds in digestates and higher amounts of hydrophobic humic acids in the compost could be assumed to be decisive for generation of hydrophobicity. Also the soil texture controlled the microbial decomposition by higher incorporation of OS in finer pores and contributed to the protection against microbial decay.

Compared impact of compost and digestate on priming effect and hydrophobicity of soils depending on textural composition

<trans-abstract xml:lang="de" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><p>Gärreste sowie kompostierte organische Substanzen (OS) sind in der Landwirtschaft aufgrund ihrer Vorzüge für Pflanzenernährung und Kohlenstoffspeicherung als Düngemittel etabliert. In Abhängigkeit bodenbürtiger Parameter stehen diese organischen Düngemittel allerdings im Verdacht, die Bodenmatrix nachteilig zu beeinflussen. Um die Bedeutung von Gärrückständen und Kompost für den Priming-Effekt und die Hydrophobie von Böden zu vergleichen, wurden zwei Mengen Gärrest bzw. Kompost mit einem homogenisierten Cambic Luvisol (Ut3) und einem Podsol (Ss) in einem Laborexperiment kombiniert. Hierzu wurden die basale Respirationsrate (BAS), der Repellency Index (RI) sowie der organische Kohlenstoffgehalt (Corg) bestimmt. Nach der OS-Applikation zeigten sich im Ss eine quantitative Reduktion von Corg und eine erhöhte BAS aufgrund des Priming-Effekts. Als Folge des erhöhten Schutzes der OS vor mikrobiellem Abbau im Ut3 konnten konstante Mengen von Corg und eine sinkende BAS nachgewiesen werden. Die Benetzbarkeit war in beiden Böden verringert; im Ut3 direkt durch die Zufuhr amphiphiler Komponenten und indirekt im Ss durch Präsenz von mikrobiellen Exsudaten. Höhere Gehalte an leicht verfügbaren organischen Verbindungen in Gärresten und größere Mengen an hydrophoben Huminsäuren im Kompost können als entscheidende Faktoren für die reduzierte Benetzbarkeit angesehen werden. Zusätzlich werden die mikrobielle Aktivität und folglich Zersetzungs- und Freisetzungsvorgänge maßgeblich durch die Zusammensetzung der Textur determiniert.</p></trans-abstract>

Gärreste sowie kompostierte organische Substanzen (OS) sind in der Landwirtschaft aufgrund ihrer Vorzüge für Pflanzenernährung und Kohlenstoffspeicherung als Düngemittel etabliert. In Abhängigkeit bodenbürtiger Parameter stehen diese organischen Düngemittel allerdings im Verdacht, die Bodenmatrix nachteilig zu beeinflussen. Um die Bedeutung von Gärrückständen und Kompost für den Priming-Effekt und die Hydrophobie von Böden zu vergleichen, wurden zwei Mengen Gärrest bzw. Kompost mit einem homogenisierten Cambic Luvisol (Ut3) und einem Podsol (Ss) in einem Laborexperiment kombiniert. Hierzu wurden die basale Respirationsrate (BAS), der Repellency Index (RI) sowie der organische Kohlenstoffgehalt (Corg) bestimmt. Nach der OS-Applikation zeigten sich im Ss eine quantitative Reduktion von Corg und eine erhöhte BAS aufgrund des Priming-Effekts. Als Folge des erhöhten Schutzes der OS vor mikrobiellem Abbau im Ut3 konnten konstante Mengen von Corg und eine sinkende BAS nachgewiesen werden. Die Benetzbarkeit war in beiden Böden verringert; im Ut3 direkt durch die Zufuhr amphiphiler Komponenten und indirekt im Ss durch Präsenz von mikrobiellen Exsudaten. Höhere Gehalte an leicht verfügbaren organischen Verbindungen in Gärresten und größere Mengen an hydrophoben Huminsäuren im Kompost können als entscheidende Faktoren für die reduzierte Benetzbarkeit angesehen werden. Zusätzlich werden die mikrobielle Aktivität und folglich Zersetzungs- und Freisetzungsvorgänge maßgeblich durch die Zusammensetzung der Textur determiniert.

Die Bodenkultur: Journal of Land Management, Food and Environment

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.

Vergleichende Wirkung von Kompost und Gärresten auf den Priming-Effekt und die Hydrophobie von Böden in Abhängigkeit ihrer Textur

Digestates and compost are used as valuable fertilizers in agriculture because of their benefits for plant nutrition and carbon sequestration potential. These...

Compared impact of compost and digestate on priming effect and hydrophobicity of soils depending on textural composition

Article Category: Research Article

Published Online: Jun 11, 2019

Page range: 47 - 57

Received: Oct 10, 2018

Accepted: Feb 07, 2019

DOI: https://doi.org/10.2478/boku-2019-0004

Keywords
Organic amendments, microbial activity, organic carbon, basal respiration rate, repellency index

© 2019 Amrei Voelkner, Charlotte Diercks, Rainer Horn, published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.

Compared impact of compost and digestate on priming effect and hydrophobicity of soils depending on textural composition

Article Category: Research Article

Published Online: Jun 11, 2019

Page range: 47 - 57

Received: Oct 10, 2018

Accepted: Feb 07, 2019

DOI: https://doi.org/10.2478/boku-2019-0004

KeywordsOrganic amendments, microbial activity, organic carbon, basal respiration rate, repellency index

© 2019 Amrei Voelkner, Charlotte Diercks, Rainer Horn, published by Sciendo

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Keywords
Organic amendments, microbial activity, organic carbon, basal respiration rate, repellency index