Using data from long-term experiments at the Loess-Chernozem site, Bad Lauchstädt und 12 other European sites, the carbon (C) and nitrogen (N) dynamics in soils, the determination of decomposable soil organic matter (SOM), the effect on yield of SOM as well as carbon and nitrogen balances are discussed. Both C and N in SOM have to be divided into an inert and a decomposable fraction. The inert C is strongly correlated with clay content, while most changes in both C and N occur in the readily decomposable fraction. In the experiments considered the latter ranges between 0.2 to 0.6% C and 0.02 to 0.06% N. The annual changes of the C_org content amount only to about 0.01% C_org corresponding to 500 kg/ha, even under extreme changes of the fertilizing system.

Hot water extractable C (C_hwe) has proved to be an appropriate criterion for the calculation of the decomposable C and thus for the N release from soil. Different methods to maintain a SOM balance are compared and first guideline values for an agronomically and ecologically justified SOM content of arable soils are recommended. In arable soils the exceeding of an upper C_org value influences neither crop yield nor the C and N balance in a positive way. In terms of ecology and environment, set-aside-programmes or fallows in a crop rotation affect the balances negatively. Atmospheric N deposition can amount to about 50 kg/ha·yr.

Die Umsetzung der organischen Bodensubstanz (OBS) und deren Langzeitbilanz — ein Weg zur Bewertung der Produktivität und Nachhaltigkeit von Böden

Auf der Grundlage von Dauerfeldversuchsergebnissen auf dem Löß-Schwarzerdestandort Bad Lauchstädt und 12 weiteren Standorten werden Aussagen zur C- und N-Dynamik im Boden, zur Bestimmung des umsetzbaren Anteils der OBS, zur Ertragswirksamkeit sowie zur Bilanzierung von C und N abgeleitet. Hierbei wird zwischen inertem und umsetzbarem Kohlenstoff bzw. Stickstoff unterschieden. Der inerte C ist sehr eng mit dem Tongehalt korreliert. Veränderungen in der OBS betreffen nahezu ausschließlich den umsetzbaren Anteil. Dieser macht unter den untersuchten Bedingungen 0.2 bis 0.6% C_org bzw. 0.02 bis 0.06% N, aus. Die jährlichen Veränderungen im C_org−Gehalt betragen selbst bei extremem Wechsel der Düngung nur etwa 0.01 % C_org oder 500 kg/ha.

Der heißwasserlösliche Kohlenstoff hat sich als ein geeignetes Kriterium für den umsetzbaren C und damit für die N-Nachlieferung erwiesen. Es werden unterschiedliche Methoden der Bilanzierung der OBS verglichen und erste Orientierungswerte für den Gehalt des Bodens an OBS mitgeteilt. Auf ackerbaulich genutzten Standorten werden bei Überschreiten dieser Orientierungswerte weder die Erträge, noch die C- und N-Bilanzen positiv beeinflußt. Brache und Flächenstillegungen wirken sich ungünstig auf den C- und N-Kreislauf aus. Die atmosphärische N-Deposition kann mit > 50 kg/ha a angesetzt werden.