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Untersuchungen zur Wurzelverteilung in einem Schweizer Agroforstsystem

Sina Siedler

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Naturschutz und Biodiversitätsmanagement

Betreuer*in

Thomas Wrbka

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DOI

10.25365/thesis.44534

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-17025.98979.263565-6

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Agroforstsysteme stellen eine traditionelle Bewirtschaftungsform dar, die landwirtschaftliche und forstlichen Elementen auf einer Fläche kombiniert. Momentan erhalten solche Systeme auch hierzulande aufgrund ihres hohen ökologischen und ökonomischen Potentials vermehrte Aufmerksamkeit. Da insbesondere unterirdische Interaktionen bzw. Konkurrenzen als wichtige Einflussfaktoren gelten, bis heute jedoch einem Mangel an Informationen unterliegen, wurde in dieser Studie ein 8-jähriges Alley Cropping Agroforstsystem in der Schweiz untersucht. Dieses System integriert Kernobstbäume in Baumreihen (Malus domesticus, Pyrus pyraster) mit dazwischenliegenden Ackerstreifen, auf denen zum Untersuchungszeitpunkt eine Futtermischung (Lolium multiflorum, Trifolium alexandrinum, Trifolium resupinatum) angebaut wurde. Beide Komponenten (Bäume, Futtermischung) wurden hinsichtlich ihrer Wurzelverteilung untersucht, um Wurzelkonkurrenz und Komplementarität in der Ressourcennutzung bewerten zu können. Dabei wurde auch erforscht, ob sich die Wurzelverteilung der Baumwurzeln innerhalb und außerhalb der Baumreihen unterscheidet. Um potentielle Einflüsse der jeweils assoziierten krautigen Komponente mitbewerten zu können, wurden auch die natürlich vorkommenden Gräser innerhalb der Baumreihe untersucht. Methodisch wurden dazu 1 m tiefe Bodenproben entlang eines Transekts von der Baumreihe bis zu einem dreifachen Kronenradius in verschiedenen Orientierungen entnommen. Die Wurzellängen-dichten (WLD) der krautigen und holzigen Arten wurden mittels soil core-break Methode bestimmt. Weiterhin konnten Wassergehalte und Lagerungsdichten der Bodenproben bestimmt werden, um einen Einfluss auf die WLD zu untersuchen. Sowohl die krautigen Pflanzen als auch die Bäume wurzelten in bis zu einem Meter Tiefe. Die höchsten WLD-Werte wurden in allen Fällen in oberflächennahen Bereichen gefunden, wobei die der Gräser mengenmäßig weit über denen der Bäume lagen. Es zeigte sich eine signifikant höhere WLD der Baumwurzeln innerhalb der Baumlinie, was einen engen Zusammenhang mit verringerten Wassergehalten und Bodenbearbeitung im Ackerstreifen aufwies. Die dadurch limitierte Überlappung der Wurzelzonen der Bäume und Kulturgräser weist auf eine geringe Konkurrenz um unterirdische Wachstumsfaktoren hin. Baumwurzeln zeigten außerdem signifikant verringerte WLD-Werte mit zunehmender Entfernung zum Baumstamm, die Kulturgräser aber keine gegenläufig signifikant erhöhten Werte. Dies zeigte an, dass die vorkommenden Baumwurzeln in der Kulturwiese keinen schwerwiegenden kompetitiven Einfluss auf die Kulturgräser ausübten. Des Weiteren konnten im Bereich des Ackerlandstreifens erste qualitative Anzeichen für die Ausbildung einer vertikal stratifizierten Trennung der Wurzelsysteme der Bäume und Kulturgräser gefunden werden. Hinweise auf eine Komplementarität in der unterirdischen Ressourcennutzung, die zu einer erhöhten Gesamtproduktivität des Systems führen könnte, wurden nicht gefunden.

Abstract

(Englisch)

Agroforestry is a traditional land use management system that combines agricultural and forestal components. Nowadays such systems gain attention due to high ecological and economic capability (hierzulande). While belowground interactions represent important drivers there is still a lack of underlying information. To counter this, this study investigated an 8-year old alley cropping agroforestry system in Switzerland. This system integrates rows of pomaceous trees (Malus domesticus, Pyrus pyraster) with alleys of arable land, which are cropped with herbaceous plants for fodder (Lolium multiflorum, Trifolium alexandrinum, Trifolium resupinatum). Root distribution of both elements was studied in order to evaluate root competition and complementary in the use of resources. Root distribution of trees was also investigated concerning differences within tree row and in the cropped alley. Investigating native herbaceous plants within tree row allowed assessing possible influence of different associated herbaceous plants. For that purpose soil samples were obtained by soil-coring down to 1 m depth, along a transect up to a threefold canopy radius at several orientations to the tree trunk. Root length density (RLD) of herbaceous plants and trees was measured using the soil core-break method. Additionally, bulk density and soil water content were identified to investigate influence on RLD. Herbaceous plants as well as trees rooted up to 1 m depth. RLD was highest in the upper soil areas for all plants, whereas trees showed a much lower RLD than herbaceous plants. Tree RLD was significantly higher within the tree row, what was attributed to lower soil water content and tillage in the cropped alleys. Tree RLD also decreased significantly with increasing distance to the tree trunk, however herbaceous plants RLD didn´t show an opposing increase in RLD. This indicated that tree roots in the cropped alleys didn´t have a severe competitive effect on crops. Furthermore, there were first signs for a development of a vertically stratified separation of tree´s and crops´ root systems. The limited overlap of root distribution for trees and crops suggests low competition for soil resources. However, signs for complementary use of resources that allows higher productivity of the system could not be found.

Autor*innen

Sina Siedler

Haupttitel (Deutsch)

Untersuchungen zur Wurzelverteilung in einem Schweizer Agroforstsystem

Publikationsjahr

2016

Umfangsangabe

58 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Thomas Wrbka

Klassifikation

42 Biologie > 42.90 Ökologie: Allgemeines

AC Nummer

AC13418609

Utheses ID

39421

Studienkennzahl

UA | 066 | 879 | |

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