Microbial use of organic substrates and maize growth, especially in saline and alkaline soils of Pakistani Punjab
| dc.contributor.corporatename | Kassel, Universität, FB 11, Ökologische Agrarwissenschaften | |
| dc.contributor.referee | Jörgensen, Rainer Georg (Prof. Dr.) | |
| dc.contributor.referee | Müller, Torsten (Prof. Dr.) | |
| dc.date.accessioned | 2006-05-23T11:37:28Z | |
| dc.date.available | 2006-05-23T11:37:28Z | |
| dc.date.examination | 2005-03-24 | |
| dc.date.issued | 2005-04-18 | |
| dc.format.extent | 2188371 bytes | |
| dc.format.mimetype | application/pdf | |
| dc.identifier.uri | urn:nbn:de:hebis:34-2183 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/123456789/2183 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights | Urheberrechtlich geschützt | |
| dc.rights.uri | https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/ | |
| dc.subject | Mikrobielle Biomasse | ger |
| dc.subject | Basalatmung | ger |
| dc.subject | Phosphor | ger |
| dc.subject | Phosphor Verfügbarkeit | ger |
| dc.subject | Ergosterol | ger |
| dc.subject | Microbial biomass | eng |
| dc.subject | Phosphorus | eng |
| dc.subject | Phosphorus availability | eng |
| dc.subject | Metabolic quotent | eng |
| dc.subject | Basal respiration | eng |
| dc.subject.ddc | 630 | |
| dc.subject.swd | Maisanbau | ger |
| dc.subject.swd | Pflanzlicher Abfall | ger |
| dc.subject.swd | Melioration | ger |
| dc.subject.swd | Bodenfruchtbarkeit | ger |
| dc.subject.swd | Bodenversalzung | ger |
| dc.subject.swd | Pandschab <Pakistan> | ger |
| dc.title | Microbial use of organic substrates and maize growth, especially in saline and alkaline soils of Pakistani Punjab | eng |
| dc.type | Dissertation | |
| dcterms.abstract | This thesis consists of 4 main parts: (1) impact of growing maize on the decomposition of incorporated fresh alfalfa residues, (2) relationships between soil biological and other soil properties in saline and alkaline arable soils from the Pakistani Punjab, (3) decomposition of compost and plant residues in Pakistani soils along a gradient in salinity, and (4) interactions of compost and triple superphosphate on the growth of maize in a saline Pakistani soil. These 4 chapters are framed by a General Introduction and a Conclusions section. (1) In the first study, the effects of growing maize plants on the microbial decomposition of freshly chopped alfalfa residues was investigated in a 90-day pot experiment using a sandy arable soil. Assuming that the addition of alfalfa residues did not affect the decomposition of native soil organic matter, only 27% of the alfalfa residues were found as CO2. This suggests that a considerable part of alfalfa-C remained undecomposed in the soil. However, only 6% of the alfalfa residues could be recovered as plant remains in treatment with solely alfalfa residues. Based on d13C values, it was calculated that plant remains in treatment maize + alfalfa residues contained 14.7% alfalfa residues and 85.3% maize root remains. This means 60% more alfalfa-C was recovered in this treatment. (2) In the second study, the interactions between soil physical, soil chemical and soil biological properties were analysed in 30 Pakistani soils from alkaline and saline arable sites differing strongly in salinisation and in soil pH. The soil biological properties were differentiated into indices for microbial activity, microbial biomass, and community structure with the aim of assessing their potential as soil fertility indices. (3) In the third study, 3 organic amendments (compost, maize straw and pea straw) were added to 5 Pakistani soils from a gradient in salinity. Although salinity has depressive effects on microbial biomass C, biomass N, biomass P, and ergosterol, the clear gradient according to the soil salt concentration was not reflected by the soil microbial properties. The addition of the 3 organic amendments always increased the contents of the microbial indices analysed. The amendment-induced increase was especially strong for microbial biomass P and reflected the total P content of the added substrates. (4) The fourth study was greenhouse pot experiment with different combinations of compost and triple superphosphate amendments to investigate the interactions between plant growth, microbial biomass formation and compost decomposition in a strongly saline Pakistani arable soil in comparison to a non-saline German arable soil. The Pakistani soil had a 2 times lower content of ergosterol, a 4 times lower contents of microbial biomass C, biomass N and biomass P, but nearly a 20 times lower content of NaHCO3 extractable P. The addition of 1% compost always had positive effects on the microbial properties and also on the content of NaHCO3 extractable P. The addition of superphosphate induced a strong and similar absolute increase in microbial biomass P in both soils. | eng |
| dcterms.abstract | Diese Dissertation besteht aus 4 Hauptteilen: (1) Einfluss von wachsendem Mais auf die Zersetzung von eingearbeiteten frischen Luzernerückständen, (2) die Beziehungen zwischen bodenbiologischen und anderen Bodeneigenschaften in salinen und alkalischen Ackerböden des pakistanischen Punjabs, (3) Zersetzung von Kompost und Pflanzenrückständen in pakistanischen Böden entlang eines Gradienten in Salinität und (4) Interaktionen von Kompost und Triple-Superphosphat auf das Wachstum von Mais in einem salinen pakistanischen Boden. Diese 4 Kapitel werden von einer Generellen Einleitung und Schlussfolgerungen umrahmt. (1) In der ersten Studie wurde der Einfluss von wachsenden Maispflanzen auf die mikrobielle Zersetzung von eingemischten Luzernerückständen in einem 90-tägigen Gefäßversuch an einem sandigen Ackerboden untersucht. Unter der Annahme, dass die Zugabe von Luzernerückständen keinen Einfluss auf die Zersetzung von nativer organischer Bodensubstanz hat, konnten nur 27% der Luzernerückstände als CO2, wieder gefunden werden. Dieses weist darauf hin, dass eine beträchtliche Menge an Luzerne-C unzersetzt im Boden verblieben ist. Jedoch konnten nur 6% der Luzernerückstände als Pflanzenreste > 2 mm in der Variante nur mit Luzernerückständen wieder gewonnen werden. Auf der Basis von d13C-Werten wurde berechnet, dass in der Variante mit Mais und Luzernerückständen Pflanzenreste > 2 mm zu 14.7% aus Luzernerückständen und zu 85.3% aus Rückständen von Maiswurzeln bestanden. Dieses bedeutet, dass 60% mehr Luzerne-C in dieser Variante wieder gewonnen werden konnte. (2) In der zweiten Studie wurden die Interaktionen zwischen bodenphysikalischen, bodenchemischen und bodenbiologischen Eigenschaften in 30 pakistanischen Böden von alkalischen und salinen Ackerstandorten untersucht, die sich sehr stark im Ausmaß der Versalzung und im Boden-pH unterschieden. Die biologischen Bodeneigenschaften wurden differenziert in Indikatoren für mikrobielle Aktivität, mikrobielle Biomasse und Gemeinschaftsstruktur mit dem Ziel, deren Eignung als Indikatoren für Bodenfruchtbarkeit einschätzen zu können. (3) In der dritten Studie wurden 3 organische Zuschlagstoffe (Kompost, Maisstroh und Erbsenstroh) wurden zu 5 pakistanischen Böden gegeben, die einen Gradienten in Salinität bilden. Obwohl Salinität die Gehalte an mikrobiellen Biomasse-C, Biomasse-N, Biomasse-P und Ergosterol sinken lässt, wird der klare Gradient entsprechend der Salzkonzentration in den Böden nicht durch die mikrobiellen Bodeneigenschaften widergespiegelt. Die Zugabe der 3 organischen Substrate ließ immer die Gehalte der untersuchten mikrobiellen Indikatoren ansteigen. Die durch die Zuschlagstoffe induzierte Zunahme war besonders ausgeprägt für den Gehalt an mikrobiellem Biomasse-P und spiegelte den Gesamt-P-Gehalt der zugeführten Substrate wider.(4) Die vierte Studie war ein Gefäßversuch wurde mit verschiedenen Kombinationen von Kompost und Triple-Superphosphatzugabe durchgeführt, um die Interaktionen zwischen Pflanzenwachstum, der Bildung von mikrobieller Biomasse und der Zersetzung von Kompost in einem stark salinen pakistanischen Ackerboden im Vergleich zu einem nicht-salinen deutschen Ackerboden zu untersuchen. Der pakistanische Boden hatte einen 2fach kleineren Gehalt an Ergosterol, einen 4fach kleineren Gehalts an mikrobiellem Biomasse C, Biomasse-N und Biomasse-P, aber einen fast 20fach kleineren Gehalt an NaHCO3 extrahierbarem P. Die Zugabe von 1% Kompost hatte immer positive Auswirkungen auf die mikrobiellen Eigenschaften und ebenso auf den Gehalt an NaHCO3 extrahierbarem P. Die Zugabe von Superphosphat a induzierte eine starke und ähnliche absolute Zunahme an mikrobiellem Biomasse-P in beiden Böden. | ger |
| dcterms.accessRights | open access | |
| dcterms.creator | Muhammad, Sher |