dc.contributor.advisor | Tiessen, Holm Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Campos González, Adriana José | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-22T15:41:54Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:51:07Z | de |
dc.date.issued | 2008-03-26 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F13A-1 | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-3424 | |
dc.description.abstract | Die Böden der Yukatan-Halbinsel in Mexiko
haben im Laufe der Zeit einen Rückgang der Fruchtbarkeit. Grund
hierfür sind die landwirtschaftlichen Praktiken. Das Klima der
Region (semi-ariden) mit einem konzentriert kurzen Regenzeitraum
und eine hohe mittlere Temperatur spielen eine wichtige Rolle in
den Bodenprozessen und dem Nährstoffkreislauf. Darüber hinaus gibt
es Böden mit hoher Heterogenität, wovon einige von ihnen einen
hohen Anteil an organischem Material besitzen. Diesen Böden ist es
nicht möglich eine gute Diffusion von Nährstoffen den Pflanzen zur
Verfügung zu stellen. Generell sind einige Nährstoffe durch die
Verfügbarkeit und durch kurze Niederschlagsintervalle in
semi-ariden Ökosystemen begrenzt. Studien haben gezeigt, dass die
Wasserzugabe die Nährstoff-Mineralisierung von organischem
kumuliertem Material stimuliert. Doch in einer Studie, die von
Shang und Tiessen (2003) in Yukatan, wurde die Hydrophobie von
Bodenarten mit hohen organischen Stoffen, die Wasserretention und
die Grenzen der Nährstoff-Freisetzung beobachtet. Diese Arbeit
konzentriert sich auf die Bewertung der Boden-biologischen und
biochemischen Eigenschaften sowie
Nährstoff-Transformationsprozesse. Sie sollen einen Beitrag zum
Verständnis der Funktionsweise des Ökosystems der Yukatan-Halbinsel
und zur Verbesserung deren Verwaltung dienen. Aus diesem Grund
wurden im Boden biologische und biochemische Indikatoren unter
Berücksichtigung verschiedenartiger Bodennutzungen und Bodentypen
bestimmt. Zersetzung, Bodenfauna, Bodenatmung, Beitrag der
Bakterien und Pilze im Bereich der Bodenatmung, mikrobielle
Biomasse und Enzym-Aktivitäten wurden im Hinblick auf die Bewertung
der biologischen Prozesse im Zusammenhang mit dem C-Kreislauf
ebenso bestimmt. Die Studie wurde nacheinander unter
Feldbedingungen und Befeuchtung im Labor durchgeführt, die die
saisonalen Effekte und den Einfluss der Bodenfeuchte, darstellen.
Darüber hinaus wurde durch ein Experiment die Inkubation der
Befeuchtung, die potenzielle Quelle von Nährstoffen (N, P), durch
Messung der Enzym-Aktivitäten bewertet. Die wichtigsten Ergebnisse
dieser Forschung zeigen, dass im Allgemeinen der Regen und die
Feuchtigkeit einen positiven Effekt auf die biologischen,
mikrobiologische und biochemischen Eigenschaften der Böden hatten.
Zersetzungsprozesse während der Regenzeit zeigten einen höheren
Anstieg und, bestätigten, dass die Niederschläge eine starke
Wirkung haben. Ein weiterer Faktor sind Termiten und Ameisen, die
einen hohen Einfluss auf den Zersetzungsprozess haben. Im Rahmen
der biochemischen Eigenschaften, der alkalischen Phosphatase und
β-Glucosidase wurden diese als potenzielle Indikatoren ermittelt.
Dabei wurde die höchste Kapazität der Quelle der Nährstoffgehalt im
Boden durch Aktivität aufgrund von Feuchtigkeit unter optimalen
Niveau dieser Enzyme aufgezeigt. Der Effekt der Bodennutzung wurde
auch bei den mikrobiologischen und biochemischen Eigenschaften
festgestellt. Es ist wichtig zu betonen, dass die Waldböden bei
Feld- sowie Befeuchtungsbedingungen die höchsten Werte im Vergleich
zu homegardens und milpa zeigten. In den Wäldern spielen Pilze
hauptsächlich eine größere Rolle in den Bodenatmung, was darauf
hinweist, dass sie über einen hohen Einfluss auf den
Zersetzungsprozess bei verschiedener Bodennutzung haben. Dabei
dient der Streu-Input auf dem Boden als Nährstoff (Immobilisierung)
für die Pilzbiomasse. Der Rückgang der mikrobiellen und
biochemischen Parameter in milpa und homegardens war zurückzuführen
auf das kontinuierliche Entfernen von organischem Material aus den
Böden. Dies spiegelt sich in einem negativen Effekt in der
Produktivität dieses Ökosystems wieder. Auch die schwarzen Böden
hatten aufgrund ihrer hohen organischen C-Gehalte höhere Werte, die
mit den mikrobiellen und biochemischen Eigenschaften korrelierte.
Somit bestätigt sich die Wichtigkeit des organischen Materials
bezüglich der chemischen Eigenschaften des Bodens und ihre
Auswirkungen sowie die Beziehung zu den biologischen und
biochemischen Eigenschaften. Abschließend werden die Ergebnisse des
Inkubations-Experiments zu verstehen helfen, dass durch die
Optimierung der Bodenfeuchtigkeit ein Potenzial von Nährstoffen zur
Bodennutzung in Yukatan zur Verfügung gestellt werden kann. Diese
Wasserzugabe könnte dazu beitragen, ein Verständnis zur
Funktionsweise des Ökosystems zu entwickeln, bei besserer
Verwaltung der Wasserressourcen. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | de |
dc.title | Biological and Biochemical Transformation of Nutrients in Agricultural Soils of Yucatan, Mexico | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Biologische und Biochemische Transformation der Nährstoffe in landwirtschaftlich genutzten Böden in Yukatan, Mexiko | de |
dc.contributor.referee | Jimenez Osornio, Juan Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2008-01-31 | de |
dc.subject.dnb | 630 Landwirtschaft, Veterinärmedizin | de |
dc.subject.gok | YBL 000 | de |
dc.description.abstracteng | The soils of the Yucatan Peninsula in
Mexico, which are subject to diverse kinds of agricultural
practices, have shown over time a decline in their fertility. The
climate of the region (semi-arid) with scarce rainfall, rain in a
concentrated short period, and a high mean temperature, play an
important role in the soil processes and nutrient cycling. In
addition, the high heterogeneity of the soils, where some of them
present high organic matter content, does not allow a good
diffusion of nutrients and limits their availability to the plants.
Generally, in semi-arid ecosystems some nutrients are limiting and
available to plant in short pulses following precipitation. Studies
have shown that water input stimulates nutrient mineralization from
accumulated organic mater. However, in a study carried out by Shang
and Tiessen (2003) in Yucatan the hydrophobicity of some soil types
with high organic matter content was observed, which affects water
retention and consequently limits nutrient release. This thesis was
focussed on the evaluation of the soil's biological and biochemical
characteristics involved in the nutrients transformation processes
in the Yucatan Peninsula, which could contribute to understand the
ecosystem functioning and to improve their management. Therefore,
soil biological and biochemical indicators under different land
uses systems and soil types were determined. Decomposition process,
soil fauna (abundance and diversity), soil respiration,
contribution of bacteria and fungi to the soil respiration,
microbial biomass and enzyme activities were measured in order to
evaluate the biological processes associated to the C-cycle. The
study was carried under field conditions and artificial wetting in
laboratory to asses the seasonal effect and the influence of soil
moisture, respectively. Additionally, it was performed an
incubation experiment upon artificial wetting to evaluate the
potential source of the nutrients (N, P) through measures of enzyme
activities. The main results of this research show that in general
the rain and the moisture had a positive effect on the biological,
microbiological and biochemical characteristics of soils.
Decomposition process showed an increase and kept high rates during
the rainy season, confirming that the rainfall has a strong effect.
However, the soil fauna was another factor that determined the
process, where termites and ants have high influence on it.
Regarding biochemical characteristics, alkaline phosphatase and β
glucosidase were found as potential indicators of activity due to
under optimal moisture levels these enzymes showed the highest
capacity of source of nutrient in the soil. The effect of the land
uses was also detected on the microbiological and biochemical
characteristics. It is important to highlight that both, field- and
artificial wetting- conditions, the forest soils showed always the
highest values compared to homegardens and milpa. Fungi play a
greater role in the soil respiration, indicating that they could
have a high influence on the decomposition processes in the
different land uses but principally in the forests, where the
litter input enriched the soil, and allow possibly an high
immobilization of nutrients in their biomass. In general, milpa and
homegardens showed similar characteristics and lower soil microbial
biomass and activities in these systems were reported. The decrease
in the microbial and biochemical parameters was attributed to the
continuous remove of organic material in the soils. Thus, it is
reflected in a negative effect on soil biological and biochemical
processes that could be reflected in the productivity of these
systems. Similarly, the black soils had higher values due to their
high organic C content, which correlated with microbial and
biochemical characteristics. Therefore, it stated the importance of
the organic matter as soil chemical property and their effect and
relationship with the biological and biochemical characteristics.
Finally, the results of the incubation experiment help to
understand the soil biological processes considering the influence
of the moisture and the impact of the different land uses in the
peninsula, which show a potential of nutrient that might be
liberated only when the moisture conditions are optimal. This could
contribute to understanding the functioning of the systems and
maybe to develop a better management based on the water
control. | de |
dc.contributor.coReferee | Worbes, Martin PD Dr. | de |
dc.subject.topic | Agricultural Sciences | de |
dc.subject.ger | Boden-biologischen und biochemischen Eigenschaften | de |
dc.subject.ger | Nährstoff-Transformations | de |
dc.subject.ger | Bodennutzung | de |
dc.subject.ger | Karstiksboden | de |
dc.subject.ger | Yukatan | de |
dc.subject.eng | Biological and Biochemical Transformation | de |
dc.subject.eng | Land Uses | de |
dc.subject.eng | Karstic Soils | de |
dc.subject.eng | Yucatan | de |
dc.subject.bk | 48.32 | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1747-8 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-1747/ | de |
dc.identifier.ppn | 579214257 | de |