In welchen Formen sind Kohlenstoff und Stickstoff in Böden und Sedimenten vorhanden? Warum sind diese Elemente für die Bodengesundheit so wichtig?
Kohlenstoff ist im Boden in zwei verschiedenen Formen vorhanden: anorganisch und organisch. Anorganischer Kohlenstoff besteht aus mineralische Formen von Kohlenstoff, während organischer Kohlenstoff im Boden bezieht sich auf organiche Verbindungen, wie pflanzliche und tierische Abfälle, Zellen und Gewebe von Bodenmikroorganismen und von diesen synthetisierte Stoffe. Insoweit ist die Bestimmung des gesamten organischen Kohlenstoffs (TOC) wichtig, weil hohe Konzentrationen im Boden anaerobe Vergärung behindern und die Stickstofffanreicherung des Bodens begrenzen.
Stickstoff ist ein sehr wichtiger Makronährstoff für das Wachstum der Pflanzen, für ihren Ernährungsprozess und für die Bildung von Chlorophyll und wird im Boden schnell umgewandelt, wenn die Mikroorganismen den organischen Stoff zersetzen.
Die Beziehung und Interaktionen zwischen Kohlenstoff und Stickstoff sind äußerst relevant, um die verschiedene Beschaffenheiten und Bedingungen der Böden zu verstehen. Die Beziehung Kohlenstoff-Stickstoff (Beziehung K:S) ist von vorrangiger Bedeutung, denn sie eine direkte Auswirkung auf die Zersetzung der organischen Substanz und auf den Zyklus des Stickstoffs im Boden.
Je höher die Beziehung, desto länger dauert es, bis sich das Material zerstezt. Auf gleiche Weise je niedriger die Beziehung, desto schneller wird das Material zersetzt. Außerdem hat das Verhältnis eine direkte Beziehung mit der Stickstoffmenge, die im Boden und für das Wachstum neuer Pflanzen vorhanden ist. Die Kohlenstoff-Stickstoff-Beziehung, das Zersetzungsmikroorganismen brauchen, um ihre Stoffwechselfunktionen aufrechtzuerhalten und eine optimale Dekomposition der organischen Substanz im Boden zu behandeln, beträgt 24:1.
Durch die Bestimmung und die Überwachung der Kohlenstoff-Stickstoff-Beziehung kann man die Qualität des Bodens und die Leistungsanzeiger bewerten, sodass man die richtige Entscheidungen in Bezug auf nachhaltigen Anbau, Fruchtfolge und Stickstoffdüngung treffen zu können. Beispielweiese ist für die Betriebsleiter der Agrarfabriken von grundlegender Bedeutung, das K:S-Verhältnis zu kennen, um angemessene Fruchtfolgen zu planen, und gegebenenfalls bestimmte Kulturen zu kombinieren, um die optimale K:S-Beziehung von 24:1 zu erreichen.