This article was downloaded by: [University of Southern Queensland]On: 10 October 2014, At: 16:18Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954 Registeredoffice: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK

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Das mineralinventar derversuchsfla¨che "statischerdauerdu¨ngungsversuch v120, badlauchsta¨dt"Stefan Dreibrodt , Markus Kleber & Reinhold JahnPublished online: 08 Sep 2010.

To cite this article: Stefan Dreibrodt , Markus Kleber & Reinhold Jahn (2002) Das mineralinventar derversuchsfla¨che "statischer dauerdu¨ngungsversuch v120, bad lauchsta¨dt", Archives of Agronomyand Soil Science, 48:3, 227-240, DOI: 10.1080/03650340213841

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Arch. Acker- Pfl. Boden., 2002, Vol. 48, pp. 227–240

DAS MINERALINVENTAR DER VERSUCHSFLACHE,,STATISCHER DAUERDUNGUNGSVERSUCH V120,

BAD LAUCHSTADT‘‘

STEFAN DREIBRODT*, MARKUS KLEBER und REINHOLD JAHN

(Received 19 September 2001)

Der Statische Dauerdungungsversuch Bad Lauchstadt ist einer der wenigen Schlusselstandorte von internationalemRuf innerhalb der Erforschung des Umsatzverhaltens organischer Bodensubstanz. Im Rahmen desSchwerpunktprogramms 1090 der DFG ,,Boden als Quelle und Senke fur CO2—Mechanismen und Regulationder Stabilisierung organischer Substanz in Boden‘‘ wurde die Versuchsflache als ein Referenzstandort ausgewahlt.Die Interaktion von Bodenmineralen mit organischer Bodensubstanz konnte einer dieser Stabilisierungsprozessesein, aber die bisher vorliegenden Informationen uber den Mineralbestand der Versuchsflache sind unvollstandigund widerspruchlich. Um diese Mangel auszuraumen, haben wir den Mineralbestand einer 98 Jahre ungedungtenVariante (,,18‘‘) und einer kontinuierlich gedungten Variante (,,1‘‘) bestimmt. Je Variante wurden 4 Unterprobenaus Teilparzellen entnommen, um die flachige Heterogenitat des Mineralkorpers zu prufen. NebenGrunduntersuchungen (Texturanalyse, Bestimmung des pH-Wertes und der potentiellenKationenaustauschkapazitat [KAKpot]) haben wir zur Kennzeichnung des Mineralbestandes dieRontgendiffraktometrieanalyse (XRD), die Rontgenfluoreszenzanalyse (XRF) und Gehaltsbestimmungen anpedogenen Oxiden durchgefuhrt.

Fur die Textur wurden signifikante (p< 0.05) Differenzen festgestellt. Der Boden von Variante ,,18‘‘ enthielt 4%mehr Sand als jener von Variante ,,1‘‘, wahrend der Schluffgehalt von Variante ,,18‘‘ um 3% kleiner war als inVariante ,,1‘‘.

Weder der Mineralbestand, noch pH-Wert und KAKpot liefern fur beide Varianten signifikant verschiedeneErgebnisse. Die Feinerde (<2 mm) beider Varianten enthalt ca. 80% Quarz, 14% Feldspate und 6% Glimmer/Illit.Der Mineralkorper der Tonfraktion (<2 mm) besteht zu ca. 77% aus Illit. Daneben sind Quarz (11%), Kaolinit(6%) und primarer Chlorit (6%) vorhanden. Aufweitbare Dreischichtsilikate wurden nicht nachgewiesen.

Die Ergebnisse der Elementgehalte zeigen sehr geringe, aber zum Teil signifikante Unterschiede zwischen Variante,,18‘‘ und Variante ,,1‘‘.

Verschiedenen Publikationen zufolge fuhrt langjahrige K-Verarmung zur Transformation von Illiten zuaufweitbaren Dreischichtsilikaten. Keine von uns untersuchte Variante zeigte Anzeichen einer solchenVeranderung. Das Ausbleiben dieser Veranderungen wird von uns auf die K-Dungungspraxis der letzten 30 Jahreoder atmogene K-Eintrage aus einem benachbarten Zementwerk zuruckgefuhrt.

Stichworter: Bodenmineralogie; Dauerversuch; SPP 1090; K-Entzug bei Illiten

Soil mineralogy in the long term field experiment ‘‘Bad Lauchstadt’’

The long term field experiment ‘‘Bad Lauchstadt’’, Germany, is one of the few key sites in the research of organic matterturnover in soils of international renown, and has only recently been selected as one of the core sites in the nationalpriority research program ‘‘Soils as source and sink for CO2—mechanisms and regulation of organic matter

*Corresponding author: Institut fur Bodenkunde und Pflanzenernahrung, Martin-Luther Universitat Halle-Wittenberg, Weidenplan 14, 06108 Halle (Saale). Fax: (0345) 55 - 2 71 16; E-mail: dreibrodt@landw.uni-halle.de

ISSN 0365-0340 print # 2002 Taylor & Francis LtdDOI: 10.1080=0365034021000018223

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stabilisation in soils’’. The interaction of soil minerals with soil organic matter may be one of such stabilizationprocesses, but mineralogical information regarding the Bad Lauchstadt site as published up to now is incomplete andinconsistent. To address this issue, we determined clay mineralogy in (i) the treatment unfertilized for 98 years(‘‘18’’) and (ii) in the continuously fertilized treatment (‘‘1’’). To identify spatial heterogeneity in soil mineralogy, wesampled 4 subplots per treatment. Basic soil analyses (texture, cation exchange capacity [CEC], pH) wasaccompanied by X-ray diffraction, X-ray fluorescence and selective chemical dissolution of pedogenic oxides.

Texture was found to be slightly, but significantly (p< 0.05) different between treatments. Sand sized particles weremore abundant for 4% in variant ‘‘1’’, while silt content was 3% lower in variant ‘‘1’’ than in variant ‘‘18’’.

Neither pH, CEC nor mineralogy were significantly different between the fertilized and unfertilized treatments. Forboth treatments we found bulk (<2 mm) soil to contain on average 80% quartz, 14% feldspars and 6% mica/illite. Theclay fraction (<2 mm) contains 77% illite, which is accompanied by quartz (11%), kaolinite 6% and chlorite (6%). Wedid not detect expandable 2:1 layer silicates. Total element contents shows little but significant differences between thetreatments.

Considerable published evidence indicates that K-depletion over decades leads to a transformation of illite intoexpandable 2:1 layer silicates. Neither treatment showed any indication of such change. We hypothesize that this iseither due to changes in fertilizer management or potential atmospheric deposition of K originating from a nearbyconcrete plant.

Keywords: Soil minerals; Long-term experiment; SPP 1090; K-depletion of illites

1 EINLEITUNG UND ZIELSTELLUNG

Der ,,Statische Dauerdungungsversuch V120‘‘ in Bad Lauchstadt ist ein Referenzstandort des

Schwerpunktprogrammes 1090 ,,Boden als Quellen und Senken fur CO2—Mechanismen

und Regulation der Stabilisierung organischer Substanz in Boden‘‘ der Deutschen For-

schungsgemeinschaft. Ein moglicher Stabilisierungsmechanismus in Boden ist die Assozia-

tion von Komponenten der organischen Substanz an Mineraloberflachen (Martin u. Haider,

1986). Die Aufdeckung von Wechselwirkungen zwischen Mineralkorper und organischer

Bodensubstanz setzt neben einer Charakterisierung der organischen Bestandteile (Kiem

et al. 2000) auch eine sichere Bestimmung des Mineralbestandes voraus. Die bisher vorlie-

genden mineralogischen Untersuchungen von der Versuchsflache Bad Lauchstadt V120

(Reuter u. Leinweber 1989; Kretschmann u. Peschke 1990; Dultz 1998) zeichnen ein wider-

spruchliches Bild vom Mineralbestand der Tonfraktion.

Die vorgelegte Untersuchung hatte daher zum Ziel, diese Unstimmigkeiten aufzuklaren und

eine dem gegenwartigen Stand der Wissenschaft genugende Bestandsaufnahme des Mineral-

korpers des statischen Dauerdungungsversuches V120 vorzulegen. Aufgrund der Ausmasse

und Unterteilung der Versuchsflache in Schlage mit verschiedenen Behandlungen und Ver-

suchsfragen (Abb. 1) erschien zudem eine Prufung der flachigen Homogenitat des Mineral-

korpers angebracht. Ein Aspekt, der in fruheren mineralogischen Untersuchungen keine

Berucksichtigung fand, ist die Frage nach moglichen Mineralveranderungen infolge lang-

jahriger Dungungsunterschiede. Auf dem Versuchsfeld existieren Varianten, die seit fast hun-

dert Jahren keine Dungergaben erhielten neben solchen, die maximale Gaben an Stallmist und

NPK-Dungung bekamen. Im Rahmen der Untersuchung konkret gestellte Ziele waren:

� Gewissheit uber gegebenen Mineralbestand schaffen

� Heterogenitat dieses Mineralbestandes auf der Flache prufen

� mogliche bewirtschaftungsinduzierte Mineralveranderung (K.-Entzug) prufen.

2 MATERIAL UND METHODEN

2.1 Zum Standort

Der Statische Dauerdungungsversuch Bad Lauchstadt liegt im mitteldeutschen Schwarzerde-

gebiet. Klimatisch ist er durch die Regenschattenwirkung des in nordwestlicher Richtung

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liegenden Harzes beeinflusst. Die mittleren jahrlichen Niederschlage liegen bei 463 mm

(1963-1992), die Jahresmitteltemperatur ist 9 �C (1963-1992). Die Bodenform entspricht

einem Loss-(Norm)-Tschernosem. Die Bodenart ist toniger Schluff (Ut4 im Oberboden,

Ut3 im Unterboden). Im Jahr 1902 wurde der Statische Dauerdungungsversuch angelegt.

Dieser ist horizontal in vier Schlage unterteilt, und vertikal in 18 Dungungsstufen (Abb.

1). Auf den vier Schlagen werden in jahrlicher Rotation die Kulturen Sommergerste, Winter-

weizen, Zuckerrube und Kartoffel angebaut. Abgesehen von kleineren Anderungen wird die

Flache seit der Anlage vergleichbar bewirtschaftet. Diese Veranderungen betreffen vor allem

den Einsatz neuer Sorten durch Zuchtungsfortschritt, geringfugig abgewandelte

Dungungsmengen und den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln. Ausfuhrliche Informationen

uber den Statischen Dauerdungungsversuch sind von Korschens (1994) veroffentlicht worden.

2.2 Auswahl der Flachen und Probenahme

Zwei Varianten sind zur Untersuchung der Bodenminerale des Versuchsfeldes ausgewahlt

worden. Die ,,Nullvariante‘‘ (Variante 18 in Abb. 1) ist seit 98 Jahren ungedungt. Die Va-

riante ,,1‘‘ (Abb. 1) erhalt demgegenuber seit Versuchsbeginn jedes zweite Jahr 300 dt/ha

Stalldung und wird jahrlich mit Mineraldunger versorgt. Es wurden vier Schlage des

Versuchsfeldes separat beprobt und als Wiederholungen innerhalb der jeweiligen Variante

,,1‘‘ oder ,,18‘‘ aufgefasst. Eine Ubersicht uber die beprobten Parzellen gibt Abbildung 1.

Die Probenahme erfolgte entlang eines kreuzformigen Rasters (Abb. 1), welches die Re-

prasentativitat der entnommenen Proben fur die jeweilige Flache gewahrleisten soll. Mit

Purckhauer-Bohrstocken wurden entlang der Parzellendiagonalen in zufalligen Abstanden

30 Oberbodenproben (0–30 cm) je Parzelle gezogen und zu einer Mischprobe vereinigt.

ABBILDUNG 1 Versuchsanlage Statischer Dauerdungungsversuch; untersuchte Varianten markiert (nachKorschens, 1994). [Scheme of the Static Fertilisation-Experiment; sampled subplots are marked (after Korschens,1994)].

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Zusatzlich wurden von beiden Varianten einer Wiederholung die C-Horizonte beprobt.

2.3 Probenvorbehandlung

Nach dem Trocknen bei Zimmertemperatur wurde die Feinerde (<2 mm) durch Siebung

gewonnen. Dabei wurden Wurzeln und erkennbare Pflanzenreste beseitigt; die Bodenaggre-

gate wurden von Hand zerkleinert. Entsprechend der Anleitung von Tributh u. Lagaly (1986

a, b) ist aus der Feinerde die silikatische Tonfraktion (<2 mm) abgetrennt worden. Nach

Beseitigung von organischer Substanz, Karbonaten und pedogenen Oxiden erfolgte die

Gewinnung der silikatischen Tonfraktion (<2 mm) nach dem Sedimentationsverfahren in

Atterbergzylindern.

2.4 Grundanalysen

Die Textur der Feinerde wurde durch Sieb- und Pipettanalyse nach Schlichting et al. (1995)

ermittelt. Der pH-Wert in CaCl2 ist entsprechend (Schlichting et al., 1995) bestimmt worden.

Die Bestimmung der KAKpot und des austauschbaren lonenbelages erfolgte in Anlehnung

an Bouwer et al. (1952). In vier Belegungsschritten wurden die Proben zunachst mit NH4-

Azetat (pH 7,0) belegt. Jeweils funf Minuten lang wurden 4 g Feinerde bzw. 0,5 g Ton

mit 25 ml NH4-Azetat Losung (1 N) mit 60 Amplituden min�1 geschuttelt. Anschließend

wurde der Uberstand mit 2500 U/min abzentrifugiert, filtriert und mit doppelt deionisiertem

Wasser auf 100 ml aufgefullt. Im vereinigten Filtrat wurde per ICP-AES der Gehlt an Ca2þ

Mg2þ , Kþ und Naþ bestimmt. Diese Gehalte stellen den lonenbelag am Austauscher dar.

Dabei wird vereinfachend davon ausgegangen, dass keine sonstigen Kationen am Belag

beteiligt sind. Nach vier bis funf Waschgangen mit Ethanol (Reinheit> 99,9 Vol-%), bis

der Uberstand eine elektrische Leitfahigkeit< 40 mS hatte, erfolgte ein Rucktausch des

NH4. Dazu wurde die Probe in vier Belegungsschritten mit 25 ml Na-Azetat-Losung (1 N;

pH 7,0) versetzt. Nach jedem Schritt dieser zweiten Belegung wurde der Uberstand abzen-

trifugiert, filtriert und mit doppelt deionisiertem Wasser auf 100 ml aufgefullt. Im vereinigten

Filtat ist mit einem Skalar-Gerat der NH4þ -Gehalt photometrisch gemessen worden, aus dem

die KAKpot berechnet wurde.

Durch Test mit HCl (10%) wurden die Proben auf Karbonatgehalt gepruft.

2.5 Mineralbestand

2.5.1 Rontgendiffraktometrie (XRD)

Der Mineralbestand der Feinerde wurde an Pulverpraparaten untersucht. Luftgetrocknete

Proben wurden dazu auf< 50 mm gemorsert und vorsichtig auf die Probentrager aufgebracht.

Die Messung erfolgte an einem Rontgendiffraktometer des Typs D 5005 der Firma Siemens.

Gemessen wurde mit Cu-K-a-Strahlung im Winkelbereich von 2 bis 70� (2 Theta). Als

Schrittweite wurde 0,02�, als Schrittzeit 10 s gewahlt. Die Mengenanteile der Primarminerale

wurden mit Hilfe der Software Siroquant 2,0 (CSIRO, Australia) abgeschatzt.

Die semiquantitative Charakterisierung des Mineralkorpers der Tonfraktion erfolgte in An-

lehnung an Tributh (1991). Sie basiert ausschliesslich auf der Auswertung der Ergebnisse der

XRD mittels einer sogenannten Peak-Intensitatsverhaltnis-Methode.

Nach Beseitigung von Karbonaten, organischer Substanz und pedogenen Oxiden (Tributh

u. Lagaly, 1986 a, b) wurde die silikatische Tonfraktion durch Sedimentation im Atterberg-

zylinder gewonnen. Die gewonnene Dispersion jeder Probe wurde in Proben mit Mg-Beleg-

ung (2/3) und K-Belegung (1/3) aufgeteilt. Von beiden Belegungen wurden auf Keramiken

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Texturpraparate (Mg, K20) angefertigt und anschliessend im Kleinwinkelbereich (2

Theta¼ 2–30�) gerontgt. Nach dieser Messung wurde das K-belegte Praparat bei 550 �C

eine halbe Stunde gegluht (K550). Das Mg-belegte Praparat wurde mit Glycerin bespruht

(MgGly). Danach wurden die behandelten Praparate nochmals gemessen. Alle Diffrakto-

gramme einer Probe wurden einer einheitlichen Hintergrundbereinigung unterzogen und

uber das Quarz-Signal (bei 0,43 nm) normiert. Dabei wurde vorausgesetzt, dass sich gleiche

Mengen Quarz in beiden Teilproben befinden und das Mineral nicht durch die beschriebenen

Behandlungen verandert wurde.

Die festgestellten Veranderungen der Intensitaten (peak-Flachen) charakteristischer Sig-

nale der Minerale wurden zur Identifizierung und semiquantitativen Berechnung des

Mineralbestandes der Tonfraktion benutzt (Whitton u. Churchman, 1987) (Tab. I).

Am Mg-Glycerin-Praparat (MgGly) wurden die Intensitaten von Quarz, Illit, Kaolinit,

Smektit, Wechsellagerungsmineralen und des gemeinsamen Signals von primarem Chlorit,

Bodenchlorit und Vermikulit ermittelt. Zur Berechnung des Flachenanteils von primarem

Chlorit, Bodenchlorit und Vermikulit wurden zusatzlich die K-belegten (K20, K550)

Praparate benutzt. Zur Ermittelung der Flachenanteile wurde das Programm WinFit 1.2

von S. Krumm (1996) benutzt. Mittels der in Tabelle I dargestellten Mineral-Intensitats-Fak-

toren (MIF) sind diese Intensitaten korrigiert worden. Der resultierende Anteil an der Summe

der Intensitaten entspricht dem Gehalt des Minerals in der Probe.

Der Smektit wurde durch einen notwendigen Anstieg der Intensitat bei 1,8 nm infolge

Glycerinbelegung des Mg-Praparates identifiziert und aus der peak-Flache sein Gehalt

berechnet (z.B.: Whitton und Churchman, 1987; Tributh, 1991).

2.5.2 Rontgenfluoreszenzanalyse (XRF)

Die Gesamtelementgehalte in Oxidform wurden mittels der Rontgenfluoreszenzanalyse

(XRF) am Gerat SRS 3000 der Firma Siemens gemessen. Anhand von Mowiol-Presslingen

konnen die Gehalte an Elementen von Na bis U bestimmt werden. Die Messdauer fur jedes

Element betrug 20 s, der messbare Mindestgehalt 100 ppm. Die Auswertung erfolgte mit der

Software SemiQuant 2.1 der Firma Siemens. Die Gehalte an C, N und Wasser mussen vorher

ermittelt und abgezogen werden, da die Messungen auf 100 Gewichts-% bezogen werden.

TABELLE I Berechnungsschema des Mineralbestandes der Tonfraktion mittels Mineralintensitatsfaktoren (MIF)(verandert nach Tributh, 1991) [Calculation-Scheme for Mineralogy of clay fraction based on Mineral-Intensity-Factors (MIF)- modified after Tributh, 1991].

MineralDiagnostisches Signal

und Praparattyp MIF Quelle

Quarz 0,43 nm (MgGly) 2,3 Laves & Jahn, 1972Kaolinit 0,7 nm (MgGly) 0,24 Laves & Jahn, 1972Illit 1 nm (MgGly) 1Illit/Vermikulit/Bodenchlorit 1,2 nm (MgGly) 0,63 Gjems, 1967Illit/Chlorit 1,2 nm (MgGly) 0,4 Gjems, 1967Illit/Smektit 1,2 nm (MgGly) 0,23 Gjems, 1967Chlorit 1,4 nm (K550) 1,07 Laves & Jahn, 1972Bodenchlorit ¼ 1,4 nm (K20)7 1,4 nm (K550) 0,34 Gjems, 1967Smektit 1,8 nm (MgGly) 0,22 Laves & Jahn, 1972Vermikulit ¼ 1,4 nm (MgGly)7 1,4 nm (K20) 0,34 Gjems, 1967

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2.5.3 Bestimmung der Gehalte an pedogenen Oxiden

Der Gehalt an pedogenen Oxiden wurde nach Blakemore et al. (1987) ermittelt. Die Ein-

waage von 1 g Feinerde wurde 16 h mit 1 g Dithionit und 50 ml Na-Citrat-Losung (22%)

geschuttelt. Anschließend wurde die Suspension mit einigen Tropfen superfloc geflockt

und abzentrifugiert. Im Uberstand wurde an der ICP-AES der Gehalt des Extraktes an Fe,

Al, Si und Mn gemessen.

3 ERGEBNISSE

3.1 Grundanalysen

Die Ergebnisse der Texturanalyse sind in Abb. 2 dargestellt. Die Sand- und Schluffgehalte

der Varianten ,,1‘‘ und ,,18‘‘ unterscheiden sich signifikant (p< 0,05). Die Tongehalte zeigen

entlang der Zeitreihe keine signifikanten Unterschiede. Die Wiederholungen weisen deutlich

verschieden große Variationskoeffizienten auf. Proben aus der ungedungten Flache sind hin-

sichtlich der Textur homogener. Die Resultate weichen nur gering von den Angaben von

Korschens u. Eich (1990) ab.

Das Ergebnis der Texturanalyse je einer verfugbaren C-Horizontprobe der Flachen ,,18‘‘

und ,,1‘‘ zeigt ahnliche Differenzen im Ausgangsmaterial der Bodenbildung wie die Ober-

boden (Abb. 2).

In den Oberboden unterscheiden sich die KAKpot-Werte der Feinerde zwischen

ungedungter und gedungter Variante signifikant (p< 0,05) (Tab. II). Die silikatischen

Tonproben unterscheiden sich hinsichtlich der KAKpot fur die untersuchten Behandlungen

nicht signifikant.

Der lonenbelag unterscheidet sich zwischen gedungter und ungedungter Variante (Tab. II).

Fur K und Ca sind diese Unterschiede signifikant (p< 0,05). K ist nach langerer

Dungungsvorenthaltung in vermindertem Masse am Austauscher vertreten. Dafur nimmt der

Anteil des Ca an den Austauschern zu. Die mit Ausnahme des Wertes fur Na niedrigen Varia-

tionskoeffizienten zeigen die gute Reproduzierbarkeit der Werte an. Fur die Na-Werte muss an-

genommen werden, dass die niedrige Konzentration im Grenzbereich der Messfeldes lag.

Die pH-Werte der Boden liegen im neutralen bis sehr schwach sauren Bereich. Alle unter-

suchten Oberboden sind frei von karbonatisch gebundenem Kohlenstoff.

ABBILDUNG 2 Textur der untersuchten A-Horizonte (,,1‘‘, ,,18‘‘) und C-Horizonte [Grain size distribution of thetopsoils (,,1‘‘, ,,18‘‘) and the subsoils under investigation].

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3.2 Mineralbestand

Die Mineralkorper der Feinerde ist von Quarz (gedungt-79%/ungedungt-78%), Feldspaten

(15%/15%) und Glimmern (6%/7%) gepragt. Innerhalb der Tonfraktion ist der Illit das

dominierende Mineral (Tab. III). Neben Quarz und Kaolinit ist primarer Chlorit vorhanden.

Aufweitbare Dreischichtminerale sind nicht nachweisbar (Abb. 3).

Der semiquantitative Mineralbestand der Feinerde und der Tonfraktion zeigt zwischen den

untersuchten Proben keine signifikanten Unterschiede. Eine Veranderung des Mineralkorpers

infolge unterschiedlicher Dungung ist nicht feststellbar.

TABELLE II KAKpot (pH 7,0), Ionenbelag (pH 7,0) und pH der A-Horizonte [CEC (pH 7.0), absorbed ions(pH 7.0) and pH of the topsoils].

KAKpot

Feinerde Silikatischer Ton** Ionenbelag Feinerde pH-Wert Feinerde

Probe <2 mm <2 mm Mg Ca Na Kcmolc/kg g/kg CaCl2

‘‘18’’ ungedungt 20a 46a 46a 907a 6a 41a 6,4a

cV* 0,9 8,1 3,6 1,1 82,2 9,0 7,7‘‘1’’ gedungt 22b 42a 47a 821b 25a 106b 6,6a

cV* 2,0 5,0 3,1 1,5 77,2 8,4 2,8

*cV¼Variationskoeffizient (n¼ 4); a,b signifikanter Unterschied (p< 0.05, n¼ 4);**Fraktion <2 mm, organische Substanz, pedogene Oxide und Carbonate beseitigt.

TABELLE III Semiquantitativer Mineralbestand der Tonfraktion [Semi-quantitative mineralogy of the clayfraction].

Eigene Ergebnisse StatischerDungungsversuch Statischer Dungungsversuch

98 Jahre ohneK-Dungung

Kontinuier-liche K-Dungung

Reuter &Leinweber

(1989)

Kretschmann &Peschke (1990)

Dultz(1998)

Minerale ‘‘18’’ cV* ‘‘1’’ cV* fmT gT

Gew. -%Quarz 11 24,0 12 25,2 k.A. k.A. k.A. 6Kaolinit 6 8,6 6 15,0 k.A. k.A. 19 9Illit 77 1,7 76 2,2 37 43 41 43Wechsellagerungen 0 – <1 200 24 12 19 k.A.Chlorit 6 34,0 6 23,0 k.A. k.A. 7 0Bodenchlorit <1 200 <1 127,5 k.A. k.A. k.A. 0Vermikulit <1 95,2 <1 246,2 0 0 9 42Smektit 0 – <1 200 20 11 5 0

*cV¼Variationskoeffizient (n¼ 4).

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Die per XRF ermittelten Oxidgehalte der Feinerde zeigen geringe Unterschiede (Tab. IV),

die fur die Elemente Si, Fe und Ca signifikant (p< 0,05) sind. Die Unterschiede im Gehalt an

K zwischen den Proben sind gering und nicht signifikant.

Fur zwei silikatische Tonfraktionen sind die gemessenen Oxidgehalte ebenfalls in Tabelle

IV dargestellt. Auffallig sind Unterschiede in den Elementgehalten im Vergleich mit der

Feinerde. So sind die Elemente Al, Fe, K und Mg in der silikatischen Tonfraktion angerei-

chert. Das Gegenteil ist fur Si, Ca und Na der Fall. Die Unterschiede zwischen den unter-

suchten Tonfraktionen sind gering. Eine Ausnahme stellt der Gesamtelementgehalt an Fe

der untersuchten Tonfraktionen dar. Allerdings handelt es sich Einzelmessungen, die nicht

statistisch abgesichert sind.

Die Gehalte an pedogenen Oxiden zeigen geringe, nicht signifikante Unterschiede

zwischen den Varianten (Tab. V). Die niedrigen Variationskoeffizienten zeigen die gute

Reproduzierbarkeit der Ergebnisse an.

4 DISKUSSION

4.1 Grundanalysen

Die Unterschiede in der Textur (Abb. 2) zwischen den untersuchten Proben lassen sich durch

Substratunterschiede erklaren. Die analysierten C-Horizionte zeigen als Ausgangssubstrat

der Bodenbildung bereits ahnliche Differenzen, wie die A-Horizonte. Deshalb sehen wir in

der texturellen Inhomogenitat des Ausgangssubtrates des Versuchsfeldes die wahrscheinliche

Ursache des Texturunterschiedes der A-Horizonte. Zusatzlichen Einfluß auf die ermittelten

texturellen Unterschiede konnten Umlagerungen durch Wind auf dem Versuchsfeld haben.

Die Lage der Versuchsflache (Abb. 1) im lokalen Windfeld (SW- Tab. 10, siehe unten)

und das Fehlen jeglicher erosionsmindernder Landschaftselemente am Standort konnte zu

einer Abtragung und Abreicherung von Schluffpartikeln in den gedungten und zu einer ent-

sprechenden Ablagerung und Anreicherung dieser Partikel in der ungedungten Flache

fuhren. Auf Basis der Ergebnisse laßt sich eine solche Vermutung jedoch nicht prufen.

Zwischen den Varianten ,,1‘‘ und ,,18‘‘ unterscheidet sich die KAKpot der silikatischen

Tonfraktion nicht signifikant (Tab. III). Das unterstreicht das Ergebnis einer ausgebliebenen

Veranderung des Mineralbestandes. Die ermittelten Werte entsprechen den fur einen von

Illiten gepragten Mineralkorper zu erwartenden Werten von 20–50 cmolc/kg (Heim, 1990).

Die hoheren Werte der KAKpot fur die Feinerde der gedungten Variante im Vergleich mit

der Feinerde der ungedungten Variante sind auf den hoheren Gehalt an organischer Boden-

substanz in der gedungten Variante zuruckzufuhren.

ABBILDUNG 3 Ausschnitt aus den XRD-Diagrammen der mit Mg-Glycerin belegten Praparate. [Section of xrd-plots of Mg-glycerine samples].

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4.2 Mineralbestand

Unsere Ergebnisse des semiquantitativen Mineralbestandes der Tonfraktion stehen im Wide-

rspruch zu den Resultaten von Reuter u. Leinweber (1989), Kretschmann u. Peschke (1990)

und Dultz (1998) (Tab. IV). Dies erklart sich durch die von den Autoren verwendete un-

terschiedliche Methodik. Ottner et al. (2000) fanden, dass bei Anwendung verschiedener

XRD-Untersuchungsvorschriften in identischen Proben unterschiedliche Tonmineralgehalte

ermittelt wurden.

Reuter u. Leinweber (1989) werten die Ergebnisse der XRD in Form einer Peak-Intensi-

tats-Methode aus. Sie machen jedoch nur Angaben zum Gehalt an Illit, Illit-Wechsellagerun-

gen, Vermikulit und Smektit. Die zu 100% fehlenden Gehalte an Quarz, Kaolinit sowie

primarem und sekundarem Chlorit werden nicht mitgeteilt. Reuter u. Leinweber (1989) be-

nutzen die Intensitatsabnahme des 1,4 nm-peaks nach Glycerinbelegung des Mg-Praparates

(auch ohne Intensitatszunahme oder diskretes Signal bei 1,76 nm) als ein Maß fur den Smek-

titgehalt. Damit erfassen sie auch sogenannte ,,instabile Phasen‘‘ und beziehen sich damit auf

Tributh (1987). So erklart sich der von Reuter u. Leinweber (1989) diagnostizierte Smektit-

gehalt. Durch Verrechung der Gehalte der anderen Minerale auf 100% verschieben sich alle

Ergebnisse entsprechend. Tributh (1976, 1987) bezeichnet die uber 1,76 nm aufweitenden

Minerale (,,unendlich aufweitende‘‘) als ,,instabile Phasen‘‘. Er beschreibt diese Mineralver-

anderung im basenarmen Milieu einer Parabraunerde. Die in der Schwarzerde von Bad

Lauchstadt gemessenen pH-Werte und der Belag der Austauscher (Tab. III) machen eine

solche Entwicklung am Untersuchungsstandort unwahrscheinlich.

TABELLE IV Oxidgehalt der A-Horizonte an ausgewahlten Elementen [Content of selected elements in thetopsoils plotted as oxides].

SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O CaO MgO Na2O

Probe g/kgFeinerde‘‘18’’ ungedungt 697,5a 130,8a 44,8a 32,4a 14,5a 11,6a 6,5a

‘‘1’’ gedungt 686,8b 127,8a 42,9b 33,1a 16,8b 11,6a 6,7a

Silikatische Tonfraktion*‘‘18’’ 6–18 Ton 531,4a 221,3 65,4 39,0 1,6 23,0 1,3‘‘1’’ 6–1 Ton 518,3a 219,2a 74,1 40,2 2,0 24,2 1,0

a,bsignifikanter Unterschied (p< 0.05, n¼ 4); *Fraktion <2 mm, organische Substanz, pedogene Oxide und Carbonate beseitigt.

TABELLE V Gehalte der A-Horizonte an pedogenen Oxiden (Dithionitextrakt) [Content of pedogene oxides inthe topsoils (Dithionite-extraktion)].

Fed Ald Sid Mnd

Probe g/kg‘‘18’’ ungedungt 6,9 1,0 1,4 0,5cV* 3,4 15,0 6,4 4,1‘‘1’’ gedungt 6,5 0,9 1,4 0,5cV* 4,1 12,1 3,4 3,7

*cV¼Variationskoeffizient (n¼ 4).

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Dultz (1998) nutzt XRD, Infrarotspektroskopie und chemische Zusammensetzung der Pro-

ben zur Quantifizierung des Mineralbestandes der Tonfraktion. Er bezieht die mit verschie-

denen Methoden ermittelten Mineralgehalte auf 100%. Im ersten Schritt stellt er die Gehalte

von Quarz, Kaolinit und Alkalifeldspaten mittels Infrarotspektroskopie fest. Die gefundenen

Gehalte zieht er von 100% des Gesamtmineralbestandes ab. Danach benutzt er die K-Gehalte

zur Berechnung eines normativen Illitgehaltes. Er setzt dabei mit 8,6% einen recht

hohen Wert fur den K-Gehalt ein. Dieser Wert kann aber bei Illiten sehr stark schwanken.

Von anderen Autoren werden ausnahmslos niedrigere K-Gehalte fur Illite angegeben

(Tab. VI).

Auf den zu 100% verbleibenden Rest setzt Dultz (1998) vollstandig den Vermikulit, da er

weder einen diagnostischen Smektit-Peak (Mg-Gly-Praparat: 1,76 nm) noch einen Chlorit-

Peak (K-550 �C-Praparat: 1,4 nm) findet. Durch die Annahme hoher K-Gehalte der Illite

sind deshalb sowohl der geringe Illit-Gehalt als auch der hohe Vermikulit-Gehalt bei Dultz

(1998) zu erklaren.

Kretschmann und Peschke (1989) machen keine Angaben zur Methodik ihrer Quanti-

fizierung.

Die aufgefuhrten methodischen Probleme, welche die Arbeiten anderer Autoren zum

Bodenmineralbestand in Bad Lauchstadt betreffen, haben wir durch das von uns angewandte

Verfahren umgangen. Dennoch sind auch bei unserem Vorgehen methodische Unzu-

langlichkeiten zu diskutieren.

In Anlehnung an Tributh (1991) wurde der Quarz zum Normieren der Rontgenaufnahmen

benutzt. Diese Vorgehensweise wird z.B. von Moore und Reynolds (1997) abgelehnt. Fur

Minerale, die eine bevorzugte Orientierung entlang einer Gitterebene aufweisen, sind in Tex-

turpraparaten stets hohere Intensitaten zu erwarten, als fur Minerale, die im gleichen Praparat

nicht entlang dieser Vorzugsachse orientiert sind. Da Quarz kein Schichtsilikat ist, kann er im

Texturpraparat nicht entlang der hkl 001 eingeregelt werden.

Das Gegenteil gilt fur Pulverpraparate. Daraus erklart sich die große Diskrepanz zwischen

den im Pulverpraparat ermittelten Glimmergehalten und den in der Tonfraktion ermittelten

Illitgehalten. Ausgehend von 22 bzw. 23% Ton (Abb. 2) und 76 bzw. 77% Illit (Tab. III)

errechnet sich fur die Feinerde ein Illit/Glimmer-Gehalt von> 17 bzw. 18%. Die im Pulver-

praparat ermittelten Glimmergehalte betragen jedoch nur 6 bzw. 7%!

Hinzu kommt, dass der Habitus und die Große der Mineralkorner variieren, mithin auch

nicht alle Schichtsilikate ideale Schichtstrukturen entlang der 001-Ebene ausbilden. Deshalb

kann fur Mischproben kein vollstandig texturfreies Praparat hergestellt werden. Dies ist aber

eine der Annahmen bei der Benutzung von MIFs entsprechend der Anleitung von Tributh

(1991). Bei der Anwendung von MIFs ist daneben kritisch, dass die Faktoren von homoge-

TABELLE VI K-Gehalte von Lagerstatten- und Boden-Illiten [K-Content of Illites in deposits and soils].

LokalitatenK-GehalteGew. -% Quelle

Mittel (ohne Angaben zu Lokalitaten) 1,7–7,5 Rosler (1979)Lagerstatten

Mittel (verschiedene Lokalitaten, USA) 5,3–7,5 Hower & Mowatt (1966)Boden

Mittel (ohne Angaben zu Lokalitaten) 3,3–5,8 Schwertmann (1998)Parabraunerden aus Loss (Sud- und

Mittelniedersachsen, Nordhessen)4,2–6,1 Tarrah et al. (2000)

236 S. DREIBRODT et al.

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nen Standardmineralen ausgehen. In Boden liegen die Tonminerale jedoch in Abhangigkeit

von Verwitterungsprozessen und Ausgangsgestein in unbekannten Entwicklungsstadien vor.

Weiterhin gelten die verwendeten empirischen Faktoren im engeren Sinne nur fur die Stan-

dardminerale, auf deren Basis sie ermittelt wurden. Die oben dargestellten Resultate der

semiquantitativen Mineranalyse stellen deshalb nur eine Schatzung der tatsachlichen

Gehalte dar.

In Bezug auf die Fragestellung der Untersuchung- Hat eine Mineralveranderung stattge-

funden?- ist die Gute der Quantifizierung nicht vordergrundig. Wichtig ist vor allem, alle

Proben mit einer reproduzierbaren qualitativen und vergleichbaren Methodik untersucht zu

haben. Das ist durch unser Vorgehen gewahrleistet.

Der Befund einer ausgebliebenen Mineralveranderung und eines vernachlassigbaren

K-Entzuges wird durch die geringen Unterschiede im Elementgehalt der untersuchten Va-

rianten (Tab. V) gestutzt. Die ausgebliebene Dungungszufuhr hat zu keiner signifikanten Ver-

ringerung des K-Gesamtgehaltes der Feinerde oder der Tonfraktion gefuhrt.

Vergleicht man die Werte der Feinerde mit den in Tabelle V dargestellten Elementgehalten

fur je eine silikatische Tonprobe der Flachen ,,18‘‘ und ,,1‘‘ erhalt man Hinweise auf die Bin-

dungsformen der einzelnen Elemente. So sind die starke Abnahme des Si-Gehaltes und die

Anreicherung des Al in der silikatischen Tonfraktion durch Abnahme des Quarzgehaltes und

Zunahme der Tonminerale (im engeren Sinne) bedingt. Aus demselben Grund ist auch Mg in

der Tonfraktion stark angereichert. Die sehr niedrigen Ca- und Na-Gehalte im Ton zeigen an,

daß diese Elemente nahezu vollstandig in Feldspaten gebunden sind, die in der Tonfraktion

fehlen. Fe liegt teilweise, Mn vollstandig in Form pedogener Oxide vor.

Da der Gehalt an Feldspaten in der Tonfraktion zu vernachlassigen ist, kann der K-Gehalt

des Tones vollstandig dem Illit zuordnet werden. Errechnet man aus diesem Wert (Tab. V)

und dem ermittelten Illitgehalt der Tonfraktion (Tab. IV) den K-Gehalt der Illite, so erhalt

man fur die untersuchten Varianten Werte von 4,3 bzw. 4,8% K. Das liegt im zu erwartenden

Rahmen fur Boden-Illite (Tab. VI).

Der Gehalt an pedogen Oxiden (Tab. V) unterscheidet sich nicht signifikant zwischen den

untersuchten Varianten. Das kann als Zeiger ahnlicher Verwitterungsintensitat in den Boden

der verglichenen Varianten interpretiert werden.

Ein weiteres Argument liefert der bereits oben diskutierte, kaum veranderte Wert der

KAKpot der silikatischen Tonfraktionen der unterschiedlichen Behandlungen.

Trotz langjahrig verschiedener K-Dungung (Tab. VII) unterscheiden sich die gepruften

Varianten ,,1‘‘ und ,,18‘‘ hinsichtlich des Mineralkorpers nicht.

Unter vergleichbaren Bedingungen sind an anderen Standorten Mineralveranderungen

infolge K-Entzuges durch die Pflanzen festgestellt worden (z.B. Tributh 1981; Tributh

et al., 1987; Moberg u. Nielsen, 1983; Nielsen u. Moberg, 1984; Leinweber u. Reuter,

TABELLE VII K-Dungung der untersuchten Flachen (1961–1999, mineralische [min.], organische [org.] undgesamte [ges.] Gaben; geandert nach Korschens [1996]) [K-Fertilisation of the investigated samples 1961–1999;mineral fertilisation [min.], organic manure [org.] and total [ges.] amount; modified after Korschens (1996)].

1961–1970 1971–1980 1981 1982–1999

Variante min. org. ges. min. org. ges. min. org. ges. min. org. ges.

‘‘18’’ ungedungt 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0‘‘1’’ gedungt 83 102 185 83 98 181 58 99 157 25 91 116

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1989). Bereits Schwertmann (1964) postulierte eine Entwicklungsreihe Glimmer-Illit-Vermi-

kulit-Smektit infolge K-Entzugen wahrend der Verwitterung.

Das Ausbleiben einer solchen Entwicklung in dieser Untersuchung kann mit einem fehlen-

den oder zu geringen K-Entzug begrundet werden.

Der fur Mineralveranderungen zu geringe K-Entzug wird durch errechnete K-Bilanzen

offensichtlich. So zeigt Tabelle VIII, dass sowohl die Absolutwerte des K-Entzuges als

auch die Unterschiede zwischen Varianten bedeutend kleiner sind als die von anderen Auto-

ren angefuhrten K-Entzuge bei Mineralveranderungen.

Zusatzlich vermutet Korschens (1996) atmogene Eintrage von ca. 50 kg K/ha * a aus dem

20 km sudwestlich gelegenen Zementwerk fur die letzten Jahrzehnte. Die Windverhaltnisse

im Untersuchungsraum (Doring et al., 1996) und am Standort (Tab. IX) lassen Eintrage

dieses Emittenten moglich erscheinen.

Eintrage in der von Korschens (1996) angegebenen Hohe wurden die berechneten Entzuge

vollstandig ausgleichen und somit den mineralogischen Status quo erklaren.

FAZIT

Es gibt einen texturellen Gradienten innerhalb der Versuchsflache. Dies kann durch

Unterschiede des Ausgangsmaterials innerhalb der Flache erklart werden. Umlagerungen

durch Winderosion konnen jedoch auch nicht vollkommen ausgeschlossen werden.

TABELLE VIII K-Bilanz im Vergleich mit Standorten mit nachgewiesener Mineralveranderung [K-budgetcompared with sites of known mineral alteration].

K-Bilanzen (Mittelwerte)Varianten Quelle kg ha� 1 a� 1

Bad Lauchstadt Korschens (1996) �40*‘‘1’’ gedungt (NPK þ Stallmist) (Mittel 1961–1994)‘‘18’’ Nullvariante (98 a) �45*Rauischholzhausen Tributh (1981)NPK �30NP �90Verschiedene danische Boden Moberg u. Nielsen (1983) �50 bis �90

*Errechnet aus K-Gehalt des Erntegutes, Erntemenge und Dungergaben.

TABELLE IX Windrichtungen in Bad Lauchstadt in 10 m Hohe(19.8.2000–31.5.2001, Quelle: UFZ Leipzig-Halle) [Data for WindDirection, 10 m (19.8.2000–31.5.2001, source: UFZ Leipzig-Halle)].

Tage> 2,5 m/sWindrichtung %

N-NO 7NO-O 7O-SO 5SO-S 12S-SW 32SW-W 21W-NW 7NW-N 10

238 S. DREIBRODT et al.

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Die Tonfraktion der Boden des Statischen Dauerdungungsversuches V120 Bad Lauchstadt

ist von Illiten dominiert. Daneben sind Quarz, Kaolinit und primare Chlorite vorhanden.

Diese Minerale sind auch quantitativ in allen untersuchten Proben in ahnlichen Mengen

enthalten. Es lasst sich keine bewirtschaftungsinduzierte Veranderung im Mineralbestand

der Tonfraktion nachweisen. Dies ist auf geringe K-Entzuge durch die Pflanzen zu-

ruckzufuhren. Zudem sind die K-Entzuge voraussichtlich durch atmogene Eintrage kompen-

siert worden. Es ist nicht auszuschliessen, dass neben K auch andere Nahrelemente

eingetragen wurden. Deshalb mussen Anstrengungen zur stofflich-zeitlichen Quantifizierung

der atmogenen Deposition unternommen werden, damit Ergebnisse des Versuches fur die

Fragestellungen des SPP 1090 korrekt interpretiert werden konnen.

DANK

Das Vorhaben wird durch die DFG (KL 1139/3-1) gefordert.

Literatur

[1] Blakemore, L.C., Searle, P.L., Daly, B.K. (1987). Methods for Chemical Analysis of Soils, Scientific Report 80.New Zealand Soil Bureau, Department of Scientific and Industrial Research, New Zealand.

[2] Bouwer, C.A., Reitemeier, R.F., Fireman, R. (1952). Exchangeable cation analysis of saline and alkali soils. SoilScience, 73(5), 251–261.

[3] Doring, J., Muller, J., Jorn, M., Neubert, S., Pannicke, I., Wedekind, G., Schurigt, J. (1995). KlimatischeKennzeichnung des Mitteldeutschen Schwarzerdegebietes. In Korschens, M., Mahn, E.-G. (Eds.), Strategienzur Regeneration belasteter Agrarokosysteme des Mitteldeutschen Schwarzerdegebietes. Teubner Verlag,Stuttgart, S. 533–568.

[4] Dultz, S. (1998). Ergebniszusammenstellung zur Bestimmung der mineralogischen Zusammensetzung derTonfraktion von Bodenproben aus Dauerdungungsversuchen (unveroffentlicht).

[5] Gjems, O. (1967). Studies on Clay Minerals and Clay-mineral Formation in Soil Profiles in Scandinavia.Vollebekk, Norway.

[6] Heim, D. (1990). Ton und Tonminerale. Enke Verlag, Stuttgart.[7] Hower, J., Mowatt, T.C. (1966). The mineralogy of illites and mixed-layer illite/montmorillonites. The

American Mineralogist, 51, S. 825–854.[8] Kiem, R., Knicker, H., Korschens, M., Kogel-Knabner, I. (2000). Refractory organic carbon in C-depleted

arable soils, as studied by 13C-NMR spectroscopy and carbohydrate analysis. Organic Geochemistry, 31(5),655–668.

[9] Korschens, M. (Hrsg.) (1994). Der Statische Dungungsversuch Bad Lauchstadt nach 90 Jahren. TeubnerVerlag, Stuttgart.

[10] Korschens, M. (1996). Probleme der P- und K-Anwendung Novi izzivi v Peljedelstvu. Zbornik simpozijaRadenci 9. -10. Proceedings of Symposium, Ljubljana, dezembra 1996, S. 15–24.

[11] Korschens, M., Eich, D. (1990). Der Statische Versuch Lauchstadt Dauerfeldversuche. Akademie derLandwirtschaftswissenschaften der DDR, Berlin, S-7-23.

[12] Kretschmann, S., Peschke, H. (1990). Zum C- und N-Status der Extremvarianten von Dauerversuchen derDDR. Tagungsbericht Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der DDR, Berlin, 5. 161–167

[13] Laves, D., Jahn, G. (1972). Zur quantitativen rontgenographischen Bodenton- Mineralanalyse. Arch. Acker-,Pflanzenbau, Bodenkunde, 16, S. 735–739.

[14] Leinweber, P., Reuter, G. (1989). Influence of various fertilisation on the mineralogical composition of clayfractions in long term field experiments, Z. Pflanzenernhr. Bodenk., 152, S. 373–377.

[15] Martin, J.P., Haider, K. Influence of mineral colloids on the turnover rates of soil organic carbon. In: Huang,P.M., Schnitzer, M. (Eds.), Interactions of Soil Minerals with Natural Organics and Microbes. Soil Sci. Soc. Am.Spec. Pub., 17, S. 283–304.

[16] Moberg, J.P., Nielsen, D.J. (1983). Mineralogical changes in soils used for potassium-depletion experiments forsome years in pots and in the field. Acta Agric. Scand., 33, S. 21–27.

[17] Moore, D.M., Reynolds, R.C. (1997). X-Ray Diffraction and the Analysis of Clay Minerals. Oxford UniversityPress.

[18] Nielsen, D.J., Moberg, J.P. (1984). The influence of K-depletion on mineralogical changes in pedons of twofield experiments and soils from four pot experiments. Acta Agric. Scand., 23, S. 391–399.

[19] Ottner, F., Gier, S., Kuderna, M., Schwaighofer, B. (2000). Results of an inter- laboratory comparision ofmethods for quantitative clay analysis. Clay Science, 17, S. 223–243.

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18 1

0 O

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014

[20] Reuter, G., Leinweber, P. (1989). Die Ton- und Feinschluffminerale der Boden von 8 Dauerfeldversuchen derDDR. Arch. Acker-, Pflanzenbau, Bodenkunde, 33(11), S. 651–659.

[21] Rosler, H.J. (1979). Lehrbuch der Mineralogie. Deutscher Verlag for Grundstoffindustrie, Leipzig.[22] Schlichting, E., Blume, H.P., Stahr, K. (1995). Bodenkundliches Praktikum. Blackwell Wissenschafts-Verlag,

Berlin.[23] Schwertmann, U. (1998). Anorganische Komponenten der Boden- Minerale und Gesteine. In: Scheffer, F.,

Schachtschabel, P. (Eds.), Lehrbuch der Bodenkunde, Enke Verlag, Stuttgart, S. 5–44.[24] Schwertmann, U. (1964). Neuere Ergebnisse auf dem Gebiet der Tonmineralogie von Boden. Landw.

Forschung, Sonderheft 18, S. 33–42.[25] Tarrah, J., Meiwes, K.J., Meesenburg, H. (2000). Normative calculation of minerals in North German Loess

soils using the modified CIPW norm. Z. Pflanzenernahr. Bodenk., 163, S. 307–312.[26] Tributh, H. (1981). Erste Ergebnisse uber die Reduzierung der lllitgehalte durch Kaliumentzug der Pflanzen.

Mittelgn. Dtsch. Bodenkdl. Gesellsch., 32, S. 827–834.[27] Tributh, H. (1987). Development of K containing Minerals during Weathering and Suitable Methods for their

Determination. In: Proceedings of the 20th Colloquium of the International Potash Institute held in Baden beiWien, S. 65–83.

[28] Tributh, H., Boguslawski, E.v., Lieres, A.v., Steffens, D., Mengel, K. (1987) Effect of potassium removal bycrops on transformation of illitic clay minerals, Soil Sci., 143, S. 404–409.

[29] Tributh, H., Lagaly, G.A. (1986a). Aufbereitung und Identifizierung von Boden- und Lagerstattentonen I, GITFachzeitschrift fur das Laboratorium, 30, S. 524–529.

[30] Tributh, H., Lagaly, G.A. (1986). Aufbereitung und Identifizierung von Boden- und Lagersattentonen II, GITFachzeitschrift fur das Laboratorium, 30, S. 771–776.

[31] Tributh, H. (1991). Qualitative und ‘‘quantitative’’ Bestimmung der Tonminerale in Bodentonen. In: Tributh, H,Lagaly, G. (Hrsg.), Identifizierung und Charakterisierung von Tonmineralen. Berichte der Deutschen Ton- undTonmineralgruppe e.V., S. 37–85.

[32] Whitton, J.S., Churchman, G.J. (1987) Standard methods for mineral analysis of soil survey samples forcharacterisation and classification in NZ Soil Bureau, NZ Soil Bureau Scientific Report 79.

240 S. DREIBRODT et al.

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