Veränderungen in der stofflichen Zusammensetzung von Buchenstreu und Gerstenstroh beim Abbau unter Laborbedingungen

Buchenstreu und Gerstenstroh wurden bei 20°C und 70% Wasserkapazitat in Gegenwart und Abwesenheit von kunstlichem „Boden” und Regenwurmern (Eisenia fetida) inkubiert. Das Verhalten von Aschegehalt und C/N-Verhaltnis im Versuchsverlauf verwies bei Buchenstreu auf eine anfangliche Beschleunigung und spatere Verzogerung der Umsetzungsprozesse durch E. fetida; auf langere Sicht entwickelte sich ein Trend zur Stabilisierung der organischen Substanz (OS) durch die Regenwurm-Aktivitat. Bei Gerstenstroh kam dagegen durchweg eine wurmbedingte Abbauforderung zum Tragen. Annahernd 80% der OS von Streu und Stroh konnten naschemisch nachgewiesen werden. Allein 70% entfielen auf Polysaccharide und Lignin, 10% auf Lipide und Protein. Im Laufe der Zersetzung verringerte sich der Anteil der rein pflanzenburtigen Komponenten Cellulose und Lignin teilweise betrachtlich; gleichzeitig gewannen auch mikrobiell synthetisierte Stoffgruppen wie Nichtcellulosische Polysaccharide und Protein zunehmend an Bedeutung. Die Quotienten aus Nichtcellulosischen Polysacchariden und Cellulose (NCQ) bzw. Lignin und Cellulose (LCQ), sowie die Saure-Aldehyd-Verhaltnisse (ac/al)v und (ac/al)s im Restlignin reflektierten gut das Voranschreiten des mikrobiellen Buchenstreu-Abbaus. Der Zersetzungsgrad des Laubmaterials entsprach in allen Testgliedern nach Versuchsabbruch jenem eines Of-Oh-Ubergangshorizontes aus Buchenstreu. Im Falle von Gerstenstroh erwiesen sich die Parameter (ac/al)v,s als nicht anwendbar; NCQ und LCQ behielten jedoch ihre Aussagekraft. Chemical changes of beech litter and barley straw during decomposition under laboratory conditions Beech litter and barley straw were incubated at 20°C and 70% of maximum water holding capacity in the presence and absence of artificial “soil” and earthworms (Eisenia fetida). Results show that beech litter biodegradation was enhanced by E. fetida during the first part, but delayed in later stages of the incubation period, as indicated by the changes of ash contents and C-to-N ratios with progressive decomposition. In the long run the organic matter (OM) of beech litter tended to be stabilised through the action of worms. In contrast, for barley straw a more intense biodegradation was observed in the presence of E. fetida throughout the experiment. Almost 80% of litter and straw OM could be identified by means of wet chemical degradation methods (70% polysaccharides, lignin; 10% lipids, protein). The proportion of the exclusively plant-derived constituents cellulose and lignin showed a partly strong decrease with progressive decomposition; simultaneously the contents of also microbially synthesised components such as non-cellulosic polysaccharides and protein increased. Changes of the non-cellulosic polysaccharide-cellulose-quotients (NCQ), lignin-cellulose-quotients (LCQ), and acid-to-aldehyde ratios (ac/al)v and (ac/al)s in the residual lignin reflected well the litter decomposition process. At the end of the experiment - irrespective of treatments - the degree of beech litter biodegradation was comparable to that of Of-Oh transitional layers in beech-derived forest humus profiles. In the case of barley straw only NCQ and LCQ, but not (ac/al)v,s were valuable parameters for the characterisation of the decomposition process.