Suitability of soil electrical conductivity as an indicator of soil nitrate status in relation to vegetable cultivation practices in the Yangtze River Delta of China | Eignung der elektrischen Leitfähigkeit als Indikator für den Nitratgehalt im Boden in Gemüseanbaugebieten des Yangtze Flussdeltas in China

German. In Bodenproben von Feldern auf denen Gemüse im Freiland und unter Folientunneln angebaut wurde, wurden elektrische Leitfähigkeit (EC), pH, NO3-N, NH4-N, Gesamt-N und der Gehalt an organischer Substanz bestimmt. Das Anbauverfahren hatte keinen Einfluss auf den pH-Wert im Boden. Böden unter Folientunneln wiesen mit 462,5 µS/cm eine signifikant höhere elektrische Leitfähigkeit auf als Böden im Freiland (251,2 µS/cm). Ungefähr ein Drittel (35 %) aller Proben unter Folientunneln und 9 % im Freiland wiesen mit >500 µS/cm eine sekundäre Versalzung auf. Bereits nach 4 Jahren kontinuierlichen Gemüseanbaus wurde der kritische Wert von 500 µS/cm überschritten. Es wurde eine hochsignifikante Korrelation (p< 0,001) zwischen NO3-N und EC unabhängig vom Anbauverfahren ermittelt, sofern die EC-Werte< 500 µS/cm lagen. Bei höheren EC-Werten bestand hingegen keine signifikante Beziehung. Der NO3-N Gehalt im Boden hatte einen starken Einfluss auf die elektrische Leitfähigkeit, während NO3-N für das komplexe Phänomen der sekundären Versalzung nur eine untergeordnete Rolle spielt. Dies bedeutet, dass eine Reduzierung des N-Düngemitteleinsatzes in diesem Produktionssystem nicht ausreichend ist, um die EC-Werte zu senken. Die elektrische Leitfähigkeit könnte nicht nur als Indikator für exzessive NO3-N Gehalte im Boden, sondern auch als Orientierungswert für standortspezifische N-Gaben dienen. Auf diese Weise ließen sich Ertrags- und Qualitätsparameter des Gemüses verbessern und die umweltbeeinträchtigende Wirkung durch den Austrag von N in Gewässer signifikant reduzieren.

English. In soil samples from sites where vegetables were grown in foil tunnels and open fields. Chemical soil analysis comprised the parameters electrical conductivity (EC), pH, NO3-N, NH4-N, total N and organic matter. Cultivation practices had no influence on soil pH values. In comparison, EC was significantly higher with 462.5 µS/cm in soils under foil tunnels than in open fields with a mean value of 251.2 µS/cm. About one third (35 %) of all samples showed secondary salinization with EC values >500 µS/cm under foil tunnels, and still 9 % of all samples from field-grown vegetables. Soil EC values increased with the time period of vegetable growing and exceeded 500 µS/cm after more than 4 years of continuous cultivation. A highly significant correlation p< 0.001) was determined between soil NO3-N and soil EC irrespective of the cultivation practice if EC was<500 µS/cm, while no relationship existed in soils with EC values >500 µS/cm. The results suggest that NO3-N is a main factor influencing EC values, but NO3-N is of minor relevance for the complex phenomenon of secondary salinization as found in soils under foil tunnels. This implies that a reduction of the N fertilizer input is not sufficient to decrease EC values in these production units. Soil EC values might be used as an indicator for excessive NO3-N soil contents and as a benchmark for calculating site-specific N rates. Thus crop productivity and quality parameters of vegetables can be improved and environmental burdens, for example N loads to water bodies significantly reduced.