Die Böden auf dem Festland, der sog. "terra-firme" in der Region um Manaus sind stark chemisch verwittert, tonreich und weisen vor allem im Unterboden eine sehr niedrige Kationenaustauschkapazität auf. In den Agrar- und Waldökosystemen Zentralamazoniens sind Termiten (Isoptera), Ameisen (Formicidae) und Regenwürmer (Oligochaeta) die häufigsten und wichtige Vertreter der Boden-Makrofauna. Diese spielt eine wichtige Rolle beim Abbau der pflanzlichen Bestandesabfälle und beim Einbau der entstehenden organischen Substanz im Boden. Dies eröffnet die Möglichkeit, durch die Erhöhung der Menge organischer Substanz die Kationenaustauschkapazität entscheidend zu erhöhen, das Bodengefüge zu verbessern und eine gezielte Düngung ökonomisch rentabel zu machen.

An verschiedenen Bodenprofilen soll hier exemplarisch aufgezeigt werden, wie Ameisen, Termiten und Regenwürmer durch die Anlage von Gängen und Kammern sowie den Einbau organischer Substanz bodenphysikalische (vor allem Bodengefüge) und bodenchemische (vor allem Kationenaustauschkapazität) Parameter beeinflussen und die Standorteigenschaften verbessern können. Farbtracer-Experimente machen außerdem präferenzielle Fließwege des Regenwassers kenntlich und damit die potentielle Verteilung von Mineraldünger sichtbar.

Untersuchungsgebiet
Die Farbtracer-Versuche und die Probennahme für bodenchemische und mikromorphologische Untersuchungen wurden auf dem Gelände des agroforstwirtschaftlichen Forschungszentrums "Centro de Pesquisa Agroflorestal da Amazônia Ocidental" (CPAA) durchgeführt, das dem brasilianischen Forschungsinstitut für Landwirtschaft und Viehzucht, der EMBRAPA (Empresa Brasileira de Pesqisa Agropecuaria) angehört und dem brasilianischen Landwirtschaftsministerium unterstellt ist. 

Das Gelände der EMBRAPA-Amaznia Ocidental liegt auf 3° 8' südlicher Breite und 59° 52' westlicher Länge etwa 30 km nordöstlich von Manaus im brasilianischen Bundesstaat Amazonas und umfasst eine Fläche von rund 50 km². Bei dem Gelände, das 40 bis 50 m über NN liegt, handelt es sich um einen terra-firme-Standort, der nicht jahreszeitlichen Überflutungen durch Flüsse ausgesetzt ist und dessen natürliche Vegetation aus einem typisch tropischen Regenwald besteht. Das Klima ist immerfeucht-tropisch mit einer Jahresdurchschnittstemperatur von 26 Grad Celsius (Jahresamplitude unter 2 Grad) und einer Niederschlagsmenge von 2600 mm pro Jahr im langjährigen Mittel. Bei den Böden in dieser Region handelt es sich um für die Tropen typische Xanthic Ferralsole (FAO-Klassifikation), die sich aus tertiären Sedimenten (überwiegend Sandsteine) entwickelt haben. Sie sind in allen Tiefen stark tonhaltig und weisen eine Pseudosand-Struktur auf. Unter einem geringmächtigen humosen Oberboden (durchschnittlich 2 bis 5 cm mächtig) folgt ein homogener gelblicher Unterboden.

Das Versuchsgelände des Projekts, auf dem die Untersuchungen größtenteils durchgeführt wurden, liegt auf dem Gelände der EMBRAPA Amazônia Ocidental, umfasst eine Fläche von ca. 19 Hektar und ist fast vollständig von Primär- und Sekundärwald umgeben.

Material und Methoden

Durch die Anwendung eines Farbtracers (Brilliant Blue FCF, C.I. 42090) konnten präferentielle Fliesswege entlang biogener Strukturen markiert werden. Für die Tracerversuche wurden in einem Zeitraum von Mai bis September 2002 sowie im Mai und Juni 2003 in sieben Kulturflächen (Kokos, Cupuaçu, Urucum, Pueraria, Pupunha, Seringueira Monokultur und in Grasland) und in beiden Primärwaldflächen Profilgruben angelegt (3 Profile pro Kultur, also insgesamt 24 Profile):

Jeweils in drei 2x2 m großen markierten Flächen wurde 1 m² nach Beseitigung der Vegetation und Streuauflage und Anfeuchtung der Bodenoberfläche mit 80 Litern Farblösung (4 g Brilliant Blue pro Liter) über 30 Minuten mit Gießkannen beregnet. Nach wenigen Stunden wurde angrenzend an die mit Farbtracer angefärbte Fläche eine Grube etwas tiefer als 1 m ausgehoben und das entstandene Profil in Richtung des angefärbten Bereichs angeschnitten. Die angeschnittenen Profile wurden in einer Standardprozedur digital fotografiert und die Aufnahmen in einer automatisierten Prozedur für eine quantitative Analyse der eingefärbten Bereiche (Fließwege) zur Erfassung der Tiefenverlagerung von durch etwaige Düngung aufgebrachten Nährstoffen aufbereitet.

Aus der sehr umfangreichen Dokumentation der Arbeiten an Bodenprofilen sollen hier an exemplarischen Bildern erste Ergebnisse der Untersuchungen  veranschaulicht werden.