Um robuste Aussagen hinsichtlich THG-Emissionen aus landwirtschaftlich genutzten Böden zu erfassen, berücksichtigte die systematische Literaturrecherche nur Studien, in denen N2Ound/oder CH4-Emissionen in Feldversuchen gemessen und in «peer-review» Zeitschriften publiziert wurden. Um die Anzahl der aussagekräftigen Studien zu erhöhen, wurden nicht nur Messungen in der Schweiz zugelassen, sondern auch Messungen aus pedoklimatisch ähnlichen Regionen wie Süddeutschland, Österreich und Ostfrankreich. Die Messdauer der 30 identifizierten Studien schwankte zwischen 2 und 18 Monaten. Emissionsmessungen einer Vegetationsperiode lassen sich in der Regel jedoch nicht auf das Gesamtjahr extrapolieren. Da die Messperiode meist bewusst in Zeiträume hoher N2O-Emissionen gelegt werden, würden die errechneten Jahresemissionen überschätzt. Je nach Intensität der Frost-Tau-Zyklen können die Winteremissionen zudem bis zu 50 Prozent der Gesamtemissionen ausmachen. Um die Vergleichbarkeit zu gewährleisten können, wurden für die Metaanalyse daher nur Studien berücksichtigt, denen Jahresdaten für N2O- und CH4-Emissionen entnommen werden konnten. Aufgrund dieses Kriteriums mussten 10 Studien ausgeschlossen werden. Übrig blieben 20 valide Studien mit 89 Jahresmessungen für N2O. Die meisten davon stammten von mineralischen Acker- und Graslandböden (66 bzw. 10 valide Jahresdaten). N2O-Jahresdaten von organischen Böden stammen von 6 Acker- und 12 Graslandstandorten.
Für die CH4-Emissionen konnten nur 5 Studien mit Jahresdaten identifiziert werden, weshalb von einer statistischen Analyse abgesehen wurde. Das gesetzte Ziel, wichtige Einflussgrössen für CH4 Emissionen quantitativ zu erfassen, konnte daher nicht weiterverfolgt werden. Die Quellen und Senken von CO2 und CH4 werden an dieser Stelle nicht weiter untersucht.
Die Berechnung der Mittelwerte der N2O-Jahresemissionen in organischen und mineralischen Acker- und Graslandböden zeigt die grosse Variabilität der N2O-Emissionen auf. Auf mineralischen Ackerböden wurden im Durchschnitt 3,88 kg N2O-N ha-1 Jahr-1 emittiert. Mit 3,15 kg N2O-N ha-1 Jahr-1 lag die Standardabweichung allerdings in derselben Grössenordnung. In dieser Nutzungskategorie wurden insgesamt 66 Jahresmessungen durchgeführt. Es ist deshalb davon auszugehen, dass die hohe Standardabweichung nicht ausschliesslich auf eine geringe Messanzahl zurückgeführt werden kann. Sowohl die verschiedenen Standorte als auch Temperatur- und Niederschlagsschwankungen zwischen den einzelnen Jahren sind Ursachen der hohen Standardabweichung bei den N2O-Emissionen. Die Resultate der Varianzanalyse weisen signifikant höhere N2O-Emissionen aus Ackerstandorten auf organischen Böden (14,92 ±20,93 kg N2O-N ha-1 Jahr-1) als auf mineralischen Böden (3,88 ±3,15 kg N2O-N ha-1 Jahr-1). Die starke Standortabhängigkeit verdeutlicht: Die Klimawirkung entwässerter organischer Ackerböden ist aufgrund der hohen Kohlenstoff- und Stickstoffmineralisierung überdurchschnittlich hoch.
Die Standardabweichung der N2O-Emissionen auf Graslandböden war sowohl auf mineralischen als auch auf organischen Standorten überdurchschnittlich hoch. Im Gegensatz zu Ackerstandorten konnten bei Grasland keine signifikant höheren N2O-Emissionen aus organischen Böden festgestellt werden. Neben der geringen Anzahl an Messreihen können die fehlenden Unterschiede durch das generell niedrigere Stickstoffdüngungsniveau auf Graslandstandorten erklärt werden. Auf mineralischen Böden beeinflusste die unterschiedliche Landnutzung die N2O-Jahresemissionen nicht signifikant.
Entsprechend der absoluten N2O-Jahresemissionen sind die berechneten N2O-Emissionsfaktoren für Acker- und Graslandnutzung auf mineralischen Böden signifikant niedriger als auf organischen Böden. Die N2O-Emissionsfaktoren mineralischer Böden waren mit 2,06 ± 2,66 % für Ackerböden und 1,45 ± 1,07 % für Graslandböden vergleichbar mit dem Emissionsfaktor, den das Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC angibt.
Um die treibenden Faktoren der N2O-Jahresemissionen zu identifizieren, wurde der Einfluss der einzelnen Bodenparameter mit Hilfe einer Korrelationsanalyse ermittelt. Die Ergebnisse zeigen für mineralische Ackerböden einen signifikanten Zusammenhang zwischen N2O-Jahresemissionen und der ausgebrachten Düngemenge sowie dem Boden-pH. Dies bestätigt den engen Zusammenhang zwischen Stickstoffverfügbarkeit und N2O-Emissionen und verdeutlicht die Bedeutung einer angepassten Düngung. Die Tatsache dass der Boden-pH auf regionaler Ebene über mehrere Jahre hinweg signifikant mit den N2O-Emissionen korreliert, verdeutlicht die Klimarelevanz eines stabilen Boden-pH. Im NFP 68-Projekt LACHGAS konnte gezeigt werden, dass eine bewirtschaftungsinduzierte Versauerung des Bodens zu einer Disfunktionalität der biologischen N2O-Reduktion führen kann. Aus Klimaschutzüberlegungen ist daher möglichst zu vermeiden, dass der Boden-pH unterhalb von 6 sinkt. Andere Korrelationen von N2O-Emissionen mit den begleitenden Bodenparametern waren auf mineralischen Ackerböden allerdings nicht signifikant. Somit lassen sich keine weiteren fundierten Schlüsse ziehen. Der Grund dafür ist vor allem in der geringes Anzahl Messungen zu suchen. Beispielsweise wurde nicht in allen Studien mit N2O-Jahresmessungen auf mineralischen Graslandböden der OBS-Gehalt bestimmt. Die Anzahl der validen Datenpunkte für die Korrelationsanalyse ist damit beschränkt. Trotz der geringen Anzahl an Messpunkten konnte für mineralische Graslandböden und die Nutzung von organischen Böden eine signifikante Korrelation der OBS-Gehalte mit den N2O-Emissionenbeobachtet werden.
