Nitrataustrag

Nitrataustrag unter Grünland- und Futterbausystemen in Deutschland

von der Deutschen Bundesstiftung für Umwelt (DBU) gefördertes Projekt zur "Bilanzierung des sickerwassergebundenen Nitrataustrags unter Grünland- und Futterbausystemen mit CoupModel zur Erweiterung von REPRO"

 

 

Zusammenfassung

Im Rahmen des von der DBU geförderten Stipendienschwerpunktes "Indikatoren für eine nachhaltige Landnutzung" werden für das Programm REPRO geeignete Indikatoren- und Bilanzierungskonzepte entwickelt und implemetiert, um die Nachhaltigkeit der Landwirtschaft auf Betriebsebene zu bewerten. Dieses Projekt befasst sich mit der Quantifizierung des Nitrataustrags unter standorttypischen Grünland- und Futterbausystemen an vier ausgewählten Standorten in Deutschland. -> ausführliche Informationen zum Projekt.

 

 

Überblick 

 

 

Beteiligte Mitarbeiter 

  • Dipl.-Geoökol. Yvonne Conrad (Konzeption und Durchführung)
  • StipendiatInnen im DBU-Schwerpunkt "Entwicklung von Indikatoren für eine nachhaltige Landnutzung" unter Leitung von Herrn Prof. Dr. Kurt-Jürgen Hülsbergen am WZW in Freising
  • Prof. Dr. Nicola Fohrer (Betreuung der Promotion)

 

 

Aktueller Status

  • Projektstart: 1. Januar 2006
  • Projektdauer: voraussichtlich bis 31.12.2008

 

 

Ausführliche Informationen zum Projekt

Stoffliche Belastungen aus der Landwirtschaft wirken sich negativ auf die natürlichen Schutzgüter Boden, Wasser, Luft und biologische Diversität aus, so dass sich für landwirtschaftliche Betriebe erhebliche Herausforderungen bezüglich ihrer Nachhaltigkeit ergeben. In diesem Zusammenhang erweist sich insbesondere die C/N-Dynamik im System Boden-Grundwasser als komplexes umweltrelevantes Problemfeld.

 

Eine Möglichkeit zur quantitativen Erfassung und Bewertung der Nachhaltigkeit landwirtschaftlicher Nutzungssysteme auf der Betriebsebene ist das auf Agrar-Unweltindikatoren basierende Modell REPRO. Eine wichtige Komponente für die Bewertung stellt die Betrachtung der C/N-Dynamik im Boden vor dem Hintergrund des Nitrataustrags in das Sicker- und Grundwasser dar. Hinsichtlich der Abbildung der C/N-Dynamik bietet REPRO verschiedene Bilanzansätze mit unterschiedlicher Komplexität. Im Bewertungssystem REPRO zeigen sich an dieser Stelle klare Einschränkungen bezüglich der Aussagefähigkeit bei Nutzungssystemen mit komplexer C/N-Dynamik, im Speziellen in Grünland- und Futterbau-Bewirtschaftungssystemen mit N-fixierendem Kleegras oder Luzerne als Bestandteil der Fruchtfolge. Durch Bodenbearbeitungsmaßnahmen induzierte Mineralisierungsschübe werden nicht exakt abgebildet (HÜLSBERGEN 2003), obwohl der Einfluss von umgebrochenen legumen Zwischenfrüchten auf die N-Dynamik im Boden und die Nachfrucht unbestritten hoch ist. Außerdem verursacht eine Mineralisierung unter ungünstigen Witterungs- und Bodenverhältnissen ein erhöhtes Auswaschungsrisiko für Stickstoff, speziell in Form von Nitrat. Diese komplexen Wechselwirkungen zwischen Boden und Pflanze werden derzeit in REPRO durch das Fehlen wesentlicher Prozessalgorithmen nicht genau abgebildet.

 

Anhand dieser Defizitbetrachtung leitet sich das Hauptziel der Arbeit ab, mit Hilfe des Bilanzierungsmodells CoupModel (JANSSON & KARLBERG 2004)

die Aussagekraft von REPRO im Falle von Nutzungssystemen mit komplexer C/N-Dynamik zu erhöhen. CoupModel weist durch seine modulare Struktur eine hohe Variabilität hinsichtlich der Abbildung von komplexen und weniger komplexen Systemen auf Grünland und im Futterbau auf. Da diese Nutzungssysteme auf mineralischen Böden weit verbreitet sind, wird durch die CoupModel-Simulationen ein tragfähiger Ansatz für verschiedene Standorte und Bewirtschaftungsformen entwickelt.

 

JANSSON P.-E. & L. KARLBERG 2004: coupled heat and mass transfer model for soil-plant-atmosphere systems. KTH Stockholm, Sweden.

Infos dazu gibt es als englische und deutsche Version.