{"id":23987,"date":"2023-07-13T15:24:39","date_gmt":"2023-07-13T13:24:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/23384-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:24:40","modified_gmt":"2023-07-13T13:24:40","slug":"23384-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/23384-01\/","title":{"rendered":"Verbundprojekt: Neue internetgest\u00fctzte Wege zur Optimierung der Stickstoffd\u00fcngung\nTeilprojekt: Wasserhaushalt"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Ziel des Gesamtprojektes ist die Realisierung von internetbasierten modellgest\u00fctzten Hinweisen zur D\u00fcngeplanung f\u00fcr landwirtschaftliche Nutzer, die mit minimalem Zeit- und Datenaufwand ein umsetzbares Ergebnis liefert &#8211; um eine Entlastung der Umwelt von N-Eintr\u00e4gen bzw. -Kontaminationen und eine Verringerung des Energieverbrauchs durch die Landwirtschaft zu erreichen. Da der Bodenwasserhaushalt au\u00dfer auf die N-Mineralisation auch direkten Einfluss auf Ertragsbildung, N-D\u00fcngerwirkung und N-Austrag mit dem Sickerwasser hat, sind zeitlich hoch aufl\u00f6sende Informationen zum Bodenwasserhaushalt wichtig. F\u00fcr die Simulationsrechnungen sind au\u00dferdem Bodenkennwerte wichtige Eingangsgr\u00f6\u00dfen. Aufgabe des Teilprojektes Bodenwasserhaushalt ist es deshalb ein automatisierbares Verfahren zur Bereitstellung von schlagbezogenen, zeitlich hoch aufl\u00f6senden Informationen zum Bodenwasserhaushalt zu entwickeln und Bodenkennwerte schlagbezogen auf Grundlage der Bodensch\u00e4tzungsdaten f\u00fcr alle Projektpartner zur Verf\u00fcgung zu stellen.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZun\u00e4chst wurden die Bodenkennwerte f\u00fcr die Referenzfl\u00e4chen ermittelt und die Wasserhaushaltsberechnungen durchgef\u00fchrt. Die Ergebnisse wurden als Monitoringdaten in ISIP und f\u00fcr die Projektpartner zur Verf\u00fcgung gestellt. Dazu wurden die Referenzfl\u00e4chen der Projektpartner nach Kartierung und Beprobung in das System eingebunden. Gleichzeit erfolgte aufbauend auf einem laufenden Ein-Speicher-Bodenwasserhaushaltsmodell eine Modellerweiterung und Anpassung an die Fragestellungen des Projektes. Dabei war in Hinblick auf einen sp\u00e4teren fl\u00e4chendeckenden Einsatz in ISIP die Verf\u00fcgbarkeit der Eingangsdaten zu ber\u00fccksichtigen. Entwickelt wurde deshalb ein relativ einfaches, auf der Bilanzierung des Bodenwasserhaushaltes beruhendes konzeptionelles Mehrspeichermodell. Die Kalibrierung des Bodenwasserhaushaltsmodells erfolgte anhand der Referenz-fl\u00e4chen des Verbundprojektes. Zur Validierung wurden Bodendauerbeobachtungsfl\u00e4chen mit Lysimetern des LBEG herangezogen. Als Verdunstungsmodell wurde das FAO-Verfahren zur Berechnung der Grasreferenzverdunstung integriert.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Bei dem am LBEG entwickelten Bodenwasserhaushaltsmodell handelt es sich um ein Mehrspeichermodell, das eine schlagbezogene t\u00e4gliche Berechnung des aktuell im Boden gespeicherten Wassers, des pflanzenverf\u00fcgbaren Bodenwassers sowie der t\u00e4glichen Sickerwasserrate f\u00fcr zurzeit drei Schichten (0-30 cm, 30-60 cm und 60 -90 cm) erm\u00f6glicht. (Die Anzahl der Schichten ist beliebig erweiterbar). Die Schichten im Modell sind als \u00dcberlaufspeicher konzipiert. Um die nat\u00fcrlichen Bedingungen besser abbilden zu k\u00f6nnen wird au\u00dferdem ber\u00fccksichtigt, dass  nach starken Niederschl\u00e4gen eine \u00dcbers\u00e4ttigung auftreten kann; au\u00dferdem wird unter bestimmten Bedingungen Sickerwasserbildung vor Erreichen der Feldkapazit\u00e4t zu gelassen. Die Berechnung erfolgt unter Ber\u00fccksichtigung der Bodeneigenschaften des Standortes, des t\u00e4glichen Niederschlages und der t\u00e4glichen aktuellen Verdunstung (berechnet aus der t\u00e4glich abgeleiteten Grasreferenzverdunstung, der Verdunstungsleistung der aktuellen Vegetation und des Bodenwasservorrats zur Ber\u00fccksichtigung von Trockenstress). Die unterschiedliche Durchwurzelungsintensit\u00e4t der Bodenschichten und die daraus resultierenden Unterschiede bei der Wasserentnahme durch die Pflanzen werden durch eine f\u00fcr das Modell entwickelte Wurzelverteilung ber\u00fccksichtigt.<br \/>\nDas Modell ist so konzipiert, dass sich die erforderlichen bodenkundlichen Kennwerte aus den Daten der digitalen Bodensch\u00e4tzung ableiten lassen. Die f\u00fcr die Verdunstungsberechnung erforderlichen Wetterdaten sowie die Niederschl\u00e4ge sind im Messumfang von zahlreichen Wetterstationen enthalten.<br \/>\nDie separate Berechnung des Bodenwasserhaushaltes f\u00fcr verschieden Schichten ist notwendig, weil der Bodenwassergehalt im humosen Oberboden eine wichtige Eingangsgr\u00f6\u00dfe zur Berechnung der Nettomineralisation ist. (s. Teilprojekt des Institut f\u00fcr Bodenkunde, Universit\u00e4t Hannover). Aussagen zum Gesamtbodenwasser sind in diesem Zusammenhang nicht nutzbar, da sich der Oberboden durch eine ausgepr\u00e4gte Dynamik der Wassergehalte auszeichnet.<br \/>\nDas Modell wurde anhand regelm\u00e4\u00dfiger Messungen der aktuellen Bodenwassergehalte auf den Referenzfl\u00e4chen (Borwede, H\u00f6ckelheim, Hohenschulen, Holtorfsloh, Poppenburg, K\u00f6nigslutter) (Messungen durch das LBEG und die LWK) kalibriert und an Bodendauerbeobachtungsfl\u00e4chen des LBEG als weitere Vergleichsstandorte (Messungen durch das LBEG) validiert.<br \/>\nAuf Grundlage der simulierten Bodenwassergehalte und Sickerwasserraten k\u00f6nnen unter Ber\u00fccksichtigung der D\u00fcngung, der am Institut f\u00fcr Pflanzenbau (Uni Kiel) modellierten N-Aufnahme sowie der im Institut f\u00fcr Bodenkunde (Uni Hannover) berechneten Netto-Mineralisation die N-Verluste durch Auswaschung abgesch\u00e4tzt werden.<br \/>\nDie Berechnungsergebnisse zum Bodenwasserhaushalt und zur N-Auswaschung finden Eingang in die Modelle der anderen Projektpartner. Die N-Auswaschung stellt eine wichtige Grundlage zur Absch\u00e4tzung des pflanzenverf\u00fcgbaren Stickstoffs im Boden und damit f\u00fcr die D\u00fcngeberatung dar. Der Bodenwassergehalt findet Eingang in die Ermittlung des Pflanzenwachstums und bei der Berechnung der Stickstoffnettomineralisation (s.o.).<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Die Ergebnisse wurden mehrmals auf verschiedenen Praxisveranstaltungen (Feldtage, Veranstaltungen der Landwirtschaftskammer) vorgestellt und diskutiert. Im letzten Projektjahr wurden die Simulationsergebnisse zum Bodenwasserhaushalt auf den Referenzfl\u00e4chen zusammen mit Mess- und Simulationsdaten der anderen Projektpartner w\u00f6chentlich zusammengestellt und interpretiert und im Internet unter www.isip.de ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Am LBEG wurde ein Mehrspeichermodell entwickelt, dass t\u00e4glich das aktuell im Boden gespeicherte Wasser sowie das pflanzenverf\u00fcgbare Bodenwasser, die Sickerwasserrate und daran gekoppelt die N-Auswaschung berechnet. Die Ergebnisse des Modells sind wichtige Eingangsgr\u00f6\u00dfen f\u00fcr die Modelle der Projektpartner und liefern wichtige schlagbezogene Hinweise zur  N-D\u00fcngeplanung.<br \/>\nSeit April 2007 erfolgt die Pr\u00e4sentation der Ergebnisse zusammen mit den innerhalb der anderen Teilprojekte erhobenen Daten w\u00f6chentlich in ISIP. Die dort \u00fcbliche Tabellenform erscheint f\u00fcr unsere umfangreichen Datenreihen jedoch zu un\u00fcbersichtlich. Vielmehr m\u00fcsste f\u00fcr einen Online-N-D\u00fcngeplanungsdienst ein praxisn\u00e4heres neues Konzept erarbeitet werden. Vor Ende dieses Verbundprojektes wurde daher mit denselben Projektpartnern ein neues Verbundprojekt beantragt, in dem es um die praktische Umsetzung eines Internetdienstes zur nutzungs- und schlagspezifischen N-D\u00fcngeplanung in ISIP geht. Um ein m\u00f6glichst praxisnahes Konzept zu erarbeiten, werden sowohl Pilot-betriebe als auch Berater der Landwirtschaftskammer in das Projekt eingebunden. So wird sichergestellt, dass sich die Interpretation und Darstellung der Modellergebnisse am praktischen Bedarf orientieren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Ziel des Gesamtprojektes ist die Realisierung von internetbasierten modellgest\u00fctzten Hinweisen zur D\u00fcngeplanung f\u00fcr landwirtschaftliche Nutzer, die mit minimalem Zeit- und Datenaufwand ein umsetzbares Ergebnis liefert &#8211; um eine Entlastung der Umwelt von N-Eintr\u00e4gen bzw. -Kontaminationen und eine Verringerung des Energieverbrauchs durch die Landwirtschaft zu erreichen. 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