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«FKZ: 06OE256 Projektnehmer: Technische Universität München Lehrstuhl für Ökologischen Landbau und Pflanzenbausysteme Alte Akademie 12, 85350 ...»

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Abb. 14: Bildschirmabdruck der Startansicht der RUSLE Trotz dieser positiven Darstellung ist die direkte Anwendung der RUSLE außerhalb Amerikas bisher streng genommen nicht zulässig. Im Modell liegen zahlreiche Untersuchungsergebnisse und Modellannahmen zugrunde, deren Gültigkeit für deutsche bzw. mitteleuropäische Anbaubedingungen überprüft werden müssten. Beispiele sind die Umsetzungsprozesse der org. Substanz und deren Effekt, die Wirkung konkreter Verfahren (Übertragbarkeit der Geräte), Eigenschaften der angebauten Fruchtarten (Wurzelmasseentwicklung, Bedeckungen und Fallhöhen usw.). Um dies zu realisieren wird empfohlen ein entsprechendes Forschungs- und Entwicklungsprojekt zu initiieren (vgl. Kap. 7) Anpassung bestehender Methoden zur Abschätzung der Bodenerosion an den Ökolandbau 6 Geplante und erreichte Ziele Wesentliches Ziel des Projektes war die Erarbeitung der Gründe bzw. Ursachen für die Abweichungen bei der Erosionsmodellierung mit der ABAG unter den Bedingungen des Ökologischen Landbaus. Auf der Basis umfangreicher Recherchen zum Stand des Wissens konnten zahlreiche Wirkungsmechanismen beschrieben und zum Teil bezgl. ihres Ausmaßes charakterisiert werden. Dieses Ziel ist als erfüllt anzusehen.

Bei der Ableitung praxistauglicher Algorithmen und Parameterwerte für die Berücksichtigung der modifizierenden Effekte in der ABAG hat sich hingegen gezeigt, dass viele der Wirkungsmechanismen nicht in das Modell zu integrieren sind. Während für einige der Wirkungsbereiche entsprechende Datengrundlagen fehlen (Carry-Over-Effekt), bietet die ABAG für andere (Bodenbearbeitung, Striegeln..) keine Ansatzpunkte. Allerdings hat sich gezeigt, dass die Weiterentwicklung der ABAG (RUSLE) ein großes Potenzial diesbezüglich aufweist.

Aus diesem Grund sollte versucht werden die RUSLE an die deutschen Bedingungen anzupassen bzw. die Anwendbarkeit zu überprüfen.

Das Ziel der Implementation abgeleiteter Algorithmen und Parameter in die bestehenden Methoden zur Erosionsabschätzung (ABAG) wurde nur zum Teil erfüllt. Vorschläge wurden so für die Abschätzung der Wirkungen auf die Aggregatstabilität unter dem Einfluss zugeführter organischer Substanz und zu den Wirkungen von Kationen erarbeitet. Deren Verwendung wird allerdings nicht empfohlen, da die Modellannahmen zunächst in Laboruntersuchungen durch entsprechende Ergebnisse be- oder widerlegt werden sollten. Die Bereitstellung einer angepassten ABAG für die Anwendung im Ökologischen Landbau unterbleibt aus diesen Gründen.

Ähnlich wie bei den Anpassungsstrategien fehlen meist entsprechende Untersuchungsergebnisse, die die angenommenen Wirkungen tatsächlich belegen. Allerdings war bei der Projektbeantragung bereits absehbar, dass nicht alle Effekte integriert und diese aufgrund mangelnder Kenntnisse nur unzureichend berücksichtigt werden können. Aus diesem Grund war vorgesehen den weiteren Forschungsbedarf zum Themenkomplex „Ökolandbau und Erosion‚ zu erarbeiten bzw. zu präzisieren (s. folgendes Kapitel).

Es ist geplant, anstatt des Beraterworkshops eine allgemeine Veranstaltung durchzuführen, auf der die Inhalte des Projektes präsentiert werden. Dabei sollten mögliche Forschungsstrategien und Kooperation mit weiteren Institutionen erörtert werden. Dadurch könnte basierend auf den erarbeiteten Ergebnissen ein Kontinuität in die Thematik gebracht werden und die Möglichkeiten zur Erosionsmodellierung im Ökolandbau kontinuierlich verbessert werden.

Für den Wissenstransfer der Ergebnisse werden derzeit die Kenntnisse entsprechend aufbereitet und für weitere Publikationen zusammengefasst.

Anpassung bestehender Methoden zur Abschätzung der Bodenerosion an den Ökolandbau 7 Weiterer Forschungsbedarf Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass drei unterschiedliche Levels bei den modifizierenden Effekten des Ökolandbaus auf die Bodenerosion erreicht werden konnten, durch die

sich unterschiedliche Forschungslevel ergeben:

Im Rahmen des Projektes wurden einige Bereiche identifiziert, die als bisher unzureichend untersucht sind. Zu einigen Aspekten wie z.B. den Wirkungen von Pflanzenschutzmitteln, wurden so keine Ergebnisse mit Bezug zur Erosion gefunden, weshalb hier keine abschließenden Aussagen zu deren Wirkung getroffen werden können.

Für diese Aspekte wird vorgeschlagen Untersuchungen durchzuführen, mit denen die grundsätzlich Relevanz, Wirkung und Wirksamkeit im Erosionsprozess überprüft werden kann.

Für andere Bereiche konnten hingegen ein Wirkungszusammenhang aufgrund unterschiedlicher Veröffentlichungen als gegeben angenommen werden. So konnte z.B.

zu den Nachwirkungen von Fruchtarten (Carry-over-Effekt) der grundsätzliche Wirkungsmechanismus beschrieben werden. Das Ausmaß der Wirkungen ließ sich jedoch aufgrund des Kenntnisstandes nicht abschließend beurteilen. Daraus folgt, dass die Informationen für die Ableitung von Algorithmen zu deren Integration in die Erosionsmodellierung nicht ausreichend waren und eine entsprechende Realisierung im Modell unterlassen wurde.

Forschungsschwerpunkte sollten hier auf Untersuchungen zu den Wirkungen, deren Ausmaß und möglicher Einflussfaktoren liegen. Dazu sollten die wirkenden Prozesse zunächst möglichst detailliert beschrieben, sich ergebende Forschungsfragen präzisiert und durch ein entsprechendes Untersuchungsdesign analysiert werden. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen sollte vor allem handhabbare praxistaugliche Methoden entwickelt werden, mit denen die Integration der Effekte in die Erosionsmodellierung erfolgen kann.





Ein Beispiel hierfür wären die positiven (sog. Carry-over-Effekt z. B. von mehrjährigen Ackerkulturen) als auch negative Nachwirkungen (z.B. einer Kartoffel- oder Sojakultur) auf die Bodenstruktur, die als unzureichend bekannt eingeschätzt werden müssen.

Im Vergleich zu den vorangegangen Aspekten sind für einige Wirkungsbereiche konkrete Weiterentwicklungen vorgeschlagen worden. In Bezug zur Aggregatstabilität wurde beispielsweise ein Modellansatz erarbeitet, der den Effekt zugeführter organischer Substanz auf die Aggregatstabilität hinreichend genau abbilden soll. Da eine Validierung dazu aussteht, ist von einer endgültigen Anwendung bisher abzusehen.

Vor dem Hintergrund möglicher Forschungstätigkeit sollten diese Modellansätze bezüglich der Aussagegenauigkeit und den Effekt in der Erosionsabschätzung überprüft werden. Soweit erforderlich, sollten die Ansätze modifiziert und für die Verwendung in der Erosionsmodellierung freigegeben werden.

Aufgrund des vorgeschlagenen Modellwechsels wäre zu überlegen die Forschungsaktivitäten zur „Erosion im Ökolandbau‚ auf die Implementierung der RUSLE auszurichten.

Anpassung bestehender Methoden zur Abschätzung der Bodenerosion an den Ökolandbau Den Rahmen dazu könnte ein Vorhaben zur Prüfung der Übertragbarkeit der RUSLE, zur Überprüfung der integrierten Methoden und Modellansätze und eine ggf. erforderlichen Anpassung des Modells bilden.

Innerhalb dieses Rahmens könnten einzelne Vorhaben integriert werden. Durch diese können konkrete Fragestellungen zu verschiedenen Themenbereiche bearbeitet werden:

Welchen Einfluss haben die beschriebenen Aggregierungsmechanismen in Abhängigkeit von Ausgangsmaterial (Bodenart), Bewirtschaftung und Standort?

Welche Wirkungen haben mineralische Dünger / Ionen auf die Aggregatstabilität unter variierenden Standortbedingungen und wie können dies abgebildet werden?

Gehen Wirkungen von Pflanzenschutzmitteln (inkl. zugelassener Mittel im Ökolandbau) auf die Aggregatstabilität, die Boden(mikro)organismen und weiterer Bodeneigenschaften (z. B. Infiltration) aus? Wenn ja, welcher Bedeutung hat dies im Erosionsprozess?

Gibt es signifikante Unterschiede bei den Bedeckungsverläufen und Bedeckungsgraden landwirtschaftlicher Kulturen im Vergleich unterschiedlicher Anbausysteme (konventionell und ökologisch)?

Welchen zum Einfluss haben applizierter organischer Substanzen auf die Bodenstruktur (Aggregatstabilität, Infiltration und Wasserspeicherung sowie die Bodenbiologie) in Abhängigkeit von Menge und Qualität des Materials (Was sind die richtigen Größen für die Charakterisierung der Abbaubarkeit), dem Standort und den Umsatzbedingungen?

Welche Effekte weisen unterschiedlicher Bodenbearbeitungsverfahren, Geräte und Intensitäten auf die Bodenstruktur, die Aggregatstabilität und die Veränderung unterschiedlicher Boden-C-Pools auf?

Wie sind innerhalb verschiedener Regionen Deutschlands erosive Niederschläge im Jahresverlauf verteilt und welche Entwicklung ergibt sich ggf. in Zukunft? Ist eine Verbesserung der Jahres-R-Verteilungen nötig und wie kann dies geschehen?

Wie passen Mess- und Modellergebnisse der RUSLE zusammen und können die integrierten Modelle für die Anwendung in Mitteleuropa verwendet werden?

Anpassung bestehender Methoden zur Abschätzung der Bodenerosion an den Ökolandbau 8 Literatur Abiven, S., Menasseri, S., Angers, D. & Leterme, P. (2008): A Model to Predict Soil Aggregate Stability Dynamics following Organic Residue Incorporation under Field Conditions. Soil Science Society of America Journal 72 (2008), 119 - 125.

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