Veränderte Pflanzenschutzmittel- und Nährstoffausträge bei bodenschonender Bewirtschaftung - Risikoanalyse und -vorsorge

Im Rahmen des Projektes werden zu Erfassung des vertikalen und horizontalen Stofftransportes in der Lommatzscher Pflege Multitracer-Feldversuche auf konventionell und konservierend bewirtschafteten Ackerflächen durchgeführt. 

Löss- und Sandlösslandschaften bilden in Sachsen die größte Bodenregion, in der Böden mit den Ackerzahlen über 51 großflächig anzutreffen sind. Ihre natürliche hohe Fruchtbarkeit wurde nachgewiesener Massen infolge von jahrhundertlanger, intensiver agrarischer Nutzung z. T. empfindlich beeinträchtigt. Ein weltweit auftretendes Anzeichen für die Bodenqualitätsminderung ist die Bodenerosion durch Niederschlagswasser (Wassererosion). Natürliche und anthropogene Faktoren, die die Bodenerosion begünstigen sind die hügelige Landschaft der Region, der Löss bzw. Sandlöss als Lockergestein sowie die als Folge intensiver Bewirtschaftung degradierte Bodenstruktur. Als Ergebnis der ackerbaulichen Tätigkeit und des damit verbundenem Bodeabtrages auf den steilen Hängen in der Lommatzscher Pflege konnten erhebliche Verluste (> 0,5 m) an fruchtbarem Oberboden festgestellt werden. Die Gefährdung der Lössböden im Freistaat Sachsen durch Wassererosion wurde in den letzten Jahren durch gezielte Untersuchungen der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft im Rahmen des Förderprogramms »Umweltgerechte Landwirtschaft« bewertet. Als erosionsmindernde Alternative wird im Vergleich zur konventionellen Bodenbearbeitung mit Pflug (konventionelle Bodenbearbeitung) die pfluglose Bodenbewirtschaftung (konservierende Bodenbearbeitung) empfohlen und gegenwärtig auf annähernd 40% der Ackerflächen Sachsens praktiziert. Dabei sind die mit diesen Verfahren erzielten Erträge zumeist mit denen der pflügenden Bearbeitung vergleichbar. Der wasserbedingte Bodenabtrag wird durch konservierende Bearbeitung mit Mulch- und Direktsaat (Direktsaat) nahezu um das 10-fache reduziert. Gleichzeitig bewirkt diese Reduktion eine vielfache Minimierung von Stofffrachten wie z. B. Nitrat, Phosphat und Pestizide, die mit dem Oberflächenabfluss und Sediment in die Seen, Flusse und Geländesenken gelangen und diese stofflich überfrachten. Somit wird durch die konservierende Bodenbearbeitung zum Schutz des Oberflächen- und Grundwassers vor schädlichen Belastungen beigetragen. Auf den pfluglos bearbeiteten Flächen können bis zu 94%, auf den gepflügten dagegen maximal 50% eines Starkniederschlages in den Bodenkörper infiltrieren (Bild 1). Diese die Sickerung fördernde Leistung pflugloser Bodenbearbeitung lässt jedoch befürchten, dass das Sickerwasser die an der Bodenoberfläche ausgebrachten Agrochemikalien in die ungesättigte Bodenzone und bei Starkregenereignissen sowie einem hohen Grundwasserstand sogar bis ins Grundwasser transportieren könnte. Dieses Bedenken wird dadurch bekräftigt, dass in den konservierend bewirtschafteten Ackerböden aus Löß die Regenwurmdichte und folglich die Anzahl der bis in den Unterboden verlaufenden Regenwurmgänge, die als Wassertransportwege fungieren beträchtlich zunimmt (Bild 2, Bild 3). Würde dieser wassergebundener Stofftransport stattfinden, bestünde dadurch die Gefahr einer vertikalen Stoffverlagerung und der Kontamination des Unterbodens sowie des Grundwassers. Um realitätsnah abschätzen zu können, in welchem Ausmaß diese Prozesse der Stoffverlagerung bei unterschiedlicher Bodenbearbeitung auftreten, werden an der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft unter praxisüblichen Bedingungen Versuche durchgeführt. Im Rahmen des Projektes »Veränderte Pflanzenschutzmittel- und Nährstoffausträge bei bodenschonender Bewirtschaftung – Risikoanalyse und –vorsorge« (Vorhaben-Nr.: 050 126 003)

werden in der Lommatzscher Pflege Multitracer-Feldversuche auf konventionell (gepflügt) und konservierend (Mulchsaat, Direktsaat) bewirtschafteten Ackerflächen durchgeführt. Zur Erfassung des vertikalen und horizontalen Stofftransportes dienen Brillant Blau, KBr, Ammonnitrat-Harnstoff-Lösung und das Herbizidpräparat Durano (Wirkstoff: Glyphosat) als Tracersubstanzen. Die Ausbringung und Erfassung von Tracern wird im Frühjahr und Herbst bei unterschiedlicher Bodenfeuchte durchgeführt. Anschließend erfolgt die Tracer-Analyse an Abflusswasser-, Sediment- und Bodenproben. Die Ergebnisse zu Stofffrachten und -bilanzen werden die Grundlage zur Ableitung von Lösungsansetzen und praktikablen Hinweisen zur Verhinderung von unerwünschter Stoffverlagerung dienen. Die auf dieser Basis zu erstellenden produktionsintegrierte Boden- und Gewässerschutz orientierten Handlungsstrategien sollen zum Bestandteil der konservierenden Bodenbearbeitung im Sächsischen Lößhügelland werden.