Home

Dokument 1 - Gießener Elektronische Bibliothek - Justus

1. 114 Tab T 2 Toleranzgrenzen des Bodenabtrags in t ha a SCHWERTMANN et al 1990 S 13 aan 115 Tab T 3 Allgemeine acker und pflanzenbauliche Erosionsschutzma nahmen 116 Tab T 4 Erosionsmindernde Bodenbearbeitungs und Bestellverfahren 117 Tab T 5 Zus tzliche erosionsmindernde Flurgestaltungsverfahren 117 Tab T 6 Verminderung von Bodenschadverdichtungen und Fahrspuren 118 VI Verzeichnis der botanischen Pflanzennamen Verzeichnis der botanischen Pflanzennamen Avena sativa L Beta vulgaris var altissima L Brassica napus L Glycine max L Merr Hordeum vulgare L Lolium perenne L Medicago sativa L Pisum sativum L Raphanus sativus L Secale cereale L Solanum tuberosum L Trifolium incarnatum L Trifolium pratense L Trifolium repens L Triticum aestivum L Triticum aestivum subsp spelta L Vernicia fordii Hemsl Airy Shaw Vicia faba L Vicia sativa L Zea mays L Hafer Zuckerr be Raps Sojabohne Gerste Deutsches Weidelgras Luzerne Erbse lrettich Roggen Kartoffel Inkarnatklee Rotklee Wei klee Weizen Dinkel Holz lbaum Ackerbohne Sommerwicke Mais VII Einleitung 1 Einleitung Erosion ist weltweit die gr te Gef hrdung des Naturgutes und Produktionsfaktors Boden AUERWSWALD und KAINZ 2003 BASIC et al 2004 JEBARI et al 2012 NJAKATAWA 2007 PRASUHN et al 2013 RIPPEL 2010 SCHEFFER et al 2010 SCHM
2. Auerswald K 1998 Bodenerosion durch Wasser In G Richter Hrsg Bodenerosion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wissenschaftliche Buchgesellschaft S 33 42 Online verf g bar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1998_Auerswald Ri 1 pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K 1998 Die gravitative Bodenverlagerung In G Richter Hrsg Bodenerosion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wissenschaftliche Buchgesellschaft S 61 68 Online 95 Literaturverzeichnis verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1998_Auerswald Ri 2 pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K 2002 Sch tzung des C Faktors aus Fruchtartenstatistiken f r Ackerfl chen in Gebieten mit subkontinentalem bis subatlantischem Klima n rdlich der Alpen Estimating the C Factor of the Universal Soil Loss Equation from Cropping Sstatistics for Sites with Sub Continental to Sub Atlantic Climate North of the Alps In Landnutzung und Landentwicklung 43 S 1 5 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 2002_Auerswald LuL pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K Brandhuber R 2013 ABAGinteraktiv implementation of the universal soil loss equa tion on smartphones and handheld devices In European Society For Soil Conservation ESSC Newsletter 1 2013 24 Online verf g
3. kleinere Einzugsgebiete mit Hydrologie Erosion N hr stoffverlagerung Agricultural Non Point Young etal Source pollution model Bewertung der Wasserqualit t nahe landwirtschaftlicher Einzelereignis im Raster Nutzfl chen Areal Nonpoint Source Beasley etal Watershed Environment Response Simulation Darstellung von Ober fl chenabfluss und Sedimentablagerung bzgl Wasserqualit t gegliederte bis zu 100 km gro e Wassereinzugsgebiete Gew sserbelastung Feldma stab 40 bis 400 ha mit Hydrologie Chemie Erosion Deposition gegliederte H nge Abfluss entlang des Hangprofils und Einzugsgebiete Einzugsgebiete bzw Schl ge im Raster von 1 bis zu 10 000 ha gegliederte H nge einzelner Fl chen und kleine Einzugsgebiete Einzelereignis Chemical Runoff and Knisel 1980 Erosion from Agricultural Management Systems EROSION 2D 3D 2 D rainfall erosion model 3 D Erosions Modell Erosion Productivity Impact Calculator Bestimmung der aus allen Feldst cken transportierten Pestizid und N hrstoffmengen Simulation von Abl sung Transport und Deposition mit GIS bei EROSION 3D Ermittlung langfristig tolerierbarer Bodenabtragssch den Beschreibung der Dynamik von Erosions ereignissen im Verlauf auf Minutenbasis Untersuchung des Abflussverhaltens im Wassereinzugsgebiet Abbildung des Erosionsverlaufes mit Einzelereignis oder Zeitraum Schmidt 1991 1996 Einzelereignis oder Se
4. ber k nstlich steuer und wiederholbarer Niederschl ge erlangten Daten lassen sich neue Erosionsmodelle z giger konzipieren FRIELINGHAUS et al 1999b Ihr Nachteil ist die hohe Varianz zwischen den Beregnungsger ten BREBURDA amp RICHTER 1998 die sich bez glich Kosten Aufwand und Anwendbarkeit unterschei den und die gro e Heterogenit t im Versuchsaufbau Parzellengr e und Hangnei gung Bodenart und feuchtigkeit Beregnungsdauer und intensit t Beschaffenheit der Bodenoberfl che usw Dies beeinflusst einerseits die Genauigkeit der gemesse nen Bodenabtr ge und Oberfl chenabfl sse und erschwert andererseits eine Aus wertung der mit verschiedenen Regensimulatoren erhobenen Messdaten AUERS WALD amp EICHER 1992 AUERSWALD et al 1992a und 1992b FIENER et al 2011b HAMED et al 2002 HASSEL amp RICHTER 1992 KAINZ et al 1992 Au erdem ent sprechen die Regen aus den Simulatoren nur ansatzweise den vom Himmel pras selnden Regeng ssen Ihre Ergebnisse sind darum vorerst zu hinterfragen und einer Kontrolle unter Praxisbedingungen zu unterziehen FRIELINGHAUS et al 1999b Weltweit kommen des fteren auch radioaktive Marker wie Caesium 137 Cs137 zur langfristigen Erosions und Sedimentverlagerungsabsch tzung z B in den Alpen zum Einsatz KONZ et al 2012 MEUSBURGER et al 2010 SCHIMMACK et al 2002 WARREN et al 2005 Im n chsten Schritt wurde die USLE zur RUSLE RENARD et al 1997 bzw die ABAG zur dABAG
5. blicherweise bei sehr hohen genauso wie bei sehr geringen Anfangswassergehal ten der B den erh ht aber die Anbauweise bzw die Art der Bodenbearbeitung der Haupteinflussfaktor der Bodenerosion In einer lteren Studie kamen MBAGWU amp AUERSWALD 1999 bereits zu einem hnlichen Ergebnis n mlich dass die Land nutzung einen st rkeren Einfluss auf die Infiltrationsstabilit t als die eigentlichen Bo deneigenschaften hat Und auch KOSMAS et al 1997 stellten in der Mittelmeerre gion den eminenten Einfluss der Landnutzung auf Erosion und Runoff fest CERDAN et al 2006 und CERDAN et al 2010 sehen schlie lich in der Landbewirtschaftung und damit in der Bodenbedeckung den entscheidenden Einflussfaktor auf die Erosi onsrate die unter Brache am h chsten ist 65 Diskussion 6 2 Gesetzliche Ans tze und Regelungen zum Erosionsschutz Die Bewahrung des Bodens vor der Sch digung durch Erosion gewinnt erst seit kur zem in europa bundes und landesweiten Gesetzen und Verordnungen zum Boden schutz immer mehr an Beachtung und Gewichtigkeit Ein Umsetzungsbeispiel sind die am 01 07 2010 im Rahmen der Cross Compliance Verpflichtungen in Kraft getretenen neuen Anforderungen zur Erosionsvermeidung Dieses neue Regelwerk beinhaltet die Erosionsschutzma nahmen f r einzelne ge f hrdete Ackerfl chen Die Fl chen werden nach dem Grad der Erosionsgef hrdung in drei Wasser und zwei Winderosionsstufen Gef hrdungsklassen unterteilt
6. er Abb A 3 Dies ist neben dem gewohnten Umgang mit dem Pflug der Grund daf r weshalb die konser vierenden Bodenbearbeitungstechniken in Deutschland nicht so etabliert sind wie in den USA Dennoch setzt sich auch im deutschen Ackerbau die Mulchsaat oder auch die Direktsaat immer mehr durch Darum ist es umso wichtiger diese bodensch t zenden und erosionsmindernden Bestellmethoden durch Felduntersuchungen Erfah rungsaustausch und Wissenstransfer mit noch mehr Erfolg aus der Theorie in die Praxis zu bertragen um einen Beitrag f r den Boden und Umweltschutz zu leisten Bei dem Vergleich der Erosionsdisposition zwischen kologischem und konventionel lem Landbau konnte festgestellt werden dass der kologische als weniger erosions f rdernd eingestuft werden kann Dies liegt an den breiter aufgestellten Fruchtfolgen mit ausgedehnten Ackerfutterfl chen Diese sind humusmehrend bodenschonend und bedeckend Zudem wird der Fl chenanteil mit humuszehrenden und erosions f rdernden Hackfr chten reduziert Des Weiteren wurde festgestellt dass die ABAG die erosionsmindernde Wirkung des kologischen Landbaus v a den positiven car ry over Effekt des mehrj hrigen Kleegrases nicht hinreichend erfasst und die Erosi onsraten daher bersch tzt Hier muss die richtige Modelladaption erst noch erfolgen oder ein geeignetes Modell gefunden werden Auf einem gro en Teil der landwirtschaftlichen Nutzfl che in Deutschland wird so wo
7. 1990 Daneben spielt die Bodenstruktur eine erhebliche Rolle B den mit einem hohen Feinsand und Schluffanteil sind am erosionsanf lligsten Ein Boden mit hohem Ton anteil hat demgegen ber aufgrund der h heren Bindekraft und somit Aggregatstabili t t eine geringere Erosionsanf lligkeit AUERSWALD 1998a SCHERER et al 2012 Die Wasseraufnahmef higkeit und Aggregatstabilit t werden haupts chlich durch die Bodentextur und den Humusgehalt bestimmt Eine raue Bodenoberfl che verz gert den Abfluss wohingegen eine feinkr melige Saatbettoberfl che am verlagerungsge f hrdetsten ist Ein hoher Humusgehalt tr gt durch seine F rderung der Bodenlebe wesen v a der Regenw rmer und der mikrobiellen Aktivit t zu einer hohen Aggre gatstabilit t und einem hohem Infiltrationsverm gen bei BMVEL 2002 SCHWERT MANN et al 1990 Au erdem beeinflussen die organische Bodensubstanz und be sonders Huminstoffe die Aggregatstabilit t auch direkt indem sie als Bindemittel zwi schen den Mineralteilchen fungieren SCHERER et al 2012 Eine Verdichtung des Bodens besonders in den Fahrspuren durch intensivere Bodenbearbeitung und Be fahren mit schweren Maschinen bei unzureichend abgetrocknetem Boden wirkt sich negativ auf die Regenverdaulichkeit und Gef gestabilit t des Bodens aus beg nstigt die Verschl mmung und f rdert den Bodenabtrag Ein feuchter Boden mit wasserge f llten Poren und geringer Wasseraufnahmekapazit t hat einen geringer
8. 23 Stand des Wissens entnehmen Der aus der Hangneigung abgeleitete S Faktor sollte mit einem Hang neigungsmesser so exakt wie m glich gemessen werden da er im Regelfall derjeni ge Faktor mit dem st rksten Einfluss auf den Bodenabtrag ist Er tr gt laut AUERS WALD amp SCHWERTMANN 1990 von den beiden anderen nat rlichen Einflussfakto ren Regenerosivit t und Bodenerodierbarkeit in Mitteleuropa am st rksten zur Diffe renzierung des Abtrags durch Wasser auf Ackerfl chen bei Eine Erschwernis der Berechnung des LS Faktors ist dass H nge in vielen F llen nicht gleichm ig son dern konvex zunehmend oder konkav abnehmend geneigt sind Da solche H nge durch eine mittlere Hangneigung nur unzureichend gekennzeichnet werden m ssen sie in gleich lange Teilst cke mit nahezu gleicher Neigung unterteilt werden um ei nen geeigneten LS Faktor zu ermitteln Die tolerierbare Hangl nge eines Feldst cks deren Bodenabtrag der Toleranzgrenze T s u entspricht ist aus dem LS Nomo gramm mit Hilfe des tolerierbaren L Faktors Lmax abzulesen und kann so f r Pla nungsma nahmen verwendet werden SCHWERTMANN et al 1990 Der Bedeckungs und Bearbeitungsfaktor C der das Verh ltnis des Bodenabtrages eines Hanges mit beliebiger Bewirtschaftung Kulturpflanze Bedeckungsgrad Bear beitungsverfahren etc zur Schwarzbrache angibt ist wegen der gro en Variabilit t der Kulturma nahmen sicherlich der komplexeste Faktor SCHWERTM
9. BIELDERS 2010 RICHTER amp GENTZEN 2011 Die Erosionsgef hrdung wird sich durch den Klimawandel vornehmlich unter konven tionell angebauten Reihenfr chten wie dem Silomais weiter zuspitzen Studien zur Klimaver nderung in Regionen Deutschlands und in der Schweiz prognostizieren eine Abnahme der Niederschlagsh ufigkeit und Zunahme der Niederschlagsintensi 25 http www maiskomitee de web upload statistik silomais DE stand 2014 jpg Stand 05 06 2014 36 Stand des Wissens t t im Sommerhalbjahr bei gleichzeitig h heren Niederschlagsmengen im Winter Die Regenerosivit t ist durch die selteneren aber daf r umso heftigeren Nieder schlagsereignisse zwischen Mai und Oktober erh ht und in den Wintermonaten De zember bis M rz geringer im Februar sogar mit abnehmender Tendenz obwohl bei einem ber Winter ungesch tzten Boden hnlich hoch Die erosivsten Regenf lle treten im Juli und zum Teil im August aber auch genau zu der Zeit auf in der der Boden nicht oder kaum bedeckt ist Daher ist die Niederschlagserosivit t bei Mais in den Monaten Mai September und Oktober am h chsten Hinzu kommt dass sich der Wachstumsverlauf der Kulturarten durch den Temperaturanstieg ver ndert Es ist da von auszugehen dass der Silomais fr her geerntet und die Winterfr chte sp ter ge s t werden sodass die Bodenoberfl che l ngere Zeit vor Extremniederschl gen un gesch tzt ist Grunds tzlich liegt eine enorme r umliche und zei
10. Bellamy P H Stephens M Kibblewhite M G 2008 Soil monitoring in Europe A review of existing systems and requirements for harmonisation In Science of The Total Environment 391 1 S 1 12 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j scitotenv 2007 10 046 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 105 Literaturverzeichnis Mullan D 2013 Soil erosion under the impacts of future climate change Assessing the statistical significance of future changes and the potential on site and off site problems In CATENA 109 S 234 246 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j catena 2013 03 007 zuletzt gepr ft am 26 05 2014 Mullan D Favis Mortlock D Fealy R 2012 Addressing key limitations associated with modelling soil erosion under the impacts of future climate change In Agricultural and Forest Meteorology 156 S 18 30 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j agrformet 2011 12 004 zuletzt gepr ft am 26 05 2014 M ller C Siebrecht N Reents H J Brandhuber R Kainz M 2009 Wirkungen des kologischen Landbaus auf Bodenerosion Beitrag 2 Einfluss des Leguminosenmangements auf Merkmale der Bo denerodibilit t In J Mayer T Alf ldi F Leibner D Dubois et al Hrsg Werte Wege Wirkungen Biolandbau im Spannungsfeld zwischen Ern hrungssicherung Markt und Klimawandel Beitr ge zur 10 Wissenschaftstagung kologischer Landbau Z rich 11 13 Februar 2009 Berlin K ster
11. Flacke et al 1990 erweitert indem die Verkn pfung der ur spr nglichen Allgemeinen Bodenabtragsgleichung mit einem Geografischen Informa tionssystem GIS erfolgte 2 GIS ist eine auf digitalen Daten aufbauende und damit rechnergest tzte Technologie zur raumbe zogenen Analyse unterschiedlichster Informationsebenen Def nach BERNSDORF amp FANDER 1998 27 Stand des Wissens Mit Hilfe geografischer Informationssysteme k nnen Erosionsgef hrdungskarten f r betroffene Gebiete in denen Konservierungsma nahmen sinnvoll sind erstellt wer den F r die regionale Absch tzung der Gef hrdung des Bodens durch Wasserero sion werden f r gew hnlich die vier Erosionsfaktoren Niederschlag Bodeneigen schaften Topografie und Bodenbedeckung ber cksichtigt Mithin wird eine h here r umliche Aufl sung bei der Prognose von Fl chen und Rillenerosion w hrend der Niederschl ge erreicht Dies erlaubt eine Differenzierung der Erosionsvorg nge in nerhalb eines Flurst ckes oder Einzugsgebietes gegen ber der ABAG die lediglich den mittleren Abtrag f r Einzelfl chen errechnet Damit ist die dABAG dank der h heren Aufl sung insbesondere f r die Erosionsvorhersage innerhalb kleiner Ein zugsgebiete geeignet Allerdings kann diese differenzierende ABAG ebenso wie die ABAG keine Aussagen ber Abtr ge durch Rinnen und Grabenerosion und keine Sedimentationsprognose treffen KAGERER amp AUERSWALD 1997 NEUFANG et al 1989a und 1989b NIG
12. GENTZEN 2011 MALCHAREK 2010 dr ckt dies so aus Ein generelles Umbruchverbot f r Dauergr nlandfl chen tr gt ma geblich zum Erosionsschutz bei da somit eine re gelm ige Bodenbearbeitung ausgeschlossen wird und die dauerhafte Deckung und Durchwurzelung des Bodens gesichert ist Wird dennoch das Gr nland f r den Silomaisanbau umgebrochen sieht ATTEN BERGER 2010 in der Mulchsaat eine der besten M glichkeiten Mais mit reduzier tem Erosions und Nitratauswaschungsrisiko sowohl boden als auch gew sserscho nend anzubauen Der f r die Mulchsaat erforderliche Zwischenfruchtanbau bindet den Bodenstickstoff und verringert so die Nitratauswaschung vor der Maissaat Zwischen die Maispflanzen ges te Untersaaten oder vorhandenes Unkraut k nnen ebenfalls den Schutz der Bodenoberfl che bernehmen bereiten gegen ber einer Mulchsaat aber nicht selten landwirtschaftliiche Schwierigkeiten AUERSWALD 42 Stand des Wissens 1998a Einerseits mindern die Untersaaten durch eine Bedeckung des Bodens die Wassererosion Andererseits k nnen sie aufgrund ihres Konkurrenzdruckes nicht bereits im ersten fr hesten Entwicklungsstadium des Maises in dem der Boden ge rade einer hohen Erosionsgefahr ausgesetzt ist etabliert werden um den Boden wirksam vor Erosion zu sch tzen Ferner ist eine Untersaat mit Kosten und zus tzli chem Arbeitsaufwand verbunden und erschwert die Unkrautbek mpfung in den Mais reihen BMVEL 2002 Eine Alt
13. chenertrag aus beiden Kulturen ausgeglichen Dar ber hinaus war der Aufwand f r die Unkrautregulierung aufgrund eines starken Unkrautunterdr ckungspotenzials der Wintererbsen geringer und es wurde eine ver besserte Stickstoffversorgung sowie eine verminderte Stickstoffauswaschung erzielt GRASS amp SCHEFFER 2003a Der Mais profitierte von den positiven Vorfruchteffek ten der Erbsen Er konnte dank des starken Unkrautunterdr ckungsverm gens der K rnerleguminose fast ohne jegliche Konkurrenz vergleichsweise ungest rt heran wachsen Der Aufwand f r Unkrautregulierungsma nahmen halbierte sich nahezu gegen ber den blichen Anbauverfahren Au erdem nahm der Mais die ber Mine ralisation nachgelieferten Reststickstoffmengen im Boden und in den Erbsenr ck 8 Innerhalb eines Jahres werden Wintererbsen und Silomais angebaut Die Wintererbse wird als Erst kultur Ende September angebaut und bleibt ber Winter als bodensch tzende Vegetationsdecke auf dem Feld Ende Mai wird die Erstkultur als Ganzpflanze geerntet in der Biogasanlage fermentiert und zur Energieerzeugung genutzt Als Zweitkultur wird Silomais nach der Wintererbsenernte Ende Mai im Direktsaatverfahren in die Erbsenstoppel ges t System GRASS amp SCHEFFER 2003b 43 Stand des Wissens st nden direkt auf Ein hoher N hrstoffentzug und eine bessere N hrstoffausnutzung erfolgten ber das Jahr Dies trug wesentlich zur Reduktion des N hrstoffaustrages bei Damit sich
14. heitlicher Schl ge mit Kleinstrukturen ii die Ausweitung erosionsf rdernder Feld fr chte mit weitem Reihenabstand bei gleichzeitigem Verlust an ber mehrere Jahre gut vor Erosion gesch tzten Ackerfutterfl chen iii ein Anstieg stark mechanisch be anspruchter B den durch h ufiges Befahren mit schweren Maschinen und Ger t schaften bei gleichzeitiger Abnahme der extensiven Gr nlandbewirtschaftung sowie iv eine Erh hung der Pflugtiefe bei gleichzeitigen Einbu en an Bodenstabilit t und belastbarkeit Im Allgemeinen liegt eine erh hte Erosionsgefahr durch Wasser dann vor wenn in nerhalb einer Stunde ber 5 mm oder in k rzerer Zeit ber 7 5 mm Regen f llt der Boden v a sandige Lehme und lehmige Sande enth lt weniger als 50 bedeckt ist und die H nge ber 50 Meter lang und mehr als 4 geneigt sind FRIELINGHAUS et al 1999a Durch Wassererosion kann es zu teilweise gravierenden Sch den auf den vom Bo denverlagerungsgeschehen betroffenen Fl chen durch Bodenabtrag oder eintrag kommen On Site Sch den Aber auch noch ber die erodierenden Fl chen hinaus kann das abgetragene hangabw rts transportierte und abgelagerte Bodenmaterial nicht unerhebliche Sch den auf angrenzenden Fl chen oder an ganz anderer Stelle verursachen Off Site Sch den On Site Sch den sind z B i eine Sch digung der Kulturpflanzen durch Verletzung Entwurzelung Freisp lung von Keimlingen und Zudecken der Pflanzen im Akkumula tions
15. nahmen in Form von Erosionsschutzstrategien Zugleich wurde ein berblick ber die weltweiten Erosionsdimensionen gewonnen Insgesamt konnten so ann hernd 260 bibliografische Dateien zur sorgf ltigeren Einsicht in das Pro gramm Citavi f r die engere Auswertung aufgenommen werden Des Weiteren wur den den Publikationen entnommene Zitate und Zusammenfassungen in Citavi einge stellt Am Ende umfasste das Literaturverzeichnis ca 200 in dieser Thesis zitierte Quellen 2 2 Darstellung von Erosionsereignissen und erosionsgef hrdeten Fl chen auf dem Lehr und Versuchsbetrieb Gladbacherhof Im Anschluss an den allgemeinen Wissensstand wird als anschauliches Beispiel die Erosionsproblematik auf dem Lehr und Versuchsbetrieb der JLU Gladbacherhof dar gelegt Dazu werden zun chst aus den Dokumenten handschriftliche Notizen Wet terstationsdaten und fotografische Aufzeichnungen des Betriebs gravierende Erosi 14 Das Schneeballsystem bezeichnet ein Suchverfahren mit welchem Literaturverzeichnisse oder Quellenangaben Fu noten nach geeigneter Literatur durchsucht werden Man beginnt mit einer kon kreten Quelle die f r das eigene Thema relevant ist und st t so auf interessante Literaturhinweise welche f r die eigene wissenschaftliche Arbeit von Interesse sind Das Schneeballsystem ist einfach liefert schnell eine Vielzahl von relevanter Literatur und l sst sich bei weiteren Quellen beliebig oft wiederholen http studi lektor d
16. nftig auf gesetzlicher Ebene noch mehr f r den Schutz des Bodens vor Erosion getan werden Abgesehen von den Wassererosionen und den regional in Deutsch land und Mitteleuropa auftretenden Winderosionen sollten insbesondere diejenigen Erosionen die im Winter durch Schneeschmelze Bodenbearbeitung und w hrend der Ernte vorkommen gr ndlicher erforscht werden Dabei sind nicht nur die unmit telbaren sondern auch die langfristigen On Site ebenso wie die Off Site Sch den zu ber cksichtigen Die gro e Zahl empirischer und physikalischer Erosionsmodelle erschwert es das richtige Modell f r den individuellen Bedarf auszuw hlen Grunds tzlich scheinen die ABAG und deren Modifikationen wegen ihrer leichten Handhabbarkeit eher f r die landwirtschaftliche Praxis geeignet zu sein um die Erosionsgefahr auf einzelnen Fl chen des Betriebes einzusch tzen Die physikalischen Modelle sind wegen ihrer h heren Komplexit t und Exaktheit in der Abbildung des Erosionsprozesses im zeitli chen Verlauf vom Einzelereignis bis zur Langzeitprognose und der r umlichen Auf l sung vom Einzelschlag bis zur Region eher in der Forschung einzusetzen um den Erosionsprozess in seiner Gesamtheit abzubilden und eine Simulation unterschiedli cher Szenarien durchzuf hren Die k nftige Herausforderung im Hinblick auf den be reits im vollen Gange befindlichen Klimawandel besteht letztlich darin den Eintritt einzelner erosiver Niederschl ge und auch seltener
17. 1 4 t ha a angesiedelt Die gesch tzten Raten der tats chlichen Bo denerosion unter Ber cksichtigung der Faktoren Standort Bodentyp Hang Klima und Bewirtschaftung Bodenbedeckung Bodenbearbeitungs und Anbaumanage ment liegen mit ca 3 bis 40 t ha a wesentlich ber der Bodenneubildungsrate von minimal 0 3 und maximal 1 4 ha a Die Problematik besteht darin dass angesichts 9 VERHEIJEN et al 2009 definieren die tolerierbare Bodenerosion als jede tats chliche Bodenero sionsrate bei der keine Verschlechterung oder kein Verlust einer oder mehrere Bodenfunktionen auf tritt Mit der tats chlichen Bodenerosion ist die Gesamth he des Bodenverlusts durch alle erkannten Erosionstypen gemeint VERHEIJEN et al 2009 64 Diskussion anthropogener Einfl sse Intensivierung der Landbewirtschaftung durch schwere Maschinen mit hohen Radlasten wendende Bodenbearbeitung Ausdehnung uniform bestellter Fl chen Ausweitung des Energiepflanzenanbaus v a von Silomais auf zunehmend ungeeigneten Standorten sowie des Klimawandels mit seiner Zunahme au ergew hnlicher Starkniederschlagsereignisse die tolerierbare Erosionsrate weit aus berschritten wird VERHEIJEN et al 2009 In den letzten Dekaden wurde der Silomaisanbau stark ausgeweitet Dies liegt an seiner zentralen Bedeutung als Futterlieferant in der Tierhaltung und als Substrat f r Biogasanlagen Dar ber hinaus ersetzt er oftmals auf absch ssigen Fl chen die ehema
18. 10 dt ha signifikant von den Trockenmasseertr gen der brigen f nf Varianten die vegetative Ertr ge zwischen 55 2 as und 74 dt ha as erbrachten Dieses Ergebnis war also konform mit denen zur Pflanzenl nge und zum Gesamtertrag Der Sprossmasseertrag der a gt Variante fiel im Vergleich zur Kontrolle a mit 73 3 dt ha um 63 5 dt ha oder um 86 6 geringer aus Tab 5 5 59 Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit Tab 5 5 TM Ertrag Mais Pflanzen ohne Kolben dt ha a a2 as au as as Mittelwert 73 3 9 8 74 0 70 0 74 8 55 2 Gruppierung a b a a a a SE 5 04 3 19 5 68 1 70 5 66 3 24 LSD 22 05 p Wert lt 0001 Mittelwerte mit ungleicher Gruppierung unterscheiden sich signifikant a 0 05 SE Standard Error Standardfehler LSD Least Significant Difference Kleinste signifikante Differenz 5 1 5 Trockenmasseertr ge der Maiskolben Die Trockenmasseertr ge nur von den Kolben variierten wieder etwas st rker zwi schen den einzelnen Varianten Dabei schnitt die a5s Variante mit 125 7 dt ha Ertrag signifikant besser ab als die Variante as mit 94 dt ha Die Varianten a 102 dt ha a3 105 dt ha und a4 98 dt ha unterschieden sich nicht signifikant Sie lagen im Kol benertrag zwischen den beiden Klee Varianten as und as die um 31 7 dt ha 33 7 auseinander lagen Die Variante a wies mit rund 15 dt ha wieder einen deutlich nied rigeren TM Ertrag auf als die brigen Varianten Der Unterschied zur as Variante mit
19. 113 Anhang Tab T 1 Agronomische Ma nahmen auf den Maisversuchsparzellen oun varone _ matrahmeundfodergerst I menge woaz ae GangumgmitRomems sera 082012 ae asteingnbbern shfrenemtossmeritg ooz ae sasrbemaminanankanma Cae gemmetkombinaton Kon nd ae onmlerfrontwate siemkenZinkenrtoriemkensfr ae sTo repens Rivendel Kondke 121er vema m wie rn nn EE E e N 777 gt E CCE a ie ETC Een N Pa BE Onoa0 2 as a Saat Zea mays cv Ronaldo Kreiselegge Einzelkorns maschine 07 05 2013 Saat Zea mays cv Ronaldo Einzelkorns maschine 10 K m Saat Zea mays cv Ronaldo Reihenfr se Einzelkorns maschine 06 06 2013 alle 1 Maschinenhacke Zwischenachs a beidseits je 1 Messer Ks 19 06 2013 alle 2 Maschinenhacke wie am 06 06 2013 Hackstriegel Di 02 07 2013 alle 3 Maschinenhacke wie am 06 06 2013 ohne Hackstriegel En 30 09 2013 alle Maisernte mit Ertragsparametererhebung 114 Anhang Tab T 2 Toleranzgrenzen des Bodenabtrags in t ha a SCHWERTMANN et al 1990 S 13 Tole Gr n Tiefe Bodensch tz H ufige Bodenformen ranz dig cm Acker grenze keit Zust Boden t ha stufe zahl meist Rendzinen Pararendzinen lt 35 Ranker aus Festgestein und Ranker aus stark steinigem Lockergestein Mor nen Schotter tiefgr ndige Rendzinen tief gr ndige Pararendzinen Ranker aus Festgesteinen Pararendzinen und Regosole aus feink rnigem Lockerges
20. 2 5 3 1 3 2 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 7 4 8 4 9 4 10 4 11 4 12 4 13 4 14 4 15 4 16 4 17 4 18 P rzellenplanz auskennen ee Wiegen der Maispflanzen uus4444444444nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn Bestimmung der Kolbenfrischmasse 444444444000nnnnnn nenn Ermittlung der Pflanzenlange an 2 ma F llen des H ckselgutes in Aluschalen 4444444444444RRR RR Maisanbaufl che in Deutschland 2003 bis 2013 in 1000 ha DMK era a E A Ean Silomaisanbaufl che in Deutschland im mehrj hrigen Vergleich Stat Bundesamt DM see Kreuz 20 08 19 Dean nee ber der Koppel Richtung Ofenloch 20 08 1992 Leistenbachstra e 1 L3063 03 06 2008 22222444444HHnnnnn nennen Bahnhof Aumenau L3063 1 03 06 2008 22444444440Hnnnnn nennen Leistenbachstra e L3063 03 06 2008 uuuu222444444440nnnnnnnnnnnnnnnnnn ber der Koppel 03 06 2008 uu22u22u022nenennsnnsennennennnnnnnnennnnnnennennn ber der Koppel 03 06 2008 uuucueeeeeeeeennennennneneennnnnnnnnnnnneenenenn Abgeschwemmte Erde vor Kompostplatz von ber der Koppel 03 0 62009 nenne REES Pfaffengraben 4 03 06 2008 I 2 a Pfaffengraben 4 03 06 2008 Il 44444uunnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnn Bremsberg 2 03 06 2008 I 24444444440H0nnnnnnnn
21. 2014 10 Methodische Grundlagen 2 3 2 Versuchsaufbau und durchf hrung Mit Hilfe des unter der Bezeichnung Erosionssch tzender Anbau von Silomais auf dem Gladbacherhof angelegten Versuchs wird in dieser Arbeit der Fragen nachge gangen mit welchen anbautechnischen Managementma nahmen sich die Erosion beim Anbau von Silomais am besten eingrenzen l sst Hierzu werden f nf verschie dene Varianten eines erosionsmindernden Maisanbaus mit der konventionellen orts blichen Anbauweise nach Herbstfurche als Kontrolle verglichen Der Versuch wird auf einer h ngigen Fl che des Gladbacherhofs am Bremsberg 3 durchgef hrt Die vorliegende Bodenart ist ein stark lehnmiger Schluff Ul4 mit einem Schluffanteil von knapp 70 Der hohe Grobschluffanteil mit Korngr en zwischen 0 02 und 0 063 mm beg nstigt Erosion weil jedes Schluffteilchen von einer Hydrat h lle umgeben ist und dadurch das Niederschlagswasser schneller oberfl chlich ab l uft Das Bodenprofil mit der Horizontabfolge Ap Bt Bt und ICn ist tiefgr ndig und reicht bis in drei Meter Tiefe Feldtag auf dem Gladbacherhof 18 06 2014 m ndlich Der Versuchsbeginn lag im Jahr 2012 bzw 2013 mit dem Anbau der Vorfr chte Die Hauptversuchsjahre sind 2013 und 2014 Abgeschlossen wird der Versuch mit den Nachbaujahren 2014 2015 Es handelt sich bei dem Versuch um eine einfaktorielle Blockanlage mit dem Pr ffak tor A Vorfrucht bzw Untersaat in sechs verschiedene
22. 419 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j still 2006 09 003 zuletzt gepr ft am 12 09 2013 Park S Oh C Jeon S Jung H Choi C 2011 Soil erosion risk in Korean watersheds assessed using the revised universal soil loss equation In Journal of Hydrology 399 3 4 S 263 273 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j jhydrol 2011 01 004 zuletzt gepr ft am 28 07 2014 Pekrun C Wachendorf M M ller T Utermann J D ker A Hrsg 2012 Bodenfruchtbarkeit Be deutung und Bestimmung in Pflanzenbau und Bodenkunde Gemeinsame Tagung der Kommissionen IV Bodenfruchtbarkeit und Pflanzenern hrung und VI Bodenschutz und Bodentechnologie der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft sowie der Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften e V Berlin 24 27 09 2012 Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften G ttingen Liddy Halm Mitteilun gen der Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften Band 24 Online verf gbar unter http www gpw uni kiel de de jahrestagung tagungsbaende tagungsband_2012 pdf zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Piorr A Werner W 1999 Nachhaltige Landbewirtschaftung im Vergleich Bewertung anhand von Umweeltindikatoren In Deutsche Landwirtschafts Gesellschaft Hrsg Nachhaltige Landwirtschaft Wege zum neuen Leitbild Red H velmann L Rupalla R Frankfurt am Main DLG Verlag Arbeiten der DLG Deutsche Landwirtschafts Gesellschaft Bd 195 S 121 149 1
23. Ackerparzellen im Feld eine ausreichend gro e Datenmenge erzeugt Nur 74 Diskussion so k nnen generelle Aussagen ber Art und Ausma der Bodenerosionen Off Site Sch den r umliche und zeitliche Verbreitung von Erosionen sowie Abtragsmengen f r einzelne Parzellen oder Untersuchungsgebiete getroffen werden Dieses Lang zeit Monitoring hat unter anderem gezeigt dass i f r verl ssliche Aussagen ber die mittleren Bodenabtr ge in einem Gebiet Messungen von mehr als zehn Jahren notwendig ii nur gewisse Schl ge im Gebiet schwerwiegend von Erosion betroffen und iii Extremereignisse hierbei von gr ter Bedeutung sind Die Menge und Inten sit t einzelner Niederschl ge spielte eine geringere Rolle als ihr Zeitpunkt und der Zustand des Bodens Bedeckung Bearbeitung Feuchtigkeit Fruchtarten usw in diesem Moment PRASUHN 2009 2010 2011 Ein auf 203 ckern in der Schweiz durchgef hrtes Langzeitmonitoring ber zehn Jahre best tigte weiterhin dass konservierende Bodenbearbeitungspraktiken von der reduzierten ber die pfluglose Bearbeitung bis hin zur Mulch Streifen und Di rektsaat messbar weniger Erosionen verursachten als eine konventionelle Pflugbear beitung Au erdem beeinflussten Fruchtfolgeeffekte die Erosion stark und sollten daher mehr gew rdigt werden PRASUHN 2012 6 6 Beurteilung praktisch anwendbarer Erosionsschutz ma nahmen Wie bereits aus Kapitel 3 1 3 hervorgeht gibt es eine Reihe wirkungsvoller
24. Au erdem traten in 2008 auch Erosionen am Rand des Schlages ber der Koppel und der Stra e K468 auf Im Jahr 1992 waren auf den Schl gen Kreuz b und Ofenloch 3 in Richtung Hof Erosionserscheinungen zu verzeichnen Abb 4 33 und Abb 4 35 Die Erosionsverl ufe in den Jahren 1992 2008 und 2012 sind in der Karte aus der Ackerschlagkartei des Gladbacherhofes Anbaujahr 2012 auf der n chsten Seite in Form von Pfeilen und Linien eingezeichnet Abb 4 33 Die H henlinien sind in der Liegenschaftskarte abgebildet Abb 4 34 Zus tzlich zu den markanten Erosionser eignissen der betreffenden Jahre ist der H henverlauf und die Streckenl nge zwi schen Eisensteinfeld 2 und der L3063 in der Google Earth Ansicht dargestellt Abb 4 35 54 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen rote Pfeile 2012 wei e Pfeile 2008 schwarze Pfeile 1992 M 1 11600 DOO O EEVERRER Toco Legende BE Ackemohnen Hafer El Luzernegras L Sommemeizen Versuch El Dinkel P Kleegras P Silomais WE Speisekartoftel Winterroggen E Gr nland C Lupinen E Sommergerste E Triticale E Winterweizen Nr in Karte Schlagname Nr in Karte Schlagname Nr in Karte Schlagname 01 Kreuz a 11 Langes Gewann 2a 21 Pfaffengraben 4 02 Kreuz b 12 Langes Gewann 2b 22 Bremsberg 1 03 Sch ne Aussicht a 13 Eisensteinfeld 1 23 Bremsberg 2a 04 Sch ne Aussicht b 14 Eisensteinfeld 2 24 Bremsberg 2b 05 ber der K
25. Bearbeitung in Gef llerichtung und ohne Schutzma nahmen angibt bil det quantitativ die Schutzwirkungen von Kontur und Streifennutzung ab Die Kon turnutzung bei der quer zum Hang bewirtschaftet wird ist nur dann wirksam wenn schwach erosive Niederschl ge eintreten und die Hangneigung nicht zu gro ist Ist 25 Stand des Wissens das Gef lle steiler als 3 8 und der Regen zu stark kann sich so viel Wasser in den Furchen sammeln dass diese durchbrechen Alternativ k nnen schmale Querstreifen Breite 1 2 m bestehend aus einer sehr dichten Kultur wie Wintergerste Hordeum vulgare oder aus Gras in kontinuierlichem Abstand m glichst parallel zur H henlinie zwischen der Reihenfrucht angelegt werden Der Streifenanbau bietet wie die Kontur nutzung einen umso gr eren Schutz je geringer die Hangneigung je k rzer die Hangl nge und je schw cher die Niederschlagserosivit t ist SCHWERTMANN et al 1990 Die Sch tzung des Bodenabtrages erfolgt letztendlich in den drei Arbeitsschritten Ermittlung der Faktorenwerte Berechnung des Bodenabtrages und der Wirkung von Ma nahmen zur Senkung des Bodenabtrages vgl SCHWERTMANN et al 1990 Die Anwendung der ABAG beschr nkt sich auf Einzelschl ge und auf den langj hri gen mittleren Bodenabtrag Sie kann den Bodenabtrag weder f r das gesamte Ein zugsgebiet und damit auch keine Off Site Sch den noch f r einzelne Jahre oder von einem einzelnen Niederschlag absch tzen Ihr gro
26. Einzelne f r die Erosion entscheidende Regenf lle k nnen genauso wenig erfasst werden wie Transport oder Depositionsprozesse und damit die Off Site Sch den Ihre Validit t ist auf die in der Entwicklungsphase definierten Voraussetzungen und der dadurch nur bedingten bertragbarkeit auf andere Standortbedingungen beschr nkt Daher sind ihre Er gebnisse zwar mit wenig Daten und Analyseanspr chen verbunden liefern aber nur eine erste Einsch tzung des Erosionspotenzials Physikalische Modelle wie z B EROSION 3D oder WEPP erfordern hingegen eine Vielzahl an Eingangsdaten und Parametern mit einem h heren rechentechnischen Aufwand zur Verarbeitung der gro en Datenmenge Als Gegenleistung werden sowohl On Site als auch Off Site Sch den und alle Erosionsteilprozesse von der Losl sung ber den Transport bis hin zur Deposition des Bodens mit einer besseren r umlichen und zeitlichen Aufl sung auch f r einzelne Ereignisse abgebildet Daraus ist ableitbar dass mit ansteigender Komplexit t der prozessorientierten Erosionsmodelle die Exaktheit und Wirklichkeits n he der Prognosen zunimmt SIEBRECHT 2010 STRAUSS et al 2010 70 Diskussion Die Allgemeine Bodenabtragsgleichung ABAG ist das h ufigste verwendete am besten validierte und an die heimischen Voraussetzungen angepasste empirische Erosionsmodell mit einer sehr guten Anwenderfreundlichkeit SIEBRECHT et al 2009 SIEBRECHT amp KAINZ 2009 Sie erm glicht mit Hilfe einer
27. Extremereignisse mit m glichst kleinr umlicher und kurzzeitiger Pr zision f r eine wirklichkeitsnahe Absch tzung der wasserinduzierten Bodenerosion vorherzusagen Weiterer Forschungsbedarf besteht v a in der Absch tzung des Erosionsrisikos im kologischen Landbau dessen im Vergleich zum konventionellen Landbau komplexeres Bewirtschaftungssystem und 88 Schlussfolgerung Wirkungsgef ge auf die Bodenerosion mit der ABAG nicht ausreichend erfasst wer den kann Hier k nnte eine entsprechende Anpassung der ABAG oder eine Um wandlung der RUSLE 2 an die kologischen Bedingungen in Deutschland und ge gebenfalls die Nutzung eines geeigneten physikalischen Modells m gliche L sungs ans tze darstellen Auch wenn davon auszugehen ist dass die Erosionsraten aufgrund der Fruchtfolge gestaltung unter kologischer Bewirtschaftung geringer sind bersteigt die Menge des abgetragenen Bodens immer noch die Bodenneubildungsrate Darum sind im konventionellen wie auch im kologischen Landbau erosionsmindernde Ma nahmen folgerichtig Eine Vielzahl von Studien ber Erosionsminderungsstrategien zeigen auf dass sich zur Eind mmung wirtschaftlicher und umweltrelevanter Sch den durch Erosionen von allen Schutzma nahmen der reduzierten Bodenbearbeitung die Mulch und Direktsaatverfahren kombiniert mit dem Anbau von Zwischenfr chten oder Untersaaten in Reihenkulturen als besonders vielversprechend erwiesen haben Daneben k nnen aber auch ande
28. In Soil and Tillage Research 120 S 137 146 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j still 2012 01 002 zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Prasuhn V Liniger H Gisler S Herweg K Candinas A Clement J P 2013 A high resolution soil erosion risk map of Switzerland as strategic policy support system In Land Use Policy 32 S 281 291 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j landusep01 2012 11 006 zuletzt gepr ft am 22 09 2013 Reents H J M ller C Siebrecht N Kainz M Brandhuber R 2009 Einfluss des Leguminosen Managements auf die Anf lligkeit des Bodens gegen Erosion In K Wiesinger und K Cais Hrsg An gewandte Forschung und Beratung f r den kologischen Landbau in Bayern kolandbautag 2009 Tagungsband Schriftenreihe der LfL 7 S 119 123 Online verf gbar unter http orgprints org 16272 1 Reents et al_2009_Leguminosen_Management pdf zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Renard K G Foster G R Weesies G A McCool D K Yoder D C 1997 Predicting soil erosion by water A guide to conservation planning with the revised universal soil loss equation RUSLE Washing ton D C U S Dept of Agriculture Agricultural Research Service For sale by the U S G P O Supt of Docs Agriculture handbook no 703 Richter G Hrsg 1998 Bodenerosion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wis senschaftliche Buchgesellschaft Richter G 1998 Bodenerosion
29. Literaturrecherche f r diese Arbeit wurde ber wiegend die VPN Verbindung als auch das universit re Netzwerk genutzt Die ver wendeten Datenbanken waren haupts chlich ScienceDirect Organic eprints und Wiley Online Library Daneben wurde auf die Internetseiten des Wissenschaftszent rums Weihenstephan f r Ern hrung Landnutzung und Umwelt der Technischen Uni versit t M nchen der Bayerischen Landesanstalt f r Landwirtschaft der Deut schen Nationalbibliothek von Google Scholar und auf den lokalen Bestand des Bibliothekssystems der JLU zugegriffen Die Literaturrecherche erfolgte gr ten teils im Zeitraum September bis Oktober 2013 und vereinzelt im ersten Halbjahr 2014 in dem auch die weitere Aufbereitung der gesammelten Bibliografie Daten er folgte http rzblx10 uni regensburg de dbinfo dbliste php bib_id ubgie amp colors 31 amp ocolors 408lett f amp gebiete 48 Stand 12 06 2014 http www uni giessen de ub literatursuche nutzung campusnetz any connect client Stand 12 06 2014 http www sciencedirect com Stand 12 06 2014 http orgprints org Stand 12 06 2014 8 http onlinelibrary wiley com Stand 12 06 2014 http gruenland wzw tum de index php id 16 Stand 12 06 2014 10 nttp www Ifl bayern de publikationen index php http www stmelf bayern de service publikationen Stand 12 06 2014 http www dnb de DE Home home _node htmi Stand 12 06 2014 http scholar google
30. Ma nah men die den durch Wassererosion verursachten Verlust an wertvollem Ackerboden reduzieren oder sogar vermeiden k nnen FRIELINGHAUS 1998 f hrt bspw eine Einteilung und Bewertung verschiedenster Schutzstrategien gegen Bodenerosion f r Ostdeutschland tabellarisch auf Welche Ma nahmen sich am besten eignen wird nach Ansicht von RIPPEL 2010 vom Standort und von der betrieblichen Situation bestimmt Eine reduzierte Bodenbearbeitung einschlie lich einer Mulchsaat in abge storbene Zwischenfr chte oder andere Pflanzenr ckst nde z B Getreidestroh die Schonung des Bodengef ges und eine organische D ngung zur Verbesserung der Aggregatstabilit t sind beispielhaft gut zu verwirklichende Schutzma namen Die konservierende Bodenbearbeitung in Richtung Direktsaat oder auch Untersaaten und zus tzliche Vorkehrungen wie die Querbearbeitung Terrassierung Anlage von Hecken an H ngen oder das begr nen von Wasserabflussbahnen sind dagegen nicht an jedem Standort gleich gut wirksam und erfordern f r eine optimale Funkti onsf higkeit zudem viel Sachkenntnis und Geschick RIPPEL 2010 Lineare Strukturen wie z B Feldr nder Feldwege oder Gr ben entlang von Feld grenzen k nnen den Oberfl chenabfluss nach Ansicht von FIENER et al 2011a 75 Diskussion auch f rdern wenn sie durch Unterbrechung von Flie strecken und Verbindung von schnellen Abflusspfaden den Runoff verst rken Obwohl erwiesen ist dass mit abnehmender B
31. Oberfl chenabfluss der anfangs nur das Feinmaterial bei steigenden Wassermassen dann aber selbst weiteres Material losl sen und mit zu nehmender Flie geschwindigkeit auch gr ere Bodenpartikel transportieren kann AUERSWALD 1998a SCHEFFER et al 2010 SCHWERTMANN et al 1990 Der Abgang von Bodenpartikeln wird damit sowohl durch die Kraft der aufprallenden Re gentropfen als auch durch die des Oberfl chenabflusses ausgel st SCHERER et al 2012 Mit dem sog Runoff Regenwasser Oberfl chenabfluss werden nicht nur die abgetragenen Sedimente sondern auch gel ste und an Partikel gebundene Wirk stoffe aus D nge und Pflanzenschutzmitteln in Gr ben Bachl ufe und Vorfluter ge schwemmt GEHRING 2014 Ein verdichteter Boden mit geringer Wasserleit Infiltrations und Luftaustauschf hig keit beg nstigt das Runoffereignis an der Bodenoberfl che BRAND SASSEN 2004 Neben der Niederschlagsmenge sind vor allem der Zeitpunkt und die H ufigkeit des Eintritts einzelner Starkniederschlagsereignisse in Abh ngigkeit von Dauer und In tensit t des erosiven Regens f r das Ma der Erosion ausschlaggebend Nach BASIC et al 2004 ist die maximale Tagesniederschlagsmenge oder genauer ge sagt die Niederschlagsintensit t derjenige Klimafaktor der die Bodenerosionen am u Niederschl ge gelten als erosiv wenn mindestens 10 mm Niederschlag fallen oder eine maximale 30 Minuten Intenist t von ber 10 mm h vorliegt PRASUHN 2010 SCHW
32. St lpnagel R Kuschnereit S Wachendorf M 2009 Energiepflanzenanbau f r die Biogaser zeugung im kologischen Landbau In J Mayer T Alf ldi F Leibner D Dubois et al Hrsg Werte Wege Wirkungen Biolandbau im Spannungsfeld zwischen Ern hrungssicherung Markt und Klima wandel Beitr ge zur 10 Wissenschaftstagung kologischer Landbau Z rich 11 13 Februar 2009 Berlin K ster S 398 401 Online verf gbar unter http orgprints org 13785 1 Grass_13785 pdf zu letzt gepr ft am 24 09 2013 Haas G 2010 Wasserschutz im kologischen Landbau Leitfaden f r Land und Wasserwirtschaft Water protection in organic farming manual for the farming and water supply sector Hg v Bunde sprogramm kologischer Landbau B L AgrarIngenieurb ro Haas D Bad Honnef Online verf gbar unter http orgprints org 16897 1 16897 060E175 agraringenieurbuero haas 2010 wasserschutz pdf zuletzt gepr ft am 23 09 2013 Hamed Y Albergel J P pin Y Asseline J Nasri S Zante P Berndtsson R El Niazy M Balah M 2002 Comparison between rainfall simulator erosion and observed reservoir sedimentation in an erosion sensitive semiarid catchment In CATENA 50 1 S 1 16 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 S0341 8162 02 00089 9 zuletzt gepr ft am 23 09 2013 Harrach T 2010 Schutz der Ackerb den vor Verdichtung und Erosion durch reduzierte Bodenbear beitung und F rderung der Regenwurma
33. besteht allgemeiner Forschungsbedarrf Auf dem Lehr und Versuchsbetrieb f r kologischen Landbau der Universit t Gie en Gladbacherhof verursachten au erordentliche Starkniederschlagsereignisse in 1992 2008 und 2012 erhebliche Erosionssch den Betroffen waren nicht nur die eigenen Schl ge zu denen v a Pfaffengraben Bremsberg und Eisensteinfeld z hlten sondern in 2008 und 2012 auch rtliche Verkehrswege einschlie lich der Landstra Be und das Bahnhofsareal Im Sommer des Jahres 2012 stand Silomais auf dem Schlag Eisensteinfeld 2 Ausgehend von diesem Schlag kam es in dem einen Jahr zu drei Erosionsereignissen Abb 4 33 Das letzte dieser Ereignisse war der Beweg grund f r den Feldversuch Erosionssch tzender Anbau von Silomais Noch im sel ben Jahr wurde mit dem Anbau der ersten Vorfr chte begonnen In diesem Versuch sollte berpr ft werden welche M glichkeiten bestehen Silomais beim Anbau im h ngigen Gel nde unter besonderer Ber cksichtigung des Schutzes vor Wasserero sion m glichst ohne signifikante Ertragsverluste anzubauen Dazu wurden in einer einfaktoriellen Versuchsanlage der orts bliche Silomaisanbau nach Herbstfurche mit einer Fr ssaat des Maises in folgende Vor bzw Zwischenfruchtvarianten verglichen Winterweizenuntersaat Herbstfurche Aussaat Winterweizen im zeitigen Fr hjahr kein Wechselweizen Striegeln ganzfl chig vor und nach Silomaisaussaat _Sommerzwischenfruch
34. das sogenannte K Faktor Nomogramm oder alternativ mit Hilfe von Bodenkarten oder der Reichsbodensch t zung erfolgen Bei Benutzung von Bodenkarten oder der Reichsbodensch tzung zur Ableitung der K Faktoren ist zu beachten dass sie in diesem Fall nur auf gr ere Landschaftsbereiche angewendet werden k nnen F r Einzelschl ge sollten die aus dem Nomogramm entnommenen K Faktoren eingesetzt werden Die genaue Vorge hensweise ist der Anleitung von SCHWERTMANN et al 1990 zu entnehmen Der Topografiefaktor LS mit dem Hangl ngen und Hangneigungsfaktor der das Ver h ltnis des Bodenabtrages eines Hanges beliebiger L nge und Neigung zu dem des Standardhanges 22 m lang 9 Gef lle unter sonst gleichen Bedingungen angibt ist eine quantitative Verh ltniszahl Diese wird Nomogrammen entnommen Ablese vorschriften in SCHWERTMANN et al 1990 Die Hangl nge und insbesondere die Hangneigung haben einen ma geblichen Einfluss auf die Menge und Geschwindig keit des Oberfl chenabflusses die somit dessen Abscher und Transportkapazit t bestimmen Die erosive Hangl nge wird in Gef llerichtung von der Stelle am Hang wo im Mittel der Ereignisse der Oberfl chenabfluss einsetzt bis zu der Stelle wo am Unterhang die Ablagerung von Bodenmaterial Sedimentation beginnt oder wo das Wasser in einem Vorfluter eintritt gemessen Sie ist folglich oft etwas k rzer als die Gesamtl nge des Hanges und daher meistens auch nicht topografischen Karten zu
35. den steilere aber k rzere H nge als auch die Bewirtschaftungsweise Kleegrasanbau Stallmistd ngung Verzicht auf mineralische Stickstoffd nger und chemisch synthetische Pflanzenschutzmittel wei sen auf ein geringeres Erosionsrisiko im kolandbau hin Tats chlich spricht die Dif ferenz zwischen den gemessenen 0 2 t ha a und modellieren Bodenabtr gen 1 8 tha a daf r dass die unter kologischer Bewirtschaftung auftretenden Erosi onsminderungseffekte bisher ungen gend in der ABAG ber cksichtigt werden und eine Anpassung der Faktoren sowie Integration der Effekte in die Parameterwerte er folgen muss KAINZ 2007 Insbesondere die positive Nachwirkung eines Gras und oder Kleebestandes auf die Aggregatstabilit t Infiltrationsf higkeit und mechanische Belastbarkeit des Bodens durch eine erh hte Anzahl an Bioporen im Unter und an Wurzelr ckst nden im Oberboden auch noch ber Jahre nach dem Anbau hinaus der sogenannte carry over Effekt scheint im C Faktor der ABAG in zu geringem Umfang einbezogen zu werden Diese Vermutung wird mit den Hypothesen begr ndet dass i das heute in 44 Stand des Wissens Mitteleuropa im kolandbau angebaute Kleegras wesentlich leistungsf higer als die um 1950 in den USA untersuchten Best nde ist ii das Kleegras auf den in Deutsch land h ufiger vorkommenden Sandb den mehr Wurzelmasse als auf den L b den der USA produziert iii die intensivere Schnittnutzung durch
36. den Schluss zu dass erosionsmindern de Bewirtschaftungsma nahmen zu vergleichbar hohen Ertr gen wie beim klassi schen Pflugeinsatz f hren k nnen Die bodenschonenden Varianten schnitten teilweise sogar besser ab als die Kontroll variante Die Variante as mit der Fr ssaat des Maises in den zu Futterzwecken ge nutzten Bestand aus Trifolium incarnatum als nichtabfrierende Winterzwischenfrucht lag im TM Gesamt und im Kolbenertrag signifikant etwas h her als die Kontrolle Pflugfurche Lediglich die Variante mit T aestivum als Untersaat wies deutlich ge ringere Pflanzenl ngen und demzufolge auch TM Ertr ge auf Die schlechte Entwick lung der in dem seit Fr hjahr bestehenden Winterweizenbestand einges ten Mais pflanzen ist vermutlich auf eine zu starke Konkurrenzsituation zwischen der Haupt 86 Diskussion frucht Mais und der Beifrucht Weizen zur ckzuf hren Die TM Gesamt und Kolben ertr ge bei der Fr ssaat von Silomais in den Trifolium repens Bestand waren etwas geringer als die der Kontrollvariante Dies k nnte in der um eine Maispflanze geringe ren Bestandesdichte begr ndet sein Die beiden brigen Varianten mit der Fr ssaat von Silomais in ein abgefrorenes Zwischenfruchtgemenge aus Vicia sativa und Raphanus sativus zeigten in keinem der Ertragsparameter signifikante Unterschiede zur Grundvariante Hinsichtlich des Erosionsschutzes war nach den Beobachtungen auf dem Gladba cherhof bei der Verwendung von Untersaaten e
37. der erh hten Wasserinfiltration in den Boden ii in der Erhaltung der Feuchtigkeit in der Saatbettzone iii im physikali schen Zusammenhalt der Bodenpartikel durch Pflanzenwurzeln die zudem den Bo denaggregation f rdernden Mikroben als Futterquelle dienen iv im Schutz durch Absorption der Regentropfenenergie und v in einer Reduktion des Abflusses Sie kommen zu dem Fazit dass Anbau und Bodenmanagementstrategien die in einem schellen Wachstum oberfl chennaher Wurzeln resultieren zur Reduktion der Boden verluste durch Erosionen f hren 78 Diskussion In einer Metaanalyse von MAETENS et al 2012 wurden Boden und Wasserschutz methoden nach drei Gruppen differenziert und ihre Effektivit t bei der Reduktion des j hrlichen Runoffs und Bodenverlusts anhand ausgewerteter Parzellen Daten im Feld aus Europa und dem Mittelmeerraum verglichen Die erste Ma nahmengruppe das Anbaumanagement umfasste Zwischenfr chte Mulchen Graspufferstreifen Strei fenanbau Entw sserung und Weideausschlussfl chen Die zweite Gruppe das Bo denmanagement beinhaltete keine reduzierte und tiefe Bodenbearbeitung Kontur bearbeitung Entw sserung und Bodenverbesserung Zur letzten Gruppe der me chanischen Ma nahmen z hlten Terrassen Erdw lle und Geotextilien Die ber schreitungswahrscheinlichkeit der tolerierbaren Bodenverlustraten auf Ackerland war unter Einsatz von Schutzma nahmen grunds tzlich rund 20 geringer Bei dem Verglei
38. die Direkt und Sp tsaat von Mais nicht weiter nachteilig auf den Er trag auswirkte und die Maisertr ge nicht allzu sehr von denen des g ngigen Anbaus abwichen war die Verwendung einer sp tsaatvertr glichen Sorte mit einer langen vegetativen kurzen generativen Phase und schnellen Siloreife Voraussetzung Bei optimalen Standortbedingungen guter Boden ausreichende Niederschlagsmengen zur Versorgung zweier Kulturen geeigneter Sortenwahl sowie an das System an gepasster technischen Ausr stung waren beachtliche Fl chenertr ge bei einer kos teng nstigen und umweltschonenden Produktion auch im kolandbau m glich GRASS amp SCHEFFER 2003b 3 2 3 Grenzen der Anwendbarkeit der ABAG unter kologischen Bedingungen KAINZ 2007 ist der Frage nachgegangen ob die zur Erosionssch tzung genutzte Allgemeine Bodenabtragsgleichung ABAG geeignet ist den Bodenabtrag in kolo gischen Landbausystemen zu beschreiben Er kam dabei zu dem Ergebnis dass die in Mitteleuropa g ltige ABAG sich f r die Vorhersage des Bodenabtrags bew hrt hat jedoch die Standard Tabellenwerte unter den Bedingungen des kologischen Land baus f r die Bodenabtragberechnung ungeeignet sind F r brauchbare Resultate ist stattdessen die Verwendung von Messwerten erforderlich weil die Standarddaten vom konventionellen Landbau abweichende Standort und Bewirtschaftungsfaktoren unzureichend ber cksichtigen KAINZ 2007 Sowohl die Standorteigenschaften sandigere B
39. drei Wiederholungen angelegt sodass insgesamt 18 Parzellen vorliegen Die Parzellen sind jeweils 15 m lang und 6 m breit Eine einzelne Parzellenfl che betr gt 90 m Abb 2 1 Block III Block II 3 3 o Block 3 6m 1 3 m a Kontrolle Herbstfurche a4 Sommerzwischenfr chte reduziert a2 Winterweizenuntersaat as Winterzwischenfrucht Inkarnatklee a3 Sommerzwischenfr chte intensiv as Winterzwischenfrucht Wei klee Abb 2 1 Parzellenplan Methodische Grundlagen 2 3 3 Erhebung der Pr fmerkmale Die Maisernte mit der Datenerhebung erfolgte am 30 09 2013 Pro Parzelle wurde eine Fl che von 7 5 m geerntet Dazu wurden aus der Parzellenmitte auf je zwei 0 75 m breiten Reihen von 5 m L nge Maispflanzen mit einer Sichel abgeerntet Die Pflanzen auf den insgesamt 10 Meter langen Erntereihen pro Parzelle sollten dabei m glichst keine Sch den insbesondere durch Kr henfra aufweisen Zun chst wur de die Frischmasse FM der abgeschnittenen Pflanzen aus jeder Parzelle vor Ort mit einer Waage bestimmt Abb 2 2 und im Anschluss auf dem Hof die Kolben abge trennt um deren Frischmasse gesondert zu ermitteln Abb 2 3 F r jede Parzelle wurde von jeweils zehn Maispflanzen deren L nge mit einem Ma band gemessen Abb 2 4 sodass sp ter je Parzelle ein Mittelwert f r die Sprossl nge gebildet wer den konnte Die Maisst ngel und Kolben wurden daraufhin separat geh ckselt und d
40. et al 1999b Schindewolf 2012 Schmidt 1998 Siebrecht 2010 de Vente amp Poesen 2005 Frielinghaus et al 1999b Schindewolf 2012 Schmidt 1998 Frielinghaus et al 1999b Merrit et al 2003 Schindewolf 2012 Frielinghaus et al 1999b Schmidt 1998 Siebrecht 2010 Auerswald amp Schwertmann 1988 Frielinghaus et al 1999b Merrit et al 2003 Schindewolf 2012 Schmidt 1998 Siebrecht 2006 de Vente amp Poesen 2005 30 Stand des Wissens 3 1 3 Vorstellung und Wirksamkeit m glicher Erosionsschutzma nahmen Genauso vielf ltig wie die Faktoren und Folgen von Erosion durch Wasser sind so vielf ltig sind die unterschiedlichsten Ma nahmen des Erosionsschutzes Alle redu zieren auf direkte oder indirekte Weise die Erosionsgefahr und einzelne k nnen da r ber hinaus den Boden w hrend eines extremen Niederschlagsereignisses vor Ab trag sch tzen Die Vermeidung von Bodenschadverdichtungen d h einer Gef gever nderung mit negativen Effekten auf die Bodenfunktionen Produktions Regelungs Lebensraum und Archivfunktion im Rahmen der guten fachlichen Praxis ist eine grundlegende Voraussetzung um der Gef hrdung des Bodens durch Erosion indirekt vorzubeugen Mit Hilfe der im Folgenden aufgez hlten Ma nahmen zur Vorbeugung von Schad verdichtungen kann der Gefahr eines oberfl chigen Abflusses infolge unzureichender Regenverdaulichkeit der B den begegnet werden i Reduktion des auf die Boden kontaktfl che wirkenden Druckes dur
41. et al 2010 Im weiteren Verlauf dieses Kapitels werden einige Studienausz ge exemplarisch umrissen SCHMIDT 2010 kommt durch Untersuchungen ber pfluglose Anbauverfahren in Sachsen zu dem Ergebnis dass eine konservierende Bodenbearbeitung wenn sie kontinuierlich angewendet und dabei die Eingriffsintensit t auf den Boden reduziert wird bis hin zur Direktsaat mit dem besten Pr ventionseffekt die wirksamsten Ma nahmen eines nachhaltigen und vorsorgenden Erosionsschutzes sind Mit einer konservierenden Bodenbearbeitung ist es m glich die durch Wasser herbeigef hrte Bodenerosion um bis zu 90 zu reduzieren und im Einzelfall sogar g nzlich zu ver hindern SCHMIDT 2010 SCHINDEWOLF 2012 sieht auf den erosionsgef hrde ten Fl chen Sachsens in der Direktsaat sogar die einzige Bewirtschaftungsform die den Boden effektiv vor Erosion sch tzt Den Schl sselfaktor daf r erkennen FIENER et al 2011a in der Bodenbedeckung aus lebendem oder totem Pflanzenmaterial da es die Gefahr der Verkrustung und Versiegelung des Bodens bei Niederschl gen reduziert Dadurch wird im Zusam menhang mit einer r ckl ufigen Bodenbewirtschaftungsintensit t die zeitliche Varia bilit t des Abfluss Potenzials auf Einzelfl chen vermindert Nach NYAKATAWA et al 2007 ist der Anbau von Deckfr chten entscheidend um Bodenerosionen zu vermindern Die Vorteile von an der Oberfl che belassenen Pflanzenr ckst nden sehen die Autoren i in
42. h ufigeres Absterben der Wurzeln ebenfalls zu vermehrter Wurzelmasseproduktion f hrt und iv der Ab und Umbau der Kleegrasr ckst nde durch das feuchtere Klima in Mitteleuropa schneller erfolgt sodass von einer h heren Aktivit t der Bodenlebewesen und Stabi lit t der Aggregate ausgegangen werden kann Zudem ergeben sich synergistische Effekte durch einen mehrj hrigen Anbau in Mitteleuropa g ngiger Kombinationen aus einigen Gr sern mit verschiedenen Wurzelsystemen Kleearten und aus Luzerne deren Wurzeln tief in den Boden reichen Versickerungskan le schaffen und den Bo denorganismen Nahrung liefern Deshalb ist davon auszugehen dass die mit rasen bildendem Ackerfutter bewachsenen mitteleurop ischen B den heutzutage unter sonst gleichen Bedingungen weniger erosionsgef hrdet sind als die damals in den USA untersuchten B den KAINZ 2007 In der ABAG unber cksichtigt bleiben auch die langfristigen Effekte einer intensive ren Stallmistd ngung eine vermutlich geringere Erodierbarkeit durch den verminder ten Eintrag von Kalium und Ammonium lonen ber mineralische D nger sowie m g liche positive Einfl sse durch den Verzicht auf chemisch synthetische Pestizide Es wird schlie lich von KAINZ 2007 empfohlen den im kolandbau f r gew hnlich h heren Humusgehalt der B den vor Ort zu bestimmen und die Unterschiede zwischen kologischem und konventionellem Landbau im Bedeckungsverlauf einer Kultur zu beachten In einer dara
43. historische Landnutzung die aktuelle Bodenerosion In Deutsche Bo denkundliche Gesellschaft Hrsg Jahrestagung der DBG Kommission VI B den eine endliche Res source Bonn 5 13 September 2009 Berichte der DBG Online verf gbar unter http eprints dbges de 144 zuletzt gepr ft am 19 09 2013 Deumlich D Funk R Frielinghaus M Schmidt W A Nitzsche O 2006 Basics of effective erosion control in German agriculture In J Plant Nutr Soil Sci 169 3 S 370 381 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jp1n 200621983 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft Hrsg 2009 Jahrestagung der DBG Kommission VI B den eine endliche Ressource Bonn 5 13 September 2009 Berichte der DBG Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft Hrsg 2010 Gemeinsame Sitzung Kommission III DBG und Fachgruppe 4 Bundesverband Boden Boden und Standortqualit t Bioindikation mit Regenw rmern Osnabr ck 25 26 Februar 2010 Berichte der DBG Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft Hrsg 2010 Workshop der Kommissionen VI u IV der DBG DGP Veranstalter Kommission VI IV der DBG und DGP Anbau nachwachsender Rohstoffe Wir kungen auf Bodeneigenschaften Funktionen und Emissionen in Bezug auf Klima und Gew sserschutz M ncheberg 7 8 9 2010 Berichte der DBG Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft Hrsg 2011 Jahrestagung DBG Berlin Kommission IV der DBG B den verstehen B den nutz
44. kologischen Landbau zu sammen Die Anbauprobleme liegen i in dem hohen Unkrautdruck und der dadurch bedingten u erst aufw ndigen Unkrautregulierung mit Hacke und Striegel aufgrund des Verzichts auf chemisch synthetische Herbizide ii in den geringen Maisertr gen durch eine unzureichende Stickstoffversorgung in der kurzen Zeitspanne mit hohem Stickstoffbedarf den organische D ngemittel mit langsamer Stickstoffmobilisation nicht ausreichend erf llen k nnen und iii den Sch den durch Vogelfra aufgrund der Aussaat von nicht gebeiztem Saatgut DIERAUER et al 2012 GRASS et al 2009 GRASS amp SCHEFFER 2003a 38 Stand des Wissens Zusammenfassend kann festgestellt werden dass sich der Getreideanteil im kologi schen und konventionellen Anbau zwar nicht so sehr unterscheidet aber der Anteil an mehrj hrigem Ackerfutter im Vergleich zum konventionellen im kologischen Landbau erh ht und daf r der Hackfruchtanteil gleicherma en reduziert ist Mit dem Ackerfutterbau soll der Stickstoffmangel und der h here Unkrautdruck kompensiert werden AUERSWALD amp KAINZ 2010 da zur kologischen Wirtschaftsweise der Verzicht auf chemisch synthetische Pestizide und leichtl sliche D ngemittel geh rt Die Fruchtfolgen sind im organischen Landbau komplexer als im konventionellen Landbau Dies reduziert einerseits die Gefahr von Erosionsereignissen durch l ngere Bodendeckung ber das Jahr hinweg erh ht andererseits aber auch den Aufwan
45. mineralischem pflanzenverf gbarem Stickstoff im Boden ist n mlich nicht konstant sondern ndert sich st ndig in Abh ngigkeit von Umwelt Niederschlag Temperatur etc und Bewirtschaftungseinfl ssen Anbau von Kultur arten D ngung Bodenbearbeitung Ernte innerhalb des Stickstoffkreislaufes 5 2 1 Nmin Werte in 0 bis 30 cm Tiefe In der obersten Bodenschicht der bearbeiteten Ackerkrume 0 30 cm war der Nmin Gehalt in der Kontrollvariante a mit gut 51 kg ha im Vergleich zu den brigen Varianten signifikant am h chsten und in der Variante as Fr ssaat in Wei klee mit ca 7 kg ha signifikant am niedrigsten Die Varianten a bis a lagen ebenfalls mit sig nifikanten Unterschieden in den Nmin Werten zwischen a und as Dabei wies die Va riante a2 Fr ssaat in WW Untersaat mit 35 5 kg ha die zweith chsten und Variante as Fr ssaat in Inkarnatklee mit 13 7 kg ha die zweitniedrigsten Nmin Werte auf Der Unterschied zwischen dem h chsten a und dem niedrigsten Gehalt as lag in einer Gr enordnung von 44 3 kg ha Dies entspricht einer Differenz von 86 3 Tab 5 7 Tab 5 7 Nmin 0 30 cm kg ha a a2 ER a as as Mittelwert 51 4 35 5 25 3 30 6 13 7 7 1 Gruppierung a ab bed bc cd d SE 5 33 3 16 3 47 4 51 6 33 2 43 LSD 20 32 p Wert 0 0002 Mittelwerte mit ungleicher Gruppierung unterscheiden sich signifikant a 0 05 SE Standard Error Standardfehler LSD Least Significant Difference Kleinste s
46. oder Untersaat in Reihenkulturen mit h heren Kosten zus tzlichem Arbeitsaufwand und mehr Knowhow verbunden sein Welche Vorz ge und Hemmnisse die konservierende Bodenbearbeitung mit einer Bodenbedeckung aus Mulch oder Stroh hat verbildlicht das Schema Abb A 3 im Anhang Zus tzlich zur reduzierten Bodenbearbeitung und m glichst langen Bodenbedeckung sind weitere Erosionsschutzma nahmen anwendbar Die Bearbeitung quer zum Gef lle Kontur Querbearbeitung schafft beispielsweise eine raue Oberfl che die den Abfluss bremsen kann RIEGER 2009 SCHEFFER et al 2010 Die Effektivit t der Querbearbeitung ist in Klimaregionen in denen die St rke erosiver Regen gering ist am gr ten da mit zunehmender Menge des Ab flusses die Wirksamkeit dieser Erosionsschutzma nahme nachl sst AUERSWALD 1992b Genauso kann der Anbau langer schmaler Gr nstreifen quer zum Hang den Oberfl chenabfluss zur ckhalten SCHEFFER et al 2010 berdies ist eine ideale Kalkversorgung der B den wichtig weil sie zur F rderung des Bodenlebens und zu einem stabilen Bodengef ge beitr gt SCHMIDT 2010 Gleichzeitig sind gr ere Mengen an einwertigen austauschbaren lonen wie Kalium und Natrium in der Bodensubstanz zu vermeiden Eine verst rkte Kalium D ngung beispielsweise erh ht den Anteil an Kalium lonen im Boden die aufgrund ihrer gro Ben Wasserh lle den Abstand zwischen Bodenteilchen vergr ern und so die Erosi on beg nstigen da der Boden e
47. r ein nat rliches Geschehen das durch den Einfluss des Menschen verst rkt wird Die geringe nat rliche Bodenneubildungsrate kann die anthropogenen Erosionsfolgen der Landbewirtschaftung mit der periodi schen Entfernung der sch tzenden Bodenbedeckung bei weitem nicht kompensieren und damit ist das Gleichgewicht zwischen Abtrag und Neubildung vehement gest rt BRAND SASSEN 2004 MEIER 2010 Wird diese Beziehung so weit in Richtung Erosion verschoben dass diese durch die Bodenneubildung nicht mehr ausgeglichen werden kann tritt eine Bodendegradation und letztendlich Verw stung ein WAKAT SUKI amp RASYIDIN 1992 Laut den Kalkulationen von WAKATSUKI amp RASYIDIN 1992 liegt die Bodenneubil dungsrate im Mittel bei 0 056 mm ha a bzw 695 kg ha a in Relation zur mittleren Erosionsrate von 906 kg ha a Unter Ber cksichtigung des sehr langsamen Boden neubildungsprozesses der die Gesteinsverwitterung und Anreicherung organischer Substanz umfasst wird jeder Bodenverlust ber 1 t ha a als irreversibel innerhalb einer Zeitspanne von 50 bis 100 Jahren angesehen Dadurch wird der Boden zu ei ner endlichen nicht erneuerbaren Ressource und ihr Verlust ist endg ltig EEA 1999 GOBIN et al 2004 Die tolerierbare Bodenerosionsrate wird von VERHEIJEN et al 2009 in Anbe tracht der Bodenneubildung durch Verwitterung Ausgangsmaterial Klima Landnut zung und Staubablagerung geografische Lage Entstehungsort f r Europa zwi schen 0 3 bis
48. und Hangneigung potenziell erosionsgef hrdeten Feldst cke f r die Legitimation ver pflichtender Erosionsschutzma nahmen nach der CC Wasser 1 oder CC Wasser 2 Gef hrdungsklasse KREITMAYR amp MAYR 2010 Mit Reihenkultur ist hier der Reihenabstand 2 45 cm und nicht konkret die Kulturart gemeint Mais der in engeren Reihen ges t wird z hlt z B nicht zu Reihenkulturen und kann nach dem 15 Februar auf CC Wasser 2 Schl gen konventionell mit Pflugfurche angebaut werden BRANDHUBER 2010a 66 Diskussion 6 3 Beurteilung der m glichen durch Bodenerosion verursachten Sch den Die Konsequenzen des Bodenabtrages sind Sch den sowohl auf den Abtragsfl chen On Site Sch den als auch auf anliegenden Fl chen abseits der Ausgangsfl chen Off Site Sch den Auf dem betroffenen Schlag m ssen Ertragsreduktionen durch St rung und Ausf lle in der Pflanzenentwicklung sowie ein Kosten und Arbeitsaufwand f r den Ersatz von Saatgut D nge und Pflanzenschutzmitteln in Kauf genommen werden Dar ber hinaus ist ein Ausgleich bzw eine Begrenzung der durch die Bodenverlagerung ver ursachten Sch den vorzunehmen Langfristig gehen Fruchtbarkeit Gr ndigkeit und damit die Produktivit t des Bodens verloren Die Folgen sind andauernde Ertragsein bu en langwierige und kostspielige Meliorationsma nahmen oder sogar eine Nut zungs nderung bis hin zur Aufgabe der Fl chen die mit erheblichen Wertverlusten verbunden ist Eine andauer
49. und Kulturlandschaft In G Richter Hrsg Bodenerosion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wissenschaftliche Buchgesellschaft S 83 94 Richter M Gentzen U 2011 Ist der Boden noch zu retten Auswirkung des Klimawandels auf Bo denerosionsprozesse am Beispiel Ostdeutschlands In Erosionstagung Verlieren wir den Boden unter den F en Erosionsprozesse und Massenbewegungen Kiel 11 02 2011 Geographisches Institut Christian Albrechts Universit t zu Kiel Online verf gbar unter http erosiontagung funpic de downloads M Richter 20u 20U Gentzen_Bodenerosion 20u 20Kli mawandel 20Dt pdf zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Rieger D 2009 Nachhaltige landwirtschaftliche Ma nahmen zum Erosions und Hochwasserschutz Bestandsaufnahme und erste Ergebnisse eines Beispiels in Nordostth ringen Sonderdruck In Boden schutz 14 Jahrgang 3 Quartal S 72 76 Online verf gbar unter http www ewlw de pdf Bodenschutz pdf zuletzt gepr ft am 26 09 2013 107 Literaturverzeichnis Rippel R 2010 Bodenerosion in Bayern In Bayerische Landesanstalt f r Landwirtschaft LfL Hrsg Erosionsschutz Aktuelle Herausforderung f r die Landwirtschaft 8 Kulturlandschaftstag Freising Weihenstephan 23 03 2010 Schriftenreihe der Bayerischen Landesanstalt f r Landwirtschaft 3 S 7 18 Rodriguez O S 1997 Hedgerows and mulch as soil conservation measures evaluated under field simulated rainfall In Soi
50. usw im komplexen Zusammenhang stehen den Grund daf r weshalb mit der ABAG die Bodenabtr ge im kologischen Landbau bersch tzt werden Ein Ver gleich zwischen organischem mineralischem und gemischtem D ngungsregime hat beispielsweise gezeigt dass eine organische D ngung die Regenw rmer Boden struktur und Fruchtbarkeit am st rksten f rdert Die auf Basis gesteigerter Gehalte an organischer Bodensubstanz erh hte Anzahl an Regenw rmern und Vertikalporen f hrte zu einer besseren Infiltration Der dadurch reduzierte Oberfl chenabfluss f hr te zu einer verbesserten Aggregatstabilit t und einer verminderten Oberbodenver schl mmung und Abl sung von Material aus dem Bodenverbund Hierdurch wurde dem Verlust des Infiltrationsverm gens und der Bildung transportabler Erdteilchen entgegengewirkt SIEBRECHT et al 2009 Theoretisch lassen sich solche Besonderheiten des kolandbaus wie die Effekte von eingearbeiteter organischer Substanz auf das Erosionsgeschehen mit Hilfe verschie dener denkbarer Ans tze in die ABAG USLE oder noch besser in die RUSLE Revi sed Universal Soil Loss Equation integrieren Dies ist bei solchen systematischen Wirkungen die bei der Erosionsmodellierung innerhalb eines komplexen Gef ges stehen wie z B die Wechselwirkung zwischen Untersaaten oder Beikrautbesatz und Kulturpflanzenbedeckung jedoch sehr aufw ndig Um diese Defizite zu korrigieren 46 Stand des Wissens ist eine Anpassung der ABAG
51. www citavi com sub manual4 de index html Stand 12 06 2014 5 Methodische Grundlagen 2 1 2 Nutzung von Datenbanken Das Bibliotheksnetzwerk der Justus Liebig Universit t Gie en JLU stellt ein um fangreiches Literaturangebot vieler Fachdisziplinen zur Verf gung Neben einer gro Ben Anzahl an Monografien Sammelwerken Tagungsb nden Zeitschriften Zei tungsartikeln Sonderheften Hochschulschriften usw liegen f r die jeweiligen Studi eng nge eigene Fachportale mit diversen fachspezifischen Onlinedatenbanken vor In dem Bereich Agrarwissenschaften Umwelt und Ern hrung sind Datenbanken im Fachgebiet Land und Forstwirtschaft Gartenbau Fischereiwirtschaft Hauswirt schaft Ern hrung vorhanden Dieses Fachgebiet umfasst derzeit ein Gesamtange bot von 163 Datenbanken Dazu z hlen unter anderem CAB Abstracts Agris und Web of Science Viele der Online Datenbanken sind frei andere nur ber das Uni Netz zug nglich Das digitale Netzwerk der Universit t Gie en gestattet den Zugriff ber WLAN Zugang Kabelanschluss oder PC Arbeitspl tzen auf eine Vielzahl von als E Medium publizierter Literatur Studierende und Universit tsangeh rige haben zudem die M glichkeit sich im Hochschulrechenzentrum HRZ der Gie ener Uni versit t einen Cisco AnyConnect Client auf ihrem privaten Rechner einrichten zu las sen Damit besteht die M glichkeit des Zugriffs von au eruniversit ren Arbeitspl t zen aus auf das Uninetzwerk Zur
52. 0 1016 j catena 2011 11 003 zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Schimmack W Auerswald K Bunzl K 2002 Estimation of soil erosion and deposition rates at an agricultural site in Bavaria Germany as derived from fallout radiocesium and plutonium as tracers In Naturwissenschaften 89 1 S 43 46 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1007 s00114 001 0281 z zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Schindewolf M 2012 Prozessbasierte Modellierung von Erosion Deposition und partikelgebunde nem N hr und Schadstofftransport in der Einzugsgebiets und Regionalskala Dissertation Technische Universit t Bergakademie Freiberg Fakult t f r Geowissenschaften Geotechnik und Bergbau Online 108 Literaturverzeichnis verf gbar unter http tu freiberg de fakult3 tbt boden pdf Dissertation_Schindewolf_final pdf zuletzt gepr ft am 19 09 2013 Schindewolf M Schmidt J 2012 Parameterization of the EROSION 2D 3D soil erosion model using a small scale rainfall simulator and upstream runoff simulation In CATENA 91 S 47 55 Online verf g bar unter http dx doi org 10 1016 j catena 2011 01 007 zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Schmidt J 1998 Modellbildung und Prognose zur Wassererosion In G Richter Hrsg Bodenerosi on Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wissenschaftliche Buchgesellschaft S 137 151 Schmidt W 2010 Was machen die Nachbarn Erosionsschutz in Sachsen In Bayerische Landesan s
53. 06 Literaturverzeichnis Prasuhn V 1993 Vergleich deutscher und schweizer Regensimulatoren Einflu der Regeneigen schaften auf die Bodenoberfl chenrauhigkeit In Zeitschrift f r Pflanzenern hrung und Bodenkunde 156 1 S 33 37 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jpIn 19931560106 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Prasuhn V 2009 Ergebnisse eines Langzeit Monitorings von Bodenerosion in der Schweiz In Deut sche Bodenkundliche Gesellschaft Hrsg Jahrestagung der DBG Kommission VI B den eine endli che Ressource Bonn 5 13 September 2009 Berichte der DBG Online verf gbar unter http eprints dbges de 311 zuletzt gepr ft am 18 09 2013 Prasuhn V 2010 Zeitliche Variabilit t von Bodenerosion Analyse von 10 Jahren Erosionsschadens kartierungen im Schweizer Mittelland Temporal variability of soil erosion A 10 year analysis of soil erosion damage mapping in the Swiss Midlands In Die Bodenkultur 61 2 S 48 57 Online verf gbar unter http www boku ac at diebodenkultur volltexte band 61 heft 2 Prasuhn pdf zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Prasuhn V 2011 Soil erosion in the Swiss midlands Results of a 10 year field survey In Geomorpho logy 126 1 2 S 32 41 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j geomorph 2010 10 023 zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Prasuhn V 2012 On farm effects of tillage and crops on soil erosion measured over 10 years in Swit zerland
54. 1 76 Diskussion Erosionsschutz des Bodens Je geringer die Bodenbearbeitungsintensit t und h her der Gehalt an organischer Bodensubstanz ist umso mehr wird in der Regel die bio logische Aktivit t erh ht und gleichzeitig die abgetragene Bodenmenge reduziert Die Abb 6 2 von K LLER amp LINKE 2001 zeigt eine Zusammenstellung der ver schiedenen Bodenbearbeitungsweisen entsprechend ihrer Bearbeitungsintensit t Bodenbearbei Arbeitsabschnitte tungs u Lane s Arbeitsg nge ion Grundbodenbearbeitung Saatbettbereitung Sat getrennt Konventionelle i reduziert Bodenbearbeitung Saatbettbereitung u Saat kombiniert mit Pflug reduziert alle Arbeitsg ngs a p EAA S kombiniert Konservierende Bodenbearbeitung reduziert hei Saatbetibereitung ohne Pflug II Bu OU u Saat kombiniert mit 2 i BrUNG 07 reduziert alla Arbeitsg nge kombiniert reduziert Saatbettbereitung it kombiniert ohne Lockerung Direktsaat kene Bodenbearbeitung nur Saat Abb 6 2 Bodenbearbeitungssysteme in Abh ngigkeit von der Bodenbearbei tungsintensit t KOLLER amp LINKE 2001 S 9 Das Schema Abb A 3 im Anhang illustriert angelehnt an K LLER amp LINKE 2001 die Gr nde die f r oder gegen die konservierende Bodenbearbeitung und Direktsaat mit einer auf der Bodenoberfl che verbleibenden Strohmatte oder Mulchschicht aus Pflanzenr ckst nden als wirksamen Erosi
55. 1 3 Vorstellung und Wirksamkeit m glicher Erosionsschutzma nahmen 31 3 2 Bewertung der Bodenerosion im kologischen Landbau im Vergleich zum konventionellen Landbau 224444444444H0Hnnnnnn nn 34 3 2 1 Bedeutung der Bodenerosion im kologischen sowie im konventionellen Landbau insbesondere im Hinblick auf die Zunahme des Silomaisanbaus 20020u2nuannnnnannannnnnnannennnnnnnnnnn 35 3 2 2 Gegen berstellung und Bewertung von Erosionsdisposition und schutz im kologischen im Vergleich zum konventionellen Landbau 39 3 2 3 Grenzen der Anwendbarkeit der ABAG unter kologischen Bedingunge Medinenin a iee E A 44 4 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen 4244440 gt 48 4 1 Erosionsereignisse in der Vergangenheit des Gladbacherhofes 48 4 2 Darstellung der Erosionsgef hrdung von einzelnen Schl gen 54 5 Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit sss444 nennen 57 5 1 Eilfagsparamielera zenssensnan near ea 57 5 1 1 Trockenmasseertr ge der Gesamtpflanzen 24444444enn nen 58 9 1 2 Pll nzenlangenenusaseeee ee 58 5 1 3 Bestandesdichten ze sr eeedessginee 59 5 1 4 Trockenmasseertr ge der Sprossmassen uuusessnsssssennnnnnnnnennnnnnn nn 59 5 1 5 Trockenmasseertr ge der Maiskolben 22444444444nnnn nenn 60 9 2 Bodenparamelern nee eek 61 5 2 1 N
56. 2 behauptet Die moderne und leistungsstarke RUSLE2 ist charakterisiert durch ihre F higkeit ber eine neue Zeitrelation einzelne Gleichungskomponenten im Tagesintervall sowie die Menge und Geschwindigkeit der transportierten und ab gelagerten Sedimentfracht des Runoffs mittels Integration einer Depositionsgleichung berechnen zu k nnen FOSTER et al 2003 SIEBRECHT et al 2009 Daneben gibt es mittlerweile unter den USLE Variationen auch solche die beispielshalber f r Mo nats NIGEL amp RUGHOOPUTH 2010 Einzelereignis KINNELL 2010 und Zu kunftsprognosen PARK et al 2011 zum Einsatz kommen PRASUHN et al 2013 Erforderlichenfalls kann auf eines der vielen physikalischen Modelle das die Schwachpunkte der ABAG USLE und ihrer Verwandten z B die weniger detaillierte Einbeziehung des Oberfl chenabflusses KINNELL 2010 tilgt zur ckgegriffen wer den Die physikalischen Modelle weisen aber wiederum andere Nachteile hoher Ar beitsaufwand und spezifische Anwendungskenntnisse auf Grunds tzlich sollten laut EVANS amp BRAZIER 2005 auch physikalisch basierende Erosionsmodelle unbe dingt die von Feldbeobachtungen und messungen gewonnenen Informationen bei der Prognose mit einbeziehen damit es zu keiner Fehleinsch tzung kommt Ferner weisen FIENER amp AUERSWALD 2007 darauf hin die mit dem Bodenschutz zusammenh ngenden carry over Effekte bei der Wassererosionsmodellierung sowie bei der Fruchtfolgeoptimierung st rker ei
57. 2 jp1n 19841470615 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Auerswald K Weigand S 2000 Ist die Erosionsschadenskartierung geeignet um im Sinne der Bun desbodenschutzverordnung Erosionsfl chen zu identifizieren und den Bodenabtrag festzustellen In Bodenschutz 5 S 123 128 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 2000_Auerswald Bds pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald Karl Eicher A 1992 Comparison of German and Swiss Rainfall Simulators Accuracy of Measurement and Effect of Rainfall Sequence on Runoff and Soil Loss Rates In Zeitschrift f r Pflanze nern hrung und Bodenkunde 155 3 S 191 195 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jpIn 19921550306 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Basic F Kisic 1 Mesic M Nestroy O Butorac A 2004 Tillage and crop management effects on soil erosion in central Croatia In Soil and Tillage Research 78 2 S 197 206 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j still 2004 02 007 Bayerische Landesanstalt f r Landwirtschaft LfL Hrsg 2010 Erosionsschutz Aktuelle Herausforde rung f r die Landwirtschaft 8 Kulturlandschaftstag Freising Weihenstephan 23 03 2010 Schriftenrei he der Bayerischen Landesanstalt f r Landwirtschaft 3 Online verf gbar unter http www lfl bayern de mam cms07 publikationen daten schriftenreihe p_38585 pdf zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Bayerisches Staatsmin
58. 2D 3D von Schmidt 1991 1996 Solche physikalisch begr ndeten Modelle bilden in unter 1 Eine grobe bersicht ber weltweit eingesetzte prozessbasierte Erosionsmodelle findet sich in der Dissertationsschrift von SCHINDEWOLF 2012 in der das physikalische Modell EROSION 3D erst malig f r die hohe r umliche Aufl sung eines Einzelereignisses fl chendeckend auf regionaler Ebene f r das Bundesland Sachsen zur Darstellung von Bodenabtrag Sedimenttransport und deposition bzw des Eintrags partikelgebundener N hr und Schadstoffe in Oberfl chengew sser f r ein zehn j hriges Starkniederschlagsereignis und f r drei differenzierte Landnutzungsszenarien eingesetzt wird 28 Stand des Wissens schiedlichem Umfang die Teilprozesse Losl sung Transport und Deposition von Bo denpartikeln bei jedem Einzelereignis ab Sie erm glichen mit der Entwicklung immer ausgereifterer Computerprogramme die Erosions Verlagerungs und Ablagerungs vorg nge auf H ngen und kleinen Einzugsgebieten mit sch rferer r umlich zeitlicher Aufl sung nachzuvollziehen Zum Beispiel ist EUROSEM eine dynamische Modellsimulation die den Sediment transport sowie die Erosion und Deposition die durch linien und fl chenhafte Pro zesse bei einzelnen Unwettern ausgel st werden f r definierte Felder und Einzugs gebiete vorhersagen kann MORGAN et al 1998 In Tabelle Tab 3 2 auf der folgenden Seite sind beispielhaft zehn gel ufige physika lis
59. 67 177 Online ver f gbar unter http dx doi org 10 5194 hess 16 167 2012 zuletzt gepr ft am 27 09 2013 Michel J Nitzsche O H nsel M 2005 Bodenerosion und Oberfl chenabfluss auf einer kologisch bewirtschafteten Ackerfl che im S chsischen L h gelland Soil erosion and surface flow on an or ganically cultivated field in the saxon loess hill region In J He und G Rahmann Hrsg Ende der Nische Beitr ge zur 8 Wissenschaftstagung kologischer Landbau Kassel 1 4 M rz 2005 Kassel Kassel Univ Press S 27 28 Online verf gbar unter http orgprints org 3436 1 3436 pdf zuletzt ge pr ft am 23 09 2013 Mirschel W Wieland R Voss M Ajibefun I Deumlich D 2006 Spatial Analysis and Modeling Tool SAMT 2 Applications In Ecological Informatics 1 1 S 77 85 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j ecoinf 2005 10 004 zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Morgan R P C Quinton J N Smith R E Govers G Poesen J W A Auerswald K Chisci G Torri D Styczen M E 1998 The European soil erosion model EUROSEM A process based approach for pre dicting soil loss from fields and small catchments In Earth Surface Processes and Landforms 23 S 527 544 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1998_Morgan ESPL pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Morvan X Saby N P A Arrouays D Le Bas C Jones R J A Verheijen F G A
60. ANGGUAN 2008 sind der N tzlichkeit von Pflanzenwurzeln f r den Erosionsr ckgang nachgegangen Sie haben in einer Studie den Einfluss von leben den Wurzeln und der oberirdischen Vegetationsdecke von Deutschem Weidelgras Lolium perenne w hrend dessen Wachstumsphase auf Sedimentmengen und Runoff auf einem schluffigen Lehmboden untersucht Dabei stellte sich heraus dass neben der Vegetationsdecke auch die Pflanzenwurzeln eine wichtige Bedeutung f r die Runoff und Sedimentfrachtreduktion hatten Ferner zeigte sich dass diese Re duktionswirkungen im Wachstumsverlauf von L perenne anstiegen Mit ihrer Publika tion konnten ZHOU amp SHANGGUAN 2008 beweisen dass die Relevanz von Gras wurzeln bei der Erosionssenkung nicht zu vernachl ssigen ist 6 7 Beurteilung der Erosionsproblematiken und schutzstrategien beim Anbau von Silomais im kologischen Landbau Der Abschnitt 3 2 der sich mit den Unterschieden zwischen kologischem und kon ventionellem Landbau befasst zeigt auf dass im kologischen Landbau mit einem geringeren Erosionsrisiko zu rechnen ist Dies liegt vor allem an den vielseitigeren Fruchtfolgen mit einem hohen Anteil an Ackerfutter carry over Effekt von Kleegras bei gleichzeitig geringerem Hackfruchtanteil sowie an der differierenden Bewirtschaf tungsweise Stallmistwirtschaft verst rkter Einsatz organischer D nger keine Stick stoffminerald nger und Pestizide Insofern kann der gro z gige Anbau eines rasen bi
61. ANN et al 1990 Der im C Faktor quantifizierte Bewirtschaftungseffekt h ngt von der Art Inten sit t und dem Zeitpunkt des Anbaus ab Je nach Kulturpflanzenart en und deren Wachstumsstadium wird der Bodenabtrag durch Abmilderung der Planschwirkung aufprallender Regentropfen unterschiedlich stark reduziert Ihre Pflanzenr ckst nde k nnen sich je nach Art Menge und Behandlung in unterschiedliichem Ma e noch ber die Vegetationszeit der angebauten Kulturen hinaus auf die Bodenabtr ge aus wirken Neben der Kulturart und deren Bedeckungsgrad wird die Form der Boden bearbeitung ber cksichtigt da diese Einfluss auf den Bodenzustand und damit auf die Erodibilit t des Bodens nimmt Sie ver ndert die Stabilit t und Gr e der Boden aggregate die von den Regentropfen schwerer oder leichter zerschlagen werden k nnen und sie beeinflusst die Bodenrauigkeit von der wiederum die Menge und Geschwindigkeit des oberfl chlich abflie enden Wassers abh ngt SCHWERTMANN et al 1990 Als Ma f r die Erosionsanf lligkeit eines Bodens wird der Relative Bodenabtrag RBA aus dem Verh ltnis in Prozent des Bodenabtrages einer Fl che unter einer bestimmten Kultur bei einem bestimmten Entwicklungszustand zu dem einer gleichen Fl che unter Schwarzbrache 100 gebildet Um den tats chlichen Abtrag inner halb eines gew nschten Zeitraumes zu erhalten muss der anteilige Zeitabschnitt am Die positive Nachwirkung von Kleegras siehe carry o
62. Bewirtschaftungskonzepte bei Cross Compliance Auflagen In Bayerische Landesanstalt f r Landwirtschaft LfL Hrsg Erosionsschutz Aktuelle Herausforderung f r die Land wirtschaft 8 Kulturlandschaftstag Freising Weihenstephan 23 03 2010 Schriftenreihe der Bayerischen Landesanstalt f r Landwirtschaft 3 S 39 48 Kuhwald M Hartmann T 2011 Risikofaktor Bodenerosion Bewertung der Bodenfruchtbarkeitsge f hrdung mit Hilfe der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung In Erosionstagung Verlieren wir den Boden unter den F en Erosionsprozesse und Massenbewegungen Kiel 11 02 2011 Geographi sches Institut Christian Albrechts Universit t zu Kiel Online verf gbar unter http erosiontagung funpic de downloads ABAG_Kuhwald_Hartmann_final pdf zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Kwaad F J P M van der Zijp M van Dijk P M 1998 Soil conservation and maize cropping systems on sloping loess soils in the Netherlands In Soil and Tillage Research 46 1 2 S 13 21 Online verf g bar unter http dx doi org 10 1016 S0167 1987 98 80103 7 zuletzt gepr ft am 26 05 2014 Kwaad F J P M van Mulligen E J 1991 Cropping system effects of maize on infiltration runoff and erosion on loess soils in South Limbourg The Netherlands A comparison of two rainfall events In Soil Technology 4 3 S 281 295 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 0933 3630 91 90007 A zuletzt gepr ft am 23 09 2013 Laloy E Bield
63. Die Erosionsgef hrdungsklassen f r Wassererosion sind CC Wasser O keine Erosions gef hrdung CC Wasser 1 Erosionsgef hrdung und CC Wasser 2 hohe Erosions gef hrdung F r Ackerfl chen in CC Wasser Klasse 0 sind keine Erosionsschutz ma nahmen verpflichtend Auf CC Wasser 1 Fl chen gilt ein Pflugverbot vom 1 De zember bis 15 Februar au er wenn eine Bewirtschaftung quer zum Hang erfolgt Diese Ausnahmeregelung besteht f r CC Wasser 2 Fl chen nicht Au erdem darf in dieser Gef hrdungsklasse mit hoher Erosionsgefahr zwischen dem 16 Februar und 30 November nicht gepfl gt werden wenn direkt nach dem Pfl gen keine Aussaat erfolgt Reihenkulturen die mit einem Reihenabstand von 45 cm und mehr ausge s t werden sind ohne vorherigen Pflugeinsatz anzubauen Bei Mais und Zuckerr ben d rfen unter bestimmten Bedingungen Erosionsschutzstreifen auf Fl chen der Stufe 1 und 2 errichtet werden Ferner ist das Entfernen von Terrassen verboten StMELF Bayern 2014 Die Anforderungen k nnen von Bundesland zu Bundesland in der Daten und Be rechnungsbasis sowie in den Bewirtschaftungsauflagen leicht variieren BRANDHU BER 2010b In allen Bundesl ndern Deutschlands m ssen aber gem Direktzah lungen Verpflichtungenverordnung der EU parzellenscharfe Karten der potenziellen Erosionsgef hrdung Erosionsgef hrdungskataster vorhanden sein GISLER et al 2011 Der Erosionsgef hrdungskataster enth lt alle aufgrund ihrer Bodenart
64. EFFER et al 2010 Die Bodenbearbeitungserosion ist 20 Stand des Wissens eine Sonderform der gravitativen Bodenverlagerung bei der angehobener Boden im Mittel weiter hangabw rts als hangaufw rts f llt Wird die Scholle beim Pfl gen quer zum Hang nach unten gewendet bewegt sich der Boden hangabw rts In diesem Fall kann eine Querbearbeitung zur Vermeidung von Wassererosion die Bodenverla gerung beg nstigen anstatt sie zu vermindern AUERSWALD 1998b Bei einem Bodenverlust w hrend der Ernte von Kulturen spricht man von der sog Harvest Erosion die insbesondere bei der Kartoffel und Zuckerr benernte auf noch feuchten B den von grobschollig lehmiger Konsistenz verst rkt vorkommt Der noch an Knollen bzw R ben und Erntemaschinen haftende Boden wird dann mit dem Erntegut in gr eren Mengen vom Feld getragen AUERSWALD et al 2006 RUYSSCHAERT et al 2007 3 1 2 Vorstellung von Modellen zur Absch tzung der Bodenerosion Zur Absch tzung der Bodenerosion gibt es eine Vielzahl an unterschiedlichen so wohl global als auch regional eingesetzten Prognosemodellen Ihre Anzahl ist in den letzten Jahrzehnten so sehr gestiegen dass eine Auflistung und Beschreibung aller Modelle den Rahmen dieser Arbeit sprengen w rde Deswegen wird im vorliegenden Abschnitt nur das gebr uchlichste und am besten gepr fte Modell ausf hrlicher vor gestellt Die Modelle zur Absch tzung von wasserinduzierter Bodenerosion werden in zwei Hauptgrup
65. EL amp RUGHOOPUTH 2010 RIPPEL 2010 Eine Erosionsschadenskartierung deren Schw che in der Quantifizierung fl chen hafter Erosionsformen liegt kann an dieser Stelle zus tzlich zur ABAG angewendet werden um gerade die linearen Erosionsformen die sich mit dieser Gleichung nicht quantitativ bestimmen lassen zu ber cksichtigen AUERSWALD amp WEIGAND 2000 Um zus tzlich die Erosionsfolgen abseits der gesch digten Ackerschl ge zu erfas sen wurden prozessorientierte physikalisch begr ndete Modellsysteme entwickelt die eine bessere bertragbarkeit und Prognosepr zision mit h herer r umlicher und zeitlicher Aufl sung erreichen Auf diese Weise sollten zwei zentrale Schwachstellen der USLE behoben werden i keine Vorhersage der Deposition und Abflussbahnen die vom erodierten Material bei seiner Wanderung vom Hang zum Oberfl chenge w sser genutzt werden um die Gew ssersch den abzusch tzen und ii keine In formationen ber die Auswirkungen einzelner Regenschauer die sich h ufig von der einen auf die andere Minute ereignen um das Ausma und den Zeitpunkt der Spit zenabfl sse des Wassers und der Sedimente vorherzusagen weil nur der mittlere j hrliche Bodenverlust gesch tzt wird MORGAN et al 1998 Zu den physikalischen Modellen z hlen unter anderem CREAMS von Knisel 1980 ANSWERS von Beasley et al 1980 OPUS von Smith et al 1985 WEPP von Nearing et al 1989 EUROSEM von Morgan et al 1998 und EROSION
66. ERTMANN et al 1990 16 Stand des Wissens meisten steuert weil erst durch die kinetische Regentropfenenergie der Bodenabl sungs und Transportprozess in Gang gesetzt wird In Deutschland haben die Som merniederschl ge von Mai bis September das gr te Erosionsausl sepotenzial SCHWERTMANN et al 1990 In diesem Zeitraum entscheidet prim r der Bodenbedeckungsgrad z B in Form ei ner sch tzenden Vegetationsdecke oder einer abgestorbenen Mulchschicht dar ber ob und inwieweit es zur Bodenerosion kommt Neben Pflanzen einschlie lich Un kr uter und Ungr ser und Ernter ckst nden kann sich auch ein hoher Steinbesatz deutlich erosionsmindernd auswirken Allgemein gilt dass die Bedeckung umso wir kungsvoller ist je niedriger sie sich ber dem Boden befindet Zum Beispiel liegt bei Mulch bereits ab 30 bis 50 Bedeckungsgrad eine ausreichende Schutzwirkung vor wohingegen bei gr eren Pflanzen wie Mais mit bis zu 2 50 m H he der Erosi onsschutz deutlich schlechter ist AUERSWALD 1998a Der Einfluss der Gel ndetopografie konkret von Hangneigung l nge und form auf die Bodenerosion ist gro Die Menge und Transportkraft des Abflusses nehmen mit zunehmender Hangneigung und l nge zu Je gr er die Neigung ist umso schneller und in gr eren Mengen flie t das Wasser auf der Bodenoberfl che ab und umso st rker sind Abscher und Transportkapazit t des Oberfl chenabflusses AUERS WALD et al 1988 SCHWERTMANN et al
67. FiBL Frick Online verf gbar unter http orgprints org 22242 1 dierauer boehler 2012 Direktsaat Mais zwischenbericht pdf zuletzt gepr ft am 21 09 2013 Dierauer H B hler D Kupferschmid C 2012 Abwehrmassnahmen gegen Kr henfrass im Mais 2012 Zwischenbericht Ergebnisse aus Praxisversuchen mit Ballonen und gebeiztem Saatgut Forschungs institut f r biologischen Landbau FiBL CH Frick Online verf gbar unter 99 Literaturverzeichnis http orgprints org 22246 1 dierauer etal 2012 Zwischenbericht Kraehen pdf zuletzt gepr ft am 24 09 2013 Dotterweich M 2013 The history of human induced soil erosion Geomorphic legacies early descrip tions and research and the development of soil conservation A global synopsis In Geomorphology 201 S 1 34 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j geomorph 2013 07 021 zuletzt gepr ft am 05 01 2014 EEA 1999 Environment in the European Union at the turn of the century Luxembourg Lanham MD Office for Official Publications of the European Communities Bernan Associates distributor Environ mental assessment report no 2 Eisenhauer N Hrsg 1992 Sediment management 5th International symposium on river sedimen tation Unter Mitarbeit von P A Larsen Karlsruhe University of Karlsruhe Institute of Hydraulic Struc tures and Agricultural Engineering El Kateb H Zhang H Zhang P Mosandl R 2013 Soil erosion and surface runoff on diffe
68. Fine Nation die ihren Boden zerst rt zerst rt sich selbst Frederic Albert Fallou 1862 JUSTUS LIEBIG UNIVERSIT T GIESSEN Fachbereich Agrarwissenschaften kotrophologie und Umweltmanagement Institut f r Pflanzenbau und Pflanzenz chtung Il Professur f r Organischen Landbau Strategien zur Erosionsminderung beim Anbau von Silomais im kologischen Landbau Masterarbeit zur Erlangung des akademischen Grades Master of Science an der Justus Liebig Universit t Gie en eingereicht von Nico Eisenkr mer gestellt von Betreuer Prof Dr G nter Leithold Professur f r Organischen Landbau Zweitpr fer Dr Franz Schulz Professur f r Organischen Landbau Gie en August 2014 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis ae een feentede tesa AbK rzungsverzeichnis rasen aa Abbildungsverzeichnis 44444444400Hnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn IV ADBIIAURGEN INN Toxtarscaseinssi see ee ee IV Abbildungen im ANDI AO ee ee nenene V Tabellenv rz icNniS anaiena aA eben VI Tabelen im Texturen sea VI Tabellen im Anhang ausser a ar VI Verzeichnis der botanischen Pflanzennamen 444400ssnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn VII 1 Eimletun gisa e a a a A a a a Aa T LEA 1 1 1 Problemstellung sssnnnneeeeeooeennnnnneneeeeeesennnnnrrserrretnnnnnrrneerertrnnnttneerttennnnnnneeee 3 1 2 Zielsetzung und Forschungsfrage sesseesssessrernrrress
69. IDT 2010 XU et al 2013 Seit den Anf ngen des Ackerbaus sind die menschlichen Zivilisationen auf der gan zen Welt ber die Zeit unterschiedlich stark von Bodenerosion durch Wasser betrof fen Dies belegen unter anderem die ersten mehr als 2 500 Jahre alten historischen Dokumente ber Bodenerosion aus China und Griechenland Die lokalen und regio nalen Unterschiede in den nat rlichen Gegebenheiten sowie kulturelle Traditionen und sozio konomische Bedingungen spielten langfristig gesehen eine wichtige Rolle bei der Erosionsdynamik und den Erosionsraten Das Entfernen der nat rlichen Ve getation z B im Rahmen der Abholzung von W ldern infolge des Bev lkerungs wachstums und die nachfolgende Substitution durch den Ackerbau schafften Berei che mit blanken oder sp rlich bewachsenen und damit erosionsanf lligen B den Mit Beginn des Einsatzes schwerer Maschinen und Ger tschaften nahm die Gefahr der Bodenverdichtung und somit von Erosion und Bodenverlusten zu Die wachsenden Betriebsdimensionen mit immer gr eren Schl gen und die damit einhergehende Beseitigung von Gras und Geh lzr ndern die den Boden die Jahre zuvor vor Erosi onen gesch tzt haben forcierten die Bodenerosion Die Bodenverluste ersch pften die Bodenfruchtbarkeit verschlechterten die Bodenstruktur verringerten die effektive Durchwurzelungstiefe st rten die Grundlage aller nat rlichen Prozesse und schm lerten letztendlich die Ertr ge teilweise bis zur Exi
70. Mais reihen Winterweizen a2 ein abfrierendes Sommerzwischenfruchtgemenge aus Wi cke und Rettich a3 und a4 sowie Inkarnat as bzw Wei klee as als nicht abfrie rende Winterzwischenfrucht Diese Varianten wurden mit der Kontrolle ohne Unter saat verglichen Tab 5 1 Eine detaillierte Versuchsdurchf hrung ist in tabellarischer Form im Anhang vorhanden Tab T 1 Tab 5 1 Versuchsaufbau mit dem Pr ffaktor Vorfr chte bzw Untersaaten a a a au as a Kontrolle Winterweizen Sommerwicke lrettich Inkarnatklee Wei klee T aestivum Vicia sativa Raphanus sativus T incarnatum T repens bliche Stoppelsaat zur Sommerzwischenfruchtgemenge Winterzwischenfr chte Gr nd ngung im Herbst abfrierend nicht abfrierend Herbstfurche keine Herbstfurche konservierende Bodenbearbeitung Im Folgenden werden die Ergebnisse der 2013 erhobenen und 2014 statistisch aus gewerteten Ertrags und Bodenparameter der feldexperimentellen Arbeit pr sentiert 5 1 Ertragsparameter Ver nderungen der Ertragsleistungen sind bei einer Gegen berstellung von blichen und unkonventionellen Bewirtschaftungsweisen von entscheidender Bedeutsamkeit Jegliche Bewirtschaftung mit positiven Auswirkungen z B f r den Bodenschutz sollte stets wirtschaftlich rentabel genug sein und m glichst keine signifikant geringeren sondern ebenso hohe oder wenn nicht sogar bessere Ertr ge erbringen SCHULZ 2012 Deshalb wurden bei d
71. REIRLENEFEIRFERTFENRREMESTETEREFENTEERTERRERTTTENTERREERIRERIRFENTFERTERREN INN 95 Danksagung Haan een 119 Abk rzungsverzeichnis Abk rzungsverzeichnis a ABAG Abb AGNPS ANOVA ANSWERS B LN bspw bzw C ca CaCl cm CO CREAMS dABAG Def d h DMK DOI dt E2D E3D EPIC et al EUROSEM FF FM g GIS GPS Jahr Allgemeine Bodenabtragsgleichung Abbildung Agricultural Non Point Source pollution model analysis of variance Varianzanalyse Areal Nonpoint Source Watershed Environment Response Simulation Bundesprogramm kologischer Landbau und andere Formen nachhal tiger Landwirtschaft beispielsweise beziehungsweise Grad Celsius Circa Calciumchlorid Zentimeter Kohlenstoffdioxid Chemical Runoff and Erosion from Agricutural Management Systems differenzierende Allgemeine Bodenabtragsgleichung Definition das hei t Deutsches Maiskomitee Digital Object Identifier Digitaler Objektbezeichner Dezitonne EROSION 2D EROSION 3D Erosion Productivity Impact Calculator und andere von lat et alii EUROpean Soil Erosion Model Fruchtfolge Frischmasse Gramm Geographische Informationssysteme kurz Geoinformationssysteme Global Positioning System Globales Positionsbestimmungssytem GV h ha Hrsg HRZ ISBN JLU kg KINEROS km K KTBL LISEM LKG LSD 2 mg mL NH Nmin NO3 OPUS PDF RBA RUSLE sog SW SE Abk rzungsverzeichnis Gro vieheinhei
72. S 57 60 On line verf gbar unter http orgprints org 14158 1 M C3 BCller_14158 pdf zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Neufang L Auerswald K Flacke W 1989 Automatisierte Erosionsprognose und Gew sserver schmutzungskarten mit Hilfe der dABAG Ein Beitrag zur standortgerechten Bodennutzung In Bayeri sches Landwirtschaftliches Jahrbuch 66 S 771 789 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1989_Neufang_ByLwJb pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Neufang L Auerswald K Flacke W 1989 R umlich differenzierende Berechnung gro ma st blicher Erosionsprognosekarten Anwendung der dABAG in der Flurbereinigung und Landwirtschaftsbera tung In Zeitschrift f r Kulturtechnik und Landentwicklung 30 S 233 241 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1989_Neufang KuL pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Nigel R Rughooputh S D D V 2010 Soil erosion risk mapping with new datasets An improved identification and prioritisation of high erosion risk areas In CATENA 82 3 S 191 205 Online ver f gbar unter http dx doi org 10 1016 j catena 2010 06 005 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 Nyakatawa E Z Jakkula V Reddy K C Lemunyon J L Norris Jr B E 2007 Soil erosion estimation in conservation tillage systems with poultry litter application using RUSLE 2 0 model In Soil and Tillage Research 94 2 S 410
73. aftungs faktoren die den Erosionsvorgang beeinflussen Sowohl die gegebenen Standortfak toren als auch die ver nderbare Bewirtschaftungsweise spielen bei jedem Erosions ereignis eine unterschiedlich ausgepr gte Rolle und bestimmen in einem komplexen Wirkungsgef ge Muster Verlauf und Ausma des Erosionsgeschehens Zu den l ngerfristig wirkenden nicht oder nur bedingt beeinflussbaren Standortfakto ren geh ren das Klima die Gel ndegeometrie und Bodenbeschaffenheit sowie die langfristige Nutzungsweise Forst Gr nlandwirtschaft Ackerbau Die Bodenbede ckung Wasseraufnahmef higkeit Bodenverdichtung Aggregatstabilit t der Scher widerstand und die Bodenfeuchtigkeit z hlen zu den kurzfristiger wirkenden mehr oder weniger beeinflussbaren Nutzungsfaktoren BMVEL 2002 Niederschl ge sind der Ausl ser der Wassererosion Die Regentropfen l sen zu n chst durch ihre kinetische Energie Partikel von der ungesch tzten Bodenoberrfl che und zerkleinern die Aggregate die durch Luftsprengung und Quellung weiter zerst rt werden Die Tropfen schleudern beim Aufschlagen auf den sich an der Bo denoberfl che gebildeten Wasserfilm die zerschlagenen Aggregate und deren Bruch st cke zusammen mit dem Spritzwasser in die Luft und sto en dadurch weitere Bo denteilchen an sog Splash oder Plansch Die Bodenoberfl che verliert anschlie Bend an Schwerwiderstand und Infiltrationsf higkeit mit der Folge dass sie ver schl mmt Es kommt zum
74. antwortlich ber die Berechnung von C Faktoren der ABAG fanden sie heraus dass beim Silomais der Bodenabtrag mehr als f nfmal so hoch ist wie bei Getreidefruchtfolgen und auch im Vergleich zum K rnermais die Erosion in reinen Maisfruchtfolgen um bis zu 10 h her liegen kann AUERSWALD et al 1986 Der Trend hin zum Anbau von Energiepflanzen v a von Silomais als Substrat f r So wurde auch die l ngere Trockenperiode im Fr hjahr und die Gewitterserie mit kr ftigeren Nie derschl gen im Sommer von der Hessen in 2014 betroffen gewesen ist als m gliche Folge des Kli mawandels diskutiert FOCUS Online Nachricht vom 28 07 2014 37 Stand des Wissens die Biogaserzeugung hat gerade im konventionellen Landbau der den Mais zumeist im Wechsel mit Wintergetreide und in Monokultur anbaut in den letzten Jahren stetig zugenommen Die Ursache dieser Entwicklung wird in der Klimaschutzpolitik und der damit verbundenen finanziellen F rderung im Rahmen des Erneuerbaren Energien Gesetzes sowie in steigenden Energiepreisen gesehen Hierdurch wird der Anbau von Energiemais zunehmend auf erosionsgef hrdete H nge erweitert w hrend gleichzeitig Gr nlandfl chen und Getreideanteile mit deutlich geringerem Erosions potenzial in der Fruchtfolge abnehmen Die Folgen dieses erosionsbeg nstigenden Handelns sind eine verminderte Bodenqualit t durch den Verlust fruchtbaren humo sen Oberbodens und eine zunehmende Gew sserbelastung mit N hr un
75. arepaket bietet umfangreiche statistische Werkzeuge f r eine Vielzahl von statistischen Analysen einschlie lich Varianzanalysen und vielem mehr Neben der in dieser Arbeit durchgef hrten ANOVA lassen sich beispielsweise auch nicht lineare gemischte Modelle verallgemeinerte lineare Modelle sowie Korrespon denzanalysen und robuste Regressionen erstellen Die SAS Software wird dauernd weiterentwickelt und mit neuen Modellfeatures ausger stet SAS Institute Inc 2011 Die berpr fung auf Normalverteilung der Residuen wurde mittels Shapiro Wilk Test durch die SAS Funktion UNVARIATE option NORMAL vorgenommen Die Gleichheit der Varianzen Homoskedastizit t wurde mit dem Levene Test festgestellt F r den Fall dass keine Normalverteilung oder Varianzhomogenit t vorlag wurden die Daten entsprechend konvertiert Die Irrttumswahrscheinlichkeiten sind berechnet worden f r a 0 05 signifikant a 0 01 hoch signifikant a 0 001 h chst signifikant kk Bei der Analyse der Bodenproben zeigten sich drei Ausrei er beim NH Stickstoff auf den Parzellen 8 9 und 13 Darum mussten vor der Durchf hrung der Varianzanalyse die drei Extremwerte durch den Mittelwert der restlichen 15 Parzellen ersetzt werden Die Ergebnisse aus der ANOVA die aufgrund der gegebenen Normalverteilung und Homogenit t durchf hrbar ist sollten trotz ihrer Aussagef higkeit ein wenig vorsichtig interpretiert werden Zum einen wegen der Ausrei er und zum anderen weg
76. as H ckselgut in kleine Aluminiumschalen gef llt Abb 2 5 bei 60 C bis zur Ge wichtskonstante getrocknet und die Trockensubstanz bestimmt Abb 2 5 F llen des H ckselgutes in Aluschalen Abb 2 2 bis 2 5 Erfassung der Versuchsparameter Pflanzenanzahl und Pflan zenfrischmasse 2 2 Frischmasse Kolben 2 3 Pflanzenl nge 2 4 Trocken masse St ngel und Kolben 2 5 13 Methodische Grundlagen Unabh ngig von den Ertragsparametern Pflanzenanzahl l nge und TM Ertr ge sind im Fr hjahr am 28 03 2013 auf der Versuchsfl che Bodenproben aus allen Boden schichten von 0 90 cm Tiefe genommen worden Im Labor wurden der Ammonium und Nitrat Stickstoff mg L in jeweils rund 50 g Boden unter Zugabe von 200 mL Cal ciumchlorid CaCl bestimmt in kg NH N und kg NO3 N pro ha umgerechnet und zu kg Nmin ha addiert Als Bodenparameter sind die Nmin Werte kg ha in den einzelnen Tiefenstufen 0 30 cm 30 60 cm und 60 90 cm als auch innerhalb der gesamten Bodentiefe von 0 90 cm genauso wie die Ertragsparameter im Ergebniskapitel 5 f r alle sechs Pr fvarianten des Silomais Feldversuches tabellarisch zusammengefasst 2 3 4 Statistische Auswertung F r die statistische Auswertung der im Herbst 2013 w hrend der Maisernte erhobe nen Daten wurden zun chst in Microsoft Excel 2010 alle Werte tabellarisch erfasst Die einfaktorielle Varianzanalyse ANOVA erfolgte mit der Statistik Software SAS Das SAS STAT Softw
77. ates to land use selected properties structural indices and simulated rainfall erosion In Soil and Tillage Research 50 3 4 S 197 206 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 S0167 1987 99 00006 9 zuletzt gepr ft am 06 10 2013 Meier S 2010 Bodenerosionsmodellierung in verschiedenen Skalen Modellvergleiche und Pra xistauglichkeit am Beispiel von zwei Einzugsgebieten im Baselbieter Tafeljura Kanton Basel Landschaft Schweiz Dissertation Universit t Basel Philosophisch Naturwissenschaftlichen Fakult t Online verf gbar unter http edoc unibas ch diss DissB_9122 zuletzt gepr ft am 12 09 2013 Merritt W S Letcher R A Jakeman A J 2003 A review of erosion and sediment transport models In Environmental Modelling amp Software 18 8 9 S 761 799 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 S1364 8152 03 00078 1 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 Meusburger K Konz N Schaub M Alewell C 2010 Soil erosion modelled with USLE and PESERA using QuickBird derived vegetation parameters in an alpine catchment In International Journal of Ap plied Earth Observation and Geoinformation 12 3 S 208 215 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j jag 2010 02 004 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 Meusburger K Steel A Panagos P Montanarella L Alewell C 2012 Spatial and temporal variabil ity of rainfall erosivity factor for Switzerland In Hydrol Earth Syst Sci 16 1 S 1
78. atstabilit t und Bioporenbildung als auch erosionsf rdernde Faktoren z B intensivere mechanische Bodenbearbeitung v a zur Unkrautkontrolle weiterer Drillreihenabstand geringere Bestandsdichten langsamere Jugendentwicklung auf grund geringerer N Verf gbarkeit und fr herer Bestandszusammenbruch z B bei Kartoffeln infolge von Krankheiten auf In der Regel kompensieren die erosionshem menden Faktoren die erosionsf rdernden PIORR amp WERNER 1999 Dank der ero sionsmindernden Fruchtfolgegestaltung und des besseren Bodenzustands durch ei ne strukturschonende und humuserhaltende Bewirtschaftung k nnen die unter ko logischer Bewirtschaftung stehenden Fl chen gegen ber den konventionell bewirt Die Verfahren reduzierter Bodenbearbeitung sind in den USA mehr in kologischen in Mitteleuropa mehr in konventionellen Betrieben verbreitet SIEBRECHT et al 2009 41 Stand des Wissens schafteten tats chlich als weniger erosionsgef hrdet angesehen werden AUERS WALD amp KAINZ 2003 RIPPEL 2010 Der organische Landbau kann jedoch das starke Erosionsschutzpotenzial von Direktsaat oder Mulchsaatverfahren kaum aus nutzen weil diese den Einsatz chemisch synthetischer Herbizide erfordern und der kologische Landbau der Umwelt zuliebe auf deren Applikation verzichtet AUERS WALD amp SCHWERTMANN 1990 PIORR amp WERNER 1999 Neben der Erosion durch Niederschl ge sind auch die Bodenverluste z B bei der Kartoffelernte im
79. aufhin sowohl durch eine Querbearbeitung als auch durch eine Direktsaat im Ver gleich zur wendenden Bodenbearbeitung hangauf und hangabw rts jedoch be tr chtlich gemindert werden ARNHOLD et al 2014 haben in einer j ngeren Studie untersucht inwiefern die Bo denerosionsraten beim Anbau von Reihenfr chten auf bergigen Ackerfl chen mit und ohne Einsatz chemisch synthetischer Pflanzenschutzmittel beeinflusst werden Die Forscher gingen davon aus dass der Anbau von Reihenfr chten auf steilem Acker 82 Diskussion land schwere Bodenerosionen wegen der vorwiegend in fr hen Wachstumsstadien kargen Bodenbedeckung verursachen k nnte und dass der ko Landbau unter Ver zicht auf Herbizide die Bedeckung im Vergleich zum konventionellen Landbau durch F rderung des Unkrautaufkommens steigern k nnte Der Anreiz f r ihre Untersu chungen beruhte auf der Tatsache dass bislang die Vorteile kologischer Bewirt schaftungssysteme bez glich Bodenerosion und schutzpotenzial im Zusammenhang mit der ausbleibenden Herbizidanwendung und dem damit einhergehenden Unkraut wachstum nicht erforscht wurden Das Ergebnis der Untersuchungen war zum einen dass der verst rkte Unkrautauf und dichtere Unkrautbewuchs zwischen den Reihen unter kologischer Bewirtschaftung je nach der Kulturart entweder das Erosionsrisiko z B unter Rettich Raphanus sativus tats chlich senkte oder jedoch auch unter Kar toffeln Solanum tuberosum h here Erosionsraten he
80. bar unter http www essc sk docs Newsletter_1_2013 pdf zuletzt gepr ft am 04 03 2014 Auerswald K Fiener P Dikau R 2009 Rates of sheet and rill erosion in Germany A meta analysis In Geomorphology 111 3 4 S 182 193 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j geomorph 2009 04 018 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Auerswald K Flacke W Neufang L 1988 R umlich differenzierende Berechnung gro ma st blicher Erosionsprognosekarten Modellgrundlagen der dABAG In Zeitschrift f r Pflanzenern hrung und Bo denkunde 151 S 369 373 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jpIn 19881510604 zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Auerswald K Gerl G Kainz M 2006 Influence of cropping system on harvest erosion under potato In Soil and Tillage Research 89 1 S 22 34 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j still 2005 06 008 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Auerswald K Kainz M 2003 Vergleich der Erosionswirksamkeit des konventionellen und des organi schen Landbaus In B Freyer Hrsg kologischer Landbau der Zukunft Beitr ge zur 7 Wissenschafts tagung zum kologischen Landbau von 24 26 Februar 2003 1 Aufl Wien Universit t f r Bodenkul tur Institut f r kologischen Landbau S 197 200 Auerswald K Kainz M Angerm ller S Steindl H 1996 Influence of exchangeable potassium on soil erodibility In Soil Use amp Management 12 3 S 117 121 On
81. bereich ii eine Zunahme der Fl chenheterogenit t und Differenzierung der B den am Hang durch die Bildung ausgepr gter Erosions bzw Akkumulationsstadi en die zu erheblichen Bewirtschaftungserschwernissen f hren da Bodenbearbei 18 Stand des Wissens tung Aussaat und D ngung differenziert erfolgen m ssen iii eine Verlagerung von Saatgut Pestiziden und D ngemiitteln mit dem Boden und dem Abfluss iv eine un gleichm ige Abreife der Kulturen welche die Wahl des richtigen Erntezeitpunkts nicht mehr m glich macht v ein Verlust der Tragf higkeit des Bodens durch eine hohe Wasserzufuhr im Auflandungsbereich und eine geringe Sediment Aggregation vi ein Luftmangel durch Wasser berschuss am Unterhang und gleichzeitig ein Wasserverlust durch den Oberfl chenabfluss am Oberhang der z B bei einer auf Wassermangel sehr empfindlich reagierenden Maispflanze zu ErtragseinbuB en f hrt AUERSWALD 1991 BMVEL 2002 MEIER 2010 Off Site Sch den durch Wassererosion k nnen i die Verschmutzung von Wegen AUERSWALD amp SCHWERTMANN 1990 und Besch digung von Stra en durch starken Oberfl chenabfluss ii eine Sch digung von Gew ssern und Gew sserbio z nosen v a durch den N hr und Schadstoffeintrag ber die Erosionsfracht AU ERSWALD 1991 BMVEL 2002 MEIER 2010 sowie iii die Verstopfung von Vorflu tern und eine Gef hrdung von Kl ranlagen durch Schwemmgut RIEGER 2009 sein Durch Bodenabtrag k nnen erheblic
82. ch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen Fotografisch dokumentierte Sch den im Juni 2008 e O Abb 4 13 An der Kreisstra e K468 04 06 2008 I Abb 4 14 An der Kreisstra e K468 04 06 2008 II 50 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen Fotografisch dokumentierte Sch den im Juni 2008 Abb 4 17 Eisensteinfeld 1 an der Kreisstra e Abb 4 18 Eisensteinfeld 1 an der Kreisstra e K468 Richtung Selters 11 05 2012 I K468 Richtung Selters 11 05 2012 Il Abb 4 19 Eisensteinfeld 1 an der Kreisstra e Abb 4 20 Graben zwischen Eisensteinfeld 1 K468 Richtung Selters 11 05 2012 III und K468 11 05 2012 51 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen Fotografisch dokumentierte Sch den im Mai und Juni 2012 en Abb 4 25 Eisensteinfeld an der K468 11 05 2012 Abb 4 26 An der Kreisstra e K468 11 05 2012 I ni 52 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen Fotografisch dokumentierte Sch den im Mai und Juni 2012 Abb 4 29 K468 Richtung Aumenau 27 06 2012 II Abb 4 30 Eisensteinfeld 2 an der K468 27 06 2012 I Abb 4 31 Eisensteinfeld 2 an der K468 Abb 4 32 Eisensteinfeld 2 an der K468 27 06 2012 II 27 06 2012 III 53 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen 4 2 Darstellung der Erosionsgef hrdung von einzelnen Schl gen Die letzten folgenschweren Erosionsgeschehen ereigneten sic
83. ch begr ndete Erosionsmodelle ohne Anspruch auf Vollst ndigkeit in Anlehnung an AUERSWALD amp SCHWERTMANN 1988 FRIELINGHAUS 1999 MERRIT et al 2003 SCHINDEWOLF 2012 SCHMIDT 1998 SIEBRECHT 2010 und De VENTE amp POESEN 2005 alphabetisch aufgef hrt Der Einsatz solcher Modelle in der Praxis ist jedoch h ufig dadurch limitiert dass es nicht immer und ohne weiteres m glich ist alle ben tigten Eingangsdaten zu erhal ten Dar ber hinaus kann sich die Eingabe und Auswertung der Daten am Computer als recht anspruchsvoll erweisen Aus diesen Gr nden finden die physikalischen Mo delle meistens in der Forschung und weniger im praktischen Betrieb Verwendung weil sie hinsichtlich ihrer Anwenderfreundlichkeit Zuverl ssigkeit und Verf gbarkeit der geforderten Informationen und umfangreichen Kenngr en gegen ber den empi rischen Modellen allen voran der USLE unterlegen sind BERNSDORF amp FANDER 1998 SCHMIDT 1998 KUHWALD und HARTMANN 2011 kommen aus oben ge nannten Gr nden zu dem Schluss dass auch in Zukunft die Absch tzung des Bo denabtrages mit der ABAG zumindest bei gro fl chigen Prognosen ein wichtiges Instrument der Bodenerosionsvermeidung bleiben wird 29 Tab 3 2 Stand des Wissens bersicht ber physikalisch prozessorientierte Erosionsmodelle K rzel model Entwickler Hauptfunktion r umlicher Bezug zeitlicher Bezug ANSWERS CREAMS E2D E3D EPIC EUROSEM KINEROS LISEM
84. ch den Einsatz von Breit Terra oder Zwillings reifen und durch die Regelung des Reifeninnendruckes ii Onland Pfl gen bei abge trockneten B den im Fr hjahr Sommer statt im Herbst iii konservierende Bodenbe arbeitung mit schonender Lockerung und Kombination von Arbeitsg ngen zur Ver ringerung der berrollh ufigkeit iv Nutzung von Maschinen mit Allrad und Zapfwel lenantrieb sowie Schlupfanzeige v Erh hung der Aggregatstabilit t und Tragf hig keit des Bodens durch organische D ngung Zwischenfruchtanbau und F rderung des Bodenlebens BMVEL 2002 RIEGER 2009 RIPPEL 2010 Zus tzlich zur Schadverdichtungsvermeidung gibt es direkte Erosionsschutzma nahmen differenziert nach allgemeinem Acker und Pflanzenbau erosionsmindern den Bodenbearbeitungs und Bestellverfahren sowie einer erosionsmindernden Flurgestaltung Zu den allgemeinen Acker und Pflanzenbauma nahmen geh rt ein m glichst langer Zeitraum mit einer Bodenbedeckung durch eine entsprechende Fruchtfolgeplanung z B mit einem gezielten Einsatz von Zwischenfr chten Unter saaten und Strohmulch oder auch die Einsaat abflussmindernder Gr nstreifen Im Zusammenhang mit einem bodenschonenden Bearbeitungs und Bestellverfahren ist die konservierende Bodenbearbeitung mit Mulch oder die Direktsaat im Sinne eines ganzfl chigen Erosionsschutzes durch Bodenbedeckung und ausgepr gter Aggre gatstabilit t die Vermeidung hangabw rts gerichteter Fahrspuren und eine Erh
85. ch der Herbstfurche ausges te Winterweizenuntersaat mit ganzfl chigem Striegeleinsatz vor und nach der Maissaat a gt mit einem zu den anderen Varianten eindeutig viel geringerem Ertrag von gerade einmal 24 7 dt ha Im Vergleich zur Kon trolle a 175 1 dt ha bzw 100 war der TM Ertrag der Gesamtpflanzen von az um mehr als 150 dt ha bzw um fast 86 niedriger Die Ertragsleistung der Inkarnatklee variante a5 war gegen ber a hingegen um 25 3 dt ha bzw 14 5 h her Tab 5 2 Tab 5 2 TM Ertrag Mais Gesamtpflanzen dt ha a a2 a3 a4 As as Mittelwert 175 1 24 7 179 3 168 2 200 4 149 2 Gruppierung ab ab ab a b SE 12 29 10 29 15 30 3 25 5 06 1 25 LSD 42 70 p Wert lt 0001 Mittelwerte mit ungleicher Gruppierung unterscheiden sich signifikant a 0 05 SE Standard Error Standardfehler LSD Least Significant Difference Kleinste signifikante Differenz 5 1 2 Pflanzenl ngen Die niedrige Ertragsleistung der Variante a2 mit der Winterweizenuntersaat spiegelte sich auch in den u erst kurzen Sprossl ngen der Maispflanzen von 95 4 cm wieder Die wesentlich gr eren Maispflanzen aus den anderen Parzellen erreichten Wuchs h hen die sich nicht signifikant unterschieden und im Mittel zwischen 217 4 cm bis 227 9 cm lagen Die Differenz zwischen der Kontrollvariante a 226 6 cm und Vari ante a mit den k rzesten Pflanzen betrug 131 2 cm bzw gerundet 58 Tab 5 3 58 Ergebnisse der feldexperimentellen Arbe
86. ch der drei Ma nahmengruppen waren das Anbaumanagement und auch die mechanischen Ma nahmen generell effektiver als die Bodenmanagementma nah men mit denen sich der Bodenverlust wirksamer als der Runoff verringern lie Damit best tigte sich dass die Bodenbedeckung durch Pflanzen oder eine Boden kontaktabdeckung z B mit Mulch an sich der haupts chliche Steuerungsfaktor der Erosion ist und weniger die Intensit t der Bodenbearbeitung MAETENS et al 2012 BRAND SASSEN 2004 hat neben einer kologischen eine detaillierte konomische Bewertung unterschiedlicher Erosionsschutzma nahmen in Form einer Kosten Nutzen und Kosten Wirkungs Analyse vorgenommen Das Resultat dieser Bewer tung war dass sich die Mulch und Direktsaat aufgrund ihrer vielen positiven Effekte hoher Grad an Bodenbedeckung Aggregatstabilit t und Infiltrationskapazit t usw als sehr wirkungsvolle Erosionsschutzma nahmen erwiesen haben Jedoch trat bei den Verfahren der konservierenden Bodenbearbeitung das Problem eines hohen Unkrautdrucks auf Die h heren Aufwendungen f r Pflanzenschutzma nahmen k n nen daher die m glichen Einsparungen an Arbeitszeit und Maschinenkosten wieder ausgleichen BRAND SASSEN 2004 In anderen Teilen der Welt z B in Asien wurden und werden hnliche Untersu chungen ber den Einfluss von Anbauverfahren auf die Erosion und den Erosions schutz durchgef hrt Zum Beispiel hat eine Studie aus China von EL KATEB et al 2013 da
87. chaftung auf steileren H ngen m glichst ohne schwere Bodenverluste Abflussminderung und Aufrechterhaltung der Leisungsf higkeit des Naturhaushaltes Zur ckhaltung und Filterung des ange schwemmten Bodens Abflussminderung auf Steillagen in Gebirgen Erg nzung zu anderen Schutzma nahmen 117 Wirksamkeitistnur bedingt und z T erst nach Jahren vorhanden ohne richtige F rderungs politik nicht oder kaum wirtschaftlich Keine ausreichende Wirksamkeit als isolierte Ma nahme sondern nur in Kombination mitanderen Wirksamkeit h chstens gegeben in Kombination mit weiteren Ma nahmen wie dichte Hecken oder Mulchlage sehr aufw ndig Anhang Tab T 6 Verminderung von Bodenschadverdichtungen und Fahrspuren Bodenschonende Bereifung Breit Terra oder Zwillingsreifen Anpassung des Reifeninnendruckes z B mit Reifendrucksystemen Einsatz von Maschinen mit Allrad Zapfwellen antrieb und Schlupf anzeige sowie von Gleisbandfahrzeugen Beschr nkung der Radlast Erh hung der Bodentrag f higkeit und Aggregat stabilit t durch konserv Bodenbearbeitung mit langer Bodenbedeckung und organischer D ngung Schonende Bodenbearbei tungsverfahren Arbeits g nge zusammenlegen Onland Pfl gen auf eine Bearbeitung bei feuchtem Boden verzichten etc Stilllegung von Minder ertragsfl chen bzw Exten sivierung besonders ero sionsanf lliger Fl chen Minderung des auf die Bodenoberfl che wir ke
88. d f r die Berechnung des C Faktors der ABAG und erfordert seine Anpassung an die kologischen Gegebenheiten mit komplizierteren betriebsspezifischen Fruchtfolgen AUERSWALD 2002 Daher sind folgende Fragen zu kl ren Ist der kologische Landbau wirklich weniger von Erosion betroffen als der konventionelle Landbau und wenn ja welches sind da f r die Hauptfaktoren welche Schutzma nahmen sind speziell f r konventionelle und welche f r kologische Betriebe eher geeignet und anwendbar welche Schutzma nahmen sind konkret beim Anbau von Silomais sinnvoll und inwieweit kann die All gemeine Bodenabtragsgleichung die Besonderheiten in der Bewirtschaftungsweise des kologischen Landbaus abbilden bzw wo liegen m gliche Defizite vor 3 2 2 Gegen berstellung und Bewertung von Erosionsdisposition und schutz im kologischen im Vergleich zum konventionellen Landbau AUERSWALD amp KAINZ 2003 und AUERSWALD et al 2003 haben in einer Studie die Hypothese berpr ft ob der kologische Landbau die Bodenerosion weniger stark beg nstigt als der konventionelle ausgehend davon dass die kologische Be wirtschaftung seltener auf sehr erosionsgef hrdeten Standorten und weniger erosi onsf rdernd erfolgt Bei den Untersuchungen stellte sich entgegen ihrer Annahme heraus dass die standortbedingte Erosionsgef hrdung im kologischen Landbau ge gen ber den konventionellen Betrieben insgesamt um 14 gr er war Dies beruhte auf der Tatsac
89. d Schad stoffen RIPPEL 2010 SCHR DER amp AUERSWALD 2000 SCHWERTMANN et al 1990 VOGEL et al 2013 WEIK et al 2011 WILLMS et al 2010 Der in j ngster Zeit st rker gewordene Trend hin zum Anbau von Energiepflanzen f r Biogasanlagen zur Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen und damit eng verkn pft die Ausweitung des Maisanbaus ist auch im kologischen Landbau nicht unbeachtet geblieben Immer fter sind auf kologisch wirtschaftenden Betrie ben Felder mit K rner und Silomais zu sehen Das Deutsche Maiskomitee erwartet durch das wachsende Interesse an Energiemais in kobetrieben und anhand des gestiegenen Absatzes von kologisch erzeugtem Maissaatgut f r 2014 einen Anstieg der Biomaisanbaufl che DMK Nachricht vom 26 03 2014 Der Anbau von humuszehrendem Silomais ist auch auf dem Gladbacherhof im Zeit raum 1993 bis 2006 von 4 6 ha auf fast 12 ha angestiegen weil durch den gr eren Milchviehbestand und der gleichzeitig h heren Leistungsanforderung der Bedarf an energie Silomais und proteinreichem Futter Getreide und K rnerleguminosen auf Kosten des humusmehrenden legumen Ackerfutters gestiegen ist SOMMER 2010 Im Vergleich zum konventionellen Landbau wird auf den kobetrieben bisher aber in deutlich geringerem Umfang Silomais angebaut Dies h ngt neben der Kritik an den Umweltgef hrdungen und der Nahrungs bzw Futtermittelkonkurrenz durch Energie pflanzen mit den Schwierigkeiten des Silomaisanbaus im
90. d the Mediterranean In Earth Science Reviews 115 1 2 S 21 36 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j earscirev 2012 08 003 zuletzt gepr ft am 05 01 2014 Malcharek A 2010 F rderungsm glichkeiten f r Erosionsschutzma nahmen In Bayerische Landes anstalt f r Landwirtschaft LfL Hrsg Erosionsschutz Aktuelle Herausforderung f r die Landwirt 104 Literaturverzeichnis schaft 8 Kulturlandschaftstag Freising Weihenstephan 23 03 2010 Schriftenreihe der Bayerischen Landesanstalt f r Landwirtschaft 3 S 49 53 Martin Fern ndez L Martinez N fiez M 2011 An empirical approach to estimate soil erosion risk in Spain In Science of The Total Environment 409 17 S 3114 3123 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j scitotenv 2011 05 010 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 Mayer J Alf ldi T Leibner F Dubois D Fried P Heckendorn F Hillmann E Klocke P L scher A Riedel S Stolze M Strasser F van der Heijden M Willer H Hrsg 2009 Werte Wege Wirkun gen Biolandbau im Spannungsfeld zwischen Ern hrungssicherung Markt und Klimawandel Beitr ge zur 10 Wissenschaftstagung kologischer Landbau Z rich 11 13 Februar 2009 Berlin K ster Online verf gbar unter http orgprints org 15160 1 band Ol gesamt exemplar oe pdf zuletzt gepr ft am 23 09 2013 Mbagwu J S C Auerswald K 1999 Relationship of percolation stability of soil aggreg
91. de Stand 12 06 2014 13 Bibliotheksystemkatalog der JLU OPAC https opac uni giessen de DB 1 Stand 12 06 2014 6 5 6 7 11 12 Methodische Grundlagen 2 1 3 Systematik der Literatursuche Ausgehend von drei Einstiegsquellen AUERSWALD und KAINZ 2003 KAINZ 2007 SCHWERTMANN et al 1990 wurde nach dem Schneeballsystem nach weiteren Quellen ber Literaturverzeichnisse h ufig zitierten Autoren Themenfeldern und Schlagw rtern in den unter 2 1 2 genannten Datenbanken und den dort aufgef hrten Internetseiten recherchiert Die internationale Literatursuche verlief zun chst nach allgemeinen Schl sselw rtern wie z B Soil Erosion Soil Erosion UND Organic Agriculture Soil Erosion Modelling ABAG Soil Erosion Protection Soil Erosion Protection UND Organic Agriculture danach gezielt nach weiteren Ver ffentlichun gen bestimmter Autoren AUERSWALD PRASUHN SCHEFFER SIEBRECHT etc und Publikationen Relevante Suchkriterien waren Themenfeldern wie Bodenerosion im kologischen Landbau im Vergleich zum konventionellen Landbau und bestimmte Erosionsmodelle Bei dieser Vorgehensweise konnten u a viele Studien zu Boden erosionsversuchen mit unterschiedlichen h ufig verwendeten Erosionsmodellen ge funden und gegen bergestellt werden Der Fokus der Recherche lag schwerpunkt m ig auf deutschen Studien zur regionalen Bedeutung der Erosionsproblematik und deren Gegenma
92. de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1991_Auerswald B FCL pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K 1992 Predicted and measured sediment loads of large watersheds in Bavaria In N Eisenhauer Hrsg Sediment management 5th International symposium on river sedimentation Unter Mitarbeit von P A Larsen Karlsruhe University of Karlsruhe Institute of Hydraulic Structures and Agri cultural Engineering S 1031 1036 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1992_Auerswald ISRS pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K 1992 Verfeinerte Bewertung von Erosionsschutzma nahmen unter deutschen Anbau bedingungen mit dem P Faktor der ABAG Improved Assessment of Soil Conservation Practices under German Agricultural Conditions with the P Factor of the RUSLE In Zeitschrift f r Kulturtechnik und Landentwicklung 33 S 137 144 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1992_Auerswald KuL pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K 1996 Jahresgang der Eintrittswahrscheinlichkeit erosiver Starkregen in S ddeutschland Seasonal Variation in the Probability of Erosive Rains in Southern Germany In Zeitschrift f r Kultur technik und Landentwicklung 37 S 81 84 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1996_Auerswald KuL pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013
93. dem h chsten Ertrag betrug fast 111 dt ha 745 1 und zur Variante ae die sich relativ nah am Mittel von etwa 90 dt ha aber signifikant an vorletzter Stelle befindet immerhin auch noch ca 79 dt ha 532 1 Die Differenz im Kolbenertrag zwischen a und a betrug 86 9 dt ha oder entsprechend 85 4 Die Silomaisfr ssaat bertraf die Kontrollvariante im Ertrag um 23 9 dt ha bzw um 23 5 Tab 5 6 Tab 5 6 TM Ertrag Mais Pflanzen nur Kolben dt ha a a2 a3 au as As Mittelwert 101 8 14 9 105 3 98 2 125 7 94 0 Gruppierung ab c ab ab a b SE 8 83 7 21 9 73 2 82 8 56 2 42 LSD 31 27 p Wert lt 0001 Mittelwerte mit ungleicher Gruppierung unterscheiden sich signifikant a 0 05 SE Standard Error Standardfehler LSD Least Significant Difference Kleinste signifikante Differenz 60 Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit 5 2 Bodenparameter Die Auswertung der erhobenen Nmin Gehalte im Boden zeigt unter welchen Anbau varianten die h chsten und niedrigsten auswaschbaren N Mengen vorliegen Somit kann eine Aussage dar ber getroffen werden bei welchen Anbaumethoden die po tenziellen Gefahren eines Eintrags von mineralischem Stickstoff in Oberfl chenge w sser und mit dem Sickerwasser ins Grundwasser nach erosiven Niederschl gen am gr ten sind An dieser Stelle ist zu erw hnen dass es sich bei den am 28 M rz 2013 entnommenen Bodenproben lediglich um eine Momentaufnahme dieses Stich tags handelt Die Menge an
94. dentiefenstufe die Variante a mit den 17 kg ha an mineralischem Stickstoff einen tendenziell gr eren Wert als die Variante as mit rund 10 kg ha auf Au erdem lag die as Vairante mit einem Nmin Wert von knapp 17 kg ha gegen ber den anderen Bodenhorizonten etwas h her und fast so hoch wie die a Variante Der Nmin Gehalt aus a war in dieser Bodentiefe hinge gen niedriger als in den beiden dar ber liegenden Bodenschichten Bei einem Ver gleich der drei Bodentiefen war generell von oben nach unten bei den Varianten a4 a2 a3 und a4 eine abnehmende Tendenz erkennbar wohingegen sich in den brigen beiden Klee Varianten a und as eher ein zunehmender Trend in den Nmin Gehalten zeigte Letztendlich lagen aber keine gro en Abweichungen vom Mittelwert aller Va rianten der 14 kg ha betrug genauso wenig wie signifikante Abst nde vor Tab 5 9 62 Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit Tab 5 9 Nmin 60 90 cm kg ha a az as a4 as as Mittelwert 17 0 14 8 12 2 13 1 16 8 9 7 Gruppierung a a a a a a SE 3 54 3 74 1 97 3 55 4 40 1 33 LSD 15 63 p Wert 0 5914 n s Mittelwerte mit ungleicher Gruppierung unterscheiden sich signifikant a 0 05 SE Standard Error Standardfehler LSD Least Significant Difference Kleinste signifikante Differenz 5 2 4 Nmin Werte in 0 bis 90 cm Tiefe In der folgenden Tab 5 10 sind die Nmin Werte im gesamten Ackerboden f r alle drei Tiefenstufen zusammengenommen aufgef hrt Die Standardvar
95. der ABAG bzw ihrer Faktoren oder die bertragung der RUSLE2 an die deutschen Verh ltnisse ist daher im Sinne von SIEBRECHT et al 2009 w nschenswert Der Maisanbau birgt ein hohes Erosionsrisiko insbesondere wenn er auf hanglagi gen Fl chen ohne Fruchtwechsel nach Herbstfurche erfolgt BRANDHUBER 2010a RIPPEL 2010 stellt einerseits den Anstieg der Bodenabtr ge wegen des Klimawan dels und eines verst rkten Anbaus von Mais als Energiepflanze und andererseits den zunehmenden Trend hin zu Mulchsaat und Zwischenfr chten in den letzten Jah ren der voraussichtlich noch anhalten wird gleicherma en fest Ein triftiger Grund daf r d rfte wohl sein dass die Mulchsaat von Hackfr chten in einen abgefrorenen Zwischenfruchtbestand das Erosionsrisiko ungemein senkt AUERSWALD 2002 In Bayern haben sich z B im Rahmen der Cross Compliance Verpflichtungen Mulch saatverfahren durchgesetzt um das Erosionsrisiko beim Maisanbau zu reduzieren BRANDHUBER 2010a SCHR DER amp AUERSWALD 2000 fanden heraus dass das Mulchsaatverfahren den verschl mmungsinduzierten Abfluss wirksam reduzie ren kann weil in der Zeit der Getreideernte im Sommer und des Anbaus der Reihen kultur im kommenden sp ten Fr hjahr die B den w hrend der zu erwartenden Stark niederschl ge gen gend bedeckt sind In einer Studie von VOGEL et al 2013 in der verschiedene Erosionsszenarien ber das Modell Erosion 3D konzipiert und gem ihrer Effektivit t verglic
96. der Gefahr von Verschl mmung Runoff und linearen Erosionsvorg ngen F rderung des Boden lebens und Beitrag zum stabilen Bodengef ge Sehr gute und sehr wirksame Kernbodenschutzma nahme Einsparung von Arbeits und Maschinenkosten m glich aber Probleme wie hoher Unkraut druck und Wasserdefizit welche die Einsparungen kompensieren Direktsaat kann wirtschaftlich etwas rentabler sein als Mulch saat aber oftauch die gr ten Schwierigkeiten v a Unkraut Krankheits Sch dlingsdruck Durchwuchs Stroh und D nger management bereiten Ma nahme nur unterhalb der kritischen Hangl nge wirksam und zu empfehlen sonst sogar gegenteilige Wirkung bei sehr hohen Niederschl gen m glich anspruchsvolle Durchf hrung Geringer Nutzen da Ma nahme zwar preiswert und kurzfristig durchf hrbar aber nicht nach haltigist und bei Starkregen der gelockerte Boden erodieren kann Prinzipiell Bestandteil der Guten Fachlichen Praxis Verbesserung von pH und N hrstoffversorgung Tab T 5 Zus tzliche erosionsmindernde Flurgestaltungsverfahren Anlage von Struktur elementen wie Hecken Feldraine Saumbiotope etc Anlage von Gew sser rand und Filterstreifen grassed waterways Anlage von Terrassen Steinw llen etc Schaffung ausreichender Filterbereiche zwischen Agrarfl che und Biotop unter zumutbaren Kosten Vermeidung von Off Site Sch den vorwiegend der Gew sserverschmutzung Erm glichung der Bewirt s
97. dichte Vegetationsbedeckung gebildet hat Bessere N hrstoff und Wasserausnutzung h herer Ertrag fr here Bodenbedeckung und damit besserer Ero sionsschutz sowie geringerer Pflanzen schutzaufwand durch zeitigen L ckenschluss 116 Effektivste Schutzma nahme die aber nur wirtschaftlich sein kann wenn Betriebsfl chen stillgelegt oder verpachtet werden k nnen Sehr wirksame Ma nahme die eigentlich zur Guten Fachlichen Praxis z hlt der aber h ufig Pacht Markt und politische F rderungsbedinungen etc entgegenstehen u erst wirkungsvolle und em pfehlenswerte Ma nahme wenn die Wasserbilanz ausreichend gt 500 550 mm a ist Nachteile zus tzlicher Arbeitsaufwand und mehr Arbeitsg nge bei Zwischen fruchtanbau Entstehung von Ar beitsspitzen fehlende Saatm g lichkeit bei sp ter Hauptfrucht ernte und zu wenig Erfahrung da v a bei den Saatgutkosten starke Schwankungen vorliegen ist auf m glichst geringe Saatgutkosten zu achten damit diese gr ten teils durch Mehrerl se aus dem Gr nd ngungseffekt gedeckt sind Ma nahme kann wirksam und m glicherweise effizient sein sofern die Bedingungen wie z B richtige Streifenbreite und ent fernung gute Bodenbedeckung g nstige Hangtopographie und schonende Bodenbearbeitung stimmen die H nge nicht zu lang und steil sind und das Verfahren mit einer Bearbeitung quer zum Gef lle kombiniert wird Nachteile sind die Kosten f r die Anlage u
98. durch acker und pflanzenbauliche durch Bodenbearbeitungs Flurgestaltungs und durch Schadver dichtungsminderungsma nahmen aufgeteilt Tab T 3 Tab T 6 Alle Erosions schutzma nahmen die den Boden gerade bei erosionsf rdernden Kulturen wie Mais und an H ngen vor kurz und langfristigen On und Off Site Sch den bewahren sol len von der Beseitigung der Fahrspuren ber die Mulch und Direktsaat z B mit Zwischenfruchtanbau oder Untersaaten bis hin zur Aufgabe oder Begr nung unebe ner Ackerfl chen sind in den ersten drei Tabellen zusammengefasst Ma nahmen zum Schutz vor Schadverdichtungen sind in der vierten Tabelle noch zus tzlich auf gef hrt Aus den Tabellen ist die Aussage von GOBIN et al 2004 ersichtlich dass viele der Schutzma nahmen unmittelbar darauf abzielen die Erosion zu mindern indem der Vegetationsbewuchs erh ht wird 3 2 Bewertung der Bodenerosion im kologischen Landbau im Vergleich zum konventionellen Landbau Nachdem im vorherigen Abschnitt gezeigt wurde welche Relevanz die Bodenerosion durch Wasser allgemein in der Landwirtschaft hat stellt sich nun die Frage ob und inwiefern der organische Landbau im Vergleich zum konventionellen Landbau durch Bodenerosion in geringerem Ma e betroffen ist und weniger Abtr ge verursacht Ob der biologische in der Tat weniger Erosion hervorruft als der konventionelle Landbau h ngt von der Bewirtschaftung die mehr oder weniger erosionsf rdernd sein kann und vo
99. e K LLER amp LINKE 2001 W hrend sich in Europa die konservierende Bodenbearbeitung bezogen auf Einsatz und Fortschritt in j ngster Zeit immer mehr etabliert haben sich in vielen anderen Teilen der Welt wie z B Amerika schon seit l ngerem pfluglose Bodenbearbeitungs verfahren durchgesetzt und werden mittlerweile haupts chlich angewendet K LLER amp LINKE 2001 LEYS et al 2010 SCHNEIDER et al 2012 Verfahren der konservie renden Bodenbearbeitung implizieren die Minimal und die nicht wendende Boden bearbeitung z B Mulch und Streifensaat sowie die Direktsaat ohne irgendeinen Bodeneingriff SCHNEIDER et al 2012 K LLER amp LINKE 2001 trennen die Di rektsaat nochmals von den konservierenden Bearbeitungssystemen Unter konser vierender Bearbeitung wird das Erdreich nicht mit einem Pflug gewendet sondern in Abh ngigkeit von der Bearbeitungstiefe und der Menge an untergemischten oder auf dem Boden belassenen Pflanzenr ckst nden mit unterschiedlicher Intensit t z B mit dem Grubber gelockert Bei der Direktsaat findet bis auf die d nnen Saatschlit ze die mit speziellen S maschinen angelegt werden keine Bodenbearbeitung statt Die Direktsaat bewirkt durch die permanente Bodenbedeckung den bestm glichen 31 In Amerika z hlen alle Verfahren zur konservierenden Bodenbearbeitung auch die Mulch und Direktsaat wenn mehr als 30 der Ernter ckst nde auf der Bodenoberfl che verbleiben KOLLER amp LINKE 200
100. e Ausgleichszahlungen und sonstigen Einsparungen Wirtschaftliche und boden schonende Ma nahme wegen Kosteneinsparung zur Behebung von Verdichtungen und zur Schaffung eines geeigneten Saatbetts dem Vermeiden des Verlusts an N hrstoffeffizienz Etrag sowie des Pacht und Kaufwertes bei sehr evidenten Sch den Terrareifen sind besser aber auch teurer als Breitreifen und die Ma nahme ist aufgrund der Reifenkosten generell f r kleine Betriebe nicht empfehlenswert Die Vorteile liegen in der Regel ber den Kosten f r eine Reifen druckregelanlage sodass diese konomisch durchaus lohnens wert sein kann Maschinen wie Raupenschlep per eignen sich aufgrund der deutlich h heren Kosten pro Wirkungseinheit und der daher n tigen hohen Auslastung nur f r gro e Betriebe oder f r den berbetrieblichen Einsatz Geringe Praxistauglichkeit da schwere und gro e Maschinen aufgrund ihrer h heren Leistungsf higkeit bevorzugt genutzt werden Z hlt zur Guten Fachlichen Praxis und ist wirtschaftlich sobald bei gleichem Ertrag die Bearbeitungskosten sinken Effekt von Kompost ist gering aber langfristig nachweisbar Z hlt zur Guten Fachlichen Praxis kann aber im Betrieb nicht immer eingehalten werden und erfordert umfangreichere Beratung Es fallen Kosten an f r die Ermittlung der Fl chen hinzu kommt der Erwerbsverlust und die Bewirtschaftungserschwer nis mit z T h heren Arbeits und Wendezeiten dennoch geringes
101. e tipps literaturrecherche schneeballsystem literaturrecherche html Stand 12 06 2014 7 Methodische Grundlagen onsereignisse in der Vergangenheit von 1992 bis heute mit den Niederschlagsmen gen und den hierdurch entstandenen Sch den zusammengetragen Von den Erosi onssch den des Jahres 1992 liegen Dias vor die mit Hilfe eines Scanners EPSON PERFECTION 3490 PHOTO zur Verwendung im Rahmen dieser Thesis digitalisiert wurden In den sp teren Jahren sind aufgetretene Sch den mit einer Digitalkamera fotografiert worden Einige Bilder wurden ausgew hlt und sind mit Datum und Lokali t t beschriftet im Kapitel 4 1 zu finden Danach werden in einer mit Hilfe der Acker schlagkartei des Betriebes erstellten Karte die einzelnen Ackerschl ge des Gladba cherhofs im Anbaujahr 2012 veranschaulicht und darauf besonders erosionsgef hr dete Fl chen gekennzeichnet 2 3 Durchf hrung der feldexperimentellen Arbeit In einem praktischen Teil wird ein Versuchsaufbau mit Maisparzellen auf dem Glad bacherhof dazu genutzt um anhand verschiedener Pr fparameter herauszufinden welche Untersaat am besten geeignet ist den in der Jugendentwicklung des Silomai ses relativ unbedeckten Boden vor Erosion zu sch tzen ohne dabei das Maiswachs tum negativ zu beeinflussen und damit die Ertr ge zu verringern 2 3 1 Standort und Betriebsbeschreibung des Gladbacherhofes Der nach den Bioland Richtlinien organisch biologisch wirtschaftende Lehr und Ver suc
102. eben und verglichen Auch SIEBRECHT 2010 liefert in seiner Dissertation einen berblick ber 14 wesentliche empirische und physikalisch begr ndete Erosionsabsch tzungsmodelle sowie eine Gegen berstellung der beiden Modellkategorien hinsichtlich ihrer Vor und Nachteile 21 Stand des Wissens Die von Wischmeier und Smith zwischen 1930 und 1952 in den USA entwickelte Universal Soil Loss Equation USLE und von SCHWERTMANN et al 1990 an die deutschen Verh ltnisse angepasste Allgemeine Bodenabtragsgleichung ABAG ist bis in die heutige Zeit das weltweit am h ufigsten verwendete Modell zur Absch t zung der Bodenerosion durch Wasser GOVERS 1991 KINNELL 2010 KUHWALD amp HARTMANN 2011 SCHMIDT 1998 STRAUSS et al 1995 WARREN et al 2005 XU et al 2013 Der Grund daf r ist die einfach gehaltene Struktur des Modells das mit relativ geringem Aufwand bei einer recht berschaubaren Anzahl an leicht zu er hebenden Messgr en eine Absch tzung der Erosionsgef hrdung auf einer Acker fl che erm glicht AUERSWALD 1992a AUERSWALD und SCHWERTMANN 1988 Die USLE bzw ABAG beinhaltet sechs Parameter welche die nachfolgend aufge f hrten wichtigsten erosionsbestimmenden Standortfaktoren ber cksichtigen Die Charakteristik des Regengeschehens die Eigenschaften des Bodens die L nge und Neigung des Hanges die Bedeckung und Bearbeitung des Bodens sowie die Art der Erosionsschutzma nahmen SCHWERTMANN et al 1990 Daraus leite
103. einfachen nur sechs Faktoren umfassenden Gleichung mit deutschlandweit vorhandenen Parame tern und leicht zu erfassenden Daten eine Erosionsabsch tzung unter Ber cksichti gung unterschiedlicher Anbausysteme Der Bodenabtrag in t ha a als einfach nachvollziehbares interpretierbares und vergleichbares Ergebnis ist auf dem Feld mit einem handels blichen Taschenrechner berechenbar AUERSWALD amp SCHWERT MANN 1988 Inzwischen gibt es bereits eine PC ABAG Version f r Smartphones und andere Handger te ABAG interaktiv die innerhalb Deutschlands und dessen Nachbarl ndern Schweiz sterreich und Polen anwendbar ist AUERSWALD amp BRANDHUBER 2013 Die ABAG kann mit geografischen Informationssystemen wie z B dem digitalen Gel ndemodell ARC INFO TIN EROSION zu der differenzieren den ABAG verkn pft werden Diese dABAG ist nicht nur im Feldma stab sondern auch auf Flurst cken anwendbar und bietet als wichtige Grundlage f r die Planungs entscheidung die M glichkeit durch Alternativberechnungen den Einfluss von Par zellierung Bewirtschaftung und Vorbeugungsma nahmen auf das Erosionsrisiko abzusch tzen BREBURDA amp RICHTER 1998 KAGERER amp AUERSWALD 1997 Die ABAG ist zudem des fteren ein Grundbaustein komplexerer Modelle sodass der langfristige Einfluss einer Ver nderung in der Bewirtschaftungsweise auf die an fallenden Wasser und Sedimentmengen in gr eren Einzugsgebieten mit unter schiedlichen B den Topografien
104. ektsaat uu 244444444nnnnnnnnnnnnn nn 113 V Tabellenverzeichnis Tabellenverzeichnis Tabellen im Text Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab 2 1 Betriebsfl che des Gladbacherhofes u 442244444400nnnnnn nn 10 2 2 Fruchtfolge des Gladbacherhofes 24444440snnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnn 10 3 1 On und Off Site Sch den durch wasserinduzierte Bodenerosion 20 3 2 bersicht ber physikalisch prozessorientierte Erosionsmodelle 30 5 1 Versuchsaufbau mit dem Pr ffaktor Vorfr chte bzw Untersaaten 57 5 2 TM Ertrag Mais Gesamtpflanzen dt ha uuuunssssssnennnnnnennnnnnnnn 58 5 3 Pflanzenl nge Mais cm 222244400000444nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 59 5 4 Anzahl Pflanzen pro me 59 5 5 TM Ertrag Mais Pflanzen ohne Kolben dt ha ssssssseneeeeeeesserenneenseesene 60 5 6 TM Ertrag Mais Pflanzen nur Kolben dt ha esesssseeeeneeeseeessennneesseeenne 60 57Na 0 16 Ke1sn KONA ISARRAERBEREREREBEASEREERESEEFERBERSERERSERSERBERSHEERERSRAEEREEERAEERERERSERERE 61 5 8 Nmn o0 60 cm KO ha e are 62 5 9 Nmin 60 90 cm kg ha 2242444444440nnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 63 5 10 Nmin O 90 cm KO a ee 63 Tabellen im Anhang Tab T 1 Agronomische Ma nahmen auf den Maisversuchsparzellen
105. em feldexperimentellen Versuch des Erosionsschutzes im Maisanbau berwiegend Ertragsgr en f r alle sechs Bewirtschaftungsvarianten gemessen Diese Messergebnisse wurden anschlie end auf signifikante Unterschie de in den Ertragsparametern zwischen der konventionellen und den f nf anderen An bauvarianten untersucht und werden auf den folgenden Seiten vorgestellt 57 Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit 5 1 1 Trockenmasseertr ge der Gesamtpflanzen Den signifikant h chsten Trockenmasseertrag erbrachte die Fr ssaat des Silomaises ohne Herbstfurche in einen nicht abfrierenden Winterzwischenfruchtbestand aus Inkarnatklee as mit gut 200 dt ha gefolgt von a Kontrollvariante mit Herbstfurche as Fr ssaat des Silomaises in abgefrorenes Sommerzwischenfruchtgemenge aus Sommerwicke und lrettich ohne Herbstfurche jedoch mit intensiver mechanischer Pflege und a wie as aber mit reduzierter mechanischer Pflege die alle mit rund 179 as 175 a und 168 dt ha a4 auf einem hnlichen Ertragsniveau lagen Die Variante as mit der Fr ssaat von Silomais in Wei klee statt in Inkarnatklee unter Ver wendung des Aufwuchs als Mulchdecke lag mit etwas weniger als 150 dt ha Ertrags leistung um 51 20 dt ha 34 3 unter dem Ertragsniveau der Pendant Variante as und auch etwas unter dem Niveau der drei Varianten a a3 und a4 Sehr deutlich ab geschlagen ist die Variante mit der Fr ssaat des Silomaises in die im zeitigen Fr h jahr na
106. en B den fit machen Berlin 3 9 9 09 2011 Berichte der DBG Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft Hrsg 2013 DBG Workshop Erosion 2013 Komm VI Bo denerosion durch Wind und Wasser Titel des Workshops M glichkeiten modellgest tzter Bodenero sionsermittlung Anwendung des Modells Erosion 3D Veranstalter DBG 13 15 M rz 2013 Berlin Berichte der DBG Deutsche Landwirtschafts Gesellschaft Hrsg 1999 Nachhaltige Landwirtschaft Wege zum neuen Leitbild Red H velmann L Rupalla R Frankfurt am Main DLG Verlag Arbeiten der DLG Deutsche Landwirtschafts Gesellschaft Bd 195 Deutsche Maiskomitee e V 26 03 2014 DMK erwartet Wachstum beim komais Anbau Online ver f gbar unter http www maiskomitee de web intranet news aspx news 88124ca3 36f5 42bb 838c 0139cleea8a5 zuletzt gepr ft am 08 08 2014 Deutsche Maiskomitee e V 28 05 2014 Prognose Maisanbaufl che steigt um 3 5 Prozent Online verf gbar unter http www maiskomitee de webj intranet news aspx news 117a40dc cb56 45bd 89f2 77293771ab32 zuletzt gepr ft am 08 08 2014 Deutsche Maiskomitee e V 25 06 2014 Bodenbearbeitung ohne Pflug auf dem Vormarsch Online verf gbar unter http www maiskomitee de webj intranet news aspx news aec34293 71c6 4407 b0d9 a141d3f9672e zuletzt gepr ft am 08 08 2014 Dierauer H B hler D 2012 Direktsaat Mais im Biolandbau Zwischenbericht Forschungsinstitut f r biologischen Landbau
107. en Betrieb zur Realisierung eines Erosionsminderungsversuchs in dem die herk mmili che Silomaissaat nach Pflugfurche mit der Fr ssaat von Silomais in eine Winterwei zenuntersaat bzw in unterschiedliche Zwischenfr chte verglichen wurde Bei den Auswertungen der Ertragsparameter erwies sich nur die Fr ssaat in die Winterwei zenuntersaat als wirtschaftlich unrentabel Sie ist darum als Erosionsschutzma 89 Schlussfolgerung nahme weniger vorteilhaft Die restlichen Vergleichsvarianten mit den Zwischenfr ch ten schnitten im Ertrag berwiegend nicht signifikant schlechter ab als die Kontrollva riante mit Pflugfurche Das Zwischenfruchtgemenge und besonders der Inkarnatklee f hrten zu keinen geringeren und der Wei klee zu leicht verminderten Maisertr gen Beim Inkarnatklee war der Silomaisertrag gegen ber der Kontrolle sogar h her Dies ist u erst positiv zu bewerten und spricht f r die Eignung der vorhergehenden Zwi schenfr chte in einem konservierenden Bodenbearbeitungssystem im kolandbau Die Ergebnisse der Boden Nmin Werte lassen den Schluss zu dass die Gefahr einer Stickstoffauswaschung w hrend starker Niederschl ge infolge der verst rkten Mine ralisierung von organischen R ckst nden in l sliche pflanzenverf gbare anorgani sche Stickstoff Verbindungen durch den Pflugeinsatz gegen ber pfluglosen Anbau verfahren h her ist Vor allem im oberen Bereich des Bodens sind die Nmin Mengen nach der Pflugfurche besonders
108. en Biolandbau im Spannungsfeld zwischen Ern hrungssicherung Markt und Klimawandel Beitr ge zur 10 Wissen schaftstagung kologischer Landbau Z rich 11 13 Februar 2009 Berlin K ster S 53 56 Online verf gbar unter http orgprints org 14385 1 Kainz_14385 pdf zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Kauter D K mpf A Claupein W Diepenbrock W Hrsg 2003 46 Jahrestagung Kurzfassungen der Vortr ge und Poster Gie en 25 bis 27 September 2003 Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaf ten Stuttgart Verlag G nter Heimbach Mitteilungen der Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften 15 Online verf gbar unter http www gpw uni kiel de de jahrestagung tagungsbaende tagungsband_2003 pdf zuletzt gepr ft am 24 09 2013 Kehl M Everding C Botschek J Skowronek A 2005 Erosion processes and erodibility of cultivated soils in North Rhine Westphalia under artificial rain I Site characteristics and results of laboratory ex periments In J Plant Nutr Soil Sci 168 1 S 34 44 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jp1n 200421382 zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Kinnell P LA 2001 Slope length factor for applying the USLE M to erosion in grid cells In Soil and Tillage Research 58 1 2 S 11 17 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 S0167 1987 00 00179 3 zuletzt gepr ft am 28 07 2014 Kinnell P LA 2010 Event soil loss runoff and the Universal Soil Loss Equation family o
109. en Das potenzielle Bodenerosionsrisiko h ngt dabei stark von der Landstruktur den Bodenzust nden Textur Verdichtung etc der Vegetationsdecke als ein Resultat der Landnutzung und den Wetter bzw Klimaverh ltnissen ab MIRSCHEL et al 2006 Der entscheidende Faktor der dar ber bestimmt ob es zum Oberfl chenabfluss und Bodenabtrag kommt ist die Intensit t der Starkregen DEUMLICH 1999 sowie der Zeitpunkt zu dem diese im Verlauf der Vegetationsperiode eintreten AUERSWALD 1996 Denn auch weniger starke Regen k nnen auf einer unbedeckten Bodenober fl che Erosionen ausl sen Darum ist es g nstig wenn zwischen der Bodenbearbei tung und einem anschlie enden Starkregen ein m glichst langer Zeitraum liegt AU ERSWALD 1996 und der Boden zu diesem Zeitpunkt gesch tzt ist In Deutschland treten Niederschl ge mit der h chsten Erosivit t in den Sommermo naten von Mai bis August und zum Teil noch im September auf AUERSWALD 1996 DEUMLICH 1999 Im Winter sind Schneeschmelze und auf gefrorenen Boden tref fende Niederschl ge f r die Erosion relevant jedoch bisher weniger gut erforscht DEUMLICH 1999 Die Wassererosion w hrend der Vegetationszeit wird entweder durch seltene Extremniederschlagsereignisse und oder durch normale kontinuierli che Regenf lle ausgel st sofern ihre Menge und Intensit t ausreicht AUERSWALD 73 Diskussion 1996 DEUMLICH 1999 Um das sich wandelnde Klima mit den negativen direkten Anstie
110. en Trend zum reduzierten Pflugeinsatz bei reduzierter Pflugtiefe wahr Die Widerstandsf higkeit des Bodens gegen Erosion wird im kologischen Landbau selbst wenn dieser keine schonendere Bodenbearbeitung durchf hren sollte durch die organische D ngerwirtschaft v a mit Stallmist und Gr nd ngung sowie durch die eingearbeiteten Ernte und Wurzelr ckst nde aller angebauten Pflanzen verbessert Der ber Wurzeln Stoppelreste und Gr nd ngung eingetragene Kohlenstoff tr gt zur Aggregatstabilit t und folglich zur Stabilit t des Bodens gegen Erosion bei Eine sehr hohe Kohlenstoffanreicherung wird durch Fruchtfolgen mit gemulchtem Kleegras Zwischenfr chten und Strohd ngung erreicht M LLER et al 2009 REENTS et al 2009 Die gr ere Anzahl und Vielfalt an Regenw rmern in B den unter organischer Bewirtschaftung hat ebenfalls einen ma geblichen Anteil an der gegen ber konven tioneller Bewirtschaftung besseren Aggregatstabilit t Der stabile Boden im organi schen Landbau mit geringerer Verschl mmungsneigung h herer Wasserversicke rungsf higkeit und weniger Oberfl chenabfluss ist dementsprechend vor Erosion besser gesch tzt SIEGRIST et al 1998 ZEIGER amp FOHRER 2009 Zusammenfassend weist der kologische Landbau gegen ber dem konventionellen Landbau sowohl erosionsmindernde z B vielf ltige Fruchtfolgen mit hohem Futter leguminosen und Zwischenfruchtanteil Untersaaten und weniger Reihenkulturen erh hte Aggreg
111. en Scherwi derstand ein instabiles Gef ge und somit eine gr ere Anf lligkeit gegen ber erosi ven Niederschl gen BMVEL 2002 SCHWERTMANN et al 1990 17 Stand des Wissens Die Verschl mmungsneigung von B den ist ebenfalls ein ma geblicher Faktor den es zu ber cksichtigen gilt Bei einem dem Regen ungesch tzt ausgesetzten und ver schl mmungsanf lligen Ackerboden mit einer geringen Infiltrationskapazit t kommt es gegen ber dem bedeckten Boden schneller und verst rkt zum Oberfl chenab fluss L ssb den mit ihrem hohen Anteil an Schluff sowie sandig lehmige B den sind gerade im Fr hjahr nach der Aussaat von Reihenfr chten wie Zuckerr ben Mais Kartoffeln und auch ber Winter bei unbedecktem Boden oder noch wenig entwickel ten Getreidebest nden h chst verschl mmungsanf llig Sie sind daher mit einer ho hen Gef hrdung f r Abflussbildung v a in den Zwischenr umen der Pflanzenrei hen behaftet weil sich bei Regen an der Bodenoberfl che schnell eine d nne Schicht mit merklich verminderter hydraulischer Leitf higkeit bildet und die Infiltration des Regenwassers einschr nkt AUERSWALD amp SCHR DER 2001 ROTH et al 1995 SCHERER et al 2012 SCHR DER amp AUERSWALD 2000 Ma geblich f r die anthropogen bedingte Zunahme der Erosionsgeschehen durch eine Steigerung der Bewirtschaftungsintensit t sind laut FRIELINGHAUS et al 1999a i die Ausdehnung homogener Fl chen bei gleichzeitigem Schwund unein
112. en Winterjahreszeit unmittelbar fort setzen LALOY amp BIELDERS 2010 Praktische Untersuchungen im kolandbau zur Direktsaat von Mais mit drei Gr n d ngungsvarianten Wintererbse E F B 33 Mischung aus Roggen Wicken und In karnatklee Chinakohlr bsen f hrten zu dem Ergebnis dass die Maisdirektsaat ohne chemische Unkrautbek mpfung h chst anspruchsvoll und nur unter optimalen Bo den und Niederschlagsbedingungen die zu keiner Schmierschicht bei der Saat f hr ten durchf hrbar war Der Unkrautdruck war die wesentliche Ursache f r das Miss lingen des Direktsaatverfahrens Er f hrte zu kleineren Maispflanzen und damit er heblich geringeren Ertr gen als im Anbau unter Pflugeinsatz Die langsamere Ent wicklung der Maispflanzen konnte zudem dadurch erkl rt werden dass diese zu n chst die Schicht aus der heruntergewalzten Gr nd ngung durchdringen mussten und auch die Mineralisierung im Fr hjahr im Vergleich zum Pflugverfahren bei dem sich der Boden rascher erw rmt langsamer erfolgte DIERAUER amp B HLER 2012 Speziell im Silomaisanbau bietet sich ein Zweikulturnutzungssystem z B Winterrog gen Mais oder Wintererbse Mais an sofern gen gend Wasser vorhanden ist und sp tsaatvertr gliche Sorten benutzt werden GRASS amp SCHEFFER 2003b Alternativ ist in Reihenfr chten auch eine Streifenbearbeitung Strip Till m glich Die Saatgutablage erfolgt im Bereich der pfluglos bearbeiteten Streifen konservierende Bod
113. en den relativ gro en Werten f r die kleinste signifikante Differenz Diese beruhen darauf dass es trotz inhomogener Bodenverh ltnisse nur drei statt vier Wiederholungen gibt 14 Stand des Wissens 3 Stand des Wissens 3 1 Bodenerosion als Problematik in der heutigen Landwirtschaft In diesem ersten gro en Block wird der aktuelle Wissensstand zum Thema Erosion aufgezeigt Die Konzentrierung liegt hierbei auf der Wassererosion da die fl chen hafte Erosion durch Wasser den bedeutendsten und am besten untersuchten Pro zess der Bodenerosion ausmacht AUERSWALD 1991 Andere Erosionsformen wie Wind und Bearbeitungs oder Ernte Erosion werden in der vorliegenden Arbeit nicht tiefergehend behandelt Das Ziel ist es zun chst den allgemeinen Wissensstand zum Verst ndnis der Erosionsprozesse die negativen Folgen von Bodenerosion und Schutzma nahmen sowie M glichkeiten und Grenzen der gebr uchlichsten Erosi onsprognosemodelle einschlie lich von neueren Entwicklungen der Erosionsmodel lierung vorzustellen Im Anschluss wird auf die Problematiken des Silomaisanbaus im Zusammenhang mit dessen Erosionsgef hrdungspotenzial und auf Besonderheiten der kologischen Landbewirtschaftung im Vergleich zum konventionellen Landbau insbesondere hinsichtlich ihrer Effekte auf Bodenerosion eingegangen Abschlie end wird der Wissenstand dahingehend gepr ft in welchem Verh ltnis das Ausma der Bodenerosion durch Wasser im kologischen zum konv
114. en unter Freilandbedingungen mit nat rlichen Niederschl gen aus den bisherigen Studien nicht exakt die Wirklichkeit abbilden Denn h ufig f hren die publizierten Daten zu fehlerhaften Erosionsraten da sie die tats chlichen Landnutzungs und Klimabedingungen nicht richtig repr sen tieren Die Gr nde daf r sehen die Verfasser darin dass i gro e Niederschlagser eignisse entweder zu stark oder zu schwach ber cksichtigt werden ii Schwarzbra che zu oft als Kontrollvariante verwendet wird und dies nicht der eigentlichen Land nutzung entspricht iii Hanglagen nicht im richtigen Verh ltnis zum Flachland be r cksichtigt werden iv Plots verglichen mit echten Ackerfl chen oft viel kleiner sind und v diese vorwiegend in Gebieten mit verh ltnism ig hoher Regenerosivit t lie gen Die Ungenauigkeiten der Berechnungsfaktoren verzerren die wirklichen Erosi onsraten In den Studien wurden h ufiger hoch erosive Oberfl chen auf k rzeren Plots als Oberfl chen mit geringer Erosivit t untersucht AUERSWALD et al 2009 Zu einem hnlichen Ergebnis kommen CERDAN et al 2006 amp CERDAN et al 2010 Sie vergleichen die Bodenerosionsraten innerhalb von Europa und gehen dabei ebenfalls von ber oder untersch tzten Erosionsraten aus Dies begr nden sie damit dass die Studien h ufig in Gebieten durchgef hrt werden in denen man signifikante Erosionsproblematiken erwartet die Plot Studien wegen der r umlichen Begrenzung nicht das
115. enbearbeitung w hrend in den Reihenzwischenr umen wie bei einer Direkt saat keine Bodenbearbeitung stattfindet KREITMAYR amp MAYR 2010 Das System wurde als Alternative zur Direktsaat in Nordamerikas intensiven Maisan bauregionen erprobt und hat sich zwischenzeitlich auch in anderen Teilen der USA bew hrt Gr nde die f r das Streifenbearbeitungsverfahren sprechen sind i ein ad quater Erosionsschutz v a in Ackerbaubetrieben die an H ngen liegen Reihen fr chte anbauen und durch den Klimawandel h ufiger von Phasen mit Starkregen und anhaltender Trockenheit betroffen sind ii eine exzellente Wasserinfiltration und Wasserr cklieferung iii ein Vermeiden von kritischen Arbeitsspitzen die durch die Vorfruchternte und G rresteapplikation vor der Silomaisbestellung im Fr hjahr ent 84 Diskussion stehen und iv eine z gigere Bodenerw rmung im Vergleich zur Mulchsaat ohne Bodenbearbeitung Dadurch kann die Aussaat fr her erfolgen und damit die Nutzung der Vegetationszeit verl ngert die Wachstumsdauer ausgedehnt und ein ansehnli cher Maisertrag generiert werden DEMMEL et al 2010 F r das Gelingen der Streifensaat ist der Einsatz exakt arbeitender GPS Techno logien substanziell SCHMIDT 2010 Sie sind zusammen mit automatischen Lenk systemen das Fundament f r die erfolgreiche Ablage der Maisk rner in die aufgelo ckerten 20 bis 25 cm schmalen Saatstreifen DEMMEL et al 2010 Die hochtechni sierten Lenk
116. entionellen Landbau steht inwiefern Unterschiede im Anbauverfahren bei der Erosionsprognose bisher ber ck sichtigt werden und welche Anpassungen noch erforderlich sind 3 1 1 Bodenerosionsprozesse Einflussfaktoren und m gliche Sch den AUERSWALD und KAINZ 2003 bringen die Bedeutung der Bodenerosion in der Landwirtschaft mit folgender Aussage auf den Punkt Bodenerosion ist weltweit aber auch in Mitteleuropa wohl die wichtigste weil dauerhafteste und mit den weitrei chendsten Nebenwirkungen versehene Umweltsch digung die vom Ackerbau aus geht Die Bodenerosion ist die Abl sung und der Transport von Bodenteilchen Pri m rteilchen oder Aggregate entlang der Bodenoberfl che ber die beiden Trans portmedien Wasser und Wind SCHEFFER et al 2010 Bodenerosion durch Wasser ist die durch Regen und oder Abfluss induzierte Abtrennung und Verlagerung von Bodenteilchen AUERSWALD 1998a Sie l sst sich in mehrere Auspr gungsformen unterteilen Fl chen oder Schichterosion und die linearen Formen Rillen Rinnen Graben bzw Gullyerosion und Tunnelerosion Fl chen und Rillenerosion sind nor malerweise die bedeutendsten da fl chenhaft gesehen die am h ufigsten auftreten den Erosionsformen AUERSWALD 1998a GOBIN et al 2004 Scheffer et al 2010 15 Stand des Wissens Der Prozess der Wassererosion ist sehr komplex und dessen Auspr gung kann sehr unterschiedlich sein Dies liegt an der Vielzahl von Standort und Bewirtsch
117. enverwehung die nach der Wassererosion die zweite grundlegende Bodenerosionsform ist versteht man die beschleunigte Umla gerung von Bodenbestandteilen aus landwirtschaftlichen Nutzfl chen durch die Kraft des Windes HASSENPFLUG 1998 Durch die Windgeschwindigkeit freigesetzte Druck und Hubkr fte wirbeln Bodenteilchen auf die auf weitere Partikel treffen so dass auch diese vom Wind mitgetragen werden BRAND SASSEN 2004 Je nach Korngr e l sst sich der Transportvorgang in Bodenkriechen Saltation und Suspen sionstransport und der Verwehungsvorgang nach dem zeitlichen Verlauf in Deflation Transport und Akkumulation klassifizieren HASSENPFLUG 1998 Winderosionen treten bei hohen Windgeschwindigkeiten empfindlichen Bodenoberfl chen mit locke ren Partikeln die angehoben werden k nnen und unzureichendem Oberfl chen schutz durch Pflanzen oder Pflanzenr ckst nde auf Martin Fern ndez amp Martinez N ez 2011 Eine wirksame Schutzma nahme vor Bodenverwehungen ist die Pflanzung von Windschutzhecken im Rahmen von Flurbereinigungsverfahren An sonsten beugen wie bei der Wassererosion eine angemessene Fruchtfolge mit reichlich Bodenbedeckung z B Mulch und ein rauer Boden mit hohem Humusge halt einem Bodenabtrag vor HASSENPFLUG 1998 Die Erosion durch Bearbeitung des Bodens auch Tillage Erosion genannt tritt bei der Umlagerung von Bodenmaterial durch den Menschen im Zusammenhang mit der Bodenbearbeitung auf SCH
118. er Hrsg Bodenerosion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wissenschaftliche Buchgesellschaft S 204 221 Frielinghaus M Beese F Ellerbrock R M ller L Rogasik H 1999 Risiken der Bodennutzung und Indikation von sch dlichen Bodenver nderungen in der Gegenwart In F Beese M Frielinghaus und K Buchwald Hrsg Schutz des Bodens Von Beese F et al Koordinierung Frielinghaus M und Bork H R Bonn Economica Verlag Umweltschutz 4 S 29 51 Frielinghaus M Deumlich D Funk R Sch fer H Beese F Ellerbrock R M ller L Rogasik H 1999 Modelle und Methoden zur Absch tzung der Risiken der Bodennutzung In F Beese M Frielinghaus und K Buchwald Hrsg Schutz des Bodens Von Beese F et al Koordinierung Frielin ghaus M und Bork H R Bonn Economica Verlag Umweltschutz 4 S 52 95 Frielinghaus M Sch fer H 1999 Umsetzung des praktischen Bodenschuztzes In F Beese M Frielinghaus und K Buchwald Hrsg Schutz des Bodens Von Beese F et al Koordinierung Frielin ghaus M und Bork H R Bonn Economica Verlag Umweltschutz 4 S 96 117 Gehring K 2014 Gew sserschutz Gefahr erkannt Gefahr gebannt In top agrar 5 2014 S 92 95 Geographisches Institut Christian Albrechts Universit t zu Kiel 2011 Erosionstagung Verlieren wir den Boden unter den F en Erosionsprozesse und Massenbewegungen Kiel 11 02 2011 Online verf gbar un
119. er Vorteil liegt in der hohen Flexi bilit t Sie bietet die M glichkeit der Berechnung des mittleren langj hrigen Bodenab trags f r eine unendlich gro e Anzahl an Bedingungskombinationen der Vorhersage von abtragsmindernden bzw abtragssteigernden Effekten und einer Quantifizierung der Wirkung von Erosionsschutzma nahmen Die Genauigkeit der in die Bodenab tragssch tzung eingehenden Faktoren kann durch immer neu hinzukommende pr zise Messergebnisse weiter gesteigert werden SCHWERTMANN et al 1990 Die USLE bzw ABAG konnte so fortw hrend durch die Integrierung neuer wissen schaftlicher Erkenntnisse und durch die elektronisch technischen Entwicklungen ber die Jahre angepasst und verbessert werden Um eine m glichst effektive Entscheidung zu treffen ob und in welchem Umfang Schutzma namen erforderlich sind wurde die sogenannte Toleranzgrenze festge legt Die Toleranzgrenze T t ha a ist diejenige Menge an erodiertem Boden bei der das nat rliche Ertragspotenzial innerhalb von ca 300 bis 500 Jahren nicht wesentlich geschw cht wird Sie ist in einer Skala von eins bis zehn nach der Bodengr ndigkeit und der Tiefe bis zum Festgestein in Zentimetern geordnet Zus tzlich sind die jewei lige Zustandsstufe und Bodenzahl der Reichsbodensch tzung mit angef hrt und h ufige Bodenformen zur besseren Orientierung angegeben SCHWERTMANN et al 1990 Die Tabelle der Toleranzgrenzen ist dem Anhang angef gt Tab T 2 Je tief gr ndig
120. er ein Boden ist desto h her kann der tolerierbare Bodenabtrag sein da der Bodenverlust durch Erosion zu einem geringeren Fruchtbarkeitsverlust f hrt als bei einem flachgr ndigeren Boden AUERSWALD 1987 Je nach Gr ndigkeit der B den schlagen SCHWERTMANN et al 1990 eine Toleranzgrenze von 1 bis 10 t ha a vor 26 Stand des Wissens Mit rein empirischen Modellen wie der USLE ABAG lassen sich Bodenverluste aber nicht der Transport und die Ablagerung der erodierten Bodenteilchen au erhalb der direkt betroffenen Fl chen Off Site Sch den prognostizieren Des Weiteren sind solche Modelle nicht auf andere Regionen ohne eine vorherige Anpassung der dem Modell zugrundeliegenden Faktoren an die dort herrschenden Standortbedingungen bertragbar Deshalb wurden fr her in Deutschland und den Nachbarl ndern h ufig Regensimulatoren auf Parzellen oder im Labor eingesetzt um die Genauigkeit von Faktoren der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung unter mitteleurop ischen Bedin gungen zu pr fen und andere Parameter wie etwa die verlagerte Sedimentmenge oder die Erosionsneigung unterschiedlicher B den zu bestimmen AUERSWALD et al 1992a und 1992b AUERSWALD amp WAGNER 1984 KEHL et al 2005 PRASUHN 1993 Regensimulatoren haben den Vorteil der Simulation von Starkniederschlags ereignissen auf einer begrenzten Fl che sodass viele Messungen unabh ngig vom Vorhandensein nat rlicher Niederschl ge in recht kurzer Zeit m glich sind Mit Hilfe der
121. ere beachtliche Erosion trat am 03 06 2008 auf In der Nacht vom 2 auf den 3 Juni 2008 gingen innerhalb einer Stunde mehr als 40 mm Regen zu Boden Zwischen 23 und 3 Uhr summierten sich die Niederschl ge nach den Aufzeichnungen der Wetterstation auf 54 5 mm Regen Die hierdurch entstan denen Erosionssch den wurden fotografiert Im Jahr 2012 wurden drei gravierenden Erosionsgeschehen mit Wetterdaten und Fotos dokumentiert Am 11 05 2012 um 15 00 Uhr und am 23 05 2012 um 11 00 Uhr fielen innerhalb von 15 Minuten jeweils 12 1 mm einen Monat sp ter am 27 06 2012 um 17 00 Uhr 19 5 mm Niederschlag Einen optischen Eindruck von dem Ausma und der Schwere der oben genannten Erosionsgeschehen auf dem Betrieb Gladbacherhof sollen die On Site und Off Site Sch den der folgenden Bilderreihe vermitteln Fotografisch dokumentierte Sch den vom August 1992 Abb 4 1 Kreuz 20 08 1992 Abb 4 2 ber der Koppel Richtung Ofenloch 20 08 1992 48 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen Fotografisch dokumentierte Sch den im Juni 2008 nz 2 gt Abb 4 3 Leistenbachstra e 1 L3063 03 06 2008 Abb 4 4 Bahnhof Aumenau L3063 1 03 06 2008 Abb 4 5 Leistenbachstra e L3063 03 06 2008 Abb 4 6 ber der Koppel 03 06 2008 E EUY N SA in aie Abb 4 7 ber der Koppel 03 06 2008 Abb 4 8 Abgeschwemmte Erde vor Kompostplatz von Uber der Koppel 03 06 2008 49 Eins
122. ernative zur Untersaat die zu einer m glichst vollst ndigen Bodenbedeckung f hrt jedoch nicht immer ohne Schwierigkeiten umsetzbar ist stellt im Energiepflan zenanbau das sogenannte Zweikulturnutzungssystem dar Dieses System beruht auf dem Anbau zweier unterschiedlicher Nutzpflanzen in einem Jahr Im Herbst wird eine winterfeste Kultur angebaut und vor der Ausreifung zwischen Mai und Juli ge erntet Direkt im Anschluss wird eine w rmebed rftige Kultur z B Mais angebaut und im Herbst geerntet Die Bodenerosion und N hrstoffeintr ge ins Grundwasser werden so minimiert Der Boden ist durch den Anbau von zwei Kulturen im Jahr mit Minimalbodenbearbeitungs und Direktsaatsystemen ber lange Phasen begr nt und fast das ganze Jahr ber bedeckt Durch die innerhalb eines Jahres anfallenden Wurzelmassen und Stoppelr ckst nde zweier Pflanzenarten bleibt bei gleichzeitiger Minimierung der mechanischen Bodenbearbeitung der Humusgehalt und somit das Bodengef ge stabil Zudem ist das Zweikulturnutzungssystem auch in konomi scher Hinsicht sinnvoll da zwei Kulturen als Substrat f r die Biogasanlage in einem Jahr eingesetzt werden k nnen SCHEFFER 2003 Die Untersuchungen zur Direkt und Sp tsaat von Mais z B nach Wintererbsenvor frucht als m gliches Zweikulturnutzungssystem im Biolandbau ergaben einen ef fektiven Erosionsschutz ber das ganze Jahr Die Maisertr ge waren zwar geringer wurden aber durch den h heren Fl
123. ers C L 2010 Effect of Intercropping Period Management on Runoff and Erosion in a Maize Cropping System In Journal of Environment Quality 39 3 S 1001 1008 Online verf gbar un ter http dx doi org 10 2134 jeq2009 0239 zuletzt gepr ft am 28 05 2014 Leser H Prasuhn V Schaub D 1998 Bodenerosion und Landschaftshaushalt In G Richter Hrsg Bodenerosion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wissenschaftliche Buchgesell schaft S 97 109 Leys A Govers G Gillijns K Berckmoes E Takken I 2010 Scale effects on runoff and erosion loss es from arable land under conservation and conventional tillage The role of residue cover In Journal of Hydrology 390 3 4 S 143 154 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j jhydro1 2010 06 034 zuletzt gepr ft am 26 05 2014 Liedgens M Stamp P 2003 Die Ver nderung des Bodenwassergehalts von Mais Zea mays L durch lebenden Italienisch Raigras Mulch Lolium multiflorum Lam In D Kauter A K mpf W Claupein und W Diepenbrock Hrsg 46 Jahrestagung Kurzfassungen der Vortr ge und Poster Gie en 25 bis 27 September 2003 Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften Stuttgart Verlag G nter Heimbach Mit teilungen der Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften 15 S 328 329 Maetens W Poesen J Vanmaercke M 2012 How effective are soil conservation techniques in re ducing plot runoff and soil loss in Europe an
124. estgestellt KWAAD et al 1998 KWAAD amp Van MULLIGEN 1991 Entscheidend f r die Erosionskontrolle war eine Bodenbedeckung aus Pflanzenr ckst nden zur Zeit der Maisaussaat Von den untersuchten Anbau ma nahmen war die Applikation einer Mulchdecke aus Stroh an der Oberfl che nach der Maissaat sowohl bei der Reduktion von Runoff als auch von Erosion w hrend der Wuchsphase am effektivsten Zudem hat eine Bodenbearbeitung im Herbst z B vor dem Anbau von Winterroggen als Zwischenfrucht den Runoff und Bodenverlust stark reduziert weil die Infiltrationskapazit t durch das Aufbrechen der Oberfl chenver krustung und das Fassungsverm gen des Feuchtigkeitsspeichers durch verst rkte Porosit t sowie des Niederschlagsspeichers durch eine gr ere Oberfl chenrauigkeit im Winter erh ht war KWAAD et al 1998 Die Autoren KWAAD amp Van MULLIGEN 1991 empfehlen deshalb die Oberfl che bei einer Bodenbearbeitung im Herbst in einem rauen Zustand zu belassen um nicht nur die Speicherf higkeit sondern auch die Infiltrationsf higkeit zu erh hen In einer Studie von BASIC et al 2004 aus Kroatien ber den Einfluss der angebau ten Kulturen und des Bodenbearbeitungsverfahrens auf das Erosionsrisiko war der Bodenverlust unter den im Fr hjahr ausges ten Sommerungen Mais und Sojabohne Glycine max h her als unter den dichtw chsigen Winterkulturen Weizen und Raps Der Bodenabtrag unter Mais und Sojabohnen konnte im Untersuchungsgebiet da r
125. f models A review In Journal of Hydrology 385 1 4 S 384 397 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j jhydro1 2010 01 024 zuletzt gepr ft am 28 07 2014 K ller K Linke C 2001 Erfolgreicher Ackerbau ohne Pflug wissenschaftliche Ergebnisse praktische Erfahrungen 2 neu berarb und erw Aufl Frankfurt am Main DLG Verl Konz N Prasuhn V Alewell C 2012 On the measurement of alpine soil erosion In CATENA 91 S 63 71 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j catena 2011 09 010 zuletzt gepr ft am 06 09 2013 103 Literaturverzeichnis K pke U Eisele J A Hrsg 1997 Beitr ge zur 4 Wissenschaftstagung zum kologischen Landbau 3 4 M rz 1997 an der Rheinischen Friedrich Wilhelms Universit t Bonn Institut f r Organischen Landbau Berlin K ster Schriftenreihe Institut f r Organischen Landbau 4 Kosmas C Danalatos N Cammeraat L H Chabart M Diamantopoulos J Farand R Gutierrez L Jacob A Marques H Martinez Fernandez J Mizara A Moustakas N Nicolau J M Oliveros C Pinna G Puddu R Puigdefabregas J Roxo M Simao A Stamou G Tomasi N Usai D Vacca A 1997 The effect of land use on runoff and soil erosion rates under Mediterranean conditions In CA TENA 29 1 S 45 59 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 S0341 8162 96 00062 8 zu letzt gepr ft am 19 05 2014 Kreitmayr J Mayr K 2010
126. finanzielles Risiko sofern richtig kalkuliert wird Danksagung Danksagung Mein herzlicher Dank gilt Herrn Prof Dr G nter Leithold f r die Bereitstellung des Themas f r die stets offene T re und f r die guten Ratschl ge zur Gestaltung dieser Master Thesis in vertrauten Einzelgespr chen Herrn Dr Franz Schulz f r die bernahme der Zweitbetreuung und seine freundliche Unterst tzung ohne die diese Arbeit nicht erfolgreich h tte fertiggestellt werden k n nen Besonders bedanken m chte ich mich f r die Bereitstellung der statistischen Daten und der Erosionsbilder vom Gladbacherhof sowie f r die Beantwortung aller Fragen mit verschiedenen Anliegen zur Erstellung der vorliegenden Abschlussarbeit Herrn Klaus Peter Franz f r die aktive Unterst tzung bei der Erhebung der Ertrags parameter und f r die Karte aus der Ackerschlagkartei des Gladbacherhofes Frau Maria N gele f r die Erhebung der Bodenproben und f r die Weitergabe dieser Messwerte Meiner Familie f r die mentale Unterst tzung und insbesondere Dieter Best f r die au erordentlich gr ndliche Korrekturlese 119 Eidesstattliche Erkl rung Eidesstattliche Erkl rung Ich versichere dass ich die vorliegende Masterarbeit selbstst ndig verfasst keine anderen als die angegebenen Quellen und keine unerlaubten Hilfsmittel verwendet habe Mit der berpr fung per Anti Plagiatssoftware erkl re ich mich einverstanden Bestandteile der Arbeit die a
127. ft am 06 09 2013 Siebrecht N Kainz M H lsbergen K J 2009 Anpassung bestehender Methoden zur Absch tzung der Bodenerosion an die Bedingungen des kologischen Landbaus Adapting methods for assess ment of soil erosion to the conditions of organic farming Hg v B LN Bundesprogramm kologi scher Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft Technische Universit t M nchen Lehrstuhl f r kologischen Landbau und Pflanzenbausysteme Online verf gbar unter 109 Literaturverzeichnis http orgprints org 18812 1 18812 060E256 wzw_tum kainz 2009 bodenerosion pdf zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Siebrecht N Kainz M Reents H J H lsbergen K J 2012 Modifizierende Effekte von Anbausyste men im Erosionsprozess und deren Ber cksichtigung in der Erosionsmodellierung In C Pekrun M Wachendorf T M ller J Utermann und A D ker Hrsg Bodenfruchtbarkeit Bedeutung und Be stimmung in Pflanzenbau und Bodenkunde Gemeinsame Tagung der Kommissionen IV Bodenfrucht barkeit und Pflanzenern hrung und VI Bodenschutz und Bodentechnologie der Deutschen Boden kundlichen Gesellschaft sowie der Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften e V Berlin 24 27 09 2012 Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften G ttingen Liddy Halm Mitteilungen der Ge sellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften Band 24 S 72 73 Online verf gbar unter http www gpw uni kiel de de jahrestagung tagungsbaende tagungsba
128. ftstag Freising Weihenstephan 23 03 2010 Schriftenreihe der Bayerischen Landesan stalt f r Landwirtschaft 3 S 19 30 Brandhuber R 2010 Neue Auflagen zum Erosionsschutz in der Landwirtschaft im Rahmen von Cross Compliance In Stadt Marktredwitz Hrsg 6 Marktredwitzer Bodenschutztage Bodenschutz in Europa Ziele und Umsetzung Marktredwitz Bayern 06 08 Oktober 2010 Bayerisches Staatsministerium f r Umwelt und Gesundheit Bayerisches Landesamt f r Umwelt Tagungsband 6 S 52 58 Online ver f gbar unter http www lIfu bayern de boden bodenschutztage doc 0_mbt2010_tagungband pdf page 53 zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Brand Sassen H 2004 Bodenschutz in der deutschen Landwirtschaft Stand und Verbesserungs m glichkeiten Dissertation Georg August Universit t G ttingen Fakult t f r Agrarwissenschaften Online verf gbar unter http d nb info 97265982X 34 zuletzt gepr ft am 03 10 2013 Breburda J Richter G 1998 Kurze Geschichte der Bodenerosion und ihrer Erforschung in Mitteleu ropa In G Richter Hrsg Bodenerosion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wis senschaftliche Buchgesellschaft S 21 29 Brunotte J 2003 Handlungsempfehlungen zur guten fachlichen Praxis Bodenerosion mindern Bo denleben f rdern Good practice management reducing soil erosion promoting soil life In R Art mann und F J Bockisch Hrsg Nachhaltige Bodennutzung aus technischer pflan
129. g Es erm glicht die Re cherche und eine einfache rasche Integration von Literaturquellen mit einem indivi duell einstellbaren Zitationsstil in das entsprechende Projekt Ferner k nnen Ab stracts Schlagw rter Zitate Kategorien und Aufgaben zur besseren Verwaltung f r jede Quelle hinzugef gt werden ber ISBN oder DOI kann die Literaturquelle direkt mit der entsprechenden Zitation in das Programm bernommen werden sodass nicht die komplette Zitation f r jede einzelne Quelle erstellt werden muss Den importierten Quellen k nnen w rtliche und indirekte Zitate Zusammenfassungen Kommentare und Bild oder Dateizitate f r eine leichtere Zitation sowie wechselseitige Verweise f r einen schnelleren berblick ber die Zusammenh nge zwischen zwei oder meh reren Quellen angef gt werden Das Programm erm glicht ber die Literaturverwal tung und den zuvor kurz beschriebenen Tools hinaus im Reiter Wissensorganisation mit einer Gesamt bersicht der Kategorien und Zitate den Import von PDF Dateien Mit Citavi ist das Einf gen von Kurzzitaten in ein Word Dokument und die automati sche Erstellung des Literaturverzeichnisses nach benutzerdefinierten Einstellungen ohne das manuelle Abtippen einzelner Titel m glich Eine ausf hrliche Beschreibung des Programms Citavi 4 ist dem im Internet frei verf gbaren Benutzerhandbuch zu entnehmen 2 http www uni giessen de cms fbz sve hrz sve software lizenzen citavi Stand 12 06 2014 3 http
130. g der erosiven Kraft des Niederschlags und indirekten Ver nderungen in der Pflanzenbiomasse und Landnutzung Effekten auf die H ufigkeit und Tragweite der Bodenerosion z B bei der Beratung ber angehende Bodenschutzverfahren mit einzukalkulieren erscheint f r MULLAN 2013 und MULLAN et al 2012 eine Modellierung zuk nftiger relati ver Bodenerosionsraten zweckm iger als von gegenw rtigen absoluten Raten Mit der ABAG kann die hohe Variabilit t des Eintritts erosiver Regen im Jahresgang nicht ausreichend erfasst werden Das Erosionsmodell erfasst den Niederschlag nicht in seinem Verlauf sondern nur im langj hrigen Mittel und daher werden die we nigen in k rzester Zeit auftretenden erosionsausl senden Starkniederschl ge nicht explizit ber cksichtigt DEUMLICH 1999 SEUFFERT 1998 kritisiert vehement dass das Klima mit der Niederschlagsstruktur im Zusammenhang mit der Gel ndeto pografie der wesentliche und aktive Einflussfaktor der Bodenerosion ist und in der USLE ABAG bei weitem nicht seiner Bedeutung entsprechend ber cksichtigt wird Deshalb wird gefordert die Eintrittsh ufigkeit und deren wahrscheinlichkeit im Jah resverlauf verst rkt bei der Erosionsmodellierung zu ber cksichtigen damit Boden schutzma nahmen besser adaptiert werden k nnen Der Klimafaktor mit seiner r umlichen und zeitlichen Niederschlagsverteilung sollte st rker und differenzierter ber cksichtigt werden Einzelne Niederschl ge sind mit h ch
131. g nach Die Mulchsaat ist ein bodenschonendes konservierendes Bestellverfahren auf Grundlage gezielter Krumenbearbeitung in ein Saatbett aus an der Ackeroberfl che belassenen oder flach eingearbeiteten Pflanzenresten Vor und oder Zwischenfruchtreste die als Mulchschicht den Boden vor Verschl m mung Erosion sowie unproduktiven Wasserverlusten sch tzen soll und im Gegensatz zur Direktsaat ohne jegliche Bodenbearbeitung mit einer ganzfl chigen Bodenbearbeitung nichtwendend wahlweise mit Zwischenfruchtsaat oder wendend zwingend mit Zwischenfruchtsaat oder mit einer Teilfl chenbe arbeitung Streifenbearbeitung bzw Schlitzsaat erfolgt Definition nach KREITMAYR amp MAYR 2010 32 Stand des Wissens dem Grundsatz so tief wie n tig und so selten wie m glich oder f r die Direktsaat spricht l sst sie sich wegen den h heren Managementanforderungen und auftreten der Schwierigkeiten nicht immer uneingeschr nkt im Betrieb etablieren HARRACH 2010 ENTRUP 1999 Das vordergr ndige Problem ist der h here Unkrautbesatz durch den Verzicht auf die wendende Bodenbearbeitung Im konventionellen Land bau kann mit der Applikation von Herbiziden und der mineralischen D ngung zur Kompensation von m glichen Ertragseinbu en zwar Abhilfe geschafft werden HAAS 2010 Dennoch k nnen solche versch rften Pflanzenschutzma nahmen die Um stellung der maschinellen Ausr stung u a f r die Aussaat und die Etablierung einer Zwischenfrucht
132. gesamte Erosionsgeschehen in einer Landschaft wiedergeben und die vegetationslosen B den berrepr sentiert sind AUERSWALD et al 2009 hinterfragen ob Daten aus lteren Studien die Erosion immer noch unter den jetzigen Bodennutzungs und Klimabedingungen widerspie geln Aus ihrer Sicht sollten f r die Erfassung der hohen zeitlichen Variabilit t der Erosionsereignisse langfristigere Studien durchgef hrt werden Beispielsweise sind Langzeitdaten besser f r eine Bewertung des Einflusses der Hangtopografie unter gleichen Bewirtschaftungsbedingungen geeignet AUERSWALD et al 2009 Zur Absch tzung des potenziellen und tats chlichen Erosionsrisikos und der damit verbundenen Eintr ge in die Umwelt sind zahlreiche Modelle und Verfahren entwi ckelt bzw berarbeitet worden DEUMLICH et al 2006 Es ist daher nicht verwun derlich dass die Anzahl der Erosionsmodelle in j ngster Zeit stark angestiegen ist Jedes Modell hat individuelle St rken und Schw chen Vor und Nachteile Grenzen 69 Diskussion und M glichkeiten Die Unterschiede der Modelle liegen grunds tzlich i in ihrer un terschiedlichen Komplexit t einfache empirische bis hin zu anspruchsvollen physika lischen Modellen ii in der r umlichen Schlag Einzugsgebiet Region und zeitli chen Einzelereignis oder langfristige Beobachtung Ausdehnung der betrachteten Prozesse Losl sung Transport Akkumulation iii in der f r ihre Kalibrierung und Nutzung erforde
133. h im Jahr 2012 auf dem Schlag Eisensteinfeld 2 Auf diesem kuppelf rmigen Schlag stand zur Zeit der erosiven Regen Silomais der den Boden unzureichend vor Erosion sch tzen konnte Aufgrund der gro en Niederschlagsmengen in k rzester Zeit kam es zur Abl sung und Deposition von Ackerboden Die Erosion verlief ausgehend von dem oberhalb an den Schlag angrenzenden Waldst ck aus dem das Wasser mit gewaltiger Kraft ber den Maisacker floss die Kreisstra e K468 entlang in Richtung des Ortsteils Aume nau der Gemeinde Villmar hinunter bis auf die Leistenbachstra e L3063 Der Boden wurde durch die Hangtopografie des w hrend der starken Niederschl ge erosionsan f lligen Schlages hangabw rts in den Stra engraben und von dort teilweise ber die Kreisstra e verlaufend bis ins Tal transportiert Dort f hrte die Akkumulation des ab getragenen Bodens an der Landstra e und der rtlichen Bahnhofsstation zu be tr chtlichen Off Site Sch den in der Ortschaft Abb 4 33 Der abgeschwemmte Bo den wurde durch die H hendifferenz von gut 100 m insgesamt ber eine Strecke von mehr als einen Kilometer bergabw rts transportiert Abb 4 34 und Abb 4 35 Bereits im Jahr 2008 erreichte die erodierte Erde den rtlichen Bahnhof Damals lief das Regenwasser ber die Schl ge Pfaffengraben 4 und Bremsberg 2 auf die Landstra e L3063 und erreichte zusammen mit dem Ackerboden ebenfalls den Bahnhof in Villmar Aumenau Abb 4 33 und Abb 4 35
134. he dass die erosionsf rdenden die erosionshemmenden Standortfak toren berwogen Der ausschlaggebende erosionsf rdende Faktor war die h ufigere kologische Bewirtschaftung auf regenreicheren und steileren Lagen die zu einer er h hten Regenerosivit t f hrte Zu den erosionshemmenden Faktoren z hlte eine ge ringere Bodenerodierbarkeit im kolandbau aufgrund der flachgr ndigeren und san digeren tonigeren oder steinigeren B den sowie kleinere Schlaggr en mit einer 39 Stand des Wissens k rzeren erosiven Hangl nge Nach dem Vergleich der unterschiedlichen Bewirt schaftungsweisen des Ackerlandes kamen AUERSWALD amp KAINZ 2003 und AU ERSWALD et al 2003 zu dem Ergebnis dass zwar im organischen Landbau h ufi ger erosionsgef hrdete Fl chen bewirtschaftet wurden diese jedoch einen um rund 15 niedrigeren Bodenabtrag als im konventionellen Landbau aufwiesen Dieser Sachverhalt beruhte prim r auf einem rund dreifach h heren Anteil an rasenbilden den Ackerfutterfl chen bei gleichzeitig reduziertem Hackfruchtanbau in den kologi schen Betrieben Das Ackerfutter hat den Vorteil dass dessen erosionsmindernde Wirkung noch bis zu zwei Jahre ber die Anbauperiode hinauswirkt da selbst nach Umbruch des Ackerfutters u a die Aggregatstabilit t und der Regenwurmbesatz steigen Anhand dieser Studie kann das Erosionsverminderungspotenzial laut Emp fehlung der Autoren im organischen Landbau am besten durch die Ausweitung des
135. he P und N Mengen in Oberfl chengew sser gelangen und zu deren Eutrophierung f hren Ein Beispiel f r Schadstoffeintr ge ber Oberfl chenabfluss ins Grundwasser ist das Schwermetall Kupfer insbesonde re dann wenn dieses langj hrig als Fungizid in Dauerkulturen Hopfenanbau etc eingesetzt wurde AUERSWALD 1991 Der Schaden betrifft also sowohl den Landwirt selbst durch den Verlust von wertvol lem humosem Oberboden der zur Abnahme der Bodenfruchtbarkeit und somit der Ertragsf higkeit auf den Anbaufl chen f hrt als auch die Umwelt v a durch Verun reinigung von Gew ssern mit Sedimenten und N hr oder Schadstoffeintr gen Auf den erodierten Fl chen kann es ferner zum Mangel an einzelnen N hrstoffen oder auch zur Anreicherung von Pestiziden an Akkumulationsstellen kommen w hrend dessen an anderer Stelle Verschmutzung von H usern Besch digung von Geb u den Verf llung von Gr ben und Gew sserverlandung auftreten Die Konsequenzen f r den Landwirt sind abgesehen von den geringeren Ernteeinnahmen ein Mehrauf wand f r die Behebung der Erosionssch den und h here Ausgaben f r D ngemittel zum Ausgleich der verlorenen Bodenfruchtbarkeit GISLER et al 2011 HAAS 2010 PIORR amp WERNER 1999 RICHTER 1998 RIPPEL 2010 SCHEFFER et al 2010 SCHMIDT 2010 STRAUSS et al 2010 FRIELINGHAUS et al 1999a teilen die On Site und Off Site Erosionssch den nach unmittelbar und nicht unmittelbar sichtbare Sch den ein Eine e
136. hen wurden stellte sich im Maisanbau das Konzept der konservierenden Bodenbearbeitung mit einer Mulchsaat in abgefrorene Stoppelfr chte ohne oder mit einfacher Saatbettbe reitung als dasjenige mit dem st rksten Erosionsminderungsverm gen heraus Eine hnliche Feststellung machten WILLMS et al 2010 die bei einer nichtwendenden Bodenbearbeitung im Silomaisanbau gegen ber der wendenden Bodenbearbeitung einen deutlich geringeren Bodenabtrag verzeichnen konnten 81 Diskussion Diese wissenschaftlichen Studienerkenntnisse finden erfreulicherweise mehr und mehr ihre Umsetzung in der Praxis Eine Mitteilung des DMKs vom 25 Juni 2014 bemerkt dazu dass die Bodenbearbeitung ohne Pflug in Deutschland auf dem Vor marsch ist und bereits auf gut einem Drittel der Maisanbaufl che 36 in 2013 das Pfl gen unterlassen wird Die Mulchsaat v a auf Hanglagen aber auch die Direkt saat mit ihren Vorteilen f r den Bodenschutz ber die Wintermonate bis ins sp te Fr hjahr hinein haben dar ber hinaus bis jetzt in Ostdeutschland eindeutig einen h heren Stellenwert als im Westen des Landes ltere Studien aus den Niederlanden haben beim Vergleich verschiedener Anbaume thoden von Silomais in konventioneller ber eine reduzierte Bodenbearbeitung bis hin zur Direktsaat in Zwischenfruchtmulch ebenfalls eine beachtliche Erosionsreduk tion sowie die geringsten Bodenabtr ge im konservierenden Mulchsaatverfahren ge gen ber konventionellen Systemen f
137. hl im konventionellen als auch in geringerem Umfang im kologischen Landbau verst rkt Silomais angebaut Der Silomaisanbau beg nstigt jedoch die Erosion v a 92 Zusammenfassung an steilen H ngen Dies ist der sp ten Aussaat dem weiten Reihenabstand der langsamen Jugendentwicklung und einer fr hen Ernte anzulasten Deswegen sind unter Ber cksichtigung der Folgen des Klimawandels verst rkt entgegenwirkende Schutzstrategien notwendig Eine wirksame Ma nahme ist die Reduktion der Boden bearbeitungsintensit t und das Mulchsaat oder Direktsaatverfahren Diese sind im Maisanbau auch unter kologischen Bedingungen m glich allerdings ohne den Ein satz chemisch synthetischer Pflanzenschutzmitteln schwieriger umzusetzen Eine weitere M glichkeit ist das Zweikulturnutzungssystem im Energiepflanzenanbau mit der Aussaat und Ernte von zwei Hauptkulturen z B Winterroggen und Silomais innerhalb eines Jahres Dadurch ist der Boden ber den Gro teil des Jahres be wachsen und besser vor Erosion und N hrstoffauswaschung gesch tzt In den USA hat sich als Sonderform der Mulchsaat und als Alternative zur Direktsaat seit l nge rem das Strip Till Verfahren behauptet In Europa ist die Streifenbearbeitung bei der nur die zur Maissaat vorgesehenen Reihen bearbeitet werden jedoch noch wei testgehend unbekannt und die Technik noch nicht vorhanden Bez glich des Strip Till Verfahrens und der Direkt und Untersaaten im kologischen Landbau
138. hnischer pflanzenbauli cher kologischer und konomischer Sicht Tagungsband zum Symposium am 16 Oktober 2003 im Forum der FAL Gemeinsame Veranstaltung der FAL Institut f r Betriebstechnik und Bauforschung und des Kuratoriumsf r Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft KTBL Braunschweig 16 Oktober 2003 FAL amp KTBL Sonderheft 256 Online verf gbar unter http d nb info 996796150 34 zuletzt ge pr ft am 02 10 2013 Attenberger E 2010 Energiepflanzenproduktion Chancen und Risiken f r den Boden und Gew s serschutz In Stadt Marktredwitz Hrsg 6 Marktredwitzer Bodenschutztage Bodenschutz in Europa Ziele und Umsetzung Marktredwitz Bayern 06 08 Oktober 2010 Bayerisches Staatsministerium f r Umwelt und Gesundheit Bayerisches Landesamt f r Umwelt Tagungsband 6 S 59 63 Auerswald K 1987 Bestimmung der Bodengr ndigkeit aus dem Klassenbeschrieb der Reichsboden sch tzung zum Festlegen von tolerierbaren Bodenabtr gen T Wert Estimating soil depth and soil loss tolerance for the classification units of the German soil productivity maps In J Agronomy amp Crop Science 158 S 132 139 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1987_Auerswald JACS pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K 1991 Onsite und Offsite Sch den durch Bodenerosion In Berichte ber Landwirtschaft SH 205 S 75 82 Online verf gbar unter http www wzw tum
139. hoch und auswaschungsgef hrdet Dieser Stickstoff kann durch Erosion leicht in Oberfl chengew sser eingetragen werden und zu deren Eutrophierung f hren Aus diesem Grund ist ein Pflugverzicht sinnvoll Eine Ver nde rung des N hrstoffvorrats durch die Vor bzw Zwischenfr chte k nnte f r die poten ziell auswaschbare Stickstoffmenge ebenfalls von Bedeutung sein Daher ist genauer zu untersuchen wie gro der Stickstoffentzug nach der Vor bzw Zwischenfrucht aussaat ist welchen Einfluss die Untersaaten durch N Entzug und N Fixierung auf die Stickstoffversorgung der Maispflanzen w hrend ihrer Entwicklung haben und ob eine so starke Konkurrenz um Wasser und N hrstoffe besteht dass sie sich auf den Maisertrag negativ auswirkt Au erdem sollte der Frage nachgegangen werden wel che Unterschiede es bez glich der Verunkrautung und welche technischen M glich keiten es zur Beikrautregulierung in bzw dicht an den Maisreihen sowie zur Regulie rung des Aufwuchses zwischen den Reihen gibt Weiterhin w ren n here Untersu chungen zum Vorfruchtwert zur Erosionsdisposition und Wirtschaftlichkeit sinnvoll Insgesamt ist festzuhalten dass das Forschungsgebiet Bodenerosion sehr umfang reich und vielschichtig ist Obwohl in den letzten Jahrzehnten beachtenswerte Er kenntniszuw chse verzeichnet wurden besteht f r viele Einzelthemen noch erhebli cher Forschungsbedarf Auff llig ist dass zu den Fragestellungen der Bodenerosion im kologi
140. hsbetrieb f r kologischen Landbau der Gie ener Justus Liebig Universit t Glad bacherhof befindet sich im Kreis Limburg Weilburg in Hessen ca 17 km stlich von Limburg an der Lahn 50 24 N 8 15 E Der Hof liegt an den nordwestlichen Aus l ufern des Taunus bei Villmar Aumenau auf einer H he zwischen 130 und 230 m NN Die Niederschlagsmenge betrug im 30 j hrigen Mittel 649 mm und die Lufttem peratur 9 5 C s Abb A 1 und Abb A 2 im Anhang Diese Durchschnittswerte lie ferte die Wetterstation des Deutschen Wetterdienstes in Limburg Offheim Nach den Wetterdaten der Klimastation am Gladbacherhof traten ber dem Durchschnitt lie gende Niederschl ge in den Jahren 1993 2001 2007 Mai September 2008 Juli Oktober und 2009 Februar Juli und Trockenperioden mit teilweise starker Fr h jahrstrockenheit in den Jahren 1996 97 98 2005 und 2006 auf Die k hleren Peri oden waren in 1993 1996 2000 2004 Mai Juli und 2007 Juli Dezember und die w rmeren in 1994 2003 und 2006 bis 2008 SCHULZ 2012 SOMMER 2010 In 2012 einem w rmeren Jahr und in 2013 einem k hleren Jahr lagen die Nieder schlagssummen ber dem langj hrigen Durchschnitt vgl Abb A 1 und Abb A 2 8 Methodische Grundlagen Extremereignisse mit sehr hohen Niederschlagsmengen in k rzester Zeit traten 1992 2008 und 2002 auf vgl Kapitel 4 1 Die vorherrschenden Bodenarten auf den Betriebsfl chen sind lehmiger Schluff IU und sa
141. hung des Boden pH Werts der biologischen Aktivit t und stabiler Bodenaggregate durch Kalkd ngung zu nennen Im Rahmen der Flurgestaltung k nnen z B Feldgeh lze und Schutzhecken als Erosionsschutzstreifen und zur Schlagunterteilung angelegt werden BMVEL 2002 RICHTER amp GENTZEN 2011 RIEGER 2009 RIPPEL 2010 31 Stand des Wissens Der beste Schutz vor Wassererosion ist eine wirksame Bodenbedeckung ber das ganze Jahr in Form einer Gr nlandbewirtschaftung AUERSWALD 1987 oder im Ackerbau zumindest gerade in Zeiten mit h ufig eintretenden erosiven Regenf llen Eine Bedeckung mildert gleich auf mehreren Ebenen den Erosionsverlauf ab Sie sorgt daf r dass die Bodenoberfl che nicht so schnell austrocknet und in diese we niger Luft die zu hohen Dr cken Rissen und abschwemmbaren Teilchen von ge sprengten Aggregaten f hrt eingeschlossen werden kann Gleichzeitig reduziert sie die Splash Wirkung der Regentropfen die Verschl mmungsneigung durch die Erhal tung eines aktiven Bodenlebens und bestimmt letztlich die Menge und Geschwindig keit des Abflusses AUERSWALD 1998a SCHEFFER et al 2010 Eine Decke aus Mulch weist hierbei die erosionsminderndste Wirkung auf weil sie das Infiltrations verm gen des Bodens bewahrt und ihn damit vor Verschl mmung sch tzt AUERS WALD und SCHR DER 2001 Laut SCHEFFER et al 2010 reicht hierf r eine Be deckung mit Mulch von 30 bis 50 meistens schon aus weil der Bodenabtrag berproport
142. iante a wies wie in den einzelnen Bodenhorizonten mit insgesamt rund 105 kg Nmin ha die signifikant h chsten Nmin Werte auf Die niedrigsten Stickstoffgehalte waren unter den Varianten as 55 5 kg ha as 43 8 kg ha und as mit lediglich 24 4 kg ha zu finden Die beiden Varianten a gt 69 9 kg ha und a4 64 1 kg ha lagen mit ihren zweit bzw dritth chs ten Nmin Gehalten dazwischen Der Abstand von der a Kontrollvariante h chster Nmin Wert zur as Vergleichsvariante niedrigster Nmin Wert war 80 3 kg ha gro mit einer 76 7 igen Differenz Tendenziell war in den B den mit der Wei klee Variante am wenigsten und in den B den mit der Inkarnatkleeuntersaat am zweitwenigsten mineralischer Stickstoff vorr tig Tab 5 10 Tab 5 10 Nmin O 90 cm kg ha a a2 az a as as Mittelwert 104 7 69 9 55 5 64 1 43 8 24 4 Gruppierung a ab b ab b b SE 14 68 7 95 7 22 9 41 12 47 5 57 LSD 49 18 p Wert 0 004 Mittelwerte mit ungleicher Gruppierung unterscheiden sich signifikant a 0 05 SE Standard Error Standardfehler LSD Least Significant Difference Kleinste signifikante Differenz 63 Diskussion 6 Diskussion In diesem Abschnitt wird vertiefend zum Wissensstand die aktuelle Erosionsproble matik sowie m gliche L sungsans tze beurteilt Die Ergebnisse der feldexperimen tellen Arbeit werden diskutiert 6 1 Anthropogene und physikalische Einflussfaktoren der Bodenerosion Erosion durch Wasser und Wind ist prim
143. iederschl ge in mm 201 2 Lufttemperaturen in C mmNiederschl ge 2012 Eslangj hriges Mittel Lufttemperaturen 2012 langj hriges Mittel Jan Feb M rz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 2012 30 j hriges Mittel Niederschlagssumme 654mm 649 mm Durchschnittliche Lufttemperatur 10 1 C 9 5 C Abb A 1 Klimadiagramm des Gladbacherhofs mit den Wetterdaten von 2012 Niederschl ge in mm 201 3 Lufttemperaturen in C mmNiederschl ge 2013 langj hriges Mittel Lufttemperaturen 2013 langj hriges Mittel H limt Ir Jan Feb M rz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 2013 30 j hriges Mittel Niederschlagssumme 691 mm 649 mm Durchschnittliche Lufttemperatur 9 1 C 9 5 C Abb A 2 Klimadiagramm des Gladbacherhofs mit den Wetterdaten von 2013 112 uopesijesauly Jop Bunssnyusag wn syPemuszueyd sauaboz an Bunysspsquspog a p ya np ayelyn 4 w Bunuuewususpog Sueweshue Anhang uSNOopueIS u sseu pun uelyong ne s eBuewyojsJsnes s p yej99 u yozs ygyN u u punq f yos ue Jo ue IaJuy 1319494 4o1yosu pog u s1 q0 1 p ut BunsayolssueyojsiyeN uews euews un ung uspog w y weuApyolsiyen Jap BUNI PURIIA eWsbeuewsyayyuesy SpueIsyonJajulg yo np SJy njo loJ ne uSNayyueiyuszuey4 uoa Bun euusgn apupjsag abIyon pun ab gjewyste bun uows euewyong syewyons alp yo np Jeyjenba ejgeyn jees Jap Bun nysenumag uows euewsgangag Bunyejssn
144. igene Darstel lung fast nachstehend die On Site und Off Site Sch den zusammen Tab 3 1 Stand des Wissens Tab 3 1 On und Off Site Sch den durch wasserinduzierte Bodenerosion Sch den durch Wassererosion On Site Sch den Effekt Folge Verletzung Entwurzelung Zerst rung Freisp lung Zudeckung Ertragsverlust durch diretke Sch digung des Pflanzenbestandes Verlust an Saatgut D nge Pflanzenschutzmitteln und Humus Ertragsminderung erh hte D ngemittel und Pestizidausgaben Zunahme der Fl chenheterogenit t und Bodendifferenzierung Bewirtschaftungs Ernteerschwernis heterogener Kulturbestand Reduktion der nat rlichen Funktionsf higkeit und Fruchtbarkeit Minderung der Ertr ge Ertragsf higkeit und Stabilit t der B den der B den Durchwurzelungs Speicher Filter Pufferfunktion erh hte Verdichtungsgefahr N hrstoff und Sauerstoffmangel Off Site Sch den Effekt Folge Akkumulation von N hrstoffen und Schadstoffen in Gew ssereutrophierung Belastung von kosystemen und hohen Konzentrationen im Sedimentationsbereich Sch digung der Kulturbest nde auf Akkumulationsfl chen Verschmutzung sowie Besch digung von Geb uden Sch digung der Infrastruktur und des Tourismus Stra en Wegen Gr ben Vorflutern und Kl ranlagen durch die Wertminderung der Kulturlandschaft Neben der Wassererosion sind die Wind und Bearbeitungserosion weitere wichtige Arten der Bodenerosion Unter Winderosion oder auch Bod
145. ignifikante Differenz 61 Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit 5 2 2 Nmin Werte in 30 bis 60 cm Tiefe Im mittleren Bodenhorizont 30 60 cm waren ebenfalls in der Variante a mit bli cher Herbstfurche die Nmin Werte am h chsten 36 4 kg ha und unter as mit lediglich 7 6 kg ha wieder signifikant am geringsten Die Differenz lag hier bei 28 8 kg ha bzw 79 1 Variante as wies mit 13 3 kg ha auch wieder relativ niedrige Stickstoff Gehalte auf Diese unterschieden sich ebenfalls signifikant zu a 23 1 kg ha oder 63 3 Dif ferenz allerdings nicht zu as Die brigen drei Varianten az a3 a4 lagen mit ver gleichbaren Nmin Werten die sich nicht signifikant unterschieden zwischen dem Nmin H chstwert von a und den zwei signifikant kleinsten Gehalten aus den Kleeparzellen as und as Tab 5 8 Tab 5 8 Nmin 30 60 cm kg ha a a2 a3 a4 a5 as Mittelwert 36 4 19 7 18 0 20 3 13 3 7 6 Gruppierung a ab ab ab b b SE 6 54 1 92 2 45 2 84 5 16 2 03 LSD 20 81 p Wert 0 0130 Mittelwerte mit ungleicher Gruppierung unterscheiden sich signifikant a 0 05 SE Standard Error Standardfehler LSD Least Significant Difference Kleinste signifikante Differenz 5 2 3 Nmin Werte in 60 bis 90 cm Tiefe Die unterste Bodenschicht 60 90 cm wies keine signifikanten Unterschiede mehr in den Nmin Gehalten auf Alle Varianten lagen auf einem hnlich bis fast gleich ho hem Stickstoffniveau Dennoch wies bis in diese Bo
146. in Richtung h herer Flexibilit t und Modifizierbarkeit hinsichtlich individueller Bewirtschaftungsweisen und zeitlicher Ver nderungen emp fehlenswert z B ber die Bildung von Subfaktoren Bei einigen Einflussgr en mit Auswirkungen auf die Aggregatstabilit t z B die carry over Effekte von Kleegras oder auch negative Nachwirkungen von Kulturarten fehlen bisher Datengrundlagen und oder Ansatzpunkte SIEBRECHT et al 2009 Hieraus ergeben sich f r SIEBRECHT et al 2009 und SIEBRECHT et al 2012 etliche offene Forschungsfragen z B welche Wirkungen i unterschiedliche Aggre gierungsmechanismen in Abh ngigkeit von Ausgangsmaterial Bodenart Bewirt schaftung und Standort ii ausgebrachte organischer Substanzen auf die Boden struktur und iii unterschiedliche Bodenbearbeitungsverfahren Ger te und Intensit ten auf die Aggregatstabilit t Bodenformation und auf eine Ver nderung verschie dener Boden Kohlenstoff Pools haben 47 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen 4 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen 4 1 Erosionsereignisse in der Vergangenheit des Gladbacherhofes Auf dem Lehr und Versuchsbetrieb Gladbacherhof traten zwischen 1992 und 2012 f nf besonders erw hnenswerte Erosionsereignisse auf Das erste ereignete sich am 20 August 1992 mit einer handschriftlich dokumentier ten Niederschlagsmenge von 35 2 mm Die Erosionssch den wurden seinerzeit auf Dias festgehalten Eine weit
147. in Schwachpunkt dass im Fr hsom mer zwischen Mai und Juni f r gew hnlich die meisten Starkniederschlagsereignisse auftraten und zu diesem Zeitpunkt die im Silomaisanbau eingebrachten Untersaaten die dem Erosionsschutz dienen sollten h ufig noch nicht ausreichend weit entwickelt waren um ihre sch tzende Funktion erf llen zu k nnen Beim Vergleich der Nmin Werte weist die Kontrollvariante in den beiden oberen Bo denschichten 0 30 cm und 30 60 cm die signifikant h chsten Nmin Gehalte auf gefolgt von der Winterweizenuntersaatvariante Dieses Ergebnis kann dadurch er kl rt werden dass in den beiden Varianten am 12 01 2013 gepfl gt und somit die Mineralisation angeregt wurde Deshalb lag bei der darauffolgenden Entnahme der Bodenproben am 28 03 2013 hier mehr mineralischer Stickstoff im Boden vor Die Nmin Werte unter den zwei Kleevarianten waren in den oberen Schichten signifi kant am geringsten Dies k nnte daran liegen dass der am 11 08 2012 ges te Wei und Inkarnatklee Einfluss auf den Stickstoffgehalt im Boden hatte da er in seiner fr hen Entwicklungsphase noch keinen Luftstickstoff fixiert und im Gegenteil dem Bo den eher mineralischen Stickstoff entzogen haben k nnte Diese Ergebnisse sprechen daf r dass sowohl durch die langsamere Mineralisation beim Pflugverzicht als auch durch den N hrstoffentzug im jungen Entwicklungsstadi um der Untersaaten beim Eintritt starker Niederschl ge der Vorrat an potenziell g
148. ional reduziert wird Die Mulchauflage ist Nahrung als auch Temperatur und Verdunstungsschutz f r Regenw rmer v a Lumbricus terrestris die wasserab leitende Vertikalr hren durch das stabile vom Ober in den Unterboden verlaufende Porensystem und ein stabiles Bodengef ge schaffen indem sie den Boden durch w hlen auflockern und bis in tiefere Schichten mit organischen Reststoffen von der Oberfl che anreichern BRUNNOTTE 2003 K LLER amp LINKE 2001 Die hohe bio logische Aktivit t der Mikroben und anderen Lebewesen im Boden f rdert zudem das Pflanzenwachstum durch Abbau und Mineralisation der organischen Substanz Eine ganze Reihe von Studien kommt in Anlehnung und in Erg nzung an obige Aus f hrungen zu dem Schluss dass die konservierende pfluglose Bodenbearbeitung mit Mulchsaat in Verbindung mit Zwischenfruchtanbau oder Untersaaten und die Direktsaat ohne jegliche Bodenbearbeitung mit zu den effektivsten Erosionsschutz ma nahmen im Ackerbau z hlen Mit der genauen Unterscheidung Verbreitung und den Reihenuntersuchungen zur bodenschonenden Bearbeitung setzt sich das Kapi tel 6 6 explizit auseinander Obwohl der Bodenzustand mit erh hter Regenwurmaktivit t und hohem Bioporenan teil guter Bodengef gestabilit t Durchwurzelbarkeit und Infiltrationsf higkeit gerin ger Verdichtungs und Verschl mmungsneigung sowie besserer Tragf higkeit durch die Lebendverbauung der Bodenkr mel f r eine reduzierte Bodenbearbeitun
149. isterium f r Ern hrung Landwirtschaft und Forsten Bayerisches Staatsministeri um f r Umwelt und Gesundheit Hrsg 2014 Cross Compliance 2014 Einhaltung der anderweitigen Verpflichtungen Online verf gbar unter http www stmelf bayern de mam cms01 allgemein publikationen broschuere_cross_compliance pdf zuletzt gepr ft am 04 04 2014 Becher H H Auerswald K Bernard M 1985 Erodibilit t repr sentativer B den der Hallertau In Zeitschrift f r Pflanzenern hrung und Bodenkunde 148 S 670 680 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1985_Becher PuB pdf zu letzt gepr ft am 11 09 2013 Beese F Frielinghaus M Buchwald K Hrsg 1999 Schutz des Bodens Von Beese F et al Koordi nierung Frielinghaus M und Bork H R Bonn Economica Verlag Umweltschutz 4 Bernsdorf B Fander M 1998 Fernerkundung GIS und GPS Aktuelle Techniken in der Bodenerosi onsforschung In G Richter Hrsg Bodenerosion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darm stadt Wissenschaftliche Buchgesellschaft S 122 136 Boardman J Poesen J Hrsg 2006 Soil erosion in Europe Hoboken NJ Wiley Interscience 97 Literaturverzeichnis Brandhuber R 2010 Erosionsgef hrdungskataster Umsetzung in Bayern In Bayerische Landesan stalt f r Landwirtschaft LfL Hrsg Erosionsschutz Aktuelle Herausforderung f r die Landwirtschaft 8 Kulturlandscha
150. it Tab 5 3 Pflanzenl nge Mais cm a a2 a3 a4 As as Mittelwert 226 6 95 4 229 8 227 9 224 8 217 4 Gruppierung a b a a a a SE 10 05 18 36 6 02 13 23 5 91 17 29 LSD 60 00 p Wert lt 0001 Mittelwerte mit ungleicher Gruppierung unterscheiden sich signifikant a 0 05 SE Standard Error Standardfehler LSD Least Significant Difference Kleinste signifikante Differenz 5 1 3 Bestandesdichten Die Bestandesdichten reichten im Durchschnitt von 8 0 as bis 9 5 Pflanzen m as Signifikante Unterschiede lagen insbesondere bei den Varianten as und a4 mit der h chsten Pflanzenanzahl pro Quadratmeter Gruppe a gegen ber der Variante as Gruppe c mit der geringsten Bestandesdichte vor Die Variante a als auch a mit je 9 Pflanzen m und Variante as mit ca 8 Pflanzen m befanden sich im Mittelfeld Die gr te Differenz von einer Pflanze m 10 8 lag zwischen den Varianten a und as vor Tab 5 4 Tab 5 4 Anzahl Pflanzen pro m a a2 a3 au a5 as Mittelwert 9 0 9 0 9 5 9 4 8 3 8 0 Gruppierung ab abc a a bc c SE 0 10 0 27 0 46 0 38 0 12 0 37 LSD 0 95 p Wert 0 0019 Mittelwerte mit ungleicher Gruppierung unterscheiden sich signifikant a 0 05 SE Standard Error Standardfehler LSD Least Significant Difference Kleinste signifikante Differenz 5 1 4 Trockenmasseertr ge der Sprossmassen Bei Betrachtung der Sprossmasseertr ge unterschied sich wieder einzig die zweite Variante a gt mit etwas unter
151. kolandbau geringer als im konventionellen Landbau Dies begr n den AUERSWALD et al 2006 damit dass i die Ertr ge geringer sind ii die Ern te Sortierung und Separierung der Erde von den Knollen fters mit der Hand erfolgt iii die Anbaugebiete zusehends auf Sandb den liegen und dadurch die Trennung von Erdboden und Knolle bei sandigen B den leichter ist als bei lehmigen B den iv die Kartoffelknollen fr her ausgereift sind und der Boden bei der Ernte Anfang Sep tember eine geringere Feuchtigkeit stabilere Struktur und ausgepr gtere Infiltration aufweist v die Reinigung Waschen und Boden Knollen Trennung nach der Ernte auf kologischen Betrieben h ufiger auf dem Hof erfolgt sodass die M glichkeit be steht einen gr eren Teil des abgetragenen Bodens wieder zur ck auf das gleiche oder auch auf ein anderes Feld zu bringen um die Verluste w hrend und nach der Ernte wenigstens innerhalb des Betriebes zu minimieren AUERSWALD et al 2006 Bei diesem Vorgehen ist jedoch zu beachten dass die M glichkeit der unbeabsich tigten bertragung und Ausbreitung von Pflanzenkrankheiten besteht VERHEIJEN et al 2009 Beim Erosionsschutz im Silomaisanbau ist es das Beste Gr nland erst gar nicht f r den Maisanbau in Ackerland umzuwandeln sondern im Gegenteil den Mais wieder durch Kleegras zu substituieren Dadurch l sst sich die Erosion in Getreide Frucht folgefeldern ebenfalls reduzieren AUERSWALD et al 1986 RICHTER amp
152. kr uter wie Disteln Quecke und Ampfer ein gro es Problem im Biolandbau ist Deshalb wird auf vielen ko Betrieben mit pflugloser Bo denbearbeitung der Grubber zur Grundbodenbearbeitung eingesetzt um auch sol che Problemunkr uter in den Griff zu bekommen Weitere Nachteile eines Pflugver zichts sind eine unsichere Bestandesetablierung schlechtere N hrstoffverf gbarkeit im Boden wenn die Erntereste und D nger an der Bodenoberfl che verbleiben und eine geringe phytosanit re Wirkung wenn Ernter ckst nde nicht in den Boden ein gearbeitet werden Diese Schwierigkeiten treten ebenso im konventionellen Landbau auf werden aber mit h heren D nge und Pflanzenschutzmittelgaben kompensiert 40 Stand des Wissens HAAS 2010 Deshalb sind Mulch oder Direktsaatverfahren mit ihrem ausgezeich neten Erosionsverringerungspotenzial nicht unmittelbar vom konventionellen auf den kologischen Landbau bertragbar und der zur Unkrautregulierung bew hrte Pflug einsatz im kolandbau immer noch weit verbreitet obwohl er die Erosion f rdern kann MICHEL et al 2005 HARRACH 2010 der die reduzierte Bodenbearbeitung insbesondere aufgrund der h heren Regenwurmaktivit t und der h heren Anzahl an Bioporen die bei intensiven Bodeneingriffen zerst rt werden bef rwortet nimmt so wohl die Bedenken der Landwirte bez glich eines Pflugverzichts u a h here Inves titionen f r richtige S technik h heres Pflanzenschutzmanagement als auch ein
153. ktivit t Grundz ge eines Leitbildes Anzustrebendes Boden gef ge In Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft Hrsg Gemeinsame Sitzung Kommission III DBG und Fachgruppe 4 Bundesverband Boden Boden und Standortqualit t Bioindikation mit Regenw r mern Osnabr ck 25 26 Februar 2010 Berichte der DBG Online verf gbar unter http eprints dbges de 494 zuletzt gepr ft am 18 09 2013 Hassel J M Richter G 1992 Ein Vergleich deutscher und schweizerischer Regensimulatoren nach Regenstruktur und kinetischer Energie In Zeitschrift f r Pflanzenern hrung und Bodenkunde 155 3 S 185 190 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jpIn 19921550305 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Hassenpflug W 1998 Bodenerosion durch Wind In G Richter Hrsg Bodenerosion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wissenschaftliche Buchgesellschaft S 69 82 102 Literaturverzeichnis He J Rahmann G Hrsg 2005 Ende der Nische Beitr ge zur 8 Wissenschaftstagung kologischer Landbau Kassel 1 4 M rz 2005 Kassel Kassel Univ Press H lsbergen K J Hrsg 2007 Bewertung kologischer Betriebssysteme Bodenfruchtbarkeit Stoff kreisl ufe Biodiversit t Beitr ge zum KTBL Fachgespr ch Systembewertung im kologischen Land bau vom 14 bis 15 April 2005 in Freising Darmstadt KTBL KTBL Schrift 458 Jebari S Berndtsson R Olsson J Bahri A 2012 Soil erosion estima
154. l 1990 genauso wenig leugnen wie die mittlerweile erwiese nen Klimaver nderungen welche die Erosionsproblematik nochmals versch rfen Hierzu z hlt eine ungleichm igere Verteilung der j hrlichen Niederschlagsmengen die Zunahme der Niederschlagsvariabilit t und v a ein Anstieg erosiver Starknieder schlagsereignisse in Mitteleuropa SAUERBORN et al 1999 STRAUSS et al 2010 Deswegen ist es nicht verwunderlich dass die in Europa haupts chlich durch Was ser und in geringerem Ausma durch Wind verursachte Bodenerosion als eine der erheblichsten und ohnehin am weitesten verbreitete Form der Bodendegradation den Zustand der B den mit aller Wahrscheinlichkeit weiter verschlechtern wird EEA 1999 GOBIN et al 2004 VERHEIJEN et al 2009 Sofern keinerlei Umdenken in der Landbewirtschaftung vor allem in Richtung Extensivierung der Bodenbearbeitung und Intensivierung des Bodenschutzes erfolgen sollte wird das kostbare Gut Boden auf vielen Standorten best ndig weiter verloren gehen Von der Erosionsproblematik bleiben auch die Bundesl nder Deutschlands nicht ver schont F r Hessen liegen beispielsweise die erosionsbedingten Bodenverluste laut den Modellergebnissen von TETZLAFF et al 2013 zu Erosionsraten auf Ackerfl chen und an steilen Weinbergen zwischen lt 0 5 t na a und gt 15 t ha a mit einer ge sch tzten mittleren Verlustgr e um die 4 3 t ha a Im Jahr 2012 kam es auf dem in Hessen befindlichen Lehr und Versuchsbet
155. l Technology 11 1 S 79 93 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 5S0933 3630 96 00117 1 zuletzt gepr ft am 23 09 2013 Rogler H Schwertmann U 1981 Erosivit t der Niederschl ge und Isoerodentkarte Bayerns In Zeit schrift f r Kulturtechnik und Flurbereinigung 22 S 99 112 Online verf gbar unter http www roglernet de erosion DA Veroeffentl pdf zuletzt gepr ft am 27 09 2013 Rosenkranz D Einsele G Harre M H Hrsg 1988 Bodenschutz Erg nzendes Handbuch der Ma nahmen und Empfehlungen f r Schutz Pflege und Sanierung von B den Landschaft und Grund wasser Berlin Erich Schmidt Verlag Roth Christian H Helming K Fohrer N 1995 Oberfl chenverschlammung und Abflu bildung auf B den aus L und pleistoz nen Sedimenten In Zeitschrift f r Pflanzenern hrung und Bodenkunde 158 1 S 43 53 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jp1n 19951580109 zuletzt gepr ft am 10 09 201312 01 2007 R ttimann M Schaub D Prasuhn V R egg W 1995 Measurement of runoff and soil erosion on regularly cultivated fields in Switzerland some critical considerations In CATENA 25 1 4 S 127 139 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 0341 8162 95 00005 D zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Ruysschaert G Poesen J Auerswald K Verstraeten G Govers G 2007 Soil losses due to potato harvesting at the regional scale in Belgium In Soil Use amp Manageme
156. ldenden Luzernekleegrasgemenges als fester Bestandteil der Fruchtfolge im ko landbau bzw analog dazu die Umsetzung eines Mulchsaatverfahrens im Hackfrucht anbau bei konventioneller Bewirtschaftung erfolgreich vor Erosionen sch tzen AU ERSWALD amp KAINZ 2003 Die erosionsmodifizierende Bewirtschaftungsweise des kologischen Landbaus macht sich besonders in der besseren Aggregatstabilit t und Infiltrationsf higkeit des 80 Diskussion Bodens aufgrund einer h heren Aktivit t der Bodenlebewesen usw bemerkbar Dadurch treten Oberfl chenverschl mmung und abfluss die u a von der Aggregat stabilit t und Schluffigkeit der B den abh ngen verz gert ein BECHER et al 1985 Diese Effekte werden laut SIEBRECHT et al 2009 aber h ufig in Modellen wie z B der ABAG nicht oder nur ansatzweise einkalkuliert Die Gr nde daf r sind ein kom plexes Wirkungsgef ge zwischen einzelnen Faktoren die sich alle gegenseitig beein flussen vgl Abb A 3 sowie eine geringe Datengrundlage oder fehlende Ansatz punkte Die Ber cksichtigung der den Bodenabtrag modifizierenden Effekte des bio logischen Landbaus Fruchtfolgemanagement organische D ngung Bodenbearbei tung auf Aggregation Kohlenstoffgehalt und Stabilit t des Bodens durch verbesser te Modellans tze oder erweiterungen ist sicherlich essenziell und zum gro en Teil auch realisierbar zugleich jedoch mit einem wesentlich h heren Aufwand verbunden Eine flexible Anpassung
157. lechter als die Kontrolle Die Fr ssaat von Silomais in die Winterweizenuntersaat war als einzige im Ver gleich zu den brigen Varianten im Sprossmassen 10 dt ha Kolben 15 dt ha und Gesamtertrag 25 dt ha deutlich abgeschlagen Im Vergleich zur Kontrolle war der Trockenmasseertrag der Gesamtpflanzen um mehr als 150 dt ha oder um rund 86 geringer Offensichtlich hemmte die Konkurrenz mit der Untersaat den Wachstumsverlauf des Maises Die Auswertung der Bodenparameter zeigte dass die Nmin Gehalte in der Kontrol le am h chsten und bei der Fr ssaat in die Kleeuntersaaten am geringsten wa ren Dies hing mit der beschleunigten Mineralisation nach der Pflugfurche zusam men Eine konservierende Bodenbearbeitung mit Vor oder Zwischenfr chten vermindert daher die mineralische und auswaschbare Stickstoffmenge im Boden Der Versuch zeigte dass ein erosionssch tzender Anbau von Silomais im kologi schen Landbau ohne Ertragsverluste m glich ist 94 Literaturverzeichnis Literaturverzeichnis Arnhold S Lindner S Lee B Martin E Kettering J Nguyen T T Koellner T Ok Y S Huwe B 2014 Conventional and organic farming Soil erosion and conservation potential for row crop cultiva tion In Geoderma 219 220 S 89 105 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j geoderma 2013 12 023 zuletzt gepr ft am 26 05 2014 Artmann R Bockisch F J Hrsg 2003 Nachhaltige Bodennutzung aus tec
158. lige Weidehaltung Silomais bedeckt jedoch als Reihenkultur mit einem Rei henabstand von 75 cm den Boden nur unzureichend und kann ihn aufgrund seiner sp ten Entwicklung bei erosiven Niederschl gen nicht vor Abtragung bewahren BRAND SASSEN 2004 LALOY amp BIELDERS 2010 Die wichtigsten physikalischen Faktoren welche die Bodenerosion beeinflussen sind Klima insbesondere Niederschlag Topografie v a die Hangneigung und l nge spezifische Bodeneigenschaften Bodentyp Bodenempfindlichkeit und Bodenbede ckung Art Zeitpunkt und Dauer der Vegetationsbedeckung in Verbindung mit dem Landnutzungsmanagement GOBIN et al 2004 Der Zustand des Bodens ist von ma geblicher Bedeutung und stets mit zu ber ck sichtigen Je nach Textur Struktur Feuchte Rauheit und Gehalt an organischer Substanz unterscheiden sich die B den in ihrer Widerstandsf higkeit gegen ber Erosion JEBARI et al 2012 Laut BRYAN 2000 wird die Widerstandsf higkeit ge gen ber erosiven Kr ften Regentropfen und Runoffenergie in erster Linie durch die Bodeneigenschaften bestimmt Ein Monitoring der B den die als lebensnotwendige und nicht erneuerbare Ressource einen elementaren Beitrag f r die kosysteme f r die Gesellschaft und das ber Leben der Menschen leisten ist demnach f r die Fr herkennung von Bodenqualit tsver nderungen unumg nglich MORVAN et al 2008 Beispielsweise ist f r SCHERER et al 2012 die Gefahr dass Aggregate zerfallen
159. line verf gbar unter http dx doi org 10 1111 j 1475 2743 1996 t600531 x zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Auerswald K Kainz M Fiener P 2003 Soil erosion potential of organic versus conventional farming evaluated by USLE modelling of cropping statistics for agricultural districts in Bavaria In Soil Use and Management 19 4 S 305 311 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1111 j 1475 2743 2003 t600320 x zuletzt gepr ft am 03 09 2013 Auerswald K Kainz M Schr der D Martin W 1992 Comparison of German and Swiss Rainfall Simulators Experimental Setup In Zeitschrift f r Pflanzenern hrung und Bodenkunde 155 1 S 1 5 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jpIn 19921550102 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Auerswald K Kainz M Vogl W 1986 Vergleich der Erosionsgef hrdung durch Maisfruchtfolgen C Faktor In Bayerisches Landwirtschaftliches Jahrbuch 63 1 S 3 8 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1986_Auerswald ByLwJb pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K Kainz M Wolfgarten H J Botschek J 1992 Comparison of German and Swiss Rain fall Simulators Influence of Plot Dimensions In Zeitschrift f r Pflanzenern hrung und Bodenkunde 155 5 S 493 497 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jpIn 19921550524 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Auerswald K Schr der R 2001 Simulation de
160. ll sind die einzelnen Erosionsschutzma nahmen Welche Bedeutung hat die Ausweitung des Silomaisanbaus f r die Erosion Ist der kologische weniger erosionsf rdernd als der konventionelle Landbau Welche Erosionsschutzma nahmen eignen sich eher f r den konventionellen und welche f r den kologischen Landbau Inwieweit sind die Erosionsprognosemodelle auch unter den Bedingungen des kologischen Landbaus anwendbar und deren Sch tzungen aussagekr ftig 3 Einleitung 2 Recherche ber Erosionsereignisse die in der Vergangenheit auf dem Lehr und Versuchsbetrieb Gladbacherhof stattgefunden haben um in dem entsprechenden Jahr die durch Wassererosion entstandenen Sch den auf und abseits der Acker fl chen sowie die erosionsgef hrdeten Fl chen des Gladbacherhofs abzubilden Feldexperimentelle Arbeit auf den Pr fparzellen am Gladbacherhof mit einer Da tenerhebung und auswertung zu dem Versuch Erosionssch tzender Anbau von Silomais Hierzu wird untersucht ob konservative Anbauverfahren mit reduzierter Bodenbearbeitung und erh hter Bodenbedeckung vergleichbar hohe Ertr ge wie ein konventionell mit Herbstfurche angebauter Silomaisbestand erbringen Zudem werden die Nmin Gehalte auf Divergenzen zwischen den Anbauvarianten gepr ft 1 3 Strukturierung der Arbeit Nach den vorangegangen methodischen Grundlagen wird in der Literaturstudie als Einstieg zun chst der allgemeine Wissensstand zum Thema Bodenerosi
161. lten KAINZ et al 2009 SIEB RECHT amp KAINZ 2009 SIEBRECHT et al 2012 Die positiven Bewirtschaftungseffekte des kolandbaus bei Erosionsereignissen zie len zumeist auf die Aggregatstabilit t des Bodens ab Allein durch den carry over Effekt des Kleegrases verbessert sich die Bodenaggregation da besonders durch Leguminosen viele wertvolle N haltige Wurzel als auch Spross R ckst nde anfallen und Mikroben sowie Regenw rmer dank st ndiger Bodenruhe Bedeckung und Nah rungsgrundlage gef rdert werden KAINZ et al 2009 Deshalb empfehlen M LLER et al 2009 und REENTS et al 2009 diese Modifikationen der Aggregatstabilit t unter kologischer Bewirtschaftung ber die Menge oder den Gehalt an bodenwirk samen Kohlenstoff in die ABAG zu integrieren Andere Autoren sprechen sich wiede rum f r Regenw rmer und Verschl mmungs SIEGRIST et al 1998 oder wom g lich Verkrustungsneigung ZEIGER amp FOHRER 2009 der B den als Indikator f r die Aggregatstabilit t und als Parameter f r die Bodenerodierbarkeit aus SIEBRECHT et al 2009 haben in einer vom B LN gef rderten Projektarbeit unter sucht welche einzelnen Aspekte f r eine mangelhafte Ber cksichtigung der modifi zierenden Wirkungen des kolandbaus auf den Bodenabtrag in der ABAG verant wortlich sind Sie sehen dabei ebenfalls in der Aggregation und Infiltration die mit Einflussfaktoren wie Bodenbearbeitung Fruchtfolge einschlie lich carry over Effekte D ngung
162. m Winter getreide und den K rnerleguminosen werden noch Zwischenfr chte angebaut Auf die letzte abtragende Halmfrucht Sommerweizen SW folgt Luzerne oder Rot kleegras als Untersaat Tab 2 1 Betriebsfl che des Gladbacherhofes Gladbacherhof Pachtung Gesamt Ackerland 59 40 ha 41 60 ha 101 00 ha Gr nland 25 40 ha 32 60 ha 58 00 ha davon Wiesen im Naturschutzgebiet 13 80 ha Forstfl chen und sonstige 5 00 ha 5 00 ha Fl chen Gesamtfl che 89 80 ha 74 20 ha 164 0 ha Au erdem Kooperation mit Biobetrieb ber 14 ha Futterbau Tab 2 2 Fruchtfolge des Gladbacherhofes FF Feld Kulturart Kultur 1 Ackerfutter Futterleguminose Luzernegras 2 Ackerfutter Futterleguminose Luzernegras 3 Wintergetreide Vermehrung Winterweizen Triticum aestivum ZF 4 Hackfrucht Mais Zea mays Kartoffeln Solanum tuberosum 5 Wintergetreide Vermehrung Roggen Secale cereale ZF 6 K rnerleguminose Ackerbohnen Vicia faba Erbsen Pisum sativum ZF 7 Wintergetreide Vermehrung Dinkel Triticum aestivum subsp spelta ZF 8 Sommergetreide Vermehrung Hafer Avena sativa Weizen Triticum aestivum US FF Fruchtfolge US Untersaat aus Luzerne Medicago sativa oder Rotkleegras Trifolium pratense ZF Zwischenfrucht 1 Vgl https www uni giessen de cms fbz tbe llvb gh betrieb index html Stand 05 06 2014 16 Quelle https www uni giessen de cms fbz tbe livb gh betrieb index html Stand 05 06
163. min Werte in 0 bis 30 cm Tiefe uuunnuuuennsenennnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 61 5 2 2 Nmin Werte in 30 bis 60 cm Tiefe uunnnnenennnenennnnnennnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnn 62 5 2 3 Nmin Werte in 60 bis 90 cm Tiefe uunnnennennnenennnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 62 5 2 4 Nmin Werte in 0 bis 90 cm Tiefe uuunnnenennnenennnnnennnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 63 Inhaltsverzeichnis 6 DIAE a A E EE EAE E AE EEE AE A nennen A namen 64 6 1 Anthropogene und physikalische Einflussfaktoren der Bodenerosi nsnsnernensn nann nan AnA EHE TAPIE NEUSTEN EISURIRTEIEHRNER 64 6 2 Gesetzliche Ans tze und Regelungen zum Erosionsschutz 66 6 3 Beurteilung der m glichen durch Bodenerosion verursachten SCHAUEN ee ee ee E ee 67 6 4 Beurteilung der zur Erosionsabsch tzung anwendbaren Modell nsalzeis asiannsanas aaa 68 6 5 Beurteilung und Absch tzung der Einfl sse des Klimawandels auf BOIENELOSIO NE ne nee Eae Eee 73 6 6 Beurteilung praktisch anwendbarer Erosionsschutzma nahmnn 75 6 7 Beurteilung der Erosionsproblematiken und schutzstrategien beim Anbau von Silomais im kologischen Landbau 44444444nee nn 80 6 8 Interpretation der Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit 86 7 Schlussfolgerung ee senken see 88 8 Zusammenfassung nr au a Elke 91 Eiterat rverzeichhis are 2 rien 95 ANa PPRIITERERT EEE SIEEIELEREFESRTESL
164. n Varianten a ae a Orts blicher Anbau von Silomais nach Herbstfurche Kontrolle a Fr ssaat von Silomais nach Winterweizenuntersaat Herbstfurche Aussaat Winterweizen im zeitigen Fr hjahr kein Wechselweizen Striegeln ganzfl chig vor und nach Silomaisaussaat as Fr ssaat von Silomais in abgefrorenes Sommerzwischenfruchtgemenge keine Herbstfurche intensive mechanische Pflege a Fr ssaat von Silomais wie as jedoch reduzierte mechanische Pflege as Fr ssaat von Silomais in nicht abfrierende Zwischenfrucht ohne Herbstfurche als Winterzwischenfrucht Inkarnatklee zur Futternutzung as Fr sssaat von Silomais wie as jedoch in Wei klee Aufwuchs als Mulchauflage Die Fruchtfolge der Versuchsfl che entspricht derjenigen des Betriebes s Tab 2 2 Die Vorfrucht in 2012 war Winterroggen WR Davor wurden Kartoffeln 2011 WW 2010 LKG 2009 2008 SW 2007 und Dinkel 2006 angebaut Die auf den Pr f parzellen durchgef hrten agronomischen Ma nahmen sind der Tab T 1 im Anhang zu entnehmen Das Sommerzwischenfruchtgemenge in Variante a3 setzt sich jeweils 11 Methodische Grundlagen zur H lfte aus Sommerwicke Vicia sativa und lrettich Raphanus sativus zusam men Der Silomais Zea mays cv Ronaldo wird in einer einheitlichen Saatst rke von 100 000 K rnern pro Hektar bzw 10 K rnern pro Quadratmeter orts blich mit einem Reihenabstand von 75 cm ges t Die sechs Varianten sind randomisiert und in
165. n als auch mit dem klaren und robusten Modellaufbau Dies er laubt nicht nur eine Einsch tzung des Umfangs und der Verbreitung des langfristigen Bodenerosionsrisikos sondern auch eine Verbesserung und Abwandlung einzelner Faktoren der USLE Auf diese Weise ist aus der USLE die RUSLE hervorgegangen und hat heute die USLE in den meisten F llen ersetzt Beide Modelle bestehen aus denselben Faktoren und derselben Formel Die RUSLE ist jedoch prozessbasierter und erweist sich in ihrer Handhabung bei der Erhebung und Verarbeitung einer um fassenderen Datenmenge zur Bewirtschaftung als anspruchsvoller PRASUHN et al 2013 SIEBRECHT et al 2009 Sie erm glicht die Vorhersage der durchschnittliichen j hrlichen Bodenerosionsrate am Untersuchungsstandort f r eine beliebige Anzahl von Szenarien Diese umfassen die Anbausysteme Managementpraktiken und Ero sionsschutzma nahmen Hierf r gehen die mit der Wassererosion zusammenh n genden vier physikalischen Parameter Regenerosivit t Bodenerodibilit t Topografie und Fl chennutzung in das RUSLE Modell ein NYAKATAWA et al 2007 Damit k nnte die RUSLE eher als die USLE die urspr nglich nur f r die USA bzw unter den dortigen Verh ltnissen entwickelt und dann in anderen L ndern z T nicht richtig angeglichen worden ist KINNELL 2010 in einer Vielzahl von Gebieten angewendet werden PARK et al 2011 In Amerika hat sich seit einiger Zeit eine weitere Modifikation aus der USLE Familie die RUSLE
166. n den gegebenen Standortbedingungen ab AUERSWALD und KAINZ 2003 Um dies zu pr fen werden zun chst die Problematik des zunehmenden Anbaus von Silomais sowie die Unterschiede in der Bewirtschaftungsweise von kologischem und konventionellem Landbau kurz beschrieben Im Anschluss folgt ein Vergleich der M glichkeiten des Erosionsschutzes im kologischen und konventionellen Landbau mit einer Gegen berstellung der Erosionsgef hrdungspotenziale beider Landwirt 34 Stand des Wissens schaftsformen Abschlie end wird der Wissensstand zur Eignung der ABAG f r die Erosionspotenzialeinsch tzung unter kologischen Anbaubedingungen aufgezeigt 3 2 1 Bedeutung der Bodenerosion im kologischen sowie im konventionellen Landbau insbesondere im Hinblick auf die Zunahme des Silomaisanbaus Mais z hlt neben Kartoffeln und Zuckerr ben Beta vulgaris var altissima zu den am st rksten erosionsgef hrdeten Kulturen und gemeinsam mit dem Raps Brassica na pus zur am h ufigsten angebauten Energiepflanze in Deutschland ATTENBERGER 2010 Die Maisanbaufl che in Deutschland stieg in den letzten Jahren rasant an und liegt heute bei rund 2 5 Millionen Hektar Abb 3 1 Auf gut 2 Millionen Hektar dieser Fl che wird Silomais angebaut Abb 3 2 2500 2300 2100 1900 Anbaufl che in 1000 ha 1700 1500 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Stand April 2014 Abb 3 1 Maisanbaufl che in Deutschland 2003 bi
167. nd h here Arbeits und Maschinenkosten aufgrund einer Verk rzung der Schl ge Empfehlenswerte Ma nahme auch wenn die Kosten durch Anpassung der Erntetechnik h her sind als bei konventioneller Aussaat weil die zus tzlichen Kosten durch den h heren Ertrag kompensiert werden k nnen ansonsten eine berbetriebliche Mechanisierungsl sung finden Anhang Tab T 4 Erosionsmindernde Bodenbearbeitungs und Bestellverfahren Konservierende Boden bearbeitung Mulchsaat mit oder ohne Saatbett bereitung oder Direktsaat ohne Bodenbearbeitung H henlinienparallele Bewirtschaftung quer zum Gef lle Konturbearbeitung Tiefenlockerung von Fahrspuren Kalkd ngung Einsaat der Folgefrucht in Pflanzenreste auf der Bodenoberfl che Ernte r ckst nde Zwischen fr chte mit reduzierter oder ohne Bodenearbei tung Schaffung kleiner Barrieren quer zum Hang Schaffung einer rauen Ackeroberfl che durch reliefangepasste Quer bearbeitung am Hang Beseitigung von Unter bodenverdichtungen zum Erhalt der nat rlichen Boden schutz funktionen Erh hung der Wider standsf higkeit des Bodens gg Erosion Bodenabtragsreduktion durch Erh hung der r umlichen und zeitli chen Bodenbedeckung biologischen Aktivit t Regenverdaulichkeit und Aggregatstabilit t aufgrund Minimierung oder Unterlassung des Pflugeinsatzes Bodenabtragsreduktion durch Abbremsen des vom Hang abflie enden Runoff Wassers Minderung
168. nd_2012 pdf page 37 zuletzt gepr ft am 06 09 2013 Siegrist S Schaub D Pfiffner L M der P 1998 Does organic agriculture reduce soil erodibility The results of a long term field study on loess in Switzerland In Agriculture Ecosystems and Environ ment 69 S 253 264 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 5S0167 8809 98 00113 3 zuletzt gepr ft am 12 09 2013 Sommer H 2010 Untersuchungen zur Steigerung der Produktionsintensit t im kologischen Land bau am Beispiel des Lehr und Versuchsbetriebes Gladbacherhof 1 Aufl Berlin K ster Gie ener Schriften zum kologischen Landbau 3 Stadt Marktredwitz Hrsg 2010 6 Marktredwitzer Bodenschutztage Bodenschutz in Europa Ziele und Umsetzung Marktredwitz Bayern 06 08 Oktober 2010 Bayerisches Staatsministerium f r Um welt und Gesundheit Bayerisches Landesamt f r Umwelt Tagungsband 6 Online verf gbar unter http www lIfu bayern de boden bodenschutztage doc 0_mbt2010_tagungband pdf zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Strau D Groth S Sauer T 2010 KLIWA Forschungsvorhaben Bodenabtrag durch Wassererosion in Folge von Klimaver nderungen In Stadt Marktredwitz Hrsg 6 Marktredwitzer Bodenschutztage Bodenschutz in Europa Ziele und Umsetzung Marktredwitz Bayern 06 08 Oktober 2010 Bayeri sches Staatsministerium f r Umwelt und Gesundheit Bayerisches Landesamt f r Umwelt Tagungsband 6 S 187 192 Strau P A
169. nde schleichende Erosion die ber die Zeit zu irrever siblen Bodenverlusten f hrt und die kologischen Bodenfunktionen wie Biomasse produktion und Filterkapazit t vermindert wird augenscheinlich nur bedingt wahrge nommen und ist an Ort und Stelle schwer quantifizierbar Unmittelbar sichtbare On Site Sch den werden in Europa oft durch D ngergaben kompensiert und somit mas kiert Die On Site Sch den wirken sich auch auf die benachbarten Fl chen aus Auf ihnen kann es zu Ertragsminderungen und einem Mehraufwand durch Ausgleichs ma nahmen kommen Ein besonders bedeutsamer und oft vorkommender Off Site Schaden ist die durch Sediment und Stoffeintr ge D nger Pestizide verursachte Eutrophierung von Gew ssern ber die durch Schadstoffakkumulationen entste henden Wasserqualit tsprobleme hinaus werden durch die Bodendepositionen z B D mme verf llt Je h ufiger Wege Stra en und Bauwerke Schaden nehmen umso mehr schwindet langfristig die Attraktivit t der Kulturlandschaft f r Gesellschaft und Tourismus Diese negativen externen Effekte sind aber beraus schwierig bewertbar BRAND SASSEN 2004 GOBIN et al 2004 Die aus der Dissertation von BRAND SASSEN 2004 abgewandelte Abb 6 1 fasst die konomischen Folgen der Bodenerosion nochmals kategorisch zusammen 67 Ertragsminderungen Pflanzensch digung durch Entwurzelung Verletzung Zudecken und Mangel an N hr stoffen Sauersoff Kosten und Arbeits A
170. nden Druckes durch Vergr erung der Aufstandsfl chen Befahren des Ackers mit m glichst geringem Luft druck ca 0 8 bar um den Boden nicht zu stark zu verdichten Senkung von Bodendruck und Verminderung von Bodenschadverdichtung Vermeidung von Schadverdichtungen tiefen Spuren und einer Verminderung des Infiltrationsverm gens Stabilisieurng der Boden struktur und des Makro porensystems Aufbau eines St tzgef ges durch strukturstabilisierende organische Substanz Verhinderung von Verschl mmung und Verkrustung sowie von potentiellen Erosions rinnen in verdichteten Fahrspuren Einleitung der Regeneration durch Bodenruhe damit es auf den betroffenen Fl chen seltener zu Erosionen und Runoff kommt Reduktion der Boden schadverdichtung sowie von Schlupf und Zugkraftbedarf somit auch Senkung des Dieselverbrauchs und Arbeitszeiteinsparung Infiltrationsverm gen wird erhalten Diesel eingespart Schlupf gemindert und die Nutzungsdauer erh ht Hohe Umsetzung der Motorleistung in Zug kraft geriner Schlupf und Bodendruck sowie gute Handhabbarkeit auch bei ung nstigen Bodenverh ltnissen Weniger Bodenschadverdich tungen und Runoff v a in den Fahrspuren Verminderte Boden schadverdichtungen verz gerter Runoff F rderung des Boden lebens und erh hte biologische Vielfalt Sicherung des Ertrags potenzials und weniger Runoff v a innerhalb verdichteter Spurrinnen Gr ter Nutzen sind di
171. ndere Publikationen oder fremde Mitteilungen w rtlich oder sinngem wiedergeben sind als solche gekennzeichnet Weiterhin versichere ich dass diese Arbeit in gleicher oder hnlicher Form zuvor noch in keinem anderen Studiengang als Pr fungsleistung vorgelegt wurde 120
172. ndiger bis toniger Lehm sL tL Die beiden Bodentypen Parabraunerde und Pararendzina dominieren auf den Fl chen mit einer durchschnittlichen Ackerzahl von 63 die von 40 bis 80 Bodenpunkten reicht Kennzeichnend f r das zum Rheinischen Schiefergebirge geh rige Gebiet zwischen Taunus und Lahntal nord stlicher Hinter Taunus ist der oberfl chennahe Tonschiefer und Schalstein sowie Riffkalkstein der Randlagen Die alte pal ozoische Rumpflandschaft mit ihren Ausgangssubstraten hat sich durch die klimatischen Einfl sse ber die Zeit gewandelt Bodenabtragungen und ablagerungen lie en ein facettenreiches Landschaftsbild mit ganz unterschiedli chen Hangformen und Bodenzust nden entstehen Dank der stellenweise beachtli chen L ssschicht die der Bodenneubildung und Erosion von Ost nach West mehr oder weniger stark unterworfen ist kann die Bodenbearbeitung trotz kleinr umlicher Fl chenheterogenit t weithin ungehindert erfolgen SCHULZ 2012 SOMMER 2010 Der in 1984 als erster Landesbetrieb auf die organisch biologische Wirtschaftsweise umgestellte Gladbacherhof ist seit 1988 ein Bioland Betrieb und dient seit 1989 1990 als Lehr und Versuchsbetrieb der Professur f r Organischen Landbau an der Justus Liebig Universit t Gie en Dem Betrieb steht eine Gesamtfl che von 164 ha zur Ver f gung die sich zum einen in Acker Gr nland und Forstfl chen 101 58 5 ha und zum anderen in betriebseigene 89 80 ha und Pachtfl chen 74 20 ha
173. nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn Bremsberg 2 03 06 2008 Il 2244444444400Hnnnn nn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnn An der Kreisstra e K468 04 06 2008 1 444444usnnnnnn nennen An der Kreisstra e K468 04 06 2008 Il 4 ussnnss nennen An der Kreisstra e K468 04 06 2008 Ill uun4444 nennen An der Kreisstra e K468 04 06 2008 IV 2244400ssnnnnnn nennen Eisensteinfeld 1 an der Kreisstra e K468 Richtung Selters 1105 2012 Inserenten ige Eisensteinfeld 1 an der Kreisstra e K468 Richtung Selters 11 0520127 ieran a a e a E Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb 4 19 4 20 4 21 4 22 4 23 4 24 4 25 4 26 4 27 4 28 4 29 4 30 4 31 4 32 4 33 4 34 4 35 6 1 Abbildungsverzeichnis Eisensteinfeld 1 an der Kreisstra e K468 Richtung Selters CAOS 202 Naar 51 Graben zwischen Eisensteinfeld 1 und K468 11 05 2012 51 M nsterer Str an der K468 11 05 2012 sssssssssssnsssssserrrrrnnnnssseerrne 52 Eisensteinteld 2 11 05 2012 Ir ea te 52 Eisensteinfeld 2 11 05 2012 aueh 52 Eisensteinfeld 2 11 05 2012 Il uuuu444444444444BBRnnnnnn anne 52 Eisensteinfeld an der K468 11 05 2012 2244440000snnnn nennen 52 An der Kreisstra e K468 11 05 2012 1 2444440suunnnsnn nennen 52 An der Kreisst
174. nt 23 2 S 156 161 Online ver f gbar unter http dx doi org 10 1111 j 1475 2743 2006 00077 x SAS Institute Inc 2009 SAS STAT 9 2 User s Guide Second Edition Cary NC SAS Institute Inc Sauerborn P Klein A Botschek J Skowronek A 1999 Future rainfall erosivity derived from large scale climate models methods and scenarios for a humid region In Geoderma 93 3 4 S 269 276 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 S0016 7061 99 00068 3 zuletzt gepr ft am 07 10 2013 Scheffer F Schachtschabel P Blume H P 2010 Lehrbuch der Bodenkunde 16 Aufl Heidelberg Berlin Spektrum Akad Verl Spektrum Lehrbuch Scheffer K 2003 Der Anbau von Energiepflanzen als Chance einer weiteren kologisierung der Landnutzung In D Kauter A K mpf W Claupein und W Diepenbrock Hrsg 46 Jahrestagung Kurz fassungen der Vortr ge und Poster Gie en 25 bis 27 September 2003 Gesellschaft f r Pflanzenbau wissenschaften Stuttgart Verlag G nter Heimbach Mitteilungen der Gesellschaft f r Pflanzenbauwis senschaften 15 S 114 119 Online verf gbar unter http gruene idstein de pdf Scheffer_Energiepflanzen_und_ D6kologisierung pdf zuletzt gepr ft am 24 09 2013 Scherer U Zehe E Tr bing K Gerlinger K 2012 Prediction of soil detachment in agricultural loess catchments Model development and parameterisation In CATENA 90 S 63 75 Online verf gbar unter http dx doi org 1
175. nzubeziehen 72 Diskussion Letzten Endes kann allein aufgrund der gro en Diskontinuit t des Erosionsprozes ses der einem vielschichtigen Wirkungsgef ge unterliegt kein Modell alle Anforde rungen einfache Anwendbarkeit gute Praxistauglichkeit wenig Arbeitszeit und Kos tenaufwand f r Parametrisierung Datenbeschaffung und verarbeitung scharfe Ab bildung des stand rtlichen Erosionsrisikos durch hohe r umliche und zeitliche Aufl sung sowie Sensibilit t bez glich der unterschiedlichen Bewirtschaftungsweisen Si mulation realistischer Szenarien usw vollkommen erf llen sondern es gilt den rich tigen Kompromiss zwischen Aufwand und Ergebnis zu finden SIEBRECHT 2010 6 5 Beurteilung und Absch tzung der Einfl sse des Klimawandels auf Bodenerosion MIRSCHEL et al 2006 schreiben dass sich das Klima global gewandelt hat und in letzter Zeit ein Anstieg von Niederschlagsereignissen verzeichnet wird Es treten ho he Niederschlagsintensit ten mit einem entsprechend gro en Potenzial f r Oberfl chenverschl mmung und hohen Bodentransportniveaus auf Von besonderer Bedeutung ist dies in h gelreichen Regionen in denen die Frucht folge auf bewirtschafteten H ngen Perioden ohne eine ausreichende Bodenbede ckung durch Pflanzen oder ihrer R ckst nde beinhaltet F r diese Ackerbaugebiete ist die Absch tzung des Bodenerosionspotenzials unter verschiedenen Landnut zungsszenarien und Klimabedingungen nachdr cklich anzurat
176. odelle eingeteilt Zur ersten Gruppe geh ren die USLE bzw die ABAG sowie deren verbesserte Folgegleichungen wie z B RUSLE oder dABAG Zu den Vertretern der zweiten Gruppe den physikalischen Modellen z hlen neben vie len anderen ANSWERS CREAMS EROSION 2D 3D EUROSEM und WEPP Tab 3 2 Die in den USA entwickelte USLE ist zusammen mit der an die deutschen Rahmenbedingungen angepassten ABAG noch immer das weltweit am besten vali dierte Modell zur Absch tzung des erosionsbedingten Bodenabtrags in t ha a Der Grund f r den h ufigen Gebrauch des Modells liegt in seiner Einfachheit Das Mo dellger st ist eine Gleichung bestehend aus sechs Parametern die relativ leicht zu erfassen sind Sie k nnen aus Standardwerttabellen entnommen oder ohne allzu gro en Aufwand auf dem Betrieb erhoben werden Jedoch kann mit der USLE bzw ABAG nicht der einzelne Erosionsverlauf als Ganzes aufgenommen sondern ledig lich ein Mittelwert der Menge des in einem Jahr abgetragenen Bodens berechnet werden Dabei bleiben die Off Site Sch den und Einzelereignisse au er Acht Durch die Nachfolgeversionen der USLE ABAG wurde die GIS unterst tze Erstellung von Erosionsgef hrdungskarten und die Ber cksichtigung weiterer alternativer Bestell praktiken und anderer Raum und Zeitbez ge erm glicht Die physikalischen Modelle k nnen den Verlauf des Erosionsprozesses durch eine pr zisere r umliche und zeit liche Aufl sung besser erfassen Mit ihnen k nnen z B ve
177. odenbearbeitungsintensit t und h he rem Bedeckungsgrad die Widerstandsf higkeit des Ackerbodens gegen ber Erosio nen steigt und die Abtragungsrate sinkt K LLER amp LINKE 2001 SCHINDEWOLF amp SCHMIDT 2012 dominieren in den meisten europ ischen L ndern einschlie lich Deutschland noch konventionelle Bodenbearbeitungssysteme K LLER amp LINKE 2001 SCHNEIDER et al 2011 Die Gr nde f r den intensiven Pflugeinsatz in Deutschland werden laut vorgenannten Autoren unter anderem in seiner Wirtschaft lichkeit durch eine gesteigerte Produktivit t in der traditionellen Bodenwendung mit dem reinen Tisch und in dem gewohnten Umgang mit der Technik gesehen Gem der Definition von K LLER amp LINKE 2001 zeichnen sich die konventionel len intensiven Bodenbearbeitungssysteme durch eine wiederholte Bodenwendung mit dem Streichblechpflug aus Bei dieser Form der Bodenlockerung und wendung bis 30 cm Tiefe werden Pflanzenr ckst nde von Vor und Zwischenfr chten wie auch Unkr uter und gr ser untergepfl gt F r die Saatgutablage wird mit Ger tekombina tionen ein lockereres und feinkr meliges Saatbett geschaffen Solche intensiven Bo denbearbeitungsma nahmen f hren zu einer Beeintr chtigung der Bodenstruktur zu einem Verbrauch an organsicher Substanz im Zuge einer akzelerierten Mineralisation und zu einer m glichen Ertragsdepression hervorgerufen durch eine unterhalb des Bearbeitungshorizontes entstandenen Pflugsohl
178. onen aufge zeigt Danach liegt der Schwerpunkt auf der Vorstellung von Erosionsmodellen und schutzstrategien Die Allgemeine Bodenabtragsgleichung ABAG mit ihren M glich keiten und Grenzen wird als weitl ufig angewandtes Erosionsmodell explizierter vor gestellt Des Weiteren wird die Weiterentwicklung der Erosionsmodellierung anhand von diversen neueren Methoden zur Erosionserfassung und prognose angefangen von leichten Abwandlungen der ABAG bis hin zu neuartigen Erosionsmodellen z B f r Schadens und Gef hrdungskartierungen dargestellt Nach der Besprechung von grundlegenden Schutzma nahmen folgt die Gegen berstellung der Erosionsproble matik im kologischen im Unterschied zum konventionellen Landbau bez glich Silo maisanbau Wirksamkeit von Erosionsvermeidungs und Erosionsverminderungsstra tegien und Eignung der ABAG zur Erosionsabsch tzung auf kologischen Betrieben Unter Mithilfe von Erfahrungsberichten und Aufzeichnungen ber Erosionsereignisse in der Vergangenheit des Gladbacherhofs wird als n chstes die Einst tzung der Ero sionsanf lligkeit der Fl chen auf dem Gladbacherhof vorgenommen und diese in ei ner Flurkarte von 2012 entsprechend kenntlich gemacht Dies soll dazu dienen m g liche Empfehlungen und Verbesserungsvorschl ge f r die Praxis geben zu k nnen Es folgt die praktische Untersuchung auf den Versuchsparzellen des Gladbacherhofs zum Silomaisanbau Der Anbau unterschiedlicher Zwischenfr chte bzw Un
179. onsschutz sprechen Aus diesem Schau bild gehen nicht nur die Vorteile einer Mulch oder Direktsaat v a f r den Erosions schutz hervor sondern auch m gliche Nachteile die ein Verbleib von Stroh oder Mulchr ckst nden mit sich bringt Eine die Oberfl che sch tzende Mulchbedeckung in Form von Ernteresten und Stroh birgt zum Beispiel ein erh htes Infektionsrisiko mit Pilzkrankheiten BRUNOTTE 2003 und kann im Gegensatz zu Mulch aus abgestor benen Zwischenfr chten deren tote Wurzeln noch fest mit dem Boden verankert sind abgeschwemmt werden AUERSWALD 1998 Abgesehen davon kann die ra 77 Diskussion sante Zunahme der Schnecken und M usepopulation in manchen Jahren bei Mulch saaten zum Problem werden BMVEL 2002 Deshalb besteht f r SCHMIDT 2010 besonders bei der Direktsaat und bei einer dauerhaft konservierenden Bodenbear beitung weiterhin Optimierungsbedarf beim Stroh Durchwuchs Unkraut bzw Un gras Krankheits v a Pilzbefall und Sch dlingsmanagement z B Schnecken M usebek mpfung sowie bei der D ngungsstrategie und technik zur Ausbringung von organischen und mineralischen D ngern und in der Fruchtfolgegestaltung Letz teres impliziert die Vermeidung des Anbaus erosionsf rdernder Kulturen die den Boden mangelhaft oder ber zu kurze Zeit bedecken RIEGER 2009 RIPPEL 2010 Etliche Studien konnten best tigen dass die konservierende Bodenbearbeitung die Erosion signifikant reduzieren kann LEYS
180. oppel 15 Pfaffengraben 1a 25 Bremsberg 3 06 Ofenloch 1a 16 Pfaffengraben 1b 26 Bremsberg 4a 07 Ofenloch 1b 17 Pfaffengraben 2a 27 Bremsberg 4b 08 Ofenloch 2 18 Pfaffengraben 2b 28 M nsterer Str 1 09 Ofenloch 3 19 Pfaffengraben 2c 29 M nsterer Str 2 10 Langes Gewann 1 20 Pfaffengraben 3 30 M nsterer Str 3 u 4 Abb 4 33 Rotationsbereiche des Kernbetriebes Gladbacherhof mit den darauf stehenden Feldfr chten im Anbaujahr 2012 und den eingezeichneten Erosions verl ufen in den Jahren 1992 2008 und 2012 55 Einsch tzung der Erosionsgef hrdung von Schl gen l m Hessische Verwaltung f Rodelmariagemefit und G n ail I ea ta A S Gaa VE 2 N A Abb 4 34 Liegenschaftskarte Gladbacherhof M 1 11600 Hofllehrau VISTA NA AA z 215m olm 105 Google earth C x 8 93 Abb 4 35 Erosionsverl ufe Gladbacherhof mit H henverlauf 2012 56 Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit 5 Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit Die unter 4 1 dargelegten Erosionsereignisse auf dem Gladbacherhof waren Anlass f r eine feldexperimentelle Arbeit zur Verbesserung des Erosionsschutzes in Reihen kulturen insbesondere von Silomais Das Ziel war den Boden durch eine Vegetati onsdecke aus Vor und Zwischenfr chten vor w hrend und nach der Maissaat vor Wassererosion zu sch tzen ohne dass dadurch der Silomaisertrag signifikant nega tiv beeinflusst wurde In dem Versuch dienten als Untersaaten zwischen den
181. pen gegliedert Zum einen empirische mathematisch statistische und zum anderen prozessorientierte physikalisch begr ndete Modelle Die USLE bzw ABAG die hier n her vorgestellt werden soll sowie deren Derivate wie die RUSLE Revised Universal Soil Loss Equation bzw dABAG differenzieren de Allgemeine Bodenabtragsgleichung geh ren zu den empirischen Modellen Die von Wischmeier und Smith aufgestellte Universal Soil Loss Equation USLE war ei nes der ersten empirischen Simulationsmodelle PARK et al 2011 SCHMIDT 1998 Diese Gleichung gibt den mittleren j hrlichen Bodenabtrag auf Basis umfangreich erfasster Erosionsdaten als Funktion verschiedener empirisch erhobener Faktoren mit denen Klima Boden und Bewirtschaftungseinfl sse auf die Erosion abgebildet werden an SCHMIDT 1998 18 MERRIT et al 2003 unterscheiden in einer Meta Analyse mit 17 unterschiedlichen Erosions und Sedimenttransportmodellen neben empirischen und physikalischen noch konzeptionelle Modelle die als Zwischenformen von empirischen zu physikalischen Modellen anzusehen sind Eine scharfe Gren ze zwischen diesen Kategorien liegt jedoch nicht vor sondern jedes Modell enth lt vielmehr mehrere Fragmente aus den unterschiedlichen Modellkategorien MERRIT et al 2003 SCHINDEWOLF 2012 In einer Studie von De VENTE amp POESEN 2005 werden ebenfalls jeweils drei empirische konzepti onelle und physikalisch basierte Erosions und Sedimenttransportmodelle beschri
182. quenz Sharply etal 1990 stetiger langer Zeitraum als Kontinuum Einzelereignis innerhalb von European Soil Erosion Modell Morgan etal 1998 Minuten Woolhiser etal 1990 Kinematic Erosion Einzugsgebiete Einzelereignis Simulation kleine und mittlere Einzugsgebiete Limburg Soil Erosion De Roo 1996 Model Einzelereignis rasterorientiertem GIS Analyse von Oberfl chenabfl ssen durch Verkn pfung mit physikalischem Ansatz Smith etal 1985 Field scale water quality model ungegliederte H nge bis Einzugsgebiete Einzelereignis oder Zeitraum 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Water Erosion Prediction Project Nearing etal 1989 Modellierung der Landnutzungseffekte auf Erosionsprozesse Abfluss Ein Austrag gegliederte H nge bestimmter Fl chen Einzelereignis oder Langzeit und kleine Einzugsgebiete Auerswald amp Schertmann 1988 Frielinghaus et al 1999b Merrit et al 2003 Siebrecht 2010 de Vente amp Poesen 2005 Auerswald amp Schwertmann 1988 Frielinghaus etal 1999b Merrit et al 2003 Schindewolf 2012 Schmidt 1998 Siebrecht 2006 Auerswald amp Schwertmann 1988 Frielinghaus etal 1999b Merrit et al 2003 Schindewolf 2012 Schmidt 1998 Siebrecht 2010 de Vente amp Pesen 2005 Frielinghaus et al 1999b Schindewolf 2012 Schmidt 1998 Siebrecht 2006 Auerswald amp Schwertmann 1988 Frielinghaus et al 1999b Siebrecht 2010 Frielinghaus
183. r Raum Zeit Interaktion von verschl mmungsgesteu ertem Oberfl chenabflu in kleinen heterogen genutzten Einzugsgebieten Modeling crust induced runoff in small heterogenous catchments In Wasser amp Boden 53 S 17 20 Online verf gbar unter 96 Literaturverzeichnis http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 2001_Auerswald Wu B pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K Schwertmann U 1988 Modelle zur Erosionsvorhersage als Entscheidungsgrundlage des Bodenschutzes In D Rosenkranz G Einsele und M H Harre Hrsg Bodenschutz Erg nzendes Handbuch der Ma nahmen und Empfehlungen f r Schutz Pflege und Sanierung von B den Land schaft und Grundwasser Berlin Erich Schmidt Verlag S 1 20 4085 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1988_Auerswald Bds pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K Schwertmann U 1990 Bodenerosion und Bodenfruchtbarkeit Kenntnisstand und Forschungsdefizite In Berichte ber Landwirtschaft 68 1 S 596 603 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1990_Auerswald BLw pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Auerswald K Wagner C 1984 Die Erodibilit t ausgew hlter B den der bayerischen Schichtstufen landschaft In Zeitschrift f r Pflanzenern hrung und Bodenkunde 147 6 S 765 776 Online verf gbar unter http dx doi org 10 100
184. r unter http dx doi org 10 1016 j catena 2005 08 010 zuletzt gepr ft am 17 09 2013 Weik C Billen N Stahr K Bl mel W D 2011 Umweltvertr glicher Anbau von Energiepflanzen Bewertung verschiedener Standorte in Hohenlohe mit Hilfe des EPIC Modells In Deutsche Boden kundliche Gesellschaft Hrsg Jahrestagung DBG Berlin Kommission IV der DBG B den verstehen B den nutzen B den fit machen Berlin 3 9 9 09 2011 Berichte der DBG Online verf gbar unter http eprints dbges de 767 zuletzt gepr ft am 18 09 2013 Wendl G Hrsg 2010 Technik im Ackerbau schlagkr ftig und effizient Landtechnische Jahresta gung Deggendorf 10 11 2010 Bayerische Landesanstalt f r Landwirtschaft LfL Schriftenreihe der Bayerischen Landesanstalt f r Landwirtschaft 10 Online verf gbar unter http www Ifl bayern de mam cms07 publikationen daten schriftenreihe p_40349 pdf page 33 zu letzt gepr ft am 29 07 2014 Wiesinger K Cais K Hrsg 2009 Angewandte Forschung und Beratung f r den kologischen Land bau in Bayern kolandbautag 2009 Tagungsband Bayerische Landesanstalt f r Landwirtschaft Schrif tenreihe der LfL 7 Willms M Deumlich D Specka X Nendel C 2010 Wassererosion auf Silomaisfl chen eine ver gleichende Studie verschiedener Anbauverfahren In Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft Hrsg Workshop der Kommissionen VI u IV der DBG DGP Veranstalter Kommission VI IV der DBG
185. ra e K468 11 05 2012 11 usuu4444 nn 53 K468 Richtung Aumenau 27 06 2012 1 uu0222242424444nnnnnnnnnn nennen 53 K468 Richtung Aumenau 27 06 2012 Il 002222422444444HHnnnnnn nennen 53 Eisensteinfeld 2 an der K468 27 06 2012 I 4440sss4ss ss 53 Eisensteinfeld 2 an der K468 27 06 2012 Il uuss444 400 53 Eisensteinfeld 2 an der K468 27 06 2012 Ill uuu 224424000 53 Rotationsbereiche des Kernbetriebes Gladbacherhof mit den darauf stehenden Feldfr chten im Anbaujahr 2012 und den eingezeichneten Erosions verl ufen in den Jahren 1992 2008 inte BE 0 5 e ETE MEEA AE A TERN SEE TIER SEE NIERSAESORER EE AA WERE TRU RSIFATRERE 55 Liegenschaftskarte Gladbacherhof M 1 11600 222222200 56 Erosionsverl ufe Gladbacherhof mit H henverlauf 2012 56 Schematische Darstellung der konomischen Sch den durch Erosion des Bodens ver ndert nach BRAND SASSEN 2004 Sl ETA EE A A A A E Bass 68 Bodenbearbeitungssysteme in Abh ngigkeit von der Bodenbearbeitungsintensit t K LLER amp LINKE 2001 S 9 77 Abbildungen im Anhang Abb Abb Abb A 1 A 2 A 3 Klimadiagramm des Gladbacherhofs mit den Wetterdaten von 2012 112 Klimadiagramm des Gladbacherhofs mit den Wetterdaten von 2013 112 Ackerbauliche Vorteile und Nachteile der konservierenden Bodenbearbeitung und der Dir
186. rasenbildenden Ackerfutters und im konventionellen Landbau durch die Ausdehnung des Mulchsaatanteils bei Hackfr chten weiter vergr ert werden AUERSWALD amp KAINZ 2003 AUERSWALD et al 2003 HAAS 2010 sieht ebenfalls in der Bewirtschaftungsweise und der Bodenfruchtbar keit die Gr nde f r die erheblich geringere Erosionsgef hrdung in kolandbaubetrie ben Der gro e Vorteil des kolandbaus liegt im Anbau von Luzerne Kleegras Gemenge das nicht nur f r die Bodenbedeckung sorgt sondern verkn pft mit der Festmistwirtschaft auch die physikalischen Bodeneigenschaften z B das Infiltrati onsverm gen optimiert Zus tzlich f hren die vielf ltigeren Fruchtfolgen aus diver sen Feldfr chten in unterschiedlichen Kombinationen und die h heren Anteile an Un tersaaten Zwischenfr chten Sommerungen Beikr utern Hecken und Feldgeh lzen zu einer Minderung der Erosionsgefahr Die Gefahr der Gew sserbelastung durch Schadstoffe ist gleichfalls kleiner weil N hrstoffeintr ge wesentlich geringer sind und Pestizideintr ge im Idealfall erst gar nicht auftreten HAAS 2010 In Kapitel 3 1 3 wurde bereits erl utert dass der Boden durch minimale nichtwen dende Bodenbearbeitung bis hin zur Mulch und Direktsaat u erst effektiv vor Ab trag gesch tzt werden kann Im kologischen Landbau ist der vollst ndige Pflugver zicht aus mehreren Gr nden in den meisten F llen aber kaum praktizierbar weil die Kontrolle v a wurzelb rtiger Un
187. re Ma nahmen wie beispielsweise die Errichtung von Schutzstreifen aus Gr sern etc an steilen H ngen ergriffen werden um den Oberfl chenabfluss abzuschw chen Im kologischen Landbau ist die Reduktion der Bodenbearbeitungsintensit t in Form eines Mulchsaatverfahrens oder einer Direkt saat m glich Im Unterschied zum konventionellen Landbau ist die konservierende Bodenbearbeitung ohne chemische Unkraut Sch dlings und Krankheitskontrolle jedoch anspruchsvoller und schwieriger umsetzbar Ob die Durchf hrung einer Mulch oder Direktsaat gelingt h ngt von den Standortbedingungen sowie der be trieblichen Situation bezogen auf technische Ausstattung Erfahrung und Ambition der Betriebsleitung ab Damit sich die weniger intensiven erosionsmindernden Bo denbearbeitungsmethoden in der deutschen Landwirtschaft gegen ber dem Pflug weiter durchsetzen besteht nach wie vor Informations und Beratungsbedarf v a ber das richtige Unkraut Krankheits Sch dlings Stroh D ngungs und Frucht folgemanagement sowie die geeignete Sortenwahl und Technik Aufgrund des zunehmenden Anbaus von Silomais auch auf ungeeigneten Standor ten sowie wegen des Klimawandels ist sowohl der kologische als auch der konven tionelle Landbau zunehmend von Wassererosion betroffen Die Auswirkungen hat in den letzten Jahren auch der Lehr und Versuchsbetrieb Gladbacherhof erfahren H ufige Erosionsereignisse insbesondere auf den Maisfeldern veranlassten d
188. rent vege tation covers and slope gradients A field experiment in Southern Shaanxi Province China In CATENA 105 S 1 10 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j catena 2012 12 012 zuletzt gepr ft am 12 09 2013 Entrup N L 1999 Integrierter Landbau und sein Beitrag zur nachhaltigen Landbewirtschaftung In Deutsche Landwirtschafts Gesellschaft Hrsg Nachhaltige Landwirtschaft Wege zum neuen Leitbild Red H velmann L Rupalla R Frankfurt am Main DLG Verlag Arbeiten der DLG Deutsche Land wirtschafts Gesellschaft Bd 195 S 75 105 Evans R Brazier R 2005 Evaluation of modelled spatially distributed predictions of soil erosion by water versus field based assessments In Environmental Science amp Policy 8 5 S 493 501 Online ver f gbar unter http dx doi org 10 1016 j envsci 2005 04 009 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 Fattet M Fu Y Ghestem M Ma W Foulonneau M Nespoulous J Le Bissonnais Y Stokes A 2011 Effects of vegetation type on soil resistance to erosion Relationship between aggregate stabil ity and shear strength In CATENA 87 1 S 60 69 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j catena 2011 05 006 zuletzt gepr ft am 12 09 2013 Fiener P Auerswald K 2006 Influence of scale and land use pattern on the efficacy of grassed wa terways to control runoff In Ecological Engineering 27 3 S 208 218 Online verf gbar unter http dx doi o
189. rg 10 1016 j ecoleng 2006 02 005 zuletzt gepr ft am 06 10 2013 Fiener P Auerswald K 2006 Seasonal variation of grassed waterway effectiveness in reducing runoff and sediment delivery from agricultural watersheds in temperate Europe In Soil and Tillage Research 87 1 S 48 58 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j still 2005 02 035 zuletzt gepr ft am 06 10 2013 Fiener P Auerswald K 2007 Rotation Effects of Potato Maize and Winter Wheat on Soil Erosion by Water In Soil Science Society of America Journal 71 6 S 1919 1925 Online verf gbar unter http dx doi org 10 2136 sssaj2006 0355 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Fiener P Auerswald K van Oost K 2011 Spatio temporal patterns in land use and management affecting surface runoff response of agricultural catehments A review In Earth Science Reviews 106 1 2 S 92 104 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j earscirev 2011 01 004 zuletzt ge pr ft am 02 04 2014 Fiener P Neuhaus P Botschek J 2013 Long term trends in rainfall erosivity analysis of high resolu tion precipitation time series 1937 2007 from Western Germany In Agricultural and Forest Meteoro logy 171 172 S 115 123 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j agrformet 2012 11 011 zuletzt gepr ft am 22 09 2013 100 Literaturverzeichnis Fiener P Seibert S P Auerswald K 2011 A compilation and meta analysis of rainfall sim
190. rieb der Justus Liebig Universit t Gie en Gladbacherhof bei Villmar Aumenau infolge von Unwettern mit starkem Niederschlag gleich zu mehreren schweren Erosionsereignissen Vom h her gelegenen Maisfeld am Waldrand wurde eine gro e Menge an Boden von dem unebenen Schlag mehre re hundert Meter stra enabw rts in Richtung Tal bis zum rtlichen Bahnhof transpor tiert Dies hatte betr chtliche On Site und Off Site Sch den und die Kritik am f r den Bodenabtrag f rderlichen Maisanbau zur Folge Dies zeigt dass Bodenerosion ge rade auf hanglagigen Fl chen wenn dort der Boden nicht ausreichend bedeckt und schonend bearbeitet wird eine Gefahr f r die wertvollen Ackerb den ist und bleibt Deshalb sollten traditionelle als auch moderne Vorsorgema nahmen zur Anwendung kommen um dem Bodenabtrag Einhalt zu gebieten Eine Bewertung der Bandbreite an g ngigen und anwendbaren Bodenschutzstrategien unter den sich ndernden klimatischen Bedingungen und dem zunehmenden Landnutzungsdruck ist dabei von entscheidender Wichtigkeit DOTTERWEICH 2013 Siehe Mitteilung vom 26 06 2012 unter http villmarernachrichten de Gladbacher 20H0f 20gibt 20 C3 BB6ffentlich 200ffenkundige 20 Zusammenh C3 A4nge 20mit 20Schlammabg C3 AAngen 20zu htm Stand 29 06 2014 2 Einleitung 1 1 Problemstellung Erosionsereignisse die in der heutigen Landwirtschaft ein bedeutsames Problem f r viele Betriebe und die Umwelt sind betreffen nicht nur den konventionellen
191. rlichen Datenmenge und iv in den Informationen die sie ausgeben Aus diesen Gr nden gibt es auch nicht das ultimative Erosionsprognosemodell f r alle F lle Welches Modell sich f r die jeweilige Situation am besten eignet h ngt von der beabsichtigten Verwendung den Standortbedingungen der verf gbaren Da tenmenge den Zielen der Nutzer einschlie lich der Anwenderfreundlichkeit sowie von der Form der Ergebnisdarstellung z B Werttabellen Karten etc ab MERRITT et al 2003 PRASUHN et al 2013 VOLK et al 2010 FRIELINGHAUS et al 1999b empfehlen das Modell mit der richtigen Funktionalit t und dem passenden Raum und Zeitbezug zu verwenden sofern bekannte Stand ortbedingungen vorliegen eine gute Datenbasis vorhanden ist und zuvor kalibriert wurde Wenn die Modellwahl nicht den standortrelevanten Problematiken und einer aussagef higen Aufl sung entspricht kann es ansonsten zu Fehlsch tzungen und interpretationen kommen FRIELINGHAUS et al 1999b Erosionsmodelle lassen sich prinzipiell in zwei unterschiedliche Modelltypen gliedern Die empirischen und physikalischen Modelle Empirische Modelle wie z B die ABAG haben durch ihre simple Struktur mit relativ wenigen Parametern den Vorteil einer einfachen Handhabbarkeit und guten Praxiseignung Mit ihnen k nnen die durch Erosion ausgel sten On Site Sch den gut prognostiziert werden Allerdings weisen sie lediglich die langfristigen mittleren Bodenabtr ge aus
192. rschiedene Bewirtschaf tungs und Zukunftsszenarien simuliert werden Dies geht allerdings mit einer h he 91 Zusammenfassung ren Komplexit t und der notwendigen Rechnerleistung einher Jedes Modell besitzt individuelle F higkeiten und Vorz ge Das ideale Erosionsmodell f r alle Anwen dungsgelegenheiten ist aber bis dato noch nicht entwickelt worden Stattdessen er folgt f r gew hnlich eine Abw gung der Vor und Nachteile verschiedener Modelle sowie die Konfrontation mit den Fertigkeiten und Defiziten der Konkurrenzmodelle Bei der Anfertigung von Zukunftsprognosen am Computer sollte zum Beispiel ein Modell gew hlt werden das den Klimawandel mit ber cksichtigt Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Schutzma nahmen um das Ausma der ver st rkten Bodenerosion in der Landwirtschaft einzugrenzen Diese reichen von der Bodenschadverdichtungsvermeidung ber acker und pflanzenbauliche Ma nah men bis hin zu erg nzenden Schutzma nahmen Tab T 3 bis Tab T 6 Den besten Erosionsschutz bietet f r gew hnlich die Mulch oder Direktsaat Dies liegt in erster Linie an der durchgehenden Bodenbedeckung aus der Vegetation aus abgestorbe nen Pflanzenr ckst nden der Vor oder Zwischenfrucht oder aus Stroh Au erdem werden die Bodenstruktureigenschaften verbessert der Humusgehalt des Bodens erh ht und die Bodenfauna gef rdert Im Vergleich zu einem konventionellen Pflug einsatz sind daf r jedoch die Managementanforderungen gr
193. rvorrufen konnte weil die ero sionsf rdernde Reduktion der Kartoffelertr ge und bedeckungsgrade infolge der Konkurrenzsituation eine Schutzwirkung der Unkr uter berwog Hieraus wurde der Schluss gezogen dass im kologischen Anbau unterst tzende Schutzma nahmen wie z B eine gegen ber der Unkrautbiomasse effektivere Oberfl chenbedeckung aus gemulchten Pflanzenr ckst nden w hrend der Wachstumsperiode in Kombinati on mit Winterzwischenfr chten nach der Ernte unerl sslich sind um den Bodenver lust bei einem Anbau in Reihen weitestgehend zu verhindern Die Zwischenfr chte sind nach KREITMAYR amp MAYR 2010 die Grundlage f r das Gelingen einer Mulchsaat von Reihenkulturen Sie fungieren als Gr nd ngung Hu musaufbau und Nahrung f r die Bodenfauna Erosionsschutz Stabilisierung der Bodenoberfl che und als Zweitfrucht in Energiepflanzenfruchtfolgen f r Biogasanla gen sog Zweikulturnutzungssystem Zum Erosionsschutz sollte die Zwischen fruchtsprossmasse berwiegend an der Bodenoberfl che liegen bleiben KREITMA YR amp MAYR 2010 Der Anbau von Zwischenfr chten f hrt zu einer besseren Durchwurzelung des Bodens stellt aber zugleich hohe Anspr che an die Wasserver sorgung In regen rmeren Regionen besteht die Gefahr dass die Hauptkultur unter der Konkurrenz mit der Untersaat als lebendiger Mulch um Wasser und N hrstoffe leidet AUERSWALD amp SCHWERTMANN 1990 BMVEL 2002 LIEDGENS amp STAMP 2003 Mi
194. s G 1991 Rill erosion on arable land in Central Belgium Rates controls and predictability In CATENA 18 2 S 133 155 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 0341 8162 91 90013 N zuletzt gepr ft am 19 05 2014 Gra R Scheffer K 2003 Direkt und Sp tsaat von Silomais nach Wintererbsenvorfrucht Erfahrun gen aus Forschung und Praxis Late seed and no tillage cultivation of maize after winterpeas experi ences from research and practice In B Freyer Hrsg kologischer Landbau der Zukunft Beitr ge zur 7 Wissenschaftstagung zum kologischen Landbau von 24 26 Februar 2003 1 Aufl Wien Uni versit t f r Bodenkultur Institut f r kologischen Landbau S 45 48 Online verf gbar unter http orgprints org 1231 1 grass 2003 spaetsaat silomais pdf zuletzt gepr ft am 23 09 2013 Gra R Scheffer K 2003 Kombinierter Anbau von Energie und Futterpflanzen im Rahmen eines Fruchtfolgegliedes Beispiel Direkt und Sp tsaat von Silomais nach Wintererbsenvorfrucht In D Kau ter A K mpf W Claupein und W Diepenbrock Hrsg 46 Jahrestagung Kurzfassungen der Vortr ge und Poster Gie en 25 bis 27 September 2003 Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften Stuttgart Verlag G nter Heimbach Mitteilungen der Gesellschaft f r Pflanzenbauwissenschaften 15 S 106 109 Online verf gbar unter http orgprints org 1265 1 pflanznebaut energepfl pdf zuletzt gepr ft am 24 09 2013 Gra R
195. s 2013 in 1000 ha DMK In 2013 ist die Gesamtanbaufl che im Vergleich zu den beiden Vorjahren leicht ge sunken da der Bedarf an Mais f r Biogasanlagen und Tierhaltung durch Effizienz steigerungen in der Biogasausbeute und den Ertragsleistungen gedeckt ist Jedoch rechnet das Deutsche Maiskomitee nach einer Umfrage des Marktforschungsunter nehmens Kleffmann Group f r 2014 wieder mit einem Anstieg der Maisanbaufl che um 3 5 auf 2 587 Mio ha DMK Nachricht vom 28 05 2014 23 http www maiskomitee de web upload statistik grafik_ maisanbauflaeche jpg Stand 05 06 2014 Vgl http www maiskomitee de web public Fakten aspx Statistik Deutschland Stand 05 06 2014 35 Stand des Wissens 2 028 8 2 038 2 003 2 1 382879 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Stand April 2014 Abb 3 2 Silomaisanbaufl che in Deutschland im mehrj hrigen Vergleich Stat Bundesamt DMK Die Gr nde f r das hohe Erosionspotenzial von Mais liegen in seiner sp ten Aussaat Ende April Anfang Mai in weiten Reihen von bis zu 75 cm Abstand in der langsamen Jugendentwicklung und zeitigen Ernte Ende September Aufgrund der sp ten Aus saat zur Zeit der ersten erosiven Niederschl ge und einer wirksamen Bodenbede ckung von kaum vier Monaten geh rt Mais zur Kulturart mit den h chsten durch Ero sion induzierten Bodenabtr gen ATTENBERGER 2010 AUERSWALD 1998a AU ERSWALD amp SCHR DER 2001 DEUMLICH 2009 LALOY amp
196. s Ausma der Bodenerosion und des Oberfl chenabflusses in Abh ngigkeit von f nf verschiedenen Vegetationsdecken Teeplantage Mais Grasland Eichenniederwald Kieferplantage und drei Hangneigungsstufen leicht moderat steil untersucht Die geringsten Bo denverluste wurden unter den W ldern gefolgt vom Grasland und die h chste Bo denabtragungsrate bei den Teeplantagen gefolgt vom Maisanbau verzeichnet Die Studie hat gezeigt dass eine Waldfl che die beste Vegetationsform war um Boden erosion an steilen H ngen zwischen 30 und 40 erheblich zu verringern 79 Diskussion Eine weitere in China von FATTET et al 2011 durchgef hrte Studie schl gt zur Verbesserung des Bodenschutzes an steilen H ngen vor die Unterholzvegetation des Holz lbaums Vernicia fordii nicht aus Konkurrenzgr nden abzum hen da sie zu einer erh hten Aggregatstabilit t und Schwerwiderstandsf higkeit f hrte Dies wurde mit dem positiven Effekt der Wurzelmasse auf die Widerstandsf higkeit des Bodens durch die Abgabe von Wurzelexsudaten in die Rhizosph re und mit den mik robiologischen Nebenprodukten die einen sehr stabilen Bodenverbund erzeugten begr ndet Damit wurde von FATTET etal 2011 aufgezeigt dass Mischungen aus verschiedenen funktionellen Pflanzenarten zum Erosionsschutz an steilen H ngen beitragen konnten und die Art der Vegetationsdecke einen signifikanten Einfluss auf die Aggregatstabilit t des A Horizonts hatte ZHOU amp SH
197. s Gehalts an organischer der Folgefruchtbzw Bodensubstanz Humus Gras Untersaatenin durch die zus tzlichen Wintergetreide und Spross und v a Wurzel Klee und Kleegras r ckst nde der Zwischen untersaaten in Mais fr chte und Untersaaten Gr nstreifensaat Verk rzung der Abfluss Wechsel erosions wege durch Pflanzung mindernder und dichter Vegetations erosionsf rdernder streifen quer zur Fruchtarten durch Gef llerichtung h henlinienparallele Gras und Getreide streifen im Mais von ca 2 mBreite oder durch Getreideeinsaat in Einzel oder Doppel reihen in Mais bzw Wechsel von 30 50 m breiten parallelen Schutzstreifen Engsaat von Silomais Redutkionder Boden 37 5 cm statt 75 cm erosion unter Mais durch eine Erh hung bzw Beschleunigung der Bodenbedeckung Erosionsreduktion durch gro fl chige Erh hung gut bedeckter und wenig gef hrdeter B den Erosionsreduktion durch zeitliche und r umliche Erh hung einer bodensch t zenden Bedeckung Bodenabtragsreduktion v a unter Reihenfr ch ten durch erh hten Bodenbedeckungsgrad N hrstoffbindung und Reduktion des Boden Nitratgehalts sowie Vermeidung negativ wirkender Brache ber Wintermonate und von N hrstoffauswaschung Kombinierbarkeit mit Mulchsaatverfahren Begrenzung der Wasser erosion und von Runoff v a bei bereits im Mai und Juni auftretenden stark erosiven Nieder schl gen wenn die Hauptkultur noch keine ausreichend
198. schen Landbau bisher offensichtlich weniger Forschung betrieben und Studien ver ffentlicht wurden 90 Zusammenfassung 8 Zusammenfassung Eine intensivierte Landbewirtschaftung mit schwereren Maschinen und h heren Rad lasten ein feinkr meliges unkrautfreies Saatbett sowie der zunehmende Anbau von Reihenkulturen wie z B Silomais zur Energiegewinnung die den Boden nur unzu reichend bedecken f rdern die Bodenerosion durch Wasser Die Klimaver nderung mit ihrem Anstieg heftiger Niederschlagsereignisse in den Sommermonaten wird die se Situation weiter versch rfen Als Gegenma nahme ist ein Trend hin zu boden schonenderen Anbauverfahren die h ufig den Anteil und oder die Dauer der Boden bedeckung erh hen feststellbar Mit diesen und anderen Ma nahmen werden die H ufigkeit und das Ausma der Erosion reduziert und die Sch den in Grenzen ge halten Die Folgen der Abtragung des Oberbodens sind zunehmende Verluste der Bodenfruchtbarkeit auf der betroffenen Fl che und folglich Ertragsr ckg nge durch die geringere Ertragsf higkeit der B den On Site Sch den sowie eine zunehmen de Umweltbelastung z B die Gew ssereutrophierung durch N hr und Schadstoff eintr ge oder durch Sedimente verursachte Infrastruktursch den Off Site Sch den Zur Einsch tzung des r umlichen und zeitlichen Erosionspotenzials wurden viele Erosionsmodelle entwickelt Sie werden in mathematisch statistische und in physika lisch begr ndete M
199. serrrrrnrnnnnsserrrnnnnnnnneeet 3 1 3 Strukturierung der Arbelte u 0 4sB Eee HEHE 4 2 Methodische Grundlagen 44444444440Hnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnn 5 2 1 Durchf hrung der Literaturrecherche sssssesssserenneeeseeererrnnnresserrrrrnnnnneneeee 5 2 1 1 Verwendung des Programms Citavi 4 f r die Literaturverwaltung 5 2 1 2 Nutzung von Datenbanken uususssssssennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn 6 2 1 3 Systematik der Literatursuche 224444444000nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 7 2 2 Darstellung von Erosionsereignissen und erosionsgef hrdeten Fl chen auf dem Lehr und Versuchsbetrieb Gladbacherhof 7 2 3 Durchf hrung der feldexperimentellen Arbeit 444400ssnnns sr 8 2 3 1 Standort und Betriebsbeschreibung des Gladbacherhofes 8 2 3 2 Versuchsaufbau und durchf hrung 2 24442224444400RRnRRR nn 11 2 3 3 Erhebung der Pr fmerkmale 22444444400nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 13 2 3 4 Statistische AUsWwenNg 2 Es HR ri 14 Inhaltsverzeichnis 3 Stand des WISSENS rainei ai E ea E aa eE 15 3 1 Bodenerosion als Problematik in der heutigen Landwirtschaft 15 3 1 1 Bodenerosionsprozesse Einflussfaktoren und m gliche Sch den 15 3 1 2 Vorstellung von Modellen zur Absch tzung der Bodenerosion 21 3
200. setzungen erheblich sein k nnen nicht enthalten sind SCHWERTMANN et al 1990 Der Bodenerodierbarkeitsfaktor K der den j hrlichen Abtrag eines bestimmten Bo dens pro R Einheit auf dem Standardhang mit 22 m L nge 9 Gef lle und dauern der Schwarzbrache darstellt ist ein Ma f r die Erodibilit t eines Bodens und wird von einer Reihe an Bodeneigenschaften bestimmt F nf Bodeneigenschaften werden dazu verwendet die Erosionsgef hrdung der B den die von Boden zu Boden diffe riert hinreichend zu quantifizieren Diese sind Gehalt an der Korngr e 0 002 0 1 mm Schluff und Feinstsand Gehalt an der Korngr e 0 1 mm Sand abz g lich Feinstsand Gehalt an organischer Substanz Aggregatklasse und Durchl s sigkeitsklasse Charakteristisch f r diese Bodeneigenschaften ist dass sie sich lang fristig m glichst wenig bzw nur geringf gig ndern Die Kornfraktionen und die orga nische Substanz werden im Labor bestimmt F r die Aggregat und Durchl ssigkeits klassen werden die bei der Bodenkartierung blichen Gehaltsklassen zur Hilfe ge nommen Die Aggregatklasse ist in der Ackerkrume ermittelbar wohingegen sich die Durchl ssigkeitsklasse auf das ganze Profil bezieht Im K Faktor wird unter anderem auch der Steinbedeckungsgrad mit ber cksichtigt weil die auf der Bodenoberfl che vorhandenen Steine den K Faktor durch Minderung der Regentropfenenergie verklei nern Die Ermittlung der K Variablen kann entweder ber
201. sondern auch den kologischen Landbau Gerade die geographische Lage des Gladbacher hofes einem ko Landbaubetrieb birgt durch diverse Hanglagen auf Parzellen und Schl gen sowie durch die erosionsgef hrdeten B den mit einem hohen Schluffanteil ein hohes Ma an Gef hrdungspotenzial f r Bodenerosion bei Niederschlagsereig nissen In den Jahren 1992 2008 und 2012 traten so sehr heftige Erosionsereignisse auf die Anlass zur Suche nach L sungen gaben Aus konomischen kologischen und gesellschaftlichen Gr nden besteht hier noch ein dringender Handlungsbedarf 1 2 Zielsetzung und Forschungsfrage Mit der vorliegenden Arbeit ber das Thema Strategien zur Erosionsminderung beim Anbau von Silomais im kologischen Landbau werden die folgenden Ziele verfolgt 1 x Aufarbeitung des Wissenstandes zur Bodenerosion in Form einer umfangreichen Literaturrecherche um folgenden Fragen nachzugehen Wie entsteht Bodenerosion Welche Formen der Bodenerosion gibt es Welche Prozesse sind an der Bodenerosion beteiligt Welche Faktoren beeinflussen die Erosionsprozesse Welche Sch den k nnen durch Wassererosion f r die Landwirtschaft Umwelt und Gesellschaft entstehen Welche Methoden gibt es das Ausma von Bodenerosionen abzusch tzen Wo liegen die M glichkeiten bzw Vorteile und wo die Grenzen bzw Nachteile einzelner Erosionsprognosemethoden Welche Erosionsschutzma nahmen gibt es Wie wirkungsvo
202. stenzbedrohung Dennoch kam das Interesse an Bodenerosion und Bodenschutz erst Ende des 18 Jahrhunderts auf da Bodenerosion blicherweise ein schleichender Prozess ist und die negativen Auswir kungen in ihrer Gesamtheit h ufig erst w hrend l ngerer Experimente oder Beobach tungszeitr ume bemerkt wurden Im Laufe der Zeit entwickelten die Menschen dann verschiedenartige Erosionsschutzstrategien um einer Bodendegradation entgegen zuwirken und Umweltbelastungen abzumildern Dabei war das Bewusstsein f r die Notwendigkeit des Bodenschutzes abh ngig von der nat rlichen und soziokulturellen Situation sowie in jeder Kultur und Epoche anders In Gebieten in denen der Boden schutz in traditionelle Bodenbearbeitungssysteme integriert oder die Bewirtschaftung entsprechend angepasst wurde und der Boden zudem weniger erosionsanf llig war konnte das Ackerland ber lange Zeit nachhaltig bewirtschaftet werden Erosionsan f lligere und weniger sorgsam bearbeitete B den in anderen Gegenden sind hinge gen relativ schnell durch Erosion in Folge der Degradation und Devastierung zerst rt worden DOTTERWEICH 2013 Einleitung Gegenw rtig l sst sich die Zunahme der Bodenerosion durch Wasser infolge gerin ger Bodenbedeckung durch zunehmenden Anbau von Kulturen wie beispielsweise Silomais als Energiepflanze f r Biogasanlagen ATTENBERGER 2010 DEUMLICH 2009 und verst rkter Bodenverdichtung durch Intensivierung der Bodenbearbeitung SCHWERTMANN et a
203. ster zeitlicher und r um licher Aufl sung am jeweiligen Standort f r eine Kalkulation des kurzfristigen Erosi onsrisikos zu dokumentieren und auf die gel ufigen langzeitbezogenen Mittelwert prognosen zu verzichten AURESWALD 1996 DEUMLICH 1999 SEUFFERT 1998 Ein Regenfall kann n mlich selbst auf kleinstem Raum variieren GOODRICH et al 1995 R TTIMANN et al 1995 f hren ebenfalls an dass auch innerhalb scheinbar homogener Felder Oberfl chenabfluss und Bodenverlust aufgrund nat rlicher Stand ortbedingungen erheblich schwanken k nnen Diese r umliche Variabilit t wird h u fig in Feldmessungen zur Bodenerosion vernachl ssigt Weil sich die Bedingungen sowohl im Raum als auch mit der Zeit ndern ist es oft schwierig die Prozessgr en unter Feldbedingungen mit einer zufriedenstellenden zeitlichen und r umlichen Auf l sung zu erfassen R TTIMANN et al 1995 Die Modellierung der zeitlichen und r umlichen Schwankungen bei der Bodenerosion innerhalb einer Landschaft ist nach Meinung von KINNELL 2001 dagegen entscheidend f r die Bestimmung der On Site und Off Site Effekte der Landnutzung Um eine ausreichende Datenbasis f r die r umlich zeitlich variablen Faktoren zu ge winnen f hrte PRASUHN u a in 2009 2010 und 2011 ein Erosions Langzeitmoni toring im freien Feld sog feldbezogene Erosionsschadenskartierung durch PRA SUHN 2009 2010 2011 ist der Ansicht dass nur ein Langzeit Monitoring ber zahlreiche
204. t Stunde Hektar Herausgeber Hochschulrechenzentrum International Standard Book Number Internationale Standardbuchnummer Justus Liebig Universit t Gie en Kilogramm KlNematic EROsion Simulation Kilometer K rner Kuratorium f r Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft Liter Limburg Soil Erosion Model Luzerne Kleegras Gemenge Least Significant Difference Kleinste Signifikante Differenz Meter Quadratmeter Milligramm Milliliter Millimeter Ammonium Mineralischer Stickstoff Summe aus Nitrat und Ammoniumstickstoff Nitrat Field scale water quality model Portable Document Format trans portables Dokumentenformat Relativer Bodenabtrag Revised Universal Soil Loss Equation Seite n siehe sogenannt Sommerweizen Standard Error Standardfehler S U Tab TM US USA USLE usw NN v a vgl VPN WEPP WR WW z B ZF Abk rzungsverzeichnis siehe unten Tonne Tabelle Trockenmasse Untersaat United States of America Universal Soil Loss Equation und so weiter ber Normal Null vor allem vergleiche Virtual Private Network Water Erosion Prediction Project Winterroggen Winterweizen zum Beispiel Zwischenfrucht zum Teil Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abbildungen im Text Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb 2 1 2 2 2 3 2 4
205. t einem Zwischenfruchtanbau k nnen noch weitere Probleme einhergehen Zum Beispiel f hren gro e Strohmengen bei Trockenheit im Sp tsommer zum Miss lingen der Zwischenfruchtsaat und zur Verungrasung Auch zieht die zu langsame Erw rmung und Abtrocknung des Oberbodens bzw Saatbettes unter einer zu dicken Mulchlage im Fr hjahr ebenso wie au ergew hnliche Bodenverh ltnisse bei einer sehr sp ten Hackfrucht oder Maisernte im Herbst unerw nschte negative Ergebnis se nach sich KREITMAYR amp MAYR 2010 Die Pflanzung einer Winterzwischenfrucht zur Reduktion von Runoff und Erosion se hen LALOY amp BIELDERS 2010 als hochwirksam an So konnte in ihrer Studie der 83 Diskussion Runoff um 95 und der Bodenverlust sogar um 99 reduziert werden Selbst eine Bodenbedeckung von unter 30 war noch effektiv genug um die Runoff und Erosi onsraten niedrig zu halten Laut den Autoren ist daher die Aussaat einer Zwischen frucht nach der Maisernte zu empfehlen Es ist jedoch zu beachten dass nur wenige Zwischenfruchtarten z B Winterroggen und Weidelgras nach der Maisernte Ende September bis Anfang Oktober so sp t noch ges t werden k nnen weil deren Wachstum aufgrund der niedrigen Temperaturen zu dieser Jahreszeit meist einge schr nkt ist Dies begrenzt auch die Erosionsschutzwirkung ber den Winter erheb lich Daf r bewirken die Zwischenfr chte eine sehr gute Schutzwirkung im Fr hjahr wenn sie ihren Wachstumsprozess nach der kalt
206. t einer Minimalbodenbearbeitung und Direktsaat im Maisan bau verglich Dazu wurde die Saatbettqualit t Bodenbedeckung Verunkrautung und Maisentwicklung vom Wachstumsbeginn bis zur Ernte analysiert Im Studienergebnis war bei der Streifenbearbeitung nicht nur der Vegetationsbewuchs h her und folglich der Bodenabtrag gegen ber der Minimalbodenbearbeitung geringer sondern auch der Biomasse und Kornertrag hnlich hoch weil sich der Mais nach der Streifensaat schnell und gleichm ig entwickelte und durch die angestrebte Pflanzendichte das Ausma der Verunkrautung eingegrenzt war Zu ber cksichtigen war dabei dass die tats chliche Wirkung der Bearbeitungstechnik auf den Maisertrag die sehr von der Bestandsbildung ausgehend vom Feldaufgang abhing je nach Bodentyp jahreszeit lichem Klima und Pflanzenart variierte TREVINI et al 2013 85 Diskussion 6 8 Interpretation der Ergebnisse der feldexperimentellen Arbeit Die Forschung zum Maisanbau auf dem Gladbacherhof reicht bis in die 90er Jahre zur ck Bereits damals wurden aufgrund der Diskussion ber die Vorteile effiziente Verwertung der Sonnenenergie bei der Fotosynthese immense Wuchskraft energie reicher Futterlieferant sowie Nachteile und Grenzen sp te Aussaat d rftige Boden bedeckung als auch ber M glichkeiten Anbau von Winterzwischenfr chten des Maisanbaus in einer Studie von GERMEIER 1997 die Effekte verschiedener Zwi schenfr chte bzw legumer Beisaaten und M
207. t sich die ABAG nach SCHWERTMANN et al 1990 wie folgt ab A RxKxLxSxCxP Diese Variablen bedeuten A Langj hriger mittlerer j hrlicher Bodenabtrag in t ha a als zu errechnende Gr e R Regen und Oberfl chenabflussfaktor K Bodenerodierbarkeitsfaktor L Hangl ngenfaktor S Hangneigungsfaktor C Bedeckungs und Bearbeitungsfaktor P Erosionsschutzfaktor Der Regen und Oberfl chenabflussfaktor R als ein Ma f r die gebietsspezifische Erosionskraft Erosivit t der Niederschl ge errechnet sich aus der kinetischen Ener gie und der Niederschlagsintensit t aller erosionswirksamen Einzelregen w hrend des Jahres In den R Faktor gehen infolgedessen sowohl die Regenenergie als auch die Niederschlagsmenge ein indem das Produkt aus der aufaddierten Fl chendichte der kinetischen Energie eines erosiven Niederschlages und seiner maximalen 30 Minuten Intensit t I30 gebildet wird Von erosiven Niederschl gen spricht man wenn diese mindestens 10 mm erreichen oder bei unter 10 mm eine Iso Intensit t von ber 10 mm h erzielen Einzelregen sind Regen die weniger als sechs Stunden auseinan der liegen F r die ABAG werden ber einen l ngeren Zeitraum m glichst mehr als zehn Jahre gemittelte R Faktoren verwendet da der R Faktor von Jahr zu Jahr sehr 22 Stand des Wissens viel st rker variiert als der Gesamtniederschlag Zu ber cksichtigen ist ferner dass im R Faktor Erosionen durch Schmelzwasser die unter gewissen Voraus
208. talt f r Landwirtschaft LfL Hrsg Erosionsschutz Aktuelle Herausforderung f r die Landwirtschaft 8 Kulturlandschaftstag Freising Weihenstephan 23 03 2010 Schriftenreihe der Bayerischen Landesan stalt f r Landwirtschaft 3 S 63 74 Schneider F Steiger D Ledermann T Fry P Rist S 2012 No tillage farming co creation of inno vation through network building In Land Degrad Dev 23 3 S 242 255 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 1dr 1073 zuletzt gepr ft am 28 05 2014 Schr der R Auerswald K 2000 Modellierung des Jahresgangs der verschl mmungsinduzierten Ab flussbildung in kleinen landwirtschaftlich genutzten Einzugsgebieten Modelling the Seasonal Varia tion of a Seal induced Runoff Generation in Small Agricultural Catchments In Zeitschrift f r Kultur technik und Landentwicklung 41 4 S 167 172 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 2000_Schroeder KuL pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Schulz F 2012 Vergleich kologischer Betriebssysteme mit und ohne Viehhaltung bei unterschiedli cher Intensit t der Grundbodenbearbeitung Effekte auf Fl chenproduktivit t Nachhaltigkeit und Umweeltvertr glichkeit Comparison of organic farming systems with and without lifestock raising at different intensities of primary soil tillage Dissertation Justus Liebig Universit t Gie en Institut f r Pflanzenbau und Pflanzenz cht
209. tein L Flugsand Braunerden aus m chtigeren Flugsanddecken Braunerden Parabraunerden Pelosol Braunerden und Pelo sole aus Deckschichten in Ober bis Mittelhanglage Braunerden Parabraunerden Regosol Braunerden aus gering m chtigen Deckschichten in Mittel bis Unterhanglage Braunerden Parabraunerden aus m chtigeren Deckschichten L L lehm Flie erden gt 100 3 1 4 Braunerden Parabraunerden aus m chtigeren Deckschichten L L lehm Flie erden in Unter bis Mittelhanglage sowie auf weitfl chigen rtlich schwach geneigten Verebnungen 115 Anhang Tab T 3 Allgemeine acker und pflanzenbauliche Erosionsschutzma nahmen Nutzungs nderung Ganzj hrige Bodenbe Umwandlung von deckung hohe Infilltra Ackerland in Gr nland tionskapazit t und Aggre als bester Erosions gatstabilit t durch Viel schutz zahl an Bodenlebewesen Fruchtfolgegestaltung Vielf ltige Fruchtfolge mit und Fruchtartenaus mehrj hrigem Ackerfutter wahl wenigen Reihenkulturen wie Mais mehr erosions mindernden Winter und wengier erosionsf rdern den Sommerkulturarten Zwischenfruchtanbau Gew hrleistung des und Anbau von Unter Erosionschutzes durch saaten Futter und Sicherstellung einer hohen Gr nd ngungs Bodenbedeckung ohne pflanzen ber Winter zus tzliche Arbeitsg nge abfrierende Frucht beim Untersaatenanbau arten m glichst mit und gleichzeitig Erh hung pflugloser Bestellung de
210. ter http erosiontagung funpic de zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Germeier C U 1997 M glichkeiten und Grenzen des Anbaus von Winterzwischenfr chten und der Anwendung von Verfahren reduzierter Bodenbearbeitung im kologischen Maisanbau In U K pke und J A Eisele Hrsg Beitr ge zur 4 Wissenschaftstagung zum kologischen Landbau 3 4 M rz 1997 an der Rheinischen Friedrich Wilhelms Universit t Bonn Berlin K ster Schriftenreihe Institut f r Organischen Landbau 4 S 403 409 Gisler S Liniger H P Prasuhn V 2011 Erosionsrisikokarte im 2x2 Meter Raster ERK2 In Agrarfor schung Schweiz 2 4 S 148 155 Online verf gbar unter http www agrarforschungschweiz ch artikel deckblatt_pdfd_27 pdf page 4 zuletzt gepr ft am 20 09 2013 Gobin A Jones R Kirkby M Campling P Govers G Kosmas C Gentile A R 2004 Indicators for pan European assessment and monitoring of soil erosion by water In Environmental Science amp Policy 7 1 S 25 38 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j envsci 2003 09 004 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 101 Literaturverzeichnis Goodrich D C Faures J M Woolhiser D A Lane L J Sorooshian S 1995 Measurement and analysis of small scale convective storm rainfall variability In Journal of Hydrology 173 1 4 S 283 308 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 0022 1694 95 02703 R zuletzt gepr ft am 02 05 2014 Gover
211. tersaaten im Maisbestand zur Erh hung des Bodendeckungsgrads und gleichzeitig Minderung der Erosionsgefahr wird gepr ft Dazu werden einige Ertragsparameter und der Nmin Gehalt erhoben Diese gewonnenen Parameterdaten werden in einer einfaktoriellen Varianzanalyse ausgewertet und hinsichtlich ihrer Effektivit t miteinander verglichen 4 Methodische Grundlagen 2 Methodische Grundlagen 2 1 Durchf hrung der Literaturrecherche Diese Arbeit befasst sich im theoretischen Teil mit dem Stand des Wissens zu dem gro en Themenkomplex der Bodenerosion In diesem Kapitel wird vorab die Vorge hensweise der Literaturarbeit beschrieben Hierzu werden das verwendete Literatur verwaltungsprogramm und das Bibliothekssystem der Universit t Gie en vorgestellt sowie die verwendeten Datenbanken und genutzten Rechercheseiten erw hnt Ab schlie end wird in Kurzform das Prinzip der speziellen Fachliteratursuche dargestellt Die Ergebnisse der Literaturrecherche werden im Abschnitt 3 vorgestellt und die Fort schritte bis zum derzeitigen Wissensstand ber Erosion dargelegt 2 1 1 Verwendung des Programms Citavi 4 f r die Literaturverwaltung F r die Verwaltung der Literatur wurde das f r alle Universit tsangeh rigen kosten freie deutschsprachige Softwareprogramm Citavi genutzt Dieses Programm ist be sonders hilfreich und praktisch f r die Sammlung und die richtige Zitation einer gro Ben Anzahl bibliografischer Daten und deren Kategorisierun
212. tgemenge abfrierend aus Sommerwicke und lrettich keine Herbstfurche intensive mechanische Pflege Sommerzwischenfruchtgemenge abfrierend aus Sommerwicke und lrettich keine Herbstfurche reduzierte mechanische Pflege 93 Zusammenfassung Winterzwischenfrucht nicht abfrierend Inkarnatklee ohne Herbstfurche Zwi schenfrucht zur Futternutzung Winterzwischenfrucht nicht abfrierend Wei klee ohne Herbstfurche Zwischen fruchtaufwuchs als Mulchauflage Im Hauptversuchsjahr 2013 erfolgte die Bodenprobenentnahme die Silomaisaussaat und ernte mit der Ertragsparametererhebung Die Ergebnisse der Ertragsgr en und Bodenprobendaten k nnen folgenderma en zusammenfasst werden 1 Die Trockenmasseertr ge der Maisgesamtpflanzen und deren Kolben waren bei der Fr ssaat von Silomais in Inkarnatklee signifikant am h chsten Der Gesamt pflanzenertrag von gut 200 dt ha lag 14 5 ber demjenigen der Kontrolle von ca 175 dt ha Im Kolbenertrag wurde die Kontrolle von der Inkarnatkleevariante um rund 24 dt ha bzw um 23 5 bertroffen Die Maispflanzen befanden sich bei den zwei Fr ssaaten in die abfrierenden Sommerzwischenfr chte sowohl im Sprossmassen als auch im Kolbenertrag auf dem gleichen Ertragsniveau wie die Kontrolle Die Ertragsleistung der Fr ssaat des Silomaises in den Wei klee war mit weniger als 150 dt ha im Gesamtertrag um rund 15 26 dt ha und mit 94 dt ha im Kol benertrag um 7 6 7 8 dt ha etwas sch
213. tion based on rainfall disaggre gation In Journal of Hydrology 436 437 S 102 110 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j jhydro1 2012 03 001 zuletzt gepr ft am 23 09 2013 Kagerer J Auerswald K 1997 Erosionsprognose Karten im Massstab 1 5000 f r Flurbereinigungs verfahren und Landwirtschaftsberatung Freising Bayerische Landesanstalt f r Bodenkultur unf Pflan zenbau Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1997_Kagerer pdf zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Kainz M 2007 Ist die Allgemeine Bodenabtragsgleichung geeignet den Bodenabtrag in kologi schen Lanbausystemen zu beschreiben In K J H lsbergen Hrsg Bewertung kologischer Betriebs systeme Bodenfruchtbarkeit Stoffkreisl ufe Biodiversit t Beitr ge zum KTBL Fachgespr ch System bewertung im kologischen Landbau vom 14 bis 15 April 2005 in Freising Darmstadt KTBL KTBL Schrift 458 S 13 23 Kainz M Auerswald K V hringer R 1992 Comparison of German and Swiss Rainfall Simulators Utility Labour Demands and Costs In Zeitschrift f r Pflanzenern hrung und Bodenkunde 155 1 S 7 11 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1002 jpIn 19921550103 zuletzt gepr ft am 10 09 2013 Kainz M Siebrecht N Reents H J 2009 Wirkungen des kologischen Landbaus auf Bodenerosion In J Mayer T Alf ldi F Leibner D Dubois et al Hrsg Werte Wege Wirkung
214. tliche Variabilit t im Auftreten von Bodenerosion ausl senden Einzelniederschlagsereignissen vor F r das Erosionsrisiko entscheidend ist das Zusammentreffen eines erosiven Ereignisses mit einem mehr oder weniger bedeckten bearbeiteten und trockenen Ackerboden FIENER et al 2013 LESER et al 1998 MEUSBURGER et al 2012 PRASUHN 2009 RIPPEL 2010 ROGLER amp SCHWERTMANN 1981 SCHMIDT 2010 Die Schutzwirkung eines ber Sommer gut entwickelten Maisbestandes von bis zu 2 5 Metern H he ist gegen ber einem Mulch aus abgestorbenen Zwischenfr chten wesentlich geringer AUERSWALD 1998a Zudem ist der Maisanbau mit einer ho hen Nitrat Auswaschungsgefahr verbunden Der Umbruch von Gr nland die unvoll st ndige Aufnahme des vor und zu Beginn der Maissaat applizierten D ngerstick stoffs eine zu hohe Menge an zur ckgef hrter Biogasg lle sowie die bei Nieder schlag ausgewaschenen und bei Bodenerosion mit dem Sediment in Gew sser ab geschwemmten Stickstoffmengen sind die wesentlichen Gr nde daf r ATTENBER GER 2010 ATTENBERGER 2010 kommt deshalb zu dem Schluss dass sich der Anbau von Mais u erst negativ auf den Schutz des Bodens oberirdischer Gew s ser und des Grundwassers auswirkt Die hohe Erosionsgef hrdung durch den Silomaisanbau erkannten schon AUERS WALD et al in 1986 Sie machten den Umbruch von Kleegrasfl chen bei gleichzeiti ger Expansion des Maisanbaus f r die Steigerung des Erosionsausma es auf Ackerb den ver
215. twas leichter verschl mmen und der Oberfl chenab fluss schneller eintreten kann AUERSWALD 1998a AUERSWALD et al 1996 Untersuchungen zu weiteren Schutzma nahmen zeigen dass an steilen H ngen die Anlage dichter Hecken besonders in Kombination mit einer Mulchdecke oder von Terrassen und Steinw llen bzw in Tieflagen von begr nten Abflussbahnen englisch grassed waterways den Abfluss mit den darin transportierten Sedimenten abfan gen kann Jedoch haben solche Ma nahmen in der Regel eine geringere Erosions schutzwirkung als z B eine vollst ndige Bodenbedeckung oder reduzierte Boden bearbeitung und sind zudem teilweise mit nicht unerheblichen Kosten verbunden Sie sollten daher lediglich als Erg nzung oder als letztes Mittel der Wahl z B wenn 33 Stand des Wissens nicht gen gend Pflanzenr ckst nde vorhanden sind oder diese aus Management gr nden durch intensive Bodenbearbeitung mit dem Pflug beseitigt werden m ssen mit den anderen ackerbaulichen Pr ventionsma nahmen eingesetzt werden AU ERSWALD amp SCHR DER 2001 DEUMLICH et al 2006 FIENER amp AUERSWALD 2006a und 2006b RODRIGUEZ 1997 SCHEFFER et al 2010 Einen berblick ber die Vielzahl und Vielfalt an Erosionsschutzma nahmen bieten vier Tabellen im Anhang in Anlehnung an BRAND SASSEN 2004 FRIELINGHAUS 1998 FRIELINGHAUS amp SCH FER 1999 und GEHRING 2014 Diese Schutz methoden sind entsprechend in die vier Rubriken Erosionsschutz
216. uerswald K Klaghofer E Blum W E H 1995 Erosivit t von Niederschl gen Ein Ver gleich sterreich Bayern Rainfall Erosivity A Comparison Austria Bavaria In Zeitschrift f r Kultur technik und Landentwicklung 36 S 304 308 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 1995_Strauss KuL pdf zu letzt gepr ft am 11 09 2013 Tetzlaff B Friedrich K Vorderbr gge T Vereecken H Wendland F 2013 Distributed modelling of mean annual soil erosion and sediment delivery rates to surface waters In CATENA 102 S 13 20 On line verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j catena 2011 08 001 zuletzt gepr ft am 22 09 2013 Trevini M Benincasa P Guiducci M 2013 Strip tillage effect on seedbed tilth and maize production in Northern Italy as case study for the Southern Europe environment In European Journal of Agrono my 48 S 50 56 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j eja 2013 02 007 zuletzt gepr ft am 29 07 2014 Vente J de Poesen J 2005 Predicting soil erosion and sediment yield at the basin scale Scale issues and semi quantitative models In Earth Science Reviews 71 1 2 S 95 125 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j earscirev 2005 02 002 zuletzt gepr ft am 28 09 2013 Verheijen F G A Jones R J A Rickson R J Smith C J 2009 Tolerable versus actual soil erosion rates in Europe In Earth Science Revie
217. uffolgenden Studie von KAINZ et al 2009 werden diese Besonderhei ten der kologischen Wirtschaftsweise carry over Effekt st rkere Verwendung von Wirtschaftsd ngern wie Stallmist restriktive Kaliumd ngung Verzicht auf chemische Pflanzenschutzmittel h here Humusgehalte des Bodens und anderer Entwicklungs bzw Bedeckungsverlauf einzelner Kulturarten deren modifizierenden Wirkungen auf die Bodenerosion mit der ABAG unzureichend ber cksichtigt werden nochmals aufgef hrt und in Erg nzung der Einfluss des Unkrautmanagements mit einbezogen Zum einen werden im kologischen Landbau h ufiger mechanische Unkrautregulie rungsma nahmen durchgef hrt die zur vor bergehenden Bodendestabilisierung und zur Schaffung transportierbaren Bodenmaterials an der Oberfl che mit der Konse quenz einer erh hten Erosionsgefahr f hren Zum anderen tr gt der h here Un krautbesatz durch ausbleibende Herbizid Applikationen zur Bodenbedeckung und Infiltrationskapazit t bei KAINZ et al 2009 Solche modifizierenden Effekte die vom kolandbau ausgehen werden bei der Be rechnung des Bodenabtrages mit der ABAG also nur unzureichend einbezogen Dies liegt zum Teil an fehlenden Forschungsergebnissen sowie an der Komplexit t des 45 Stand des Wissens Wirkungsgef ges Wechselwirkungen zwischen Anbausystem Kulturarten mit ihrem Entwicklungs und Bedeckungsverlauf Bodenbearbeitung D ngung und Unkraut management sind im Erosionsmodell nicht entha
218. ufwand Ersatz von Saatgut D nger etc und Beseitigung ent standener Sch den Bewirtschaftungser schwernisse durch die On Site Sch den Diskussion konomische Sch den durch Bodenerosion Ertragsminderungen auf erodierten Stellen stetiger Verlust der Bodenfruchtbarkeit Arbeits und Ger te Kosten Melioration nderung bis hin zur Aufgabe der Nutzung vormals wirtschaftlich rentabler Ackerst cke Wertminderung der erodierten Fl chen Pachtpreisreduktion Off Site Sch den langfristig Wertminderung der Ertragsminderungen auf anderen Fl chen Kosten und Aufwand auf anderen Fl chen Ersatzleistungen und Schadensbeseitigung Gew ssersch digung Eutrophierung durch Sediment und Stoff Eintr ge D nger etc Kosten zur R umung besch digter Gr ben Wege Stra en Bau Kulturlandschaft mit negativen Folgen f r die Tourismusbranche Fl chenheterogenit t werke und Vorfluter Abb 6 1 Schematische Darstellung der konomischen Sch den durch Erosion des Bodens ver ndert nach BRAND SASSEN 2004 S 14 6 4 Beurteilung der zur Erosionsabsch tzung anwendbaren Modellans tze Der Aufwand f r die Quantifizierung der Bodenerosion um die Effekte der Landbe wirtschaftung auf das Erosionsgeschehen und das damit verbundene Gef hrdungs potenzial zu prognostizieren ist sehr gro Dies ist u a in den vielen Einflussfakto ren mit ihrem unterschiedlich starken Einfl
219. ulation data on arable soils In Journal of Hydrology 409 1 2 S 395 406 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j jhydro1 2011 08 034 zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Flacke W Auerswald K Neufang L 1990 Combining a modified Universal Soil Loss Equation with a digital terrain model for computing high resolution maps of soil loss resulting from rain wash In CA TENA 17 4 5 S 383 397 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 0341 8162 90 90040 K zuletzt gepr ft am 06 09 2013 FOCUS Online 16 07 2014 Folgen des Klimawandels Gewitterserie ber Mittelhessen Online verf g bar unter http www focus de regional offenbach am main folgen des klimawandels gewitterserie ueber mittelhessen_id_3994950 html zuletzt gepr ft am 08 08 2014 Foster G R Toy T E Renard K G 2003 Comparison of the USLE RUSLE1 06 and RUSLE2 for appli cation to highly disturbed lands In First Interagency Conference on Research in Watersheds 27 30 Oktober US Department of Agriculture S 154 160 Online verf gbar unter http www tucson ars ag gov icrw proceedings foster pdf zuletzt gepr ft am 29 07 2014 Freyer B Hrsg 2003 kologischer Landbau der Zukunft Beitr ge zur 7 Wissenschaftstagung zum kologischen Landbau von 24 26 Februar 2003 1 Aufl Wien Universit t f r Bodenkultur Institut f r kologischen Landbau Frielinghaus M 1998 Bodenschutzprobleme in Ostdeutschland In G Richt
220. ulchsaatsysteme mit einer minimalen Bodenbearbeitung auf die Maisentwicklung untersucht Dabei erwiesen sich Mulch saatverfahren mit Leguminosenzwischenfr chten v a Zottelwicke die als Gr nd n gung auf dem Feld verblieben am geeignetsten Die Vorteile des Mulchsaatverfah rens waren ein besserer Bodenschutz h here Zwischenfruchtertr ge und damit voll st ndigere Stickstoffbindung sowie geringere Sch den durch Kr henfra und gestei gerte Nachfruchtertr ge Die Nachteile lagen in dem vermehrten Unkrautaufkommen w hrend der fr hen Entwicklungsphase des Maises mit der Folge eines geringeren Ertrages als auch in einer verz gerten Abreife deren Ursache auf eine geringere und verlangsamte Mineralisationsleistung des Bodens zur ckgef hrt wurde GER MEIER 1997 Als Reaktion auf die in letzter Zeit h ufiger auftretenden Erosionsereignisse auf dem Lehr und Versuchsbetrieb Gladbacherhof wurde im Jahr 2012 mit einem Versuch zum erosionssch tzenden Silomaisanbau begonnen und im folgenden Jahr Ertrags und Bodenparameter erhoben Dem orts blichen Anbau von Silomais mit Pflugfurche wurden verschiedene bodenschonendere Fr ssaatsysteme Fr ssaat nach Winter weizenuntersaat in ein abgefrorenes Sommerzwischenfruchtgemenge oder in nicht abfrierende Winterzwischenfr chte aus Inkarnat oder aus Wei klee gegen berge stellt Die Ergebnisse aus Kapitel 5 k nnen wie folgt interpretiert werden Die Ergebnisse der Ertragsparameter lassen
221. ulyoseyy waq Hepagei usug Joyeiznpa yeyanynpoudsyagiy pun Bumsiajuayoe 4 aJygyso siusedssgylazsylaguv pun usJsoy BunnequsapuagoT uoneindodwinmus ay pun y J p soyleya snwnH s p Bunss lajs u pog s p UEBOULIEABJJEUJOISIJEN SalBSsaq abenuleyojspeyas pun YoISIYEN yo np Bunjsejsquassemas ala unNa SINyLWIWEIUOS Ya np uepeyag JaBIus ujapuznyosu zued pun uepoquayoy ue JsnuoN Jels ule a1IS UO UOA BunJapu una uSPOqJEJUN u p u ByoelLIagO Jap UO s assey sap BunsyaisioN ausjjeuyas Nayys nepssnua ay ue uswsdelyssiepein Jayoy uoneayuj asassaq eyinunuoyuslod WEISsASUSJ04 Ss pu y fyonp luapoqua un u p u I0gQ WOA sajlgejs sSjeyINe Sybissejysinpyn alyoy a yay egjezinmyaung s ss q u pgyos nynysu pog Auapue pun us unysIpJsapeyos Ja ua Neyueguyejog S1assag eybiyejBeil ayeyoy BunjsnuyuaA pun Bunwwelyasia isqnue o yaybiyejspuejsiapim PAYQU aye a 6Beuapog Jap JeNIgeIS a1ayyo B nANAJSIELWINIYy UYI usyeyssus lauspog Jap BunsssaquoN uabejyosiopa n euagouy yy U ANISOJ Jon ZINYOS EEG ENEI AITE To TATE e EEIE E N HOA SYEWYONS A9PO uU puULZJSYINJU ZUL d U U SSLJ q SysejpIagouspog Jap JNe yw jeespjaug 19P pun BunysqJesquspog USPUB191AI9SUOY Jap Zjla y9eN PUN N Sya nequayay Ackerbauliche Vorteile und Nachteile der konservierenden Bodenbe Abb A 3 irektsaat arbeitung und der D
222. und DGP Anbau nachwachsender Rohstoffe Wirkungen auf Bodeneigenschaften Funktionen und Emissionen in Bezug auf Klima und Gew sserschutz M ncheberg 7 8 9 2010 Berichte der DBG Online verf gbar unter http eprints dbges de 515 zuletzt gepr ft am 19 09 2013 Xu L Xu X Meng X 2013 Risk assessment of soil erosion in different rainfall scenarios by RUSLE model coupled with Information Diffusion Model A case study of Bohai Rim China In CATENA 100 S 74 82 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j catena 2012 08 012 zuletzt gepr ft am 23 09 2013 Zeiger M Fohrer N 2009 Impact of organic farming systems on runoff formation processes A long term sequential rainfall experiment In Soil and Tillage Research 102 1 S 45 54 Online verf g bar unter http dx doi org 10 1016 j still 2008 07 024 zuletzt gepr ft am 12 09 2013 Zhang H Yang Q Li R Liu Q Moore D He P Ritsema C J Geissen V 2013 Extension of a GIS procedure for calculating the RUSLE equation LS factor In Computers amp Geosciences 52 S 177 188 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j cageo 2012 09 027 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 Zhou Z C Shangguan Z P 2008 Effect of Ryegrasses on Soil Runoff and Sediment Control In Pe dosphere 18 1 S 131 136 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 S1002 0160 07 60111 8 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 111 Anhang Anhang N
223. und Dokumentationssysteme des mit einem Bordcomputer ausgestatte ten Schleppers sowie fortschrittlichere S ger te bef higen bei der Aussaat im Fr h ling zu einem fehlerfreien Nachfahren der im Vorjahr bearbeiteten lokalisierten und vermerkten Abschnitte KREITMAYR amp MAYR 2010 Entgegen der weiten Verbreitung der Streifenlockerung in bersee aufgrund der be obachteten kologischen landwirtschaftlichen und konomischen Vorteile ist jene konservative Technik aus der Gruppe der konservierenden Bodenbearbeitungsver fahren bei denen die Ackerkrume nicht mit dem Pflug gewendet und Ernter ckst n de zur Bedeckung von mindestens 30 des Bodens auf der Oberfl che belassen werden in Europa erst k rzlich berhaupt erh ltlich TREVINI et al 2013 Erste Versuche zum Strip Tillage in Deutschland lassen DEMMEL et al 2010 ein gro es Potenzial der Streifenbearbeitung als boden und wasserschonende Alterna tive bzw Weiterentwicklung der Mulchsaat bei Reihenkulturen wie Mais und Zucker r ben erkennen Sie sehen allerdings beim praktischen Einsatz noch gro en For schungsbedarf und haben daher im Jahr 2009 in Bayern ein Streifensaat Projekt zur Untersuchung der technischen M glichkeiten und der Einfl sse auf den Bodenwas serhaushalt begonnen Weil bisher Strip Tillage im Ackerbau in Italien nicht bekannt war wurde von TREVI NI et al 2013 in der Po Ebene eine Studie durchgef hrt die das Verfahren der Streifenbearbeitung mi
224. und Landnutzungen ermittelt werden kann DEUM LICH et al 2006 Angesichts des schlichten Aufbaus der ABAG wurde und wird sie ber die Jahre selbst immer wieder ausgebaut und st ndig an weitere Voraussetzun gen adaptiert AUERSWALD amp SCHERTMANN 1988 Hieraus erschlie t sich dass diese Erosionsgleichung und ihre Anwendersoftware App trotz ihrer Schwachpunk te keine M glichkeit der Berechnung linearer und durch Schneeschmelze ausgel s ter Erosionsformen sowie von Off Site Sch den noch am besten f r die landwirt schaftliche Praxis und Beratung geeignet ist Dies spiegelt sich JEBARI et al 2012 zufolge in der Tatsache wider dass seit mehreren Jahrzehnten die USLE und in j ngster Zeit auch die RUSLE von RENARD et al 1997 die am h ufigsten ange wandten Modelle zur Sch tzung des j hrlichen Bodenverlusts aus der Regenerosivi t t Topografie und Landnutzung sind ZHANG et al 2013 sehen in der einfachen robusten Struktur der Gleichungen sowie in ihren Erfolgen bei der Vorhersage der durchschnittlichen langfristigen Erosion auf gleichf rmigen H ngen oder Feldeinhei ten die Hauptgr nden daf r weshalb die USLE und die verbesserte USLE ungeach tet ihrer M ngel und Grenzen noch immer die gebr uchlichsten Gleichungen zur Ab sch tzung der potenziellen Bodenerosion sind PRASUHN et al 2013 begr nden 71 Diskussion ebenfalls die weite Verbreitung dieser Gleichungen mit den geringen Daten und Re chenanforderunge
225. ung I Professur f r Organischen Landbau Online verf gbar unter http geb uni giessen de geb volltexte 2012 9058 zuletzt gepr ft am 11 09 2013 Schwertmann U Vogl W Kainz M 1990 Bodenerosion durch Wasser Vorhersage des Abtrags und Bewertung von Gegenmassnahmen 2 Aufl Stuttgart Ulmer Seuffert 1998 Zukunftsperspektiven der Bodenerosionsforschung In G Richter Hrsg Bodenero sion Analyse und Bilanz eines Umweltproblems Darmstadt Wissenschaftliche Buchgesellschaft S 152 167 Siebrecht N 2010 Indikatorengest tzte Analyse der Erosionsgef hrdung und des Biodiversit tspo tenzials als Grundlage des Nachhaltigkeitsmanagements landwirtschaftlicher Betriebssysteme Disser tation Technische Universit t M nchen Lehrstuhl f r kologischen Landbau und Pflanzenbausysteme 1 Aufl Berlin K ster Weihenstephaner Schriften kologischer Landbau und Pflanzenbausysteme Bd 1 Siebrecht N Kainz M 2009 Wirkungen des kologischen Landbaus auf Bodenerosion Beitrag 3 Eignung bestehender Methoden Defizite und Anpassungsbedarf In J Mayer T Alf ldi F Leibner D Dubois et al Hrsg Werte Wege Wirkungen Biolandbau im Spannungsfeld zwischen Ern hrungs sicherung Markt und Klimawandel Beitr ge zur 10 Wissenschaftstagung kologischer Landbau Z rich 11 13 Februar 2009 Berlin K ster S 75 78 Online verf gbar unter http orgprints org 14386 1 Siebrecht_14386 pdf zuletzt gepr
226. unterteilt s Tab 2 1 Die Zupachtung der Fl chen des ca 5 km entfernten Betriebes Berger in Elkerhausen erfolgte 1996 Alle Betriebsfl chen sind voll arrondiert Das Nutzfl chen verh ltnis ist rund 41 Ackerland zu 59 Gr nland und das Ackerfl chenverh ltnis liegt bei etwa 47 Getreide 38 Leguminosen inklusive Rotationsbrache und 15 Hackfr chte SCHULZ 2012 SOMMER 2010 Mit einem Viehbesatz um die 1 0 GV ha Landfl che beherbergt der Gladbacherhof sowohl 90 schwarzbunte Milchk he mit dem Zuchtziel Lebensleistung und einer Milchleistung von etwa 7710 kg Milch als ferner 100 H hner zur Direktvermarktung Die acht feldrige und drei gliedrige Fruchtfolge des Gladbacherhofes die in Tabelle Tab 2 2 veranschaulicht ist besteht seit Herbst 1993 aus den folgenden Fruchtfolge feldern berj hriges Ackerfutter aus Luzerne Kleegras Gemenge LKG als erste tragende Fruchtfolgekomponente zur Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit Winterwei zen WW als abtragende Halmfrucht zur Vermehrung die Hackfr chte Kartoffeln und Mais als n chste tragende Blattfr chte Roggen als Wintergetreide ebenfalls zur Vermehrung die K rnerleguminosen Ackerbohnen und Erbsen als proteinreiche Fut terkomponenten und letzte tragende Blattfr chte zur Luftstickstoff Fixierung und Hu 9 Methodische Grundlagen musmehrung gefolgt von den beiden Halmfr chten Dinkel als Wintergetreide und Hafer oder Weizen als Sommergetreide jeweils zur Vermehrung Nach de
227. uss auf das Gesamtbild der Erosion sowie in einer differenzierten Betrachtung der Zeit und Fl cheneinheiten begr ndet Das den Abtragsumfang bestimmende komplexe Zusammenspiel zwischen Bodenbedin gungen Bewuchs und Umweltfaktoren erschwert eine zuverl ssige Vorhersage des Erosionsrisikos PARK et al 2011 Bodenerosion in Deutschland muss regional beurteilt werden da nur unter Beachtung der regionsspezifischen Ursachen und Formen eine zutreffende Indikation erfolgen kann Andernfalls kommt es zu einer ber oder Untersch tzung der Risiken und Folgen FRIELINGHAUS et al 1999b Um die Auswirkungen der Landwirtschaft auf Bodenerosion mit Hilfe von Modellen zu prognostizieren m ssen alle notwendigen Basisdaten vorliegen und auf Einfachheit 68 Diskussion und Vollst ndigkeit gepr ft werden Zu beachten ist dass die Verf gbarkeit der Ba sisdaten hinsichtlich Qualit t und Quantit t von Region zu Region stark variiert Hin zu kommt die Schwierigkeit dass f r die Erfassung der Eintrittsh ufigkeit und St rke der Witterungseinfl sse welche in Raum und Zeit u erst inhomogen sind die Standortdaten gro fl chig und ber lange Zeitr ume erhoben werden m ssen und die aus unterschiedlichen Feldbeobachtungen und Messverfahren erworbenen Er gebnisse schlecht vergleichbar sind GOBIN et al 2004 AUERSWALD et al 2009 kritisieren in einer Meta Analyse ber Fl chen und Ril lenerosion in Deutschland dass die Erosionsrat
228. ut auswaschbarem und abschwemmbarem Stickstoff niedriger ausf llt Dies ist unter Gesichtspunkten des Gew sserschutzes positiv zu bewerten Das Ausbleiben signifikanter Unterschiede zwischen den Varianten in der untersten Bodenschicht 60 90 cm k nnte ein Anzeichen daf r sein dass die Pflugwirkung und die Kleewurzeln zu dieser Zeit nicht mehr bis in diese Bodentiefe reichten und dort keine schnellere Stickstoffmineralisation durch Bodenwendung sowie kein Stick stoffentzug durch die Wurzeln stattfand 87 Schlussfolgerung 7 Schlussfolgerung Die aus der fachliterarischen und feldexperimentellen Arbeit gewonnenen Erkennt nisse ber Einfluss und Bedeutung von Bodenerosion in der Landwirtschaft sowie die Vielzahl m glicher und praktikabler Schutzma nahmen insbesondere beim Anbau von Silomais im kologischen Landbau lassen die nachstehend beschriebenen Schl sse zu Bodenerosion war ist und wird auch in Zukunft eines der gravierenden Probleme einer modernen Landwirtschaft bleiben Die Sensibilit t f r diese Thematik nimmt zwar stetig zu jedoch besteht nach wie vor gro er Nachhol und Aufkl rungsbedarf f r die beachtlichen Auswirkungen der Bodengef hrdung durch Erosionsereignisse Nachdem mit den am 1 Juli 2010 in Kraft getretenen Cross Compliance Verpflich tungen ein wesentlicher Schritt in Richtung Begrenzung des Bodenabtragungsrisikos durch Wasser und Wind auf erosionsgef hrdeten Ackerfl chen gemacht wurde sollte zuk
229. ver Effekt in Kapitel 3 2 3 geht zum Beispiel mit einem Bodenabtrag von 20 im ersten Jahr und von 60 im zweiten Jahr nach dem Umbruch in die USLE von Wischmeier und Smith 1978 ein KAINZ 2007 SIEBRECHT amp KAINZ 2009 24 Stand des Wissens Jahres R Wert des RBA und der C Faktor kombiniert werden Der RBA Wert ist in der Regel w hrend der vegetationsfreien Zeit und bei der Saatbettbereitung am gr ten Mit zunehmendem Bedeckungsgrad als Anteil in der von den Pflanzen bewachsenen Bodenoberfl che nimmt der RBA und demzufolge die Erosivit t ab Zu beachten ist dass der Bedeckungsgrad mit Wuchsh he und Wurzelwachstum der auf dem Feld stehenden Vegetation zusammenh ngt Der Erosionsschutz ist umso ausgepr gter je dichter und n her sich die Blattmasse am Boden befindet und je ausgebildeter das Wurzelsystem ist Insofern empfehlen SCHWERMANN et al 1990 nach der Ernte eine direkt auf dem Boden liegende Mulchschicht bspw von Ernter ckst nden aus Gr nden des Erosionsschutzes m glichst lange an der Ober fl che zu belassen In der Phase der Saatbettbereitung liegt der Boden au er beim Mulchsaat oder Di rektsaatverfahren nicht nur blank sondern es wird dar ber hinaus auch leichter ab zuschwemmendes Feinmaterial geschaffen Fallen in dieser Zeit z B unmittelbar nach der Maisaussaat starke Niederschl ge ist der Boden h chst erosionsgef hrdet Die erosiven Regen fallen gr tenteils zwischen Mai und September Sie
230. wirken sich in den Monaten Mai und Juni wenn noch sp rlich entwickelte Hackfr chte auf dem Acker stehen und im September wenn sie auf das f r die Winteraussat bereitete Beet treffen besonders negativ aus Eine reduzierte pfluglose Bodenbearbeitung mit Mulch oder Streifensaat kann hierbei laut SCHWERTMANN et al 1990 in gewis sem Ma e Abhilfe schaffen Um dem sich ver ndernden Bedeckungsgrad und Bodenzustand m glichst gerecht zu werden wird eine Aufteilung in Perioden vorgenommen und f r diese gemittelte Abtragswerte angesetzt Mit den RBA Werten der Jahres R Verteilung und den Ka lenderdaten der einzelnen Kulturperioden lassen sich nun die C Faktoren berechnen Die C Faktoren sind nur f r ganze Fruchtfolgen errechenbar Falls das Stroh regel m ig verkauft oder verbrannt wird anstatt es auf dem Acker zu lassen oder als Stallmist zur ckzuf hren ist dies bei den C Faktoren mit einem Aufschlag von 20 zu ber cksichtigen Dem tolerierbaren L Faktor entsprechend l sst sich aus der ABAG ebenso ein maximal tolerierbarer C Faktor Cmax f r einzelne Schl ge errech nen Genau wie bei Lmax ist der Abtrag bei Cmax gleich der Toleranzgrenze s u Die Werte sind f r eine betriebsspezifische Beratung zur Erosionsreduktion sehr hilfreich SCHWERTMANN et al 1990 Der Erosionsschutzfaktor P der das Verh ltnis des Bodenabtrages mit beliebigen Erosionsschutzma nahmen wie Konturnutzung Streifennutzung Terrassierung usw zu dem bei
231. ws 94 1 4 S 23 38 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j earscirev 2009 02 003 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 110 Literaturverzeichnis Vogel E Deumlich D Kaupenjohann M 2013 Bodenerosion durch Energiemais Evaluierung von Erosionsschutzkonzepten mit Erosion 3D In Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft Hrsg DBG Workshop Erosion 2013 Komm VI Bodenerosion durch Wind und Wasser Titel des Workshops M glichkeiten modellgest tzter Bodenerosionsermittlung Anwendung des Modells Erosion 3D Ver anstalter DBG 13 15 M rz 2013 Berlin Berichte der DBG Online verf gbar unter http eprints dbges de 874 zuletzt gepr ft am 16 09 2013 Volk M M ller M Wurbs D 2010 A pragmatic approach for soil erosion risk assessment within policy hierarchies In Land Use Policy 27 4 S 997 1009 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j landusepo1 2009 12 011 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 Wakatsuki T Rasyidin A 1992 Rates of weathering and soil formation In Geoderma 52 3 4 S 251 263 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 0016 7061 92 90040 E zuletzt gepr ft am 19 05 2014 Warren S D Mitasova H Hohmann M G Landsberger S Iskander F Y Ruzycki T S Senseman G M 2005 Validation of a 3 D enhancement of the Universal Soil Loss Equation for prediction of soil erosion and sediment deposition In CATENA 64 2 3 S 281 296 Online verf gba
232. y 122 1 2 S 167 177 Online verf gbar unter http dx doi org 10 1016 j geomorph 2010 06 011 zuletzt gepr ft am 29 09 2013 Cerdan O Poesen J Govers G Saby N Le Bissonais Y Gobin A Vacca A Quinton J Auerswald K Klik A Kwaad F Roxo M J 2006 Sheet and Rill Erosion In J Boardman und J Poesen Hrsg Soil erosion in Europe Hoboken NJ Wiley Interscience S 501 513 Online verf gbar unter http www wzw tum de gruenland people Au_d Dateien au_publ dateien 2006_Cerdan EiE pdf zu letzt gepr ft am 11 09 2013 Demmel M Kirchmeier H Weber A 2010 Bestellverfahren f r Mais Stand der Technik und Ent wicklung In G Wendl Hrsg Technik im Ackerbau schlagkr ftig und effizient Landtechnische Jah restagung Deggendorf 10 11 2010 Bayerische Landesanstalt f r Landwirtschaft LfL Schriftenreihe der Bayerischen Landesanstalt f r Landwirtschaft 10 S 33 43 98 Literaturverzeichnis Deumlich D 1999 Erosive Niederschl ge und ihre Eintrittswahrscheinlichkeit im Nordosten Deutsch lands In Meteorologische Zeitschrift N F 8 S 155 161 Online verf gbar unter http www researchgate net profile Detlef_Deumlich publication 234061232_DEUMLICH_D _ 1999 _Er osive_Niederschlge_und_ihre_Eintrittswahrscheinlichkeit_im_Nordosten_Deutschlands _ _Meteorologische _Zeitschrift_N F _8_155 161 file d912f50ebe27be6aba pdf zuletzt gepr ft am 05 04 2014 Deumlich D 2009 Beeinflusst
233. y usjjauiyosew s p Bunsseduy uewsbeuews jonysn J ua421q99 usJauw leuoBa u ayoJs yeN PUN Jossey WN Jyon4yuayos mz pun AnjinydneH U YISIMZ UONENNISZUA UNyUOY uaws eueugnesyun yos L Jaula4 ulay Jyo zus nyd ya np ueWWIoYINeINeINUN SEpLIeIsIEn uows euews unpeyss uspewyons uayo p Iaq e A eJOgaSneyy Jenyaunan uows euews ulpeyss y g p qou pog Jap jne eyewyons S p Yo np u 21q99 USJEJyona ur BA uayosuyog uoa BunJep gZ yees y q Jap 1 q B1apuUosagsui uswas euewsgaimag pun sBun ung yons nesyun sBunpeyss Syayyuesy abjoyyan 3 sep ue u Hun p ozuy a1ayoy SIJy49eN neysneysssssemuapog ajsnlanJlassey S1oBuua Sypeluago Jep ue pug syon3 u13 yo np z nyossBunjsunpsa su pog sap yeybiyejsbeung Jop ywep pun yesyeqyyonyuapog Jap 6un1 6 9 S 1 p0 eyg su pog S P sIENU2JOI usus oygedoyiydnue s p Bun4ep o USPUEISYONJEJUIT UENIEIZIJUI pun ujeyIwzjnyosuszuey4 uoa amos aypejlagouspog Jap jne uazsasuezuejd Jepo yos uoa neqqy Jeyose pun uayos wug s y ses speyasneyglaiL s p uonynpay yo np z1nyosewiy wnz Beinag u pog w p sne Bunzjssia14 709 a1a unab uonejnlunyyesnwnH a p Yo np zue sqng ayos ue uo a p ue Bunpuig 209 apyejsian u q ju pog w agye pun yejanu yy J yoy pu wazs soyo s x jdwoy SNPSPYONS Jopo yo nyy yo np Bunyon p sjunyneuyun Zyesulaus
234. zenbaulicher ko logischer und konomischer Sicht Tagungsband zum Symposium am 16 Oktober 2003 im Forum der FAL Gemeinsame Veranstaltung der FAL Institut f r Betriebstechnik und Bauforschung und des Kura toriumsf r Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft KTBL Braunschweig 16 Oktober 2003 FAL amp KTBL Sonderheft 256 S 79 86 Online verf gbar unter http d nb info 996796150 34 page 82 zu letzt gepr ft am 02 10 2013 Bryan R B 2000 Soil erodibility and processes of water erosion on hillslope In Geomorphology 32 3 4 S 385 415 Online verf gbar unter http ac els cdn com S0169555X99001051 1 52 0 S0169555X99001051 main pdf _tid 0bac1752 1b89 11e3 92e6 00000aacb360 amp acdnat 1378976297_bfccf566c6fdOfeb3bc67e03ad128c f zuletzt gepr ft am 12 09 2013 Bundesministerium f r Verbraucherschutz Ern hrung und Landwirtschaft BMVEL Hrsg 2002 Gute fachliche Praxis zur Vorsorge gegen Bodenschadverdichtungen und Bodenerosion Online verf gbar unter http www umwelt sachsen de umwelt download boden Broschuere_GfP_Bodenschutz pdf zuletzt gepr ft am 11 03 2014 Cerdan O Govers G Le Bissonnais Y van Oost K Poesen J Saby N Gobin A Vacca A Quinton J Auerswald K Klik A Kwaad F J P M Raclot D Ionita I Rejman J Rousseva S Muxart T Roxo M J Dostal T 2010 Rates and spatial variations of soil erosion in Europe A study based on erosion plot data In Geomorpholog

Dokument 1 - Gießener Elektronische Bibliothek - Justus

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Dokument 1 - Gie&szlig;ener Elektronische Bibliothek - Justus

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Dokument 1 - Gießener Elektronische Bibliothek - Justus