Die pflanzliche Landnutzung in den Tropen steht unter dem Druck mehr zu produzieren. Insbesondere in Westafrika ist aber die Nachhaltigkeit der Pflanzenproduktion durch eine zunehmende physikalische, chemische und biologische Bodendegradierung gefaehrdet. Biologische Merkmalskomplexe des Bodens beeinflussen die Intensitaet der Naehrstoffumsetzungen im System Pflanze-Boden und damit wesentlich das Naehrstoffangebot fuer die Nutzpflanzen. Ziel der geplanten Untersuchungen ist es, das Bodendegradierungsrisiko unterschiedlicher Landmanagementverfahren (Verkuerzung der Brachedauer, Ersatz der Brache durch Zwischenfruchtanbau oder verbesserte Fruchtfolgen) anhand ausgewaehlter biologischer Merkmalskomplexe abzuschaetzen, die in einem engen Zusammenhang mit der Naehrstoffverfuegbarkeit fuer die Nutzpflanzen stehen. Die Arbeiten befassen sich vorrangig mit der Abschaetzung des potentiellen und aktuellen Naehrstoffangebots durch Labor und Feldversuche in Nordghana und in der Elfenbeinkueste. Das Projekt soll die bodenbiologische Aktivitaet auf solchen Standorten bei verschiedenen Anbausystemen und unterschiedlichen Duengergaben und ihre Bedeutung als Bioindikator fuer die Bodenfruchtbarkeit pruefen.
Die modernen Fruchtfolgeforschung am Institut hat sowohl die Schwaechen hackfruchtintensiver als auch getreidereicher Anbausysteme deutlich werden lassen. Bei intensiver mineralischer und organischer Duengung sowie entsprechender Bodenbearbeitung ist es in beiden Systemen moeglich, den Fruchtbarkeitszustand des Bodens auf ein hohes Niveau anzuheben. Die entsprechende Transformation in Leistung bzw. Ertrag bleibt vielfach aus, da sie durch tierische und pilzliche Schaderreger unterbrochen bzw. verhindert wird. Diesen Engpass zu vermeiden, werden in den Faellen, in denen eine Sanierung mit Acker- und Pflanzenbaulichen Massnahmen nicht moeglich ist, in den hackfruchtbetonten Fruchtfolgen Nematizide, in den Getreidefolgen systemische Fungizide in verschiedenen Konzentrationen eingesetzt. Der artspezifischen Verunkrautung wird durch Herbizide auf neuer Wirkstoffbasis begegnet.
Introduction: In Malaysia, excessive nutrients from livestock waste management systems are currently released to the environment. Particularly, large amounts of manure from intensive pig production areas are being excreted daily and are not being fully utilised. Alternatively, the excess manure can be applied as an organic fertiliser source in neighbouring cropping systems on the small landholdings of the pig farms to improve soil fertility so that its nutrients will be available for crop uptake instead of being discharged into water streams. Thus, there is a need for better tools to analyse the present situation, to evaluate and monitor alternative livestock production systems and manure management scenarios, and to support farmers in the proper management of manure and fertiliser application. Such tools are essential to quantify, and assess nutrient fluxes, manure quality and content, manure storage and application rate to the land as well as its environmental effects. Several computer models of animal waste management systems to assist producers and authorities are now available. However, it is felt that more development is needed to adopt such models to the humid tropics and conditions of Malaysia and other developing countries in the region. Objectives: The aim is to develop a novel model to evaluate nutrient emission scenarios and the impact of livestock waste at the landscape or regional level in humid tropics. The study will link and improve existing models to evaluate emission of N to the atmosphere, and leaching of nutrients to groundwater and surface water. The simulation outputs of the models will be integrated with a GIS spatial analysis to model the distribution of nutrient emission, leaching and appropriate manure application on neighbouring crop lands and as an information and decision support tool for the relevant users.
Bodenversalzung, also eine übermäßige Anhäufung von löslichen Salzen im Boden, hat schädliche Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere & die menschliche Gesundheit. Sie ist eine der Hauptbedrohungen für Bodenfruchtbarkeit & -stabilität und die biologische Vielfalt des Bodens und führt zu unerwünschten Veränderungen der physikalischen, chemischen & biologischen Bodenfunktionen. Abgesehen vom Boden, hat sie erhebliche Effekte auf andere Prozesse z.B. die Haltbarkeit von Baumaterialien, die Lebensdauer von Straßenbelägen und die CO2-Sequestrierung. Die Salzwasserverdunstung wird von den Transporteigenschaften des porösen Mediums, den äußeren Bedingungen (z. B. Wind, Umgebungstemperatur & relative Luftfeuchtigkeit), den Eigenschaften der verdunstenden Lösung und der Salzkristallisation beeinflusst. Während der Wasserverdunstung wird die gelöste Substanz durch kapillarinduzierte Flüssigkeitsströmung von der feuchten Zone am Boden zur Verdunstungsoberfläche transportiert. Dabei tendiert die Diffusion dazu, den gelösten Stoff homogen über die gesamte Domäne zu verteilen. Die Konkurrenz zwischen Aufwärtsadvektion und Diffusionstransport bestimmt die Verteilung der gelösten Stoffe im gesamten Boden. Wenn die Advektion die Diffusion dominiert, wird der gelöste Stoff meist in Oberflächennähe abgelagert, was zu einem allmählichen Konzentrationsanstieg führt. Bei klarer Überschreitung der Löslichkeitsgrenze, kommt es zur Ausfällung von Kristallen an der Bodenoberfläche. Die Oberflächenkristalle bilden komplexe Strukturen, die die für die Verdunstung verfügbare Fläche erheblich vergrößern können. Wie genau das Vorhandensein des sich verdunstungsbedingt bildenden porösen kristallisierten Salzes an der Oberfläche die Verdunstungswasserverluste aus dem Boden unter verschiedenen Bedingungen beeinflusst, ist nur unzureichend verstanden. Genaue Informationen über die komplexe Kopplung zwischen Strömungs- & Transportprozessen in porösen Medien und dem sich entwickelnden kristallisierten Salz an der Oberfläche sind für eine genaue Prognose der Wasserverdunstung aus dem Boden erforderlich, da unsere Beschreibung dieses Prozesses sonst auf die Anpassung von Parametern reagieren würde. Ohne dieses Wissen kann man die Wasserverfügbarkeit und die Verdunstung von der Bodenoberfläche deutlich unter- oder überschätzen, was verschiedene hydrologische Prozesse beeinflusst. Wir planen eine umfassende multiskalige, numerische & experimentelle Untersuchung, um die Auswirkungen des verdunstungsgetriebenen kristallisierten Salzes an der Oberfläche auf die verdunstenden Wasserverluste aus porösen Medien zu quantifizieren und werden die modernsten numerischen & experimentellen Werkzeuge wie Molekulardynamiksimulationen, Porennetzwerk- & Kontinuumsskalenmodellierung, Synchrotron-Röntgenmikrotomographie und maßgeschneiderte Laborexperimente einsetzen. Dies ermöglichet uns, die Salzwasserverdunstung genau zu beschreiben und die Wechselwirkungen zwischen Land und Atmosphäre zu quantifizieren.
Der Bewertung der Bodenteilfunktion „Lebensraum“ liegt u.a. das Kriterium „Natürliche Bodenfruchtbarkeit“ zu Grunde. Unter Natürliche Bodenfruchtbarkeit wird die natürliche Produktionsfähigkeit (Ertragsfähigkeit) des Bodens in seiner Funktion für höhere Pflanzen verstanden. Hierbei bleibt unberücksichtigt inwieweit die Ertragsleistung von der Bewirtschaftung und Pflanzenart abhängt. Die Bewertung der "Natürlichen Bodenfruchtbarkeit" erfolgt durch die Beurteilung der nutzbaren Feldkapazität im effektiven Wurzelraum. Die Kenndaten hierfür sind u.a.: Bodenart des Feinbodens, Grobbodenanteile, Durchwurzelungstiefe, nutzbare Feldkapazität, Bodendichte sowie Humusgehalte des Bodens. Für die Ableitung der Bodenfruchtbarkeit werden die Horizont- und Schichtdaten der Leitprofile des FIS Boden herangezogen. Zusätzlich wurde die Waldfläche und die Grünlandfläche für die Bodenbewertung integriert. Böden unter Waldnutzung erhalten einen Zuschlag der Durchwurzelungstiefe, Grünlandböden erhalten einen Abschlag. Böden in hoher Hangneigung erhalten Bewertungsabschläge. Bei der Bewertung werden die Geländeposition und die klimatischen Standortbedingungen nicht direkt bewertet, obwohl diese für die landwirtschaftliche Ertragsleistung relevant sind.
Rieselfeldnutzung seit 1874 Als erstes Rieselgut erwarb die Stadt Berlin im Jahre 1874 das Rittergut Osdorf. Nach Fertigstellung der Druckleitung und Einrichtung des Rieselfeldes Osdorf wurde hier im Jahre 1876 mit der Verrieselung Berliner Abwässer begonnen. In den darauffolgenden Jahren wurden 20 Rieselfeldbezirke und zwei Rieselfeldkleinstandorte in Betrieb genommen (vgl. Tab. 1). Etwa um 1928 wurde mit etwa 12.500 ha aptierter Fläche die maximale Ausdehnung erreicht. Seit den 1920er Jahren kam es zu immer schwerwiegenderen Problemen auf den Rieselböden. Die anfänglich hohen landwirtschaftlichen Erträge gingen seit dieser Zeit erheblich zurück. Bei zu schneller Aufeinanderfolge der Berieselungen wurde die Oberfläche des Bodens durch sedimentierte Abwasserbestandteile verschlämmt, wodurch der Lufthaushalt des Standorts beeinträchtigt wurde. Zusätzlich führten Ungleichgewichte im Nährstoffhaushalt sowie die zunehmende Schadstoffbelastung der Böden zu Ertragsminderungen bei den angebauten Kulturen. Dieser sogenannten ”Rieselmüdigkeit” versuchte man durch Belüftung im Rahmen einer regelmäßigen Bodenbearbeitung sowie durch Gefüge verbessernde Maßnahmen, wie z. B. Kalkung und die Aufbringung von Stallmist, entgegenzuwirken. Dabei zeigte sich jedoch, dass die Ertragsfähigkeit des Bodens nur durch eine Herabsetzung der verrieselten Abwassermenge erhalten werden konnte. Nach 1945 wurden im Zuge der Intensivierung der Landwirtschaft immer mehr Flächen für den Anbau von Hackfrüchten und Getreide in Anspruch genommen. Aufgrund der veränderten Produktionszyklen verringerte sich für diese Standorte der für die Verrieselung nutzbare Zeitraum, so dass insgesamt weniger Abwasser aufgebracht werden konnte. Diese Kapazitätseinbußen versuchte man durch die intensivere Beaufschlagung auf den verbliebenen Grünlandstandorten auszugleichen. Nach dem Mauerbau 1961 wurde die Mehrzahl der Rieselfelder von der Wasserversorgung und Abwasserbehandlung Ost-Berlin weiterbetrieben. Ein Teilbereich des Rieselfelds Karolinenhöhe ist von den Berliner Wasserbetrieben weitergeführt worden. Ein Großteil der südlichen Rieselfelder wurde seit den 1960er Jahren durch die WAB Potsdam betrieben. Trotz der getrennten Verwaltung wurden Abwässer aus West-Berlin auch weiterhin auf Rieselfeldern in Ost-Berlin bzw. im Umland entsorgt (vgl. Tab. 1). Der Ausbau des Klärwerks Nord in Schönerlinde wurde zur Verbesserung der Wasserqualität in Panke, Tegeler Fließ und Nordgraben vom Land Berlin finanziell unterstützt. Bis in die 1960er Jahre blieb der Rieselfeldbestand weitgehend erhalten. Stilllegungen von Rieselland erfolgten nur kleinflächig, etwa für den Straßenausbau oder im Bereich des ehemaligen Grenzgebietes. Großflächige Stilllegungen erfolgten erst mit dem Ausbau der Berliner Klärwerke . So wurden im Bereich des Rieselfelds Karolinenhöhe für die Verrieselung genutzte Flächen nach Erstellung des Klärwerks Ruhleben 1963 erheblich verkleinert. Mit der Inbetriebnahme des Klärwerks Falkenberg (1969) erfolgten die großflächigen Stilllegungen der Rieselfelder Falkenberg , Malchow und Hellersdorf . Ein Großteil der Flächen wurde für Wohnungsbau und Gewerbeansiedlung zur Verfügung gestellt. Nach Inbetriebnahme des Klärwerks Marienfelde (1974) erfolgte 1976 die Stilllegung des Rieselfeldgebietes Osdorf . Die Rieselfelder Münchehofe und Tasdorf wurden ab 1976 mit der Inbetriebnahme des Klärwerks Münchehofe aus der Nutzung genommen. Ab Mitte der 1970er Jahre wurden die in Ost-Berlin und im Umland verbliebenen Rieselfelder im Hinblick auf die notwendige Entsorgung der steigenden Abwassermengen mit besonders hohen Abwassermengen beschickt. Hierzu wurden insbesondere in den nördlichen Rieselfeldgebieten Hobrechtsfelde , Mühlenbeck , Schönerlinde und Buch sowie in den südlichen Gebieten Waßmannsdorf , Boddinsfelde und Deutsch-Wusterhausen Intensivfilterflächen angelegt. Ende der 1970er Jahre wurde dann die endgültige Aufgabe der Rieselfelder beschlossen. Die Voraussetzungen hierfür wurden mit der Inbetriebnahme des Klärwerks-Nord in Schönerlinde (1986) sowie der Erweiterung des bereits seit 1931 bestehenden Klärwerks Stahnsdorf geschaffen. Mit dem Ausbau des Klärwerks Waßmannsdorf konnten Ende der 80er Jahre weitere Rieselfeldflächen aus der Nutzung genommen werden. Die genannten Klärwerke wurden häufig auf ehemaligem Rieselland errichtet. Im engeren Umfeld der verschiedenen Klärwerke werden Teilbereiche der stillgelegten Rieselfelder weiterhin im Rahmen der Abwasserbehandlung, insbesondere für die Lagerung und Kompostierung von Schlämmen genutzt. Anfang der 1980er Jahre wurden Untersuchungen zur Schadstoffbelastung und Nährstoffsituation der Rieselfeldböden begonnen (BBA 1982, Metz/Herold 1991, Salt 1987). Dabei zeigten sich in Böden und angebauten Nahrungspflanzen erhebliche Belastungen mit Schwermetallen. Ausgehend von diesen Ergebnissen wurde z. B. der Gemüseanbau im Bereich des Rieselfeldes Karolinenhöhe 1985 untersagt. Zu ähnlichen Konsequenzen führten Untersuchungen im Bereich der südlichen und nordöstlichen Rieselfelder. Auch hier wurde der Anbau von Nahrungspflanzen zugunsten von Futtermitteln eingeschränkt bzw. auf Kulturen umgestellt, die Schadstoffe in geringerem Maße anreichern. Bis 1994 wurden noch etwa 1.250 ha zur Abwasserverrieselung genutzt. Dabei handelte es sich um Teilflächen der Rieselfeldbezirke Karolinenhöhe , Sputendorf , Großbeeren , Deutsch-Wusterhausen und Wansdorf . Allerdings wurden insbesondere aufgrund von Teilflächenstilllegungen deutlich geringere Abwassermengen aufgebracht als noch in den 1970er Jahren. So verminderte sich die Beaufschlagungsmenge im Bereich Sputendorf von 1971 von 21 auf 7,6 Mio. m³/Jahr Anfang der 1990er Jahre. Gleiches gilt für das Rieselfeld Großbeeren . Dort sank die verbrachte Abwassermenge von 25,0 bis auf 3,2 Mio. m³/Jahr Anfang der 1990er Jahre. Nach der Vereinigung ging die Betriebshoheit über die verbliebenen Rieselfelder mit Ausnahme von Wansdorf , Deutsch-Wusterhausen und dem in Brandenburg gelegenen Teil des Rieselfelds Karolinenhöhe wieder auf die Berliner Wasserbetriebe über. In Teilbereichen des Rieselfelds Sputendorf wurde täglich bis zu 30.000 m³ mechanisch-biologisch gereinigtes Klarwasser aus dem Klärwerk Stahnsdorf versickert. Im Fall einer Überlastung des Klärwerks war die Aufbringung von mechanisch gereinigtem Abwasser vorgesehen. Auf der als Schlammlagerplatz ausgewiesenen Teilfläche des Rieselfelds Sputendorf wurde daher eine Schlammdekantierungsanlage errichtet. Hier sollten Klärschlämme des Klärwerks Stahnsdorf durch Zentrifugen entwässert werden. Das dabei anfallende Abwasser wurde zur Kläranlage zurückgeführt. Die Abwassermengen für das Rieselfeld Großbeeren wurden über die dortigen Absetzbecken, für das Rieselfeld Wansdorf über die vor Ort befindliche Vorreinigungsanlage mechanisch gereinigt. Das auf das Rieselfeld Deutsch-Wusterhausen geleitete Abwasser wurde in der Kläranlage Königs-Wusterhausen mechanisch gereinigt. Auf dem Berliner Teil des Rieselfelds Karolinenhöhe wurden 1990 etwa 0,9 Mio. m³ mechanisch-biologisch gereinigtes Abwasser aus dem Klärwerk Ruhleben sowie weitere 1,7 Mio. m³ vor Ort mechanisch gereinigtes Abwasser versickert. Vorrangiges Ziel der Beschickung war die andauernde Immobilisierung der im Boden angereicherten Nähr- und Schadstoffe sowie die Grundwasseranreicherung. Nach der Fertigstellung der technischen Voraussetzungen wurde nur noch im Klärwerk Ruhleben mechanisch-biologisch gereinigtes Abwasser aufgebracht. Gleichzeitig wurden die Flächen als Havarieflächen für einen eventuellen Klärwerksausfall freigehalten. Bis 1994 wurden die Rieselfelder Sputendorf , Großbeeren , Deutsch-Wusterhausen und Karolinenhöhe vollständig stillgelegt. Das Rieselfeld Wansdorf befand sich noch bis 1998 in der Nutzung. Mit dem Abschluss der Elutionsstudien zur Klarwasserverrieselung der Berliner Wasserbetriebe auf den Flächen des Rieselfeldes Karolinenhöhe endete 2010 die fast 135-jährige Geschichte des Rieselfeldbetriebes in Berlin und Umland. Exemplarisch für ökologische Nachnutzungen ehemaliger Rieselfeldstandorte wird ein Großteil der Fläche dieses Rieselfeldes sei 1987 als „Landschaftsschutzgebiet Rieselfelder Karolinenhöhe“ ausgewiesen, um Vielfalt und Eigenart des Landschaftsbildes zu schützen, die Leistungsfähigkeit des Naturhaushalts wiederherzustellen und dauerhaft zu erhalten sowie eine großräumige Erholungslandschaft zu bewahren (Verordnung Karolinenhöhe 1987, Abgeordnetenhaus Berlin 2021). Die Karte und Tabelle 1 zeigen die maximale Ausdehnung der Rieselfeldbezirke im jeweiligen Betriebszeitraum. In Abbildung 3 und Tabelle 1 wird die Landbedeckung nach Stilllegung zum Zeitpunkt 2018 veranschaulicht. Hierfür wurden die Landbedeckungsdaten aus den „Corine Land Cover 5ha“-Daten (© GeoBasis-DE / BKG (2018)) zu sechs Klassen zusammengefasst: Städtisch geprägt / bebaut (clc18: 111, 112, 121, 122, 132, 133), Städtisches Grün / Sportflächen (clc18: 141, 142), Landwirtschaft inkl. Wiesen und Weiden (clc18: 211, 231), Wald (clc18: 311, 312, 313), Natürliches Grün (clc18: 321, 324, 411, 412), Gewässer (clc18: 512) (Bundesamt für Kartographie und Geodäsie 2021).
Die natürlichen Funktionen des Bodens sind im Bodenschutzgesetz (BBodSchG 1998 § 2 Abs. 2 Pkt. 1) definiert. Ihre Bewertung ist in Sachsen im Bodenbewertungsinstrument (LfULG 2022) normiert. Die vorliegende Darstellung ist eine Zusammenfassung der natürlichen Funktionen (natürliche Bodenfruchtbarkeit incl. besondere Standorteigenschaften, Wasserspeichervermögen, Filter- und Pufferfunktion und der Archivfunktion) zu einer Gesamtbewertung. Grundlage der Zusammenfassung ist das arithmetische Mittel der einzelnen Teilfunktionen, dargestellt im Abschlussbericht der Bodenbewertung 2024.
Die natürliche Bodenfruchtbarkeit bildet die Grundlage für die land- und forstwirtschaftliche Nutzung unserer Böden sowie für die Etablierung standortangepasster Vegetation. Das Bodenbewertungsinstrument Sachsen (2022) dient als methodische Grundlage für die Bewertung auf Basis der Bodenkarte Dresden (2024). Haupteingangsparameter ist die Menge des pflanzenverfügbaren Wassers (nFKWe) unter zusätzlicher Berücksichtigung von Hangneigung, Grundwassereinfluss, Bodentyp und kapillarer Aufstiegsrate.
"Bodenschätzung" ist die kleinste Einheit einer bodengeschätzten Fläche nach dem Bodenschätzungsgesetz für die eine Ertragsfähigkeit im Liegenschaftskataster nachzuweisen ist (Bodenschätzungsfläche). "Kulturart" ist die bestandskräftig festgesetzte landwirtschaftliche Nutzungsart, welche die Differenzierung in Ackerland (A), Acker-Grünland (AGr), Grünland (Gr), Grünland-Acker (GrA) enthält. Die Differenzierung der Bodenarten erfolgt entsprechend den Durchführungsbestimmungen zum Bodenschätzungsgesetz. Die Zustandsstufe oder Bodenstufe kann geführt werden. Die Entstehungsart oder Klimastufe / Wasserverhältnisse können geführt werden. Die Bodenzahl oder Grünlandzahl kann geführt werden. Die Ackerzahl oder Grünlandzahl kann geführt werden. Sonstige Angaben der bodengeschätzten Fläche können geführt werden. Die "Jahreszahl" in dem die Neu- oder Teilkultur angelegt wurde, kann geführt werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 829 |
| Kommune | 7 |
| Land | 249 |
| Wissenschaft | 3 |
| Zivilgesellschaft | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Agrarwirtschaft | 3 |
| Daten und Messstellen | 2 |
| Ereignis | 4 |
| Förderprogramm | 651 |
| Gesetzestext | 2 |
| Hochwertiger Datensatz | 14 |
| Text | 85 |
| Umweltprüfung | 3 |
| unbekannt | 182 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 123 |
| offen | 800 |
| unbekannt | 23 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 850 |
| Englisch | 174 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 92 |
| Bild | 5 |
| Datei | 64 |
| Dokument | 130 |
| Keine | 556 |
| Unbekannt | 18 |
| Webdienst | 107 |
| Webseite | 332 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 946 |
| Lebewesen und Lebensräume | 923 |
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| Weitere | 880 |