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Land Use and Water Resources Management under Changing Environmental

Intensive agricultural production in the Hai River catchment had detrimental impacts on the quantity and quality of ground and surface water. High cropping intensity, irrigation and fertilizer applications of more than 300 kg N/ha resulted in a decrease of the ground water table by more than 30 m within the last decades and severe deterioration of water quality in the Piedmont Plain Region, a part of the Hai River catchment. The shortage of water resources in the Hai River basin not only hinders the development of the local economy, but also results in severe environmental problems such as:- subsidence of the ground surface due to over-exploitation of groundwater, - degradation of ecosystems, - shrinking of rivers and lakes, - non point source pollution of soil and ground water - serious water pollution in the main channels and tributaries. Sustainable land use in that region requires a sound knowledge of the effects of single management measures. However, subsoil heterogeneity is one of the major obstacles, impeding relating cause and effect at larger scales and to assess the effect of single management strategies. In this study, a three-step up-scaling approach is suggested that combines some innovative methodologies, and enables to grasp the heterogeneities usually encountered at the management scale. First, a recently developed robust methodology will be applied to determine deep percolation and groundwater recharge in situ without requiring a fully-fledged soil hydrological model. The results can be compared to seepage data from lysimeters of the Luancheng station. Moreover, spatial heterogeneities and temporal patterns can be determined and can be related to soil hydrological properties. Second, spatial functional hydrological heterogeneity can be assessed based on principal component analysis of time series of soil water content and groundwater recharge, allowing to up-scale detailed measurements from single field sites. Third, processes affecting groundwater quality, and exchange between groundwater and surface water can be investigated using non-linear PCA of soil water, groundwater, and stream water quality data, combined with stable isotope data. The outcome of the project is expected to provide valuable contributions to scale-specific simulation of water and solute fluxes at the management scale.

Sanierungskonzept fuer das Wasserschutzgebiet Weisweil

Der Nitratgehalt des Grundwassers im Tiefbrunnen Weisweil liegt zwischen 60 bis 65 mg/l und somit ueber dem zulaessigen Trinkwassergrenzwert. Ziel des Sanierungskonzeptes ist es, durch neue Bewirtschaftungsmassnahmen in der innerhalb des Wasserschutzgebietes Weisweil ausgewiesenen Kernsanierungszone von 105 ha den Nitratgehalt deutlich unter 50 mg/l zu senken. Bei den Bewirtschaftungsmassnahmen werden neue Verfahren insbesondere in den Bereichen Duengung, Bodenbearbeitung und Fruchtfolgen eingefuehrt.

Uebergang von Pflanzenbehandlungsmitteln bei sogenannter Strohballenkultur in Nutzpflanzen

Die unter Glas oder Folien durchgefuehrte Kultur von Tomaten, Paprika, Auberginen oder Gurken auf Strohballen mit anorganischer Naehrloesung humifiziert einerseits das Stroh, zum anderen erzeugt sie messbare Waerme (Energieeinsparung) und CO2 (Blattduengung) und bringt gute Ertraege. Es ist zur Zeit jedoch nicht klar, ob die dem Stroh vom Feld her anhaftenden Pflanzenbehandlungsmittel nicht in messbaren Mengen in die Ernteprodukte uebergehen.

Untersuchungen ueber die vertikale Naehrstoffverfrachtung in Tonschieferverwitterungsboeden in Abhaengigkeit unterschiedlicher mineralischer und organischer Duengung

Tonschieferboeden mit hohem Steingehalt (Qualitaetsweinbergslagen der Mosel) sind sehr wasserdurchlaessig. Der Naehrstoffaustrag waehrend der Vegetationszeit wird quantitativ und qualitativ gemessen. Sickerwasseruntersuchungen auf: pH, Haertegrad, Nitratstickstoff, P4O10, K2O, Mg, Ca, SO4, Cl und die ganze Palette der Schwermetalle. Versuchsvarianten: Kontrolle (mineralische Duengung und Stallmist), Klaerschlamm, Rindenkompost und Begruenung. Analysen nach LUFA-Methoden. Versuch laeuft seit 1977 Fruehjahr. Bisher interessante Ergebnisse. Versuchsziel: Mineralisierungsrate von Naehrstoffen aus der organischen Substanz.

Wirkung von Agrochemikalien auf Speicherungsprozesse und die Qualitaet des pflanzlichen Ertragsgutes

Wachstumsregulatoren und Pflanzenqualitaet, Qualitaetswirkung von Duengemitteln.

Nachhaltige Landwirtschaft in der euRegionalen Seenlandschaft (Projektteil BA für Wasserwirtschaft)

Mit den erhobenen Messdaten wurde es möglich die Nährstoffeinträge in den Mondsee für 2 große Zubringer auch für vergangene Jahre zu berechnen. Die Messungen an 98 Punkten im Einzugsgebiet geben Aufschluss darüber wie sich die Phosphorkonzentration verhält und wie sich der Längsverlauf der drei großen Zubringer darstellt. Aus diesen Ergebnissen konnte man die durchschnittliche Nährstofffracht in den Mondsee abschätzen. Mit Hilfe dieses Parameters wurde der kritische Nährstoffeintrag für den Mondsee, der als oligotroph eingestuft wird, berechnet. Die Berechnungen haben ergeben, dass der Nährstoffeintrag in den Mondsee ziemlich genau dem kritischen Flächenaustrag entspricht. Die gemessenen Phosphorwerte im Seewasser ergeben ein ähnliches Bild in den letzten Jahren. Es tritt kaum eine Veränderung in der Phosphorkonzentration im Freiwasser auf, allerdings kann man den Trend nach dem Hochwasserjahr 2002 und dem trockenen Jahr 2003 gut erkennen, was bestätigt, dass bei gleich bleibendem Phosphoreintrag keine Verbesserung im See zu erwarten ist. Mit den erhobenen Zeitreihen konnte man einen Einblick gewinnen, wie sich die Phosphorkonzentration bei der Schneeschmelze verhält. Wassergesättigte Böden nach der Winterruhe, kein Niederschlag und trotzdem hohe Nährstoffkonzentrationen lassen den Schluss zu, dass besonders im Frühjahr Phosphor mobiler und leichter verfügbar ist als im restlichen Jahreskreis. Das bedeutet, dass das Ökosystem besonders im Frühling sehr sensibel reagiert. Die Nährstoffe nach Abklingen der Schneeschmelze aufzubringen, die natürliche Auswaschung abzuwarten, bringt weniger Auswaschung ins Gewässer und die später gedüngten Nährstoffe stehen vor Ort für das Pflanzenwachstum, besonders für den ersten Aufwuchs, zur Verfügung. Der Anteil an gelöstem Phosphor ist mit über 50 Prozent bei 70 Prozent der erhobenen Messwerte sehr hoch. Zu erwarten war, dass partikulär transportierter Phosphor den Hauptanteil an der Phosphorfracht hat. Dass ein großer Teil des Phosphors gelöst in den See gelangt macht ihn im aquatischen System schneller verfügbar und begünstigt das Algenwachstum. Die erhobenen Messwerte über das Abflussverhalten und die Phosphorkonzentration im Einzugsgebiet dienten als Basis für die Kalibrierung eines Modells zur Berechnung des mittleren jährlichen Nährstoffeintrags. Phosphorkonzentration, Phosphorfracht und Flächenaustrag wurden für die einzelnen Punkte im Einzugsgebiet für verschiedene Zeitpunkte berechnet. Um einen Teilaspekt des Wasserkreislaufs, die potentielle Evapotranspiration, in ihrer Größenordnung abschätzen zu können, wurden unterschiedliche Verdunstungsmodelle herangezogen. Mit der Bedingung, räumliche Unterschiede mit den Eingangsparametern erfassen zu können, um eine sinnvolle Anwendung in einem Geographischen Informationssystem zu ermöglichen, wurden die Berechnungen mit den vorhandenen klimatologischen Daten durchgeführt und ein Modell (WENDLING, 1984) als das beste ausgewählt.

Entziehung von Stickstoff aus Gülle - Güllestripping: Projekt in EIP-AGRI (Ammosafe - Etablierung eines praxisnahen, technisch realisierbaren und wirtschaftlichen Verfahrens zur Aufbereitung des Betriebsmittels Gülle) (Ammosafe)

Zielsetzung Im Mittelpunkt des Projektes stehen zum einen die Anliegen und Herausforderungen der österreichischen LandwirtInnen, zum anderen der nötige Handlungsbedarf in den Bereichen Grundwasserschutz, Luftreinhaltung und Sozialverträglichkeit in Zusammenhang mit der Gülleverbringung. So gliedern sich die Ziele des Projektes wie folgt: - Verringerung der Grundwasserbelastung als Folge der Wirtschaftsdüngerausbringung - Verringerung der Feinstaub- und Geruchsbelastung als Folge der Ammoniakabgasung - Ermöglichung einer zeitlich flexiblen und pflanzenbaulich angepassten Düngung - Entlastung der LandwirtInnen durch die Verringerung von Arbeitsspitzen durch die Wirtschaftsdüngerausbringung - Reduktion der Notwendigkeit zur Errichtung von zusätzlichen Lagerkapazitäten - Entlastung der Bodenstruktur und des Bodenlebens durch geteilte Düngergaben - Verbesserung der Sozialverträglichkeit durch Reduktion der Geruchsemissionen während der Gülleausbringung - Schaffung einer langfristigen Alternative zur betrieblichen Existenzsicherung und betriebswirtschaftlichen Entlastung auf landwirtschaftlicher Ebene - Aufbereitung der Ergebnisse und gezielte regionale und globale Verbreitung Aktuell sind in Österreich 94 % der gesamten Ammoniakemissionen der Landwirtschaft zuzuschreiben, wobei davon allein etwa 50 % auf die Ausbringung von Wirtschaftsdünger fallen. Daneben ist das österreichische Grundwasser an einigen Hotspots durch die Folgen der landwirtschaftlichen Düngung mehr oder minder stark belastet. Es müssen dringend Lösungen gefunden werden, um nicht nur die Auflagen der NEC-Richtlinie und der NAP-Verordnung zu erfüllen, sondern auch den Forderungen der Gesellschaft nach einer sozialverträglicheren Landwirtschaft nachzugehen. Das Projekt 'Ammosafe' hat zum Ziel, Ammoniumstickstoff aus Gülle zu entfernen und daraus einen eigenen Dünger herzustellen. Damit soll die landwirtschaftliche Verbringung von Gülle zeitlich flexibler, sowie durch die Reduktion unerwünschter Emissionen in die Luft (Ammoniak, Lachgas) und in Gewässer (Nitrat) umweltschonender, bodenschonender und sozial verträglicher werden. So erfüllt das Projekt vorrangig die Vorgaben des Leitthemas 1 beziehungsweise des Schwerpunktbereichs 4b der strategischen Ziele in LE 2020. Daneben werden auch noch Zielsetzungen weiterer Leitthemen beziehungsweise strategischer Ziele in LE 2020 erfüllt: Der im Zuge der Aufbereitung gewonnene Flüssigdünger (Ammoniumsulfat) kann je nach Bedarf entweder in der Umgebung verkauft oder gezielt an die jeweilige Kulturart angepasst auf dem eigenen Betrieb eingesetzt werden. So eröffnet sich für die LandwirtInnen die Möglichkeit, nachhaltig den Zukauf von Düngemitteln einzusparen. Damit ermöglicht diese Vorgehensweise auch die im Leitthema 2 und im Schwerpunktbereich 5b angesprochene effizientere stoffliche Ressourcennutzung des Betriebsmittels Gülle. (Text gekürzt)

Abstands- und Bewirtschaftungsvorgaben gem. §§ 5 Abs. 3 und 13a Abs. 5. DüV sowie § 4 Nr. 3 NDüngGewNPVO

Die Karte gibt Hinweise auf Flächen, welche von den unten genannten Vorgaben betroffen sein können. Die Karte besitzt keine Rechtsverbindlichkeit und stellt keinen Anspruch an Vollständigkeit dar. Insbesondere für kleine Fließgewässer können Lücken vorhanden sein. Gemäß §§ 5 Abs. 3 Satz 1 und 13a Abs. 5. DüV sowie § 4 Nr. 3 NDüngGewNPVO gelten für die Aufbringung stickstoff- oder phosphathaltiger Düngemittel, Bodenhilfsstoffe, Kultursubstrate und Pflanzenhilfsmittel folgende Vorgaben: • Bei einer Hangneigung auf den ersten 20 m zur Böschungsoberkante eines Gewässers von durchschnittlich = 5 %: Keine Düngung im Abstand von 3 m zur Böschungsoberkante sowie weitere Bewirtschaftungsvorgaben innerhalb eines Abstands von 3 bis 20 m zur Böschungsoberkante. • Bei einer Hangneigung auf den ersten 20 m zur Böschungsoberkante eines Gewässers von durchschnittlich = 10 %: Keine Düngung im Abstand von 10 m zur Böschungsoberkante sowie weitere Bewirtschaftungsvorgaben innerhalb eines Abstands von 10 bis 30 m zur Böschungsoberkante. • Bei einer Hangneigung auf den ersten 30 m zur Böschungsoberkante eines Gewässers von durchschnittlich = 15 %: Keine Düngung im Abstand von 10 m zur Böschungsoberkante sowie weitere Bewirtschaftungsvorgaben innerhalb eines Abstands von 10 bis 30 m zur Böschungsoberkante. Die Karte wurde auf Grundlage von Feldblöcken, Schlaggeometrien, oberirdischen Gewässern des ATKIS DLM25 sowie des Digitalen Geländemodells für Niedersachsen im 1 m-Raster (DGM 1) erstellt. Bei der Flächenauswahl auf Grundlage dieser Daten werden auch Deiche sowie Blüh- und Gewässerschutzstreifen erfasst und in der Karte dargestellt. Abflusshindernisse wurden bei der Flächenauswahl nicht berücksichtigt.

Schutzwürdige Böden in Niedersachsen 1 : 50 000 - Böden mit kulturgeschichtlicher Bedeutung

Die Karte zeigt die Bewertung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen im Hinblick auf ihre Bedeutung als Archiv der Kulturgeschichte. Zu den besonders schutzwürdigen Böden zählen Böden, welche die natürlichen Funktionen sowie die Archivfunktion in besonderem Maße erfüllen. Beeinträchtigungen dieser Funktionen sollen gemäß Bodenschutzrecht vermieden werden (vgl. §1 BBodSchG). Die Besonderheit der kulturgeschichtlich bedeutsamen Böden liegt darin, dass sie Dokumente der Kulturgeschichte darstellen und Archivcharakter haben. Kulturhistorisch bedeutsame Böden sind beispielsweise durch ackerbauliche Maßnahmen, die heute nicht mehr gebräuchlich sind (z. B. Düngung mit Plaggen und Laubstreu), entstanden. Sie bilden ein Zeugnis alter Bewirtschaftungsformen und haben entsprechende charakteristische Spuren in den Bodenprofilen konserviert. Aus bodenkundlicher Sicht sind diese Böden bedeutsam, da ihre anthropogen beeinflusste Entwicklung heute abgeschlossen ist und sie somit ein bodenkundliches Dokument der Kulturgeschichte sind. Zu den Böden mit kulturhistorischer Bedeutung gehören: - Plaggenesche, - Wölbäcker und Terrassenäcker, - Wurten, - Marschhufenbeete, - Heidepodsole, - Einige Formen kultivierter Moore (z. B. Spittkultur). Die ausgewiesenen besonders schutzwürdigen Böden auf Basis der BK50 stellen maßstabsbedingt Suchräume dar. Diese können bei Bedarf im Rahmen von großmaßstäbigen Kartierungen detaillierter ausdifferenziert werden. Die Methoden zur Ermittlung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen sind ausführlich in Geobericht 8 (Bug et al. 2019) beschrieben. Grundlage der Auswertungen ist die Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) und das Digitale Landschaftsmodell (DLM25) vom LGLN. Zudem wurden Daten des Niedersächsischen Landesamtes für Denkmalpflege verwendet.

Schutzwürdige Böden in Niedersachsen 1 : 50 000 – Weitere Hinweise auf Böden mit kulturgeschichtlicher Bedeutung

Zu den besonders schutzwürdigen Böden zählen Böden, welche die natürlichen Funktionen sowie die Archivfunktion in besonderem Maße erfüllen. Beeinträchtigungen dieser Funktionen sollen gemäß Bodenschutzrecht vermieden werden (vgl. §1 BBodSchG). Die Besonderheit der kulturgeschichtlich bedeutsamen Böden liegt darin, dass sie Dokumente der Kulturgeschichte darstellen und Archivcharakter haben. Kulturhistorisch bedeutsame Böden sind beispielsweise durch ackerbauliche Maßnahmen, die heute nicht mehr gebräuchlich sind (z. B. Düngung mit Plaggen und Laubstreu), entstanden. Sie bilden ein Zeugnis alter Bewirtschaftungsformen und haben entsprechende charakteristische Spuren in den Bodenprofilen konserviert. Aus bodenkundlicher Sicht sind diese Böden bedeutsam, da ihre anthropogen beeinflusste Entwicklung heute abgeschlossen ist und sie somit ein bodenkundliches Dokument der Kulturgeschichte sind. Der Datensatz zeigt Suchräume, also nur die ungefähre Lage, für Wölbäcker. Sie beruhen auf Erhebungen des LBEG und sind bei Schmoock & Gehrt (2017) veröffentlicht. Die Aufnahme ist nicht flächendeckend für Niedersachsen und daher unvollständig. Sie wird kontinuierlich aktualisiert. Die Methoden zur Ermittlung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen sind ausführlich in Bug et al. (2019) beschrieben. Grundlage der Auswertungen ist die Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) und weitergehende Arbeiten des LBEG.

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