Wassererosion und Klimawandel
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- Meike Keller
- vor 6 Jahren
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Transkript
1 Wassererosion und Klimawandel Der Beitrag der Landwirtschaft zum Erosionsschutz und zur effizienten Wassernutzung April 2017 Ellen Müller
2 Potenzielle Wasserosionsgefährdung in Sachsen ca. 60 % der Ackerfläche hohe potenzielle Erosionsgefährdung April 2017 Ellen Müller
3 Hohe potenzielle Wassererosionsgefährdung Zunahme Auftreten und Intensität von Starkregen April 2017 Ellen Müller Steigender Handlungsbedarf zur Vorsorge gegen Wassererosion
4 Folgen von Starkregenereignissen Onsite-Schäden Unproduktiver Wasserverlust durch Oberflächenabfluss April 2017 Ellen Müller
5 Offsite-Schäden -> i.d.r. irreversibler Bodenverlust! April 2017 Ellen Müller Foto: Dr. Strobel
6 Böden Grundlage für das Pflanzenwachstum - speichern Wasser - speichern und liefern Nährstoffe Bild LfL Bayern - bieten Pflanzen als Wurzelraum Verankerung April 2017 Ellen Müller
7 Pflanzenverfügbares Wasser in 1 m³ Ackerboden Lößboden > 200 cm mächtig Lößboden (Ut3): ca. 250 l Sandboden (Sl2): ca. 180 l April 2017 Ellen Müller
8 Ertragsausfallrisiko vs Höchsten Risiken im Nordosten und im Mitteldeutschen Trockengebiet Aktuell geringste Risiken im Bergland + mittels./ ostsächs. Lössgebiet April 2017 Ellen Müller
9 Ertragsausfallrisiko Entwicklung bis April 2017 Ellen Müller
10 Grundvoraussetzung für die landwirtschaftliche/ackerbauliche Nutzung von Flächen: Umfassende Speicherung von Niederschlägen in Böden für Pflanzenwachstum und Ertragsbildung Erhalt des Boden als Wasserspeicher durch Verhinderung der Bodenerosion April 2017 Ellen Müller
11 Ziel: Absicherung des Ackerbaus gegen geringe sowie im Jahresverlauf ungleich verteilte Niederschläge Maßnahmen: Verbesserung der Wasserinfiltration Verminderung von unproduktiven Wasserverlusten (Oberflächenabfluss!) Verbesserung der Wasserausnutzung April 2017 Ellen Müller
12 Ertragsfähigkeitsverlust infolge Bodenabtrag durch Wassererosion (Methau, Sächsisches Lösshügelland) Löss 20 cm Ertragsunterschiede bis 80 % zwischen Kuppe und Hangfuß Löss 200 cm Kuppe Hangfuß April 2017 Ellen Müller
13 April 2017 Ellen Müller Folgen von Bodenerosion -> Verlust an Wasserspeichervermögen
14 Handlungsbedarf in der Landwirtschaft! Vorsorge gegen bodenzerstörende Bodenerosion durch Wasser (Verlust Wasserspeichervermögen!)! Effiziente Nutzung von Niederschlägen und von Bodenwasser (= effizientes Wassermanagement) April 2017 Ellen Müller
15 Optimierung der Wasserinfiltration auf Ackerflächen Hauptursache von Wasserabfluss und Wassererosion auf Ackerflächen: gehemmte Wasserversickerung durch Oberflächenverschlämmung infolge Bodenaggregatzerfall Foto: LfULG April 2017 Ellen Müller Foto: LfULG Bild LfL Bayern Foto: LfULG
16 Umfassende Wasserinfiltration (= Wasserrückhalt) auf Ackerflächen durch Verhinderung der Bodenverschlämmung Foto: LfULG Foto: LfULG April 2017 Ellen Müller Wirksamste Maßnahmen: Dauerhaft pfluglose - konservierende Bodenbearbeitung und Direktsaat
17 Art der Bearbeitung bestimmt Erosions- und Infiltrationsausmaß wendend nichtwendend Direktsaat hoch Eingriffsintensität und Bearbeitungstiefe Bedeckung mit Pflanzenresten gering hoch gering April 2017 Ellen Müller Wasserinfiltration Wassererosion hoch gering
18 Effekte der nichtwendenden Bodenbearbeitung/Direktsaat Schutz der Bodenoberfläche durch Pflanzenreste Stabile, wenig verschlämmende Bodenstruktur durch höhere Krümelstabilität* (z. B. durch Regenwurmaktivität) Mehr Grobporen durch mehr Regenwürmer Schutz der Grobporen durch Pflugverzicht Erosionsmindernder/-verhindernder und infiltrations- fördernder Bodenstrukturzustand Voraussetzung: dauerhafter Pflugverzicht! April 2017 Ellen Müller * zusätzlich gefördert durch Kalkung!
19 Bodenwassergehalte unterschiedlich bearbeiteter Böden Lößhügelland; Bodenart Ut4, Bodentiefe 20 cm, Zeitraum 10/2000 bis 07/2001 Relativer Bodenwassergehalt Pflug pfluglos Pflug Pfluglos -> höherer Wassergehalt April 2017 Ellen Müller Datum
20 Änderungen des Wasserinfiltrationsverlaufes bei Umstellung von konventioneller auf dauerhaft konservierende Bodenbearbeitung (Beregnungsversuche, n = 100, Zimmerling 2004) konventionell-> <- konservierend April 2017 Ellen Müller
21 Änderungen des Wasserinfiltrationsverlaufes bei Umstellung von konventioneller auf dauerhaft konservierende Bodenbearbeitung (Beregnungsversuche, n = 100, Zimmerling 2004) konventionell-> <- konservierend Direktsaat April 2017 Ellen Müller
22 Streifenbodenbearbeitung und Direktsaat Streifenbearbeitung Direktsaat Infiltrationsraten sehr hoch Bodenabträge sehr gering April 2017 Ellen Müller
23 Bodenerosion nach einem Gewitter (Niederschlag: 55 mm/45 min, Sächsisches Lößhügelland) Pflugeinsatz (nach 8 Jahren ohne Pflug) Wasserabfluss & Wassererosion! Dauerhaft konservierend Gute Infiltration & keine Erosion! 23 Schlussfolgerung Voraussetzung für gute Infiltration und Erosionsminderung Dauerhaft konservierende Bodenbearbeitung und Direktsaat! April 2017 Ellen Müller I I Dr. Walter Schmidt
24 Wassererosion auf pfluglos bestellter Maisfläche Optimierung der pfluglosen Bearbeitung bezüglich Erosionsschutz im Hinblick auf Klimawandel Konventionell Konservierend April 2017 Ellen Müller
25 Zwischenfruchtanbau April 2017 Ellen Müller
26 Bodengefüge schützen! Bodengefügeschutz Gute Wasserversickerung Wirksamer Erosionsschutz April 2017 Ellen Müller
27 Ergänzende Erosionsschutzmaßnahmen (Auswahl) Schlagteilung Umwandlung von Acker in Grünland Foto: LfULG Anlage von Grünstreifen und Hangrinnenbegrünung Foto: LfULG Foto: Voß et al Anlage von Verwallungen, Mulden, Becken April 2017 Ellen Müller
28 Hangrinnenbegrünung in Ergänzung zur konservierenden Bodenbearbeitung und zu Gewässerrandstreifen Quelle: LfUG April 2017 Ellen Müller
29 Wirksamkeit von Gewässerrandstreifen Foto: Schindewolf Foto: LfULG April 2017 Ellen Müller -> geringe wasserrückhaltende Wirkung bei konzentriertem Wasserabfluss
30 Überfahrbare Verwallungen Kombination acker-/ pflanzenbaulicher Maßnahmen mit ergänzender Maßnahme April 2017 Ellen Müller Fläche kann weiter bewirtschaftet werden! Foto: LfULG
31 Praxisdemonstrationen zur Umsetzung der WRRL April 2017 Ellen Müller
32 Direktsaat Winterweizen Feldtag 2015 Quelle: LfULG April 2017 Ellen Müller
33 Schlussfolgerungen Nichtwendende Bodenbearbeitung/Direktsaat: erhöht die Wasserinfiltration auf Ackerflächen erheblich. Dies bewirkt die Auffüllung des Wasserspeichers Boden als Grundlage für eine ausreichende Wasserversorgung von Pflanzenbeständen angesichts sinkender und gleichzeitig ungünstig verteilter Niederschläge infolge des Klimawandels. reduziert bzw. verhindert die Wassererosion. Der Wasserspeicher Boden als Grundvoraussetzung für Pflanzenwachstum bleibt erhalten. trägt in Kombination mit weiteren wassersparenden Maßnahmen (Fruchtarten- und Sortenwahl, Fruchtfolgegestaltung, Bestandesführung usw.) entscheidend zur effizienten Wassernutzung im Ackerbau bei April 2017 Ellen Müller
34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Weitere Informationen: April 2017 Ellen Müller
35 Ertragsausfallrisiko in Sachsen Ausweisung - Datengrundlagen Klima Vorgehen/ Methode GIS gestützte räumliche Analyse Klima + Boden + LF Boden LF Berechnung auf Feldblockebene DB gestützte Auswertung Bewertung auf Erhebungseinheiten April 2017 Ellen Müller
36 Wasserbedarf Beispiel Weizenproduktion (Ehlers 1996) " Wasserbedarf zur Erzeugung von 15 t TM Weizen/ha (~ 7,5 t Korn und 7,5 t Stroh) -> mm Niederschlag " Wasserangebot -> Niederschläge in Lüttewitz (Sächsisches Lößhügelland): 2003: 410 mm Wasserüberschuss bei 2004: 645 mm 7,5 t Weizenproduktion: 2005: 598 mm ~ 200 mm Niederschlag/a 2006: 563 mm 2007: 762 mm -> Mittelwert: 596 mm, zehnjähriges Mittel: 621 mm Problem: ungleiche Niederschlagsverteilung im Jahresverlauf (z. B. Vorsommertrockenheit) April 2017 Ellen Müller
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