Erosion Wieviel Dünger und Boden verliere ich mit der Erosion?

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1 Erosion Wieviel Dünger und Boden verliere ich mit der Erosion? Volker Prasuhn Forschungsanstalt ART, Zürich Kurs BDU-Herbsttagung 2009 Boden und Düngung Olten, 11. November 2009

2 Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVD Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART Erosion Wie viel Dünger und Boden verliere ich mit der Erosion? Volker Prasuhn BDU-Herbsttagung Olten, 11. November 2009 Was versteht man unter Erosion? Definition: Unter Bodenerosion werden die durch Eingriffe des Menschen ermöglichten und durch Wasser oder Wind ausgelösten Prozesse der Ablösung, des Transportes und der Ablagerung von Bodenpartikeln verstanden. hier nur Erosion von Ackerland keine Erosion von Grasland (z.b. alpwirtschaftl. Nutzflächen) oder Skipisten keine Bearbeitungserosion keine gravitativen Massenverlagerungen (Rutschungen etc.) keine Murgänge, Lawinen, Überschwemmungen keine natürliche, geogene Erosion (Verwitterung) keine Bachbetterosion etc. im Gewässer 2 1

3 Flächenhafte Erosion Mais Kartoffeln Maisstoppeln Winterweizensaat 3 Lineare Erosion Stoppelbrache gegrubbert Kartoffeln nach Ernte Rübli Brache nach Zuckerrüben 4 2

4 Gewässerbelastung durch Bodenerosion 5 Erosionsbilder im Internet Über 700 Fotos thematisch gegliedert in 38 Fotoalben unter: 6 3

5 Was bedeutet Erosion im Kontext mit Bodenfruchtbarkeit und Nährstoffverlusten? 1. Quantität Wie viel Boden wird erodiert? 2. Qualität Was wird erodiert? 3. Folgen Was passiert mit dem erodierten Boden? 7 Ergebnisse von Erosionsschadenskartierungen 10 Jahre Frienisberg (BE) 8 4

6 Summe Bodenabtrag pro Jahr Region Frienisberg aufsummierter Abtrag (t/ha) Sommer Winter 97/98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/05 05/06 06/07 Jahr Bodenabtrag auf Parzellen (Region Frienisberg, 10 Jahre) 920 Fälle Anzahl (%) Abtrag (%) (%) < >20 Abtrag pro Parzelle pro Ereignis (t) 10 5

7 Quantität: Erosionsmengen, Bedeutung für Bodenfruchtbarkeit - Mittlerer Bodenabtrag aller Parzellen im Gebiet = 0, 7 t/ha pro Jahr = < 0,1 mm pro Jahr = ca. 1 cm in 100 Jahren - Maximaler Bodenabtrag einer Parzelle im Gebiet = 11,2 t/ha pro Jahr = > 1 mm pro Jahr = >10 cm in 100 Jahren - Maximaler Bodenabtrag eines Einzelereignisses einer Parzelle = 89 t 11 Räumlich-zeitliche Verteilung von Erosion Anzahl Parzellen (%) Anzahl Jahre mit Erosion 12 6

8 Abtrag (t) Bodenabtrag nach Kulturen (Region Frienisberg, Summe 10 Jahre) Abtrag (t) Abtrag (t/ha/jahr) Abtrag (t/ha und Jahr) Winterweizen Wintergerste Triticale Mais Rüben Kartoffeln Raps Restl. Kulturen Winterbrachen Kunstwiese 13 Abtrag (t) Bodenabtrag nach Bodenbearbeitungsverfahren (Region Frienisberg, Summe 10 Jahre) nur Hauptkulturen Abtrag (t) Abtrag (t/ha) 2% 1% 9% 88% Abtrag (t/ha) 0 Fläche Direktsaat Mulchsaat Pfluglos Pflug 13% 6% 25% 56%

9 60 50 Bedeutung von Extremereignissen (Beispiel Frienisberg, 10 Jahre) 80 Ereignisse Anzahl (%) Abtrag (%) 40 (%) < >100 Abtrag pro Ereignis (t) 15 Qualität des Erosionsmaterials Erosion des Oberbodens humus- und nährstoffreiche Schicht Selektiver Transport Feinpartikel werden mehr und weiter transportiert Anreicherung von Nähr- und Schadstoffen im Erosionsmaterial Bei einem mittleren P-Gehalt der Ackerböden von 960 mg/kg und einem Anreicherungsfaktor von 1,86 im Erosionsmaterial ergibt sich eine mittlere P-Verlagerung durch Erosion von 1,25 kg/ha P. Bei einem Bodenabtrag von 10 t/ha entspricht dies rund 18 kg/ha P. Für den Landwirt nicht gravierend, aber für die Umwelt. 16 8

10 Folgen von Bodenerosion Auf der Parzelle on-site: Verstärkung der Heterogenität des Bodens der Parzelle durch Erosion und Akkumulation Dies erschwert Bewirtschaftung, optimale Düngung, beeinflusst Ertrag etc. Im Erosionsbereich: Verminderung der Bodenfruchtbarkeit. Boden weniger mächtig, weniger Nährstoffe, geringere Wasserspeicherfähigkeit etc. Im Akkumulationsbereich: Anreicherung von Nähr- und Schadstoffen. Ausserhalb der Parzelle off-site: 65% der Ackerfläche haben direkten oder indirekten Anschluss an Gewässer rund 20% des erodierten Bodenmaterials werden bis in ein Gewässer transportiert. 90% gelangen über Einlaufschächte von Strassen und Wegen in die Gewässer. Bei einem mittleren P-Gehalt der Ackerböden von 960 mg/kg und einem Anreicherungsfaktor von 1,86 im Erosionsmaterial ergibt sich ein mittlerer Eintrag von ca. 0,3 kg P/ha Ackerfläche. Schäden an Gebäuden und Infrastruktureinrichtungen: Die Versicherungen werden nicht ewig zahlen!!! 17 Erosionsgefährdungskarte Schweiz ABAG, Szenario Pflug 17% mit Abtrag > 4 t/ha und Jahr (= stark gefährdet) 18 9

11 Hilfsmittel für Vollzug und Umsetzung AVErosion, zellenscharfe Erosionsgefährdung, Parzelle (Quelle: Chisholm 2008) 19 Planung 2010 Erstellung einer neuen digitalen Erosionsgefährdungskarte mit Modell AVErosion auf der Grundlage des digitalen Höhenmodells 2mx2m für das Schweizer Mittelland durch BLWfinanziertes Projekt. Simon Gisler (CDE Uni Bern), Betreuung durch CDE Uni Bern und ART. Start 09/2009, Ende 12/2010 Soll Grundlage für Erosion in der Wegleitung Umweltschutz in der Landwirtschaft werden. Soll allen Kantonen digital zur Verfügung gestellt werden

12 Bodenerosion morgen? Klimawandel (Zunahme Extremniederschläge, Zunahme Winterniederschläge) Strukturwandel (grössere Betriebe grössere Parzellen grössere Hanglängen) Versiegelung (Verdrängung von Ackerland in Hanglagen) 21 Ausblick Klimawandel, Strukturwandel und Versiegelung erhöhen das Erosionsrisiko gegenüber heute wahrscheinlich. Entsprechende Szenarien müssen aber noch gerechnet werden. Angepasste Massnahmenkonzepte sind rechtzeitig zu erarbeiten, um dem erhöhten Erosionsrisiko entgegen zu wirken. Mögliche Massnahmen sind weitgehend bekannt

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