Stoffausträge landwirtschaftlicher Flächen durch Dränage, präferenziellen Bodenwasserfluss, Oberflächenabfluss: Modell und experimentelle Validierung

• Applicant: Privatdozent Dr. John Maximilian Köhne
• Subject Area: Soil Sciences
• Term: from 2004 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5437276

Obwohl präferenzieller Fluss und erosiver Oberflächenabfluss als Hauptaustragspfade von Nährstoffen und Pflanzenschutzmitteln aus landwirtschaftlichen Flächen mit schweren Böden identifiziert wurden, berücksichtigt bislang kein Modell diese Austragspfade gleichermaßen. Weiterhin ist die Auswirkung der Dränung auf Stoffausträge nicht ausreichend verstanden. Die beiden Hauptziele des beantragten Vorhabens sind (1) die Entwicklung und Validierung eines prozessorientierten Modellsystems zur Analyse und Prognose der Gesamtemission von Stoffen aus Dränflächen, und (2) die experimentelle Untersuchung der Wirkung von Dränung auf die Gesamtemission von Stoffen. Das neue Modellsystem basiert auf HYDRUS-2D, erweitert um Mobil-Immobil- und Dual-Permeabilitätsmodelle mit inversen Parameterschätzverfahren und einem Oberflächenabflussmodell. Zur Modellvalidierung sowie zur Untersuchung des Dräneffekts auf Stoffausträge bei verschiedenen Beregnungsintensitäten werden Tracerexperimente auf einem Plot von ca. 14 m x 14 m (Dränabstand) durchgeführt. Das validierte Modellsystem wird das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Dränung, präferenzieller Versickerung und Oberflächenabfluss verbessern und kann damit einen erheblichen Beitrag zur Effektivitätssteigerung von Maßnahmen für eine nachhaltige Bewirtschaftung von Dränflächen leisten.

• DFG Programme: Research Grants