Der Nährstoff Phosphor im Boden - Entwicklungen und Handlungsempfehlungen - Simone Marx Mathieu Steffen ASTA - Service de pédologie
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Der Nährstoff Phosphor im Boden – Entwicklungen und Handlungsempfehlungen Simone Marx Mathieu Steffen ASTA – Service de pédologie LAKU, Esch-Sauer, 3.Dezember 2019
Einsatz in kg Nährstoff pro Ha
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0
1950/51
1960/61
1970/71
1975/76
1979/80
1980/81
1981/82
1982/83
Mineraldüngung
1983/84
1984/85
1985/86
1986/87
1987/88
1988/89
1989/90
Stickstoffdünger (N)
1990/91
1991/92
1992/93
1993/94
1994/95
1995/96
1996/97
1997/98
1999
2000
P-Dünger (P2O5)
2001
PEEN
2002
2003
2004
2005
Jährlicher Einkauf von Mineraldünger (SER)
Einstellung Thomasmehl
2006
2007
2008
K-Dünger (K2O)
2009
2010
2011
2012
2013
2014
Absenkung
2015
2016
C-Klasse bei P, K
2017
2018
2018
6,9 kg P2O5/ha
(2018)
2
Viehbesatz
3
Entwicklung PCAL - Boden: National
KLASSE C
Entwicklung PCAL - Boden: Dauergrünland nat.
• P-Gehalte Weide > Mähweide > Wiese
5
Entwicklung PCAL- Boden: Stausee
Klasse C
Entwicklung PCAL- Boden: Stausee - Dauergrünland
Klasse C
Vergleich der Mediane: National
Eine hochsignifikante Differenz von -2,2 mg P2O5/100g Boden
basierend auf 28.042 Parzellen, die in jeder Periode gemessen wurden.
• Rückgang stärker ausgeprägt im
Dauergrünland
• Rückgang in den viehstärkeren
Betrieben auf Ackerland weniger
ausgeprägt
8
Vergleich der Mediane : Stausee
Eine hochsignifikante Differenz von -2,6 mg P2O5/100g Boden
basierend auf 1.842 Parzellen, die in jeder Periode gemessen wurden.
9
Krigging von Punktwerten
Auf 70% der Parzellen sind die P-Gehalte
gesunken
(Basis : 28.042 beprobte Parzellen je
Periode)
10Krigging von Punktwerten
Auf 74% der Parzellen sind die P-Gehalte
gesunken
(Basis : 1798 beprobte Parzellen je
Periode)
11Häufigkeitsverteilung : nationale Ebene (2015-2019)
12
C-KlasseHäufigkeitsverteilung : Stausee (2015-2019)
1,2 % Parzellen > 40 mg P2O5 / 100g Boden
13Schieferverwitterungsböden
Ackerkrume: 50 % Schluff, 23% Ton, 27% Sand; 18 %
vol. Steine, 3% Corg, 1,25 g/cm3 Dichte
Hoscheid Eschdorf
14Dominante Abflußprozesse im.…
Projet CAOS
Sand (Huewelerbach)
Schiefer (Weierbach)
Mergel (Wollefsbach)
15L. Pfister (Présentation SEBES, 2018)
16Dominante Abflussprozesse - Stausee
Kalibration SWAT Modell
Einzugsgebiet Schéimelzerbesch
Variable [mm] Set#1 Set#2 Set#3
Précipitations 800.90 800.90 800.90
Précipitations sous forme de
neige 47.84 47.84 47.84
Fonte de neige 46.38 47.35 47.35
Sublimation 1.47 0.49 0.50
Ruissellement de surface 19.49 20.42 18.78
Flux latéral 73.96 77.82 73.30
Contribution de l'aquifère peu
profond 278.74 264.26 266.32
Contribution de l'aquifère
profond 2.78 2.58 3.02
Réévaporation 23.37 17.06 17.06
Recharge de l'aquifère profond 3.07 2.86 3.41
Recharge de l'aquifère peu
profond et profond 306.61 285.82 272.80
Percolation au-delà du profil de
Maugnard, A., Bielders, C., & Vanclooster M. (2018). Convention de recherche relative au
développement d'outils de gestion intégrée du ruissellement, de l'érosion et des transferts de sol 312.29 290.33 273.83
polluants associés pour les bassins versants du Grand-Duché du Luxembourg – Application au
bassin-versant de la Haute-Sûre. Rapport final. 127 p. Evapotranspiration 392.50 409.50 431.60
Evapotranspiration potentielle 850.00 853.00 853.00
17Auf Feldebene
Wetter Lage in der
Boden Landschaft
Landwirtschaftliche Partikulär
Ruissellement de gebundenes
Praktiken surface Phosphor
(Oberflächenabfluss) (Porg+Pmin)
Mineraldüngung
Erosion
Organische Düngung wasserlösliches
Flux latéral
Phosphor
(Pmin)
P im Boden
Aquifère peu profond
Management
(Bodenbedeckung,
Bodenbearbeitung) 18Pmin-Formen im Boden P-Fixierung im Boden PCAL – Extraktion bei pH 4,1 Soltner, Tome1, Le sol 19
Phosphorfraktionierung : ASTA -Labor
mg P2O5 * 0,436 = mg P
Pmin Porg & Pmin 50 Bodenproben OM - Stausee
Mittelwert basierend auf 50 Proben im Oesling
180 Königs
Oxalate
160 wasser
d’NH4
mg P/100g Trockenboden
140 pH 3
120
100
80
H2O CAL
60
pH 4,1
40
20
0
wasserlöslich austauschbar P-oxalate Total
ASTA 0,9 10,0 97,5 129,1
Pmin Pmin Pmin Pmin+PorgPhosphorfraktionierung : Unterfrauner AT
140
15 Analysen
120
P- Gehalt, mg P/100g Trockenboden
100
HCl Extrakt
80
60
40
LiCl Extrakt
20 H2O
0
wasserlöslich austauschbar organisch nachlieferbar total
Pmin Pmin Porg Pmin Pmin+PorgCalcium-Acetat-Lactat bei pH4.1 (ICP-OES)
Austauschbares
Pmin
Beziehung zwischen
wasserlöslichem P
und austauschbarem
Pmin muss weiter
untersucht werdenVertikale PCAL – Verteilung in Ackerprofilen
BDSOL (ASTA)
Luxemburger Sandstein Oesling
0 0
0 10 20 Ap 30 40 50 60 0 10 20 30 40
-20 -20
AB
-40 -40
B1
-60 -60
Tiefe (cm)
Tiefe (cm)
Bt
-80 -80
-100 -100
-120 C/R -120
-140 -140
-160 -160
Verfügbares Phosphor : mg P2O5/ 100g trockener Verfügbares Phosphor : mg P2O5/ 100g
Boden trockener Boden
n = 12 n=5
Baschleiden, HoscheidGesamt Phosphor (Pmin+Porg)
n=8 n=8 n=50 n=8
ErosionsrelevantVorläufige Schlussfolgerungen Aufgrund einer begrenzten Anzahl von Proben: Pwasserlöslich
Berechnung der Flächenerosion
Allgemeinen Bodenabtragsgleichung
WISCHMEIER (1978)
USLERUSLE
Bodenverlust
(t/ha)
A = R * K * LS * C * P
=
RErosivität Regen
KErodierbarkeit des Bodens
(Textur, Steingehalt, Humus)
LS Hangneigung x Hanglänge
C Bodenbedeckung
(Kultur, Fruchtfolge)
Erruissol v3 (2016) P Bodenbearbeitung,
anti-erosive Maßnahmen
(Pflug, Mulchsaat)Erodierbarkeitsfaktor (Grondmillen)
Textur : - Gut
Humusgehalt : ++ dränierter
Steingehalt : + Aggregat-
Porenraum
Durchlässigkeit : ++
Klassifikation der Erodierbarkeit
bis 0,01 0,01 bis 0,02 0,02 bis 0,03 0,03 bis 0,05 0,05 bis 0,075 über 0,075
sehr gering gering mittel hoch sehr hoch extrem hoch
27Bodenbedeckung : Faktor C
ERRUISSOL v3
0,6
0,5
0,4
Faktor-C
0,3
0,2
0,1
0
Kartoffeln Maïs W-weizen Spelz/Dinkel W-Raps+Rübsen W-gerste Grünland Wald
28Bodenbedeckung : Faktor C (Grondmillen)
Fruchtfolge 2015-2017
29Bodenbedeckung : Faktor C (Grondmillen)
erosionsmindernd, aber nicht
30
berücksichtigt in der Bewertung des C-FaktorsSOL – Risque d’érosion hydrique
• Scénario 1 : risque d’érosion hydrique sans mesure
antiérosive 4,4 t/ha.an
• Scénario 2 : risque d’érosion hydrique avec prise en
compte de l’effet antiérosif sur les surfaces participant
dans le programme 362 (interculture et/ou travail du
sol réduit) 3,2 t/ha.an (-27 %)
• Scénario 3 : risque d’érosion hydrique avec prise en
compte de l’effet antiérosif découlant de la
combinaison intercultures & travail du sol réduit avant
toute culture de maïs 2,8 T/ha.an (-36%)
Modélisation RUSLE
31Bodenerosion vs. Oberflächenabfluss
Mittelwert Grondmillen: 0.084t 84kg/ha
32Bemerkungen
Das RUSLE-Modell ist nach wie vor das einzige
Erosionsmodell, das für den Einsatz auf größeren
Flächen bei vertretbarem
Parametrisierungsaufwand eingesetzt werden kann
(BORK 1991) aber…
• empirische Gleichung, nicht validiert mit regionalen
Sedimentmessungen
• Berücksichtigt nur flächenhafte und Rillenerosion
(keine Grabenerosion, Bodenablagerung,..)
• Die USLE berücksichtigt keine zeitlich
veränderbaren Zustände während eines Ereignisses
(z.B. Änderung der Bodenfeuchte)
33Perspektiven
• Andere Modellierungsansätze in Überlegung (
ASTA pédologie)
• Erosion durchwegs als gering einzuschätzen aber..
• Nichts spricht gegen Verbesserungen :
Bsp.Ganzjahresbedeckung und reduzierte
Bodenbearbeitung
Frage bleibt unbeantwortet inwiefern Sedimente im
Stausee mit Erosion von landwirtschaftlichen Flächen
zeitlich und räumlich in Verbindung stehen (->
ganzheitliches Modell benötigt)
34 Merci fir är Opmierksamkeet
• simone.marx@asta.etat.lu
• mathieu.steffen@asta.etat.lu
35Sie können auch lesen
