Untersuchungen zur Variabilität und Kausalität des potentiellen Nitrataustrages beim Anbau von Zea mays in Deutschland.

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Bedeutung wichtiger produktionstechnischer und standortbezogener Faktoren sowie deren Wechselwirkungen für die Nitrataustragsgefahr im Maisanbau zu analysieren. Dies sollte durch die Zusammenführung und gemeinsame Verrechnung einer großen Anzahl von Feldversuchen sowie von Daten, die im Rahmen der Wasserschutzgebietsberatung erhoben wurden, erreicht werden.Dazu wurden drei Datenkategorien gebildet. Kategorie 1 (466 Flächen) repräsentiert Daten aus der Wasserschutzgebietsberatung, die neben Messdaten auch Schätzwerte beinhaltet. Datenkategorie 2 (414 Flächen) stellt ebenfalls Praxiserhebungen dar, deren Merkmalserfassung jedoch ausschließlich auf Messdaten basieren. In die Datenkategorie 3 (137 Flächen) fließen ausschließlich wiederholte Feldversuche ein. Mit zunehmender Datenpräzision ging eine Reduktion der auswertbaren Datensätze sowie der die Erhebungsumwelt beschreibenden Variablen einher. Die Aufteilung der Daten in Kategorien wurde vorgenommen, da von ungleichen Ergebnissen zwischen den Daten aus der Praxis und den Exaktversuchen auszugehen war. Literaturhinweise und der unterschiedliche Kontext der Erhebungen gaben Anlass zu diesem Vorgehen. Des Weiteren wurde erwartet, durch das je nach Datenbestand unterschiedliche Variableninventar die auftretenden Effekte bzw. Interaktionen besser eingrenzen zu können.Sowohl der Umfang der mit den ökologischen Zielgrößen im mutmaßlichen Zusammenhang stehenden Merkmale, als auch deren vielschichtige gegenseitige Beeinflussung erforderten es, mit multivariaten statistischen Verfahren zu arbeiten.In allen Datenkategorien konnten, ungeachtet ihrer Unterschiede hinsichtlich Erhebungsumfang und -schärfe, ähnliche Ergebnisse und Zusammenhänge extrahiert werden. Auswertungen von Erhebungsdaten vermögen offenbar zu einem ähnlichen Erkenntnisgewinn beizutragen wie Exaktversuche.Als ein wesentliches Ergebnis der Untersuchung stellt sich heraus, dass ein genereller, d.h. durch die Umweltmatrix nicht diskriminierter Einfluss der Düngermenge auf den Herbst Nmin-Gehalt nicht nachgewiesen werden kann. Vor dem Hintergrund der Vielzahl an einbezogenen Standort- und Umweltbedingungen kann die mineralische Düngung, anders als bei der Betrachtung einzelner Versuchsstandorte, keinen markanten Einfluss auf den vorgefundenen Nmin-Gehalt im Herbst ausüben. Demnach lässt der Nmin-Gehalt im Herbst keine eindeutigen Rückschlüsse auf die vorangegangene Stickstoffdüngung zu, weil in dieser Untersuchung die Standortmerkmale, und hierbei hauptsächlich die des Bodens, das Niveau der Herbst Nmin-Gehalte maßgeblich determinieren. Der Herbst Nmin-Gehalt lässt sich in dieser Untersuchung am besten durch den Gesamt-N Gehalt, den Kohlenstoffgehalt und den Frühjahrs Nmin-Gehalt des Bodens beschreiben. Die aufwendig erhobenen meteorologischen Daten vermochten nicht in der aus der Literatur erwarteten Stärke zur Erklärung der Herbst Nmin-Gehalte beitragen. Aufgrund der bekanntermaßen starken Sensitivität der C4-Pflanze Mais gegenüber Temperatureinflüssen wurde dieser Befund nicht erwartet, lässt sich jedoch teilweise mit der äußerst losen und statistisch nicht abzusichernden Beziehung zwischen dem N-Saldo und dem Herbst Nmin-Gehalt erklären. Somit reduziert sich der die Höhe des potentiell auswaschungsgefährdeten mineralischen Bodenstickstoffs maßgeblich bestimmende Umweltkomplex zumindest innerhalb der schwerpunktmäßig untersuchten Räume auf die Standortmerkmale.Die Effekte der düngeunabhängigen produktionstechnischen Maßnahmen auf die Reduzierung des Herbst Nmin-Gehaltes ließen sich nicht in gleicher Weise wie die Düngemaßnahmen auswerten, da eine ungleich geringere Anzahl an Datensätzen, zudem noch mit unterschiedlicher Verteilung in den einzelnen Datenkategorien, mit entsprechenden Angaben vorlagen. Dennoch ließen sich innerhalb einzelner Datenherkünfte Tendenzen aufzeigen, welche die positive Bedeutung einzelner Maßnahmen, beispielsweise des Zwischenfruchtbaus, anzeigen. Es erscheint durchaus lohnenswert, bei fortgesetzter gezielter Datensammlung diese Problematik mit einem erweiterten Datensatz weiter zu verfolgen. Ein Einfluss der Viehbesatzdichten auf die Herbst Nmin-Gehalte ist hier in keiner der untersuchten Daten nachzuweisen.