dc.description.abstract | Die Wirkung bodenphysikalischer und
-morphologischer Eigenschaften natürlicher landwirtschaftlich
genutzter Böden auf den Wasserhaushalt wird durch die Witterung,
das Wurzelwachstum, die Wasseraufnahme der Pflanzen und
Bearbeitungsmaßnahmen beeinflusst. Um den Einfluss dieser Faktoren
auf die Höhe der Verdunstung, die Bodenwasserentnahme durch die
Pflanzen, die Erträge, die Sickerwasserbildung und den
Stickstoffaustrag analysieren zu können, wurden acht typische Böden
Mitteldeutschlands (mit jeweils drei Wiederholungen) unter gleichen
Witterungsbedingungen und gleicher Bewirtschaftung hinsichtlich
Fruchtart, Düngung, Bodenbearbeitung und Pflege mittels 24
wägbarer, 3 m tiefer Lysimeter untersucht. Die Auswahl der Böden
beinhaltet sowohl Standorte mit Sandlöß über Schmelzwassersanden,
Sandlöß über Geschiebelehm als auch Standorte mit Geschiebemergel
und tiefgründigem Löß. Auf Grundlage der im Verlauf von 17
Beobachtungsjahren am Untersuchungsstandort Brandis unter den
klimatischen Bedingungen am Rande des Mitteldeutschen
Trockengebietes (hohe Variabilität von Wasser- und Energieangebot,
hohes klimatologisches Wasserdefizit in den Sommermonaten, geringe
Winterniederschläge) ermittelten Datenbasis, konnten sowohl
Aussagen zum Schwankungsverhalten der untersuchten Größen infolge
Witterung und Bewirtschaftung (angebaute Fruchtart) getroffen
werden, als auch die Wirkung der verschiedenen Böden im Verlauf der
einzelnen Anbaujahre auf die Wasserhaushaltsgrößen ermittelt
werden. Einfluss auf die Sickerwassermenge haben die Höhe der
sommerlichen Bodenwasserausschöpfung und die Höhe der Niederschläge
in den darauffolgenden Herbst- und Wintermonaten. Daraus
resultiert, in Abhängigkeit von der Kapazität der
Bodenwasserspeicher: eine hohe Variabilität der vergleichsweise
geringen Sickerwassermengen (im Mittel der Jahre 175 mm bei Böden
mit geringem nutzbaren Wasservorrat und 50 mm bei Lößböden), ein
geringer Zusammenhang zwischen Wasserverbrauch der Pflanzen und
Sickerwassermenge sowie zwischen Jahresniederschlag und
Sickerwassermenge. Die Böden mit geringer und mittlerer
Wasserspeicherkapazität können trotz hoher jährlicher
Inanspruchnahme der Vorräte den Wasserbedarf der Pflanzen in der
überwiegenden Anzahl der Jahre nicht decken. Die limitierte
Wasserversorgung führt zu geringeren Erträgen und einem
unwirtschaftlichen Umgang der Pflanzen mit dem verfügbaren
Bodenwasser. Nur auf den Lößböden mit einem nutzbaren Wasservorrat
von mehr als 400 mm sind die Voraussetzungen für eine
kulturartenspezifische maximale Verdunstung gegeben. Geringe
Sickerwasserbildung in Trockenjahren führt zu einer Akkumulation
von Stickstoffbilanzüberschüssen in den Böden, Feuchtjahre zu
erhöhten Stickstoffausträgen mit dem Sickerwasser. Im Mittel einer
Periode intensiver landwirtschaftlicher Bewirtschaftung zeigte sich
bei den Böden mit geringer Wasserspeicherkapazität ein mittlerer
Nitratgehalt von 100 mg/l im Sickerwasser. In den seltenen Perioden
mit Sickerwasserbildung wird selbst bei den Lößböden mit 60 mg/l
die lt. E.G.-Trinkwasserrichtlinie zulässige Höchstkonzentration
überschritten. Am Beispiel dieser ausgewählten Ergebnisse wird
deutlich - werden in der landwirtschaftlichen und
ingenieurhydrologischen Praxis Mittelwerte verwendet - führt dies
auf Grund der hohen witterungsbedingten Variabilität der
Wasserhaushaltsgrößen, die sich auf allen Böden zeigte, zu
erheblichen Fehleinschätzungen. In Abhängigkeit von der
klimatologischen Repräsentanz des 17jährigen
Untersuchungszeitraumes, beschreibt die Arbeit Zusammenhänge
zwischen den Einflußfaktoren und den Wasserhaushaltsgrößen der
verschiedenen Böden und liefert konkrete Angaben zu den möglichen
Spannbreiten innerhalb derer sich die Wasserhaushaltsgrößen
Verdunstung, Sickerwasserbildung und Bodenwasserausschöpfung im
Untersuchungsgebiet bewegen. Weitere Untersuchungen führten zu der
Erkenntnis, dass ähnliche Böden, trotz Abweichungen in der
Horizontabfolge, in Bezug auf den Bodenwasserhaushalt keine
Unterschiede aufweisen, die über die natürliche Variabilität der
Standorte hinausgehen. Deshalb konnten die acht analysierten Böden
zu vier Pedo-Hydrotopen zusammengefasst werden. | de |