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LAPRO2009_Wald_Landwirtschaft - LAPRO2009 - Durchführung von Erosionsschutzmaßnahmen in Schwerpunkträumen der Bodenerosion auf landwirtschaftlichen Nutzflächen

Der Kartendienst (WMS-Gruppe) stellt die Geodaten aus dem Landschaftsprogramm Saarland die Themenkarte Wald und Landwirtschaft dar.:Zusammenhängende erosionsverdächtige Bereiche (> 40 ha) mit teilweise erkennbaren Erosionsereignissen werden als Schwerpunkträume aktueller Bodenerosion bezeichnet. Hier hat die Durchführung erosionsmindernder Maßnahmen oberste Priorität. Im Rahmen der kommunalen Landschaftsplanung sind die erosionsverdächtigen Bereiche räumlich weiter zu konkretisieren. Erosionsmindernde Maßnahmen sind in erster Linie in ackerbaulich genutzten Schwerpunkträumen aktueller Bodenerosion durchzuführen. Umfang und Art der Maßnahmen sind auf die jeweilige Problemsituation vor Ort und die Betriebsstrukturen abzustimmen. Maßnahmen, die auf eine Verringerung der Bodenerosion durch Wasser abzielen, müssen stets eine Verbesserung und Pflege der Bodenstruktur und damit des Wasseraufnahmevermögens des Bodens bewirken. Hierunter fallen Maßnahmen wie, z.B. das Belassen der Ernterückstände an der Ackeroberfläche, die Aufweitung der Fruchtfolge und bodenschonende Bearbeitungsverfahren. Gleichzeitig kann die erosionswirksame Hanglänge durch hangparallele lineare Strukturen reduziert werden, so dass auch die Anlage von Grünlandstreifen oder Hecken zentrale Maßnahmen für den Boden- schutz darstellen. Bei sehr stark erosionsgefährdeten Böden kann die Umwandlung der Ackerfläche in Dauergrünland als wirksamster Erosionsschutz erforderlich werden. (siehe auch Landschaftsprogramm Saarland, Kapitel 2.4.2)

Gestaltungsmoeglichkeiten fuer Sozialbrachflaechen

Durch minimale Bodenbearbeitung sollen Ernten erzielt werden, die es gestatten, dass die Sozialbrachflaechen konkurrenzfaehig bleiben. Gleichzeitig soll die relative Vorzueglichkeit von Roggen monokultur und Winterweizen - Wintergerste - Hafer - Fruchtwchsel ermittelt werden. Pflugarbeit ist eingestellt, Duengung erfolgt nur nach Bodenuntersuchung. Es werden versch. Duengungsvarianten auf ihren Stickstoff-Austrag getestet.

Kombination innovativer Technologien und Entscheidungshilfen zur Reduktion des Unkrautsameneintrages in den Boden und Steigerung der Teilbrachebearbeitungseffizienz zur Minderung der Unkrautdichte und zur Optimierung des Resistenzmanagements, Teilprojekt B

Züchtung von Saflor, Teilprojekt A

Reaktionsvermögen von Wachstumsmodellen auf Fruchtfolgewirkungen, insbesondere auf die vorfruchtabhängige Variation des Stickstoffangebotes

Zur Simulation von Fruchtfolgen - im einfachsten Fall ein Fruchtfolgeglied aus zwei aufeinanderfolgenden Nutzpflanzenbeständen - müssen mechanistische Wachstumsmodelle mit Modellen der vorfruchtabhängigen Stickstoffnachlieferung gekoppelt werden. Bisher wurden wenige derartige Modelle entwickelt und oft unzureichend validiert. Es ist jedoch aus pflanzenbaulichen und ökologischen Gründen notwendig, die fruchtfolgespezifischen N-Flüsse quantifizieren zu können. Während eines 6-monatigen Aufenthaltes am Department for Theoretical Production Ecology in Wageningen (NL) soll ein vom Antragsteller in Hohenheim entwickeltes Modell der N-Transformationsprozesse im Boden mit dort vorhandenen Wachstumsmodellen für Körnerfruchtbestände je einer Vor- und Nachfrucht verknüpft werden. Zur Kalibration und Validierung der resultierenden Modelle stehen mehrjährige Datensätze aus Feldversuchen in Hohenheim für unterschiedliche Fruchtfolgefelder zur Verfügung. Anschließend soll ein Vergleich zwischen diesen und einem in Wageningen entwickelten, weniger detaillierten Fruchtfolgemodell erfolgen. Das Wageninger Institut ist wegen der dort verfolgten originellen Wachstumsmodellierung unter Einbezug produktionstechnischer Maßnahmen für die gewählte Zielsetzung besonders geeignet.

Wasser- und Stoffdynamik in Agrar-Oekosystemen

An der TU Braunschweig wurde der Sonderforschungsbereich 179 'Wasser- und Stoffdymanik in Agrar-Oekosystemen' eingerichtet. Das zentrale Ziel dieses von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefoerderten, langfristigen Forschungsvorhabens ist die Untersuchung und Prognose der Auswirkungen der landwirtschaftlichen Nutzung sowie der naturraeumlichen Ausstattung auf Energie-, Wasser- und Stofffluesse, Mikroklima und Mikroorganismen. Untersucht wird die zeitliche und raeumliche Differenzierung der Wasser- und Stoffbewegung. Im Vordergrund steht die Problematik der Belastung, der Belastbarkeit sowie der Langfriststabilitaet von Agrar-Oekosystemen. Bearbeitet werden alle wesentlichen Kompartimente, so die bodennahe Atmosphaere, die Vegetation, die Bodenoberflaeche mit den Oberflaechengewaessern, der Boden und das Grundwasser. Im Mittelpunkt steht der Boden als wichtigster Umsatzort fuer Wasser, Naehr- und Schadstoffe. Die landwirtschaftlichen Nutzungssysteme werden hinsichtlich ihrer oekologischen Effekte differenziert und bewertet. Beruecksichtigt werden die Wirkungen von Fruchtfolge, Zwischenfruchtanbau, Strohverwertung, Bodenbearbeitung, Duengung, Agrochemikalien, Beregnung, Gruenlandumbruch, Melioration - um nur einige Beispiele zu nennen. Aus den genannten Zielen und den Arbeitsrichtungen der beteiligten Wissenschaftler leiten sich u.a. die folgenden Fragestellungen ab, die saemtlich hochaktuelle Probleme der Nutzungsmoeglichkeiten und der Gefaehrdung von Agrar-Oekosystemen betreffen: Welche Veraenderungen der bodenphysikalischen Eigenschaften werden von Bodenbearbeitung, Fruchtfolge, Stroheinbringung, organische Duengung, Splash, Oberflaechenabfluss...

Alternativen der Bodenbearbeitung und ihr Einfluss auf die Ertragsleistung von Kulturpflanzen

a)Entwicklung von energiesparenden und umweltfreundlichen Verfahren fuer die Bodenbearbeitung in engen Fruchtfolgen; b)Erarbeitung von Kriterien nach denen der standort- und fruchtartenspezifische Einsatz der Bodenbearbeitungstechnik gelenkt werden kann; c)Feldversuche.

Transdisziplinäre Mehrfachnutzung von Rohfaser und Rohprotein klimaresilienter Fruchtarten über selektive Ernte- und Aufbereitungsverfahren in ressourcenschonenden Farming-Systemen mit Recycling des Stickstoffs (MEFAFUP)

Lysimeterversuch

Versuchsfrage: Welche mittel- und langfristigen Auswirkungen ergeben sich bei der unterschiedlichen Fruchtfolge- und Bewirtschaftungssystemen in Bezug auf: a) Ertrag und Qualitaet des pflanzlichen Erntegutes? b) Verlagerung von Mineral- und Schadstoffen mit dem Sickerwasser? c) Wasser-, Naehrstoff- und Schadstoffhaushalt des Bodens? - Versuch in besonderer Anlage- 32 Lysimeter (monolithische Bodensaeulen 1,45 m3 Inhalt) und 2 Kieskontrollparzellen- 8 Bewirtschaftungssysteme mit jeweils unterschiedlicher Fruchtfolge, 4-fache Wiederholung.

Trophic interactions in the soil of rice-rice and rice-maize cropping systems

Subproject 3 will investigate the effect of shifting from continuously flooded rice cropping to crop rotation (including non-flooded systems) and diversified crops on the soil fauna communities and associated ecosystem functions. In both flooded and non-flooded systems, functional groups with a major impact on soil functions will be identified and their response to changing management regimes as well as their re-colonization capability after crop rotation will be quantified. Soil functions corresponding to specific functional groups, i.e. biogenic structural damage of the puddle layer, water loss and nutrient leaching, will be determined by correlating soil fauna data with soil service data of SP4, SP5 and SP7 and with data collected within this subproject (SP3). In addition to the field data acquired directly at the IRRI, microcosm experiments covering the broader range of environmental conditions expected under future climate conditions will be set up to determine the compositional and functional robustness of major components of the local soil fauna. Food webs will be modeled based on the soil animal data available to gain a thorough understanding of i) the factors shaping biological communities in rice cropping systems, and ii) C- and N-flow mediated by soil communities in rice fields. Advanced statistical modeling for quantification of species - environment relationships integrating all data subsets will specify the impact of crop diversification in rice agro-ecosystems on soil biota and on the related ecosystem services.

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