Die herbstliche Nitratdynamik im Boden eines Wasserschutzgebietes Peter Schweigert, Institut für Bodenkunde der Universität Hannover

Nitratdynamik des Bodens Temperatur Niederschlag

Nitratdynamik des Bodens Temperatur Niederschlag Prozesse im Boden

Nitratdynamik des Bodens Temperatur Niederschlag Prozesse im Boden NO3-N-Gehalt des Bodens

Nitratdynamik des Bodens Temperatur Niederschlag Black-Box NO3-N-Gehalt des Bodens

Multiple Regression als ein Black-Box-Modell

Multiple Regression als ein Black-Box-Modell NO3-N-Gehalt des Bodens als Funktion von Niederschlag und Temperatur

Multiple Regression als ein Black-Box-Modell NO3-N-Gehalt des Bodens als Funktion von Niederschlag und Temperatur Berechnungen mit der Witterung der Zeitspanne, die den stärksten Einfluss auf den NO3-N-Gehalt hat

Zahl der Monate mit dem stärksten Einfluss des Niederschlags

Untersuchungsgebiet Trinkwasserschutzgebiet in Niedersachsen (Liebenau, 50 km nordwestlich von Hannover) sandige Böden überwiegend landwirtschaftlich genutzt

Massnahmen zur Reduktion der Nitratauswaschung im Untersuchungsgebiet Verminderung der organischen und mineralischen Düngung Vermehrter Anbau von Zwischenfrüchten Zur Erfolgskontrolle werden etwa 100 Nmin- Beprobungen seit 11 Jahren im Herbst (Oktober/November) durchgeführt

Nitrat-N in den Böden

Nitrat-N in den Böden

und Niederschlag von Oktober bis Probenahme Nitrat-N in den Böden und Niederschlag von Oktober bis Probenahme

und Niederschlag von Oktober bis Probenahme Nitrat-N in den Böden und Niederschlag von Oktober bis Probenahme

und Niederschlag von Oktober bis Probenahme Nitrat-N in den Böden und Niederschlag von Oktober bis Probenahme

und Niederschlag von Oktober bis Probenahme Nitrat-N in den Böden und Niederschlag von Oktober bis Probenahme

und Niederschlag von Oktober bis Probenahme Nitrat-N in den Böden und Niederschlag von Oktober bis Probenahme

und Niederschlag von Oktober bis Probenahme Nitrat-N in den Böden und Niederschlag von Oktober bis Probenahme

und Niederschlag von Oktober bis Probenahme Nitrat-N in den Böden und Niederschlag von Oktober bis Probenahme

und Niederschlag von Oktober bis Probenahme Nitrat-N in den Böden und Niederschlag von Oktober bis Probenahme

Mögliche Einflüsse auf die Nitratgehalte des Bodens: 1. Niederschlag 2. Temperatur 3. Zeitlicher Trend

Nitratdynamik im Boden Multiple Regression NO3-N = - 0,17 Ns10 - 0,08 Ns9 + 3,1 T10 - 3,2 J + 52,3 r2 = 0,97 *** NO3-N = mittlerer NO3-N-Gehalt aller Böden im Herbst (kg/ha) Ns10 = Niederschlag ab 1. Oktober bis zum Probenahmetermin im Herbst (mm) Ns9 = Niederschlag September (mm) T10 = Mittlere Temperatur um 14 Uhr im Oktober (°C) J = Jahr (1992 = 0; 1993 = 1; 1994 = 2; etc.), zeitlicher Trend

Nitratdynamik im Boden Niederschlagseinfluss NO3-N = - 0,17 Ns10 - 0,08 Ns9 + 3,1 T10 - 3,2 J + 52,3 r2 = 0,97 *** NO3-N = mittlerer NO3-N-Gehalt aller Böden im Herbst (kg/ha) Ns10 = Niederschlag ab 1. Oktober bis zum Probenahmetermin im Herbst (mm) Ns9 = Niederschlag September (mm) T10 = Mittlere Temperatur um 14 Uhr im Oktober (°C) J = Jahr (1992 = 0; 1993 = 1; 1994 = 2; etc.), zeitlicher Trend

Nitratdynamik im Boden Niederschlagseinfluss NO3-N = - 0,17 Ns10 - 0,08 Ns9 + 3,1 T10 - 3,2 J + 52,3 r2 = 0,97 *** NO3-N = mittlerer NO3-N-Gehalt aller Böden im Herbst (kg/ha) Ns10 = Niederschlag ab 1. Oktober bis zum Probenahmetermin im Herbst (mm) Ns9 = Niederschlag September (mm) T10 = Mittlere Temperatur um 14 Uhr im Oktober (°C) J = Jahr (1992 = 0; 1993 = 1; 1994 = 2; etc.), zeitlicher Trend

Nitratdynamik im Boden Temperatureinfluss NO3-N = - 0,17 Ns10 - 0,08 Ns9 + 3,1 T10 - 3,2 J + 52,3 r2 = 0,97 *** NO3-N = mittlerer NO3-N-Gehalt aller Böden im Herbst (kg/ha) Ns10 = Niederschlag ab 1. Oktober bis zum Probenahmetermin im Herbst (mm) Ns9 = Niederschlag September (mm) T10 = Mittlere Temperatur um 14 Uhr im Oktober (°C) J = Jahr (1992 = 0; 1993 = 1; 1994 = 2; etc.), zeitlicher Trend

Nitratdynamik im Boden Witterungsunabhängiger Trend NO3-N = - 0,17 Ns10 - 0,08 Ns9 + 3,1 T10 - 3,2 J + 52,3 r2 = 0,97 *** NO3-N = mittlerer NO3-N-Gehalt aller Böden im Herbst (kg/ha) Ns10 = Niederschlag ab 1. Oktober bis zum Probenahmetermin im Herbst (mm) Ns9 = Niederschlag September (mm) T10 = Mittlere Temperatur um 14 Uhr im Oktober (°C) J = Jahr (1992 = 0; 1993 = 1; 1994 = 2; etc.), witterungsunabhängiger Trend

Nitratdynamik im Boden Konstante NO3-N = - 0,17 Ns10 - 0,08 Ns9 + 3,1 T10 - 3,2 J + 52,3 r2 = 0,97 *** NO3-N = mittlerer NO3-N-Gehalt aller Böden im Herbst (kg/ha) Ns10 = Niederschlag ab 1. Oktober bis zum Probenahmetermin im Herbst (mm) Ns9 = Niederschlag September (mm) T10 = Mittlere Temperatur um 14 Uhr im Oktober (°C) J = Jahr (1992 = 0; 1993 = 1; 1994 = 2; etc.), witterungsunabhängiger Trend

Nitratdynamik im Boden Qualität des Modells NO3-N = - 0,17 Ns10 - 0,08 Ns9 + 3,1 T10 - 3,2 J + 52,3 r2 = 0,97 *** NO3-N = mittlerer NO3-N-Gehalt aller Böden im Herbst (kg/ha) Ns10 = Niederschlag ab 1. Oktober bis zum Probenahmetermin im Herbst (mm) Ns9 = Niederschlag September (mm) T10 = Mittlere Temperatur um 14 Uhr im Oktober (°C) J = Jahr (1992 = 0; 1993 = 1; 1994 = 2; etc.), witterungsunabhängiger Trend

Nitratdynamik im Boden Qualität des Modells

Nitratdynamik im Boden Qualität des Modells

Witterungsunabhängiger Trend NO3-N = - 0,17 Ns10 - 0,08 Ns9 + 3,1 T10 - 3,2 J + 52,3 r2 = 0,97 *** - Rückgang um 3,2 kg/ha pro Jahr = 32 kg/ha in 10 Jahren. - Bei durchschnittlichen Witterungsbedingungen: 68 kg/ha im 1. Jahr - Die Verminderung beträgt somit fast 50 %.

Witterungsabhängiger Trend

Probenahmezeit und Niederschlag ab Oktober bis zur Probezeit

der verschiedenen jährlichen Trends Zusammenhang der verschiedenen jährlichen Trends

Trend der Rohdaten

Nitrat im Grundwasser

Schlussfolgerungen Für das Untersuchungsgebiet: Es bestehen starke Witterungseinflüsse, besonders der herbstlichen Niederschläge. Eine kontinuierliche Vorverlegung des Probenahmetermins verstärkt diesen Einfluss. Unabhängig von Witterungseinflüssen sind die NO3-Gehalte des Bodens um ca. 50 % gesunken. Der Rückgang der NO3-Konzentration im Grundwasser bestätigt dieses Ergebniss. Die Wasserschutzbemühungen waren erfolgreich.

Schlussfolgerungen Für das Untersuchungsgebiet: Ohne statistische Analyse der Witterungseinflüsse liefert die NO3-N-Messreihe keine Information über den Erfolg der Massnahmen weil durch die Änderung des Probenahmezeitpunktes kein direkter Vergleich der Werte der ersten und der letzten Jahre möglich ist!

Schlussfolgerungen Zur Methode Multiple Regressionen ermöglichen eine Analyse der Nitratdynamik auf Einzugsgebietsebene, welche - genau - gut abgesichert - schnell durchführbar ist.