Landwirtschaftlicher Gewässerschutz in den Bereichen Stickstoff und Phosphor

• Forschungsstelle: ART
• Projektnummer: 08.31.02.01
• Projekttitel Englisch: Water pollution by nitrogen and phosphorus losses from agriculture
• Kurztitel: Landwirtschaftlicher Gewässerschutz N und P

Schlüsselwörter (Englisch)

nitrogen, phosphorus, water pollution, lysimeter, soil erosion

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Stickstoff- (N) und Phosphor (P) -Verluste aus der Landwirtschaft beeinträchtigen nach wie vor Oberflächengewässer und das Grundwasser. Auch wenn die Ökologisierung der Landwirtschaft zu einem Rückgang der N- und P-Einträge geführt hat, konnten die gesteckten Ziele der Agrarpolitik bezüglich Gewässerqualität grösstenteils nicht erreicht werden. Bestehende (Art. 62a GSchG) und neue regionale Programme (Art.77a LwG) des Bundes sollen zur Behebung dieser Defizite beitragen. Für die Beurteilung der Effizienz der zu ergreifenden Massnahmen bedarf es wissenschaftlicher Grundlagen. Bezüglich Grundwasserbelastung mit Nitrat fehlen gesicherte, quantitative Angaben zu Auswirkungen des Biolandbaus, konservierender Bodenbearbeitungsverfahren, des Anbaus verschiedener Zwischenkulturen sowie des Einsatzes von Hofdüngern. Bezüglich Phosphorbelastung von Oberflächengewässern durch Abschwemmung und Erosion existiert bisher kein Instrument, das erlaubt, die beitragenden Flächen auf Einzugsgebietsebene zu identifizieren, um gezielt Massnahmen vorschlagen zu können.

Projektziele (Deutsch)

1. Quantifizierung der N- und P-Einträge aus der Landwirtschaft in die Gewässer mittels Messungen unter teilkontrollierten Bedingungen und im Feld sowie über Modellierungen:

- Messung der Nitratauswaschung bei unterschiedlichen Anbausystemen und Kulturmassnahmen mittels Lysimeterversuchen. Es wird beurteilt, wie gross der Einfluss von Biolandbau, konser­vierender Bodenbearbeitung, Anbau verschiedener Zwischenkulturen sowie Hofdüngern auf die Nitratauswaschung im Ackerbau ist. Erstmals werden Bioparzellen mit Grosslysimetern untersucht.

- Quantifizierung von Phosphorverlusten durch Abschwemmung, Erosion und Drainagen mittels Messungen unter Feldbedingungen. Für die Modellierung dieser Stoffverluste fehlen ent­sprechende Grundlagendaten.

- Ein geeignetes Instrument zur Identifizierung beitragender Flächen für Oberflächenabfluss und Phosphorabschwemmung unter Grasland wird entwickelt. Dadurch können in kritischen Regionen die Beratung erleichtert und gezielt Massnahmen ergriffen werden.

- Weiterentwicklung des Stoffflussmodells MODIFFUS zur Abschätzung diffuser Nährstoffeinträge in die Gewässer.

2. Bereitstellung von Grundlagen für Projekte des Bundes (Agrarumweltindikatoren, Projekte nach GSchG Art. 62a, Ressourcenschutzprogramm LwG Art. 77a, Wegleitung Gewässerschutz), die Ökobilanzmethode SALCA-N und SALCA-P, Internationale Organisationen (OECD, IKSR, OSPAR).

Neue Kenntnisse/Literatur (Deutsch)

Decrem, M., Spiess, E., Richner, W. and Herzog, F., 2007. Impact of Swiss agricultural policies on nitrate leaching from arable land. Agronomy for Sustainable Development 27, 243–253.

Herzog, F., Prasuhn, V. Spiess, E. and Richner, W. Environmental cross compliance mitigates nitrogen and phosphorus pollution by Swiss agriculture. Environmental Science and Policy (eingereicht).

Lazzarotto, P., Stamm, C., Prasuhn, V. and Flühler, H., 2006. A parsimonious soil-type based rainfall-runoff model simultaneously tested in four small agricultural catchments. Journal of Hydrology, 321, 21-38.

Prasuhn, V. and Sieber, U., 2005. Changes in diffuse phosphorus and nitrogen inputs into surface waters in the Rhine watershed in Switzerland. Aquatic Sciences 67, 363-371.

Ledermann, T., Prasuhn, V., Herweg, K., Liniger, H.P: und Schneider, F. Erosion damage mapping: assessing current soil erosion damage in Switzerland. Advances in Geoecology (eingereicht).

Projektspezifische Kosten (Deutsch)

Neubau Lysimeteranlage Reckenholz: 1'500'000.- SFr., Bundesamt für Bauten und Logistik (BBL), Planungskredit von 50'000.- SFr. zugesichert.

COST869: 190'000.- SFr., Staatsekretariat für Bildung und Forschung (SBF), 50'500.- SFr. zugesichert, Option auf Verlängerung.