Der vorliegende Bericht stellt Ergebnisse des zweijährigen Projektes "Veränderte Pflanzenschutzmittel- und Nährstoffausträge bei bodenschonender Bewirtschaftung - Risikoanalyse und -vorsorge" vor. Auf landwirtschaftlichen Flächen in der Lommatzscher Pflege wurden mit einer Beregnungsanlage Starkniederschläge (worst-case-Szenario) simuliert. Die Untersuchungen zu Wasser- und Agrochemikalientransport fanden auf Flächen statt, die konventionell mit Pflug, konservierend flach bearbeitet bzw. in Direktsaat bestellt wurden. Die Auswirkungen auf vertikale und horizontale Stofftransporte, insbesondere von Nitrat-Stickstoff und dem Totalherbizid Durano mit dem Wirkstoff Glyphosat wurden untersucht.

In mehrjährigen Stoppelbearbeitungsversuchen mit Grubbern, Scheiben- und Kreiseleggen sollten Einsatzhinweise zur Verringerung der Bodenerosion bei pflugloser Bodenbearbeitung für verschiedene Maschinentypen entwickelt werden. Dazu wurde vor allem die Bodenbedeckung mit Mulchmaterial als wichtiger Indikator für den Schutzgrad beobachtet. Zusätzlich wurden Daten zur Stroheinarbeitung in den Boden sowie zur Ausprägung der Bodenoberflächen und Bearbeitungssohlen ermittelt und der Zugleistungsbedarf für die Geräte gemessen. Im Ergebnis konnte der Bodenbedeckungsgrad nur wenig durch Veränderung der Einsatzbedingungen der Stoppelbearbeitungsmaschinen beeinflusst werden. In erosionsgefährdeten Gebieten kommt daher dem Zwischenfruchtanbau und Bodenbearbeitungsverfahren, die einen hohen Bodenbedeckungsgrad gewährleisten (Streifenbodenbearbeitung, Direktsaat), eine entscheidende Rolle zu. Der Bericht enthält die vollständigen Ergebnisse der Untersuchung.

Dem Boden als C-Speicher wird im Rahmen der Diskussion zum Klimawandel seit einigen Jahren verstärkte Aufmerksamkeit gewidmet. Dies erfolgt einerseits im Hinblick auf seine Funktion zur Akkumulation von Kohlenstoff und Stickstoff und der damit verbundenen Verbesserung der Bilanzen klimarelevanter Spurengase. Andererseits kommt der organischen Substanz eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung wichtiger biologisch-physikalischer Bodenfunktionen und als Nährstoffspeicher zu. In dieser Studie wurden die für Sachsen zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf die Corg- und Nt-Gehalte des Bodens sowie potenzielle Möglichkeiten der Gegensteuerung durch landwirtschaftliche Bewirtschaftungs- und Nutzungsänderungen untersucht. Die Betrachtungen umfassen D-, Lö- und V-Standorte und beziehen sich auf den Zeitraum 2000 bis 2050.

Dem Boden als C-Speicher wird im Rahmen der Diskussion zum Klimawandel seit einigen Jahren verstärkte Aufmerksamkeit gewidmet. Dies erfolgt einerseits im Hinblick auf seine Funktion zur Akkumulation von Kohlenstoff und Stickstoff und der damit verbundenen Verbesserung der Bilanzen klimarelevanter Spurengase. Andererseits kommt der organischen Substanz eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung wichtiger biologisch-physikalischer Bodenfunktionen und als Nährstoffspeicher zu. In dieser Studie wurden die für Sachsen zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf die Corg- und Nt-Gehalte des Bodens sowie potenzielle Möglichkeiten der Gegensteuerung durch landwirtschaftliche Bewirtschaftungs- und Nutzungsänderungen untersucht. Die Betrachtungen umfassen D-, Lö- und V-Standorte und beziehen sich auf den Zeitraum 2000 bis 2050.

Der vorliegende Bericht stellt Ergebnisse des zweijährigen Projektes 'Veränderte Pflanzenschutzmittel- und Nährstoffausträge bei bodenschonender Bewirtschaftung - Risikoanalyse und -vorsorge' vor. Auf landwirtschaftlichen Flächen in der Lommatzscher Pflege wurden mit einer Beregnungsanlage Starkniederschläge (worst-case-Szenario) simuliert. Die Untersuchungen zu Wasser- und Agrochemikalientransport fanden auf Flächen statt, die konventionell mit Pflug, konservierend flach bearbeitet bzw. in Direktsaat bestellt wurden. Die Auswirkungen auf vertikale und horizontale Stofftransporte, insbesondere von Nitrat-Stickstoff und dem Totalherbizid Durano mit dem Wirkstoff Glyphosat wurden untersucht.

In mehrjährigen Stoppelbearbeitungsversuchen mit Grubbern, Scheiben- und Kreiseleggen sollten Einsatzhinweise zur Verringerung der Bodenerosion bei pflugloser Bodenbearbeitung für verschiedene Maschinentypen entwickelt werden. Dazu wurde vor allem die Bodenbedeckung mit Mulchmaterial als wichtiger Indikator für den Schutzgrad beobachtet. Zusätzlich wurden Daten zur Stroheinarbeitung in den Boden sowie zur Ausprägung der Bodenoberflächen und Bearbeitungssohlen ermittelt und der Zugleistungsbedarf für die Geräte gemessen. Im Ergebnis konnte der Bodenbedeckungsgrad nur wenig durch Veränderung der Einsatzbedingungen der Stoppelbearbeitungsmaschinen beeinflusst werden. In erosionsgefährdeten Gebieten kommt daher dem Zwischenfruchtanbau und Bodenbearbeitungsverfahren, die einen hohen Bodenbedeckungsgrad gewährleisten (Streifenbodenbearbeitung, Direktsaat), eine entscheidende Rolle zu. Der Bericht enthält die vollständigen Ergebnisse der Untersuchung.

Stickstoffdüngung und Bodenbewirtschaftung sind die Hauptquellen für Treibhausgase aus Anbausystemen. Dennoch sind diese Maßnahmen in Ackerbaubetrieben unerlässlich. In Anbetracht der Notwendigkeit, rasch Maßnahmen gegen den Klimawandel zu ergreifen, ist es notwendig Minderungspotentiale und Kosten in diesen Betrieben zu ermitteln und vergleichen. Es wurden Fallstudien in den USA, in Brasilien und in Deutschland durchgeführt, wobei jeweils eine Kultur in jeder Region untersucht wurde. Wissenschaftliche Literatur und Fokusgruppen mit lokalen Experten wurden genutzt, um realistische Ergebnisse zu generieren, die den lokalen Kontext abbilden. Diese Arbeit zeigt, dass die Wirtschaftlichkeit der Minderungsstrategien von dem betrachteten Zeithorizont abhängt, der sich aus der Kohlenstoffdynamik im Boden ergibt. Kurzfristig bieten Strategien, die die Kohlenstoffbindung fördern, ein größeres Minderungspotenzial, was jedoch langfristig nicht zutrifft. Kurzfristig wurden in Brasilien und den USA die geringsten Minderungskosten durch die Optimierung der Stickstoffdüngung erreicht. Diese Kosten sind negativ, was bedeutet, dass die Anwendung dieser Strategien, nicht nur ihre Emissionen, sondern auch ihre Kosten senken würden. Weitere kosteneffiziente Strategien waren die Verringerung der Bodenbearbeitungsintensität und Zwischenfrüchte, die in allen Fällen mit vergleichbaren Minderungskosten durchführbar waren und die Kohlenstoffbindung fördern. Der Einsatz von Hemmstoffen schließlich, der in den USA und in Brasilien möglich war, hatte die höchsten Minderungskosten. Langfristig betrachtet stiegen die Minderungskosten von Strategien mit Kohlenstoffbindung an und waren ähnlich hoch oder höher als bei Strategien ohne Kohlenstoffbindung. Da in allen Fällen dieselbe Methodik angewandt wurde, sind die Ergebnisse vergleichbar. Darüber hinaus sind die Ergebnisse zwar spezifisch für den Kontext, in dem sie berechnet wurden, sie liefern jedoch Erkenntnisse für ähnliche Regionen. / Nitrogen fertilization and soil management are the main sources of greenhouse gases from cropping systems. Yet these operations are essential on arable farms. Considering the need to take quick action against climate change, it is necessary to understand which mitigation potentials and cost can be attained in these farms and how they compare. Case studies in the USA, Brazil and in Germany were conducted, assessing one crop in each region. Scientific literature and focus groups with local experts were used to generate realistic results which depict the local context. This thesis identified that the economics of the mitigation strategies depended on the time horizon considered, which results from the carbon dynamics in the soil. In the short term, strategies promoting carbon sequestration offer a larger mitigation potential, yet this is not valid in the long term. In the short term, the lowest mitigation costs were attained by optimizing the nitrogen rate, feasible in the USA and Brazil. These costs are indicated to be negative, implying that adopting the strategy would not only lower emissions, but also reduce their costs. The next most cost efficient strategies were the reduction of the tillage intensity and cover crops, which were feasible in all cases with comparable mitigation costs and promote carbon sequestration. Lastly, the adoption of inhibitors, feasible in the USA and in Brazil, had among the highest mitigation costs. Assuming the long term, the mitigation costs of strategies with carbon sequestration increased, becoming similar to or higher than strategies without carbon sequestration. By applying the same methodology in each case, the results are comparable. Moreover, while the findings are specific to the context in which they were calculated, they provide insights for similar regions.