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Maßnahmen gegen Erosion
zur Vermeidung von Stoffeinträgen in Gewässer
Fachtagung „Gewässerschutz und Landwirtschaft“
Dresden, 30.10.2015, Dr. Walter Schmidt
Foto: LfULG

| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
Gliederung
Maßnahmen gegen Erosion auf Ackerflächen –
Handlungsbedarf in Sachsen im Hinblick auf den
Gewässerschutz
Schutz vor Wassererosion durch
- acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen
- ergänzende Schutzmaßnahmen
Maßnahmenwirksamkeit hinsichtlich WRRL-Umsetzung
Zusammenfassung
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| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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Gesamt-P-Orientierungswerte in
sächsischen Oberflächenwasserkörpern

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| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
ca. 52 % der sächsischen
Fließgewässer-Wasserkörper
überschreiten die jeweiligen
gewässertypspezifischen
Orientierungswerte der LAWA
für Gesamtphosphor
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Handlungsbedarf
Reduktion der
P-Belastung von
Oberflächengewässern
Gesamt-P-Orientierungswerte in
sächsischen Oberflächenwasserkörpern

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Quellenanteile an den Phosphor-
einträgen in Oberflächenwasser-
körper (OWK) in Sachsen
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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Bodenerosion durch
Wasser auf Acker-
flächen-> wesentliche
Quelle des P-Eintrags
in OWK in Sachsen!
Foto: LfULG

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Quellenanteile an den Phosphor-
einträgen in Oberflächenwasser-
körper (OWK) in Sachsen
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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Bodenerosion durch
Wasser auf Acker-
flächen-> wesentliche
Quelle des P-Eintrags
in OWK in Sachsen!
Foto: LfULG
Umsetzung
Wasserrahmenrichtlinie:
Minderung des
erosionsbedingten
Stoffeintrags in
Oberflächengewässer

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Vorsorgemaßnahmen gegen Wassererosion
auf Ackerflächen ->
Handlungsschwerpunkte:
1. Acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen
2. Ergänzende Maßnahmen
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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Hauptursache von Wassererosion
und Wasserabfluss auf Ackerflächen:
-> Gehemmte Wasserversickerung durch Oberflächen-
verschlämmung infolge Bodenaggregatzerfall
Bild
LfL Bayern
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
Foto: LfULG
Foto: LfULG
Foto: LfULG
Foto: LfULG
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Acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen gegen Erosion

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| 1. Dezember 2011 |
Dr. Walter Schmidt
Konventionelle Bodenbearbeitung mit dem Pflug:
Hauptursache für infiltrationshemmende, abfluss- und
erosionsfördernde Bodenverschlämmung

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Wirksamste Maßnahmen:
Dauerhaft pfluglose - konservierende
Bodenbearbeitung
und Direktsaat
Schutz vor Wassererosion auf
Ackerflächen -> durch Verhinderung der
Bodenverschlämmung
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
Foto: LfULG
Foto: LfULG
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Acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen gegen Erosion

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Effekte der pfluglosen Bodenbearbeitung & Direktsaat
-> im Vergleich zum Pflugeinsatz
* zusätzlich gefördert durch Kalkung!
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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Schutz der Bodenoberfläche durch Pflanzenreste
Stabile, wenig verschlämmende Bodenstruktur durch höhere
Krümelstabilität*
Mehr Grobporen durch mehr Regenwürmer
Schutz der Grobporen durch Pflugverzicht
Erosionsmindernder/-verhindernder und infiltrations-
fördernder Bodenstrukturzustand
-> Voraussetzung: dauerhafter Pflugverzicht!

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| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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Infiltrationsraten
Pflug: 55 %
pfluglos: 93 %
Bodenabtrag
Pflug: 246 g/m²
pfluglos: 36 g/m²
Wasserinfiltration und Bodenabtrag auf gepflügter und
dauerhaft pfluglos bzw. konservierend bearbeiteter
Ackerfläche (Sächsisches Lößhügelland, Regen-
simulationsversuch, Niederschlag: 38 mm in 20 Minuten):
P-Austrags-
minderung durch pflug-
lose Bodenbear-
beitung: ~ 90%
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Streifenbearbeitung & Direktsaat
-> Formen der pfluglosen Bearbeitung mit geringstem bzw.
ohne Eingriff in den Boden
Bodenabtrags-/P-Austragsminderung
im Vergleich zum Pflug
-> ~ 100 %
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
Streifenbearbeitung/Strip Till*
Direktsaat*
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*Fördermaßnahme AL 2 in der RL AuK/2015

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Vorsorgemaßnahmen gegen Wassererosion
auf Ackerflächen ->
Handlungsschwerpunkte:
1. Acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen
2. Ergänzende Maßnahmen
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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Ergänzende Maßnahmen gegen
Wassererosion und gegen wild
abfließendes Wasser (Auswahl)
Schlagteilung durch Fruchtartenwechsel
Anlage von Grünstreifen
und Tiefenlinienbegrünung
Anlage von Verwallungen, Mulden, Becken
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
nach Voß et al. 2010
Foto: LfULG
Foto: LfULG
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Foto: LfULG
Foto: LfULG

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Ergänzende Maßnahmen gegen
Wassererosion und gegen wild
abfließendes Wasser (Auswahl)
Schlagteilung durch Fruchtartenwechsel
Anlage von Grünstreifen
und Tiefenlinienbegrünung
Anlage von Verwallungen, Mulden, Becken
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
nach Voß et al. 2010
Foto: LfULG
Foto: LfULG
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Foto: LfULG
Foto: LfULG

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Grünstreifen & Tiefenlinienbegrünung zur
Erosionsminderung auf Ackerfläche
(EROSION-3D-Simulation, 10-jährl. Regenereignis,
Fruchtart Mais im Mai, mittlere Bodenfeuchte, Bodenart
Ut3,
x
: Gebietsauslass)
Konventionell
Konservierend
Strip Till/Direktsaat
0
175
350
700 Meter
Konventionell
mit Grünstreifen 100 m breit
Konventionell
mit Grünstreifen 200 m breit
Konventionell
mit begrünten Tiefenlinien
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
x
x
x
x
x
x
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| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
Minderung des Sedimentaustrags von Acker-
fläche durch
Grünstreifen & Tiefenlinien-
begrünung ohne und mit pflugloser – konservierender
Bodenbearbeitung/Direktsaat (EROSION-3D-Simulation, 10-jährl. Regenereignis)
Konv.: Konventionelle Bodenbearbeitung Konserv.: pfluglose - konservierende
Bodenbearbeitung GS: Grünstreifen TL: Tiefenlinie
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| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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Wirksamkeit von Grünstreifen auf
Ackerflächen und am Gewässerrand
-> geringe stoffrückhaltende Wirkung bei punktuellem Wasser-
übertritt von Ackerfläche in Grünstreifen
->
kein
Schutz der an Grünstreifen angrenzenden Ackerfläche vor
Erosion
Konservierende Bodenbearbeitung/Direktsaat auf
angrenzenden Ackerflächen unerlässlich!
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Ergänzende Maßnahmen gegen
Wassererosion und gegen wild
abfließendes Wasser (Auswahl)
Schlagteilung durch Fruchtartenwechsel
Anlage von Grünstreifen
und Tiefenlinienbegrünung
Anlage von Verwallungen, Mulden, Becken
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
nach Voß et al. 2010
Foto: LfULG
Foto: LfULG
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Foto: LfULG
Foto: LfULG

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Sediment- & Wasserrückhalt durch
Verwallungen in Hangrinne auf
Ackerfläche Pröda - Flurbereinigung
Leuben-Schleinitz
Eckdaten
Material: anstehender Mutterboden
Böschungsneigung: 1:10 wasserseitig
und 1:4 luftseitig
Dammkrone: Breite jeweils ca. 3 m
Höhe:
rund 2 m
Speichervolumen:
Obere Verwallung rund 500 m³
Untere Verwallung rund 200 m³
Abfluss über Auslass: 3,75 l/s
13,5 m³/h
Einzugsgebietsgröße: 6 ha
Dauerhaft pfluglose Bodenbearbeitung
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Foto: LfULG
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt

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Überfahrbare Verwallungen in der Hangrinne Ackerfläche Pröda
-> Fläche kann weiter bewirtschaftet werden!
Foto: LfULG
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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15 %
Bearbeitungsszenarien
ohne
Verwallungen
Bearbeitungsszenarien
mit
Verwallungen
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
Minderung des Sedimenteintrags und des
Oberflächenabflusses in den Vorfluter
für verschiedene Szenarien (Bodenbearbeitung, Verwallung) am Bei-
spiel der Ackerfläche Pröda im Sächs. Lößhügelland (EROSION-3D-
Simulationen, 32 mm in 60 min, 30 Vol-% Bodenfeuchte, 0 %
Bedeckung)
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15 %
Bearbeitungsszenarien
ohne
Verwallungen
Bearbeitungsszenarien
mit
Verwallungen
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
Minderung des Sedimenteintrags und des
Oberflächenabflusses in den Vorfluter
für verschiedene Szenarien (Bodenbearbeitung, Verwallung) am Bei-
spiel der Ackerfläche Pröda im Sächs. Lößhügelland (EROSION-3D-
Simulationen, 32 mm in 60 min, 30 Vol-% Bodenfeuchte, 0 %
Bedeckung)
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15 %
15 %
Obere Verwallung
10-j. Ereignis (32 mm
)
50-j. Ereignis (43 mm)
100-j. Ereignis (48 mm
)
Einfluss der Bodenbearbeitung auf die Staukapazität der
Verwallungen Pröda: 10-, 50- und 100-jährliches Extremereignis
Verwallungen in Pröda fassen auch
Abflussvolumina des 50- und 100-
jährlichen Extremereignisses
Aber: Nur bei Direktsaat u. Strip Till
wird Staukapazität nicht überschritten,
-->Sedimenteintrag vernachlässigbar
gering
Verlandung der Verwallungen bei 10-j. Ereignis:
Konventionell
: 8 maliges Eintreten
Konservierend
: 14 x
Streifensaat
: 100 x
Direktsaat
: 240 x
-> mit Langfristsimulation Lebensdauer der
Anlagen berechenbar.
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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Pfluglose bzw. konservierende
Bodenbearbeitung und Direktsaat
- Anwendungsumfang 2014 in Sachsen -
Ca. 60 % der Ackerflächen Sachsens (~ 430 Tsd. ha)
werden pfluglos bearbeitet.
Davon werden ca. 35 % (~ 250 Tsd. ha) dauerhaft pfluglos
entsprechend dem AuW-Förderprogramm bearbeitet;
Direktsaat wird in Einzelbetrieben praktiziert.
-> Wirksamer Beitrag zur Senkung der Zahl P-belasteter
Oberflächenwasserkörper (OWK) in Sachsen
(-> von 70 % (1. WRRL-Bewirtschaftungszeitraum) auf 52 % P-
belastete OWK (Beginn 2. WRRL-Bewirtschaftungszeitraum))
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
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| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
Zusammenfassung
Durch dauerhaft
pfluglose Bodenbearbeitung und Streifen-
bearbeitung sowie Direktsaat in Kombination mit Schlagteilung,
Grünstreifen, Tiefenlinienbegrünung, Verwallungen usw. –>
Schutz von Ackerflächen vor Wassererosion
und
wirksame
Stoffeintragsminderung in Gewässer.
Der im ersten WRRL-Bewirtschaftungszeitraum erzielte Rück-
gang P-belasteter OWK in Sachsen -> mit bedingt durch pfluglose
Bodenbearbeitung & Direktsaat sowie ergänzenden Maßnahmen
gegen Erosion.
Ziel: Weitere Reduktion P-belasteter OWK zur WRRL-Umsetzung
in Sachsen durch noch umfassendere und dauerhafte Anwendung
von pflugloser Bearbeitung & Direktsaat mit ergänzenden
Schutzmaßnahmen.
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Weitere Informationen:
http://www.smul.sachsen.de/lfulg
| 30.10.2015 | Dr. Walter Schmidt
Foto: LfULG
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