Landbewirtschaftung und Hochwasserschutz

Abstract

Der Zustand landwirtschaftlich genutzter Flächen ist für die Aufnahme und Retention des Niederschlagswassers und somit auch für das Abflußverhalten von entscheidender Bedeutung. Eine Erhöhung der Wasserinfiltration durch ackerbauliche Maßnahmen kann zu einer verbesserten Speicherfähigkeit des Bodens und so zu einer Entlastung der Vorfluter führen. Ziel dieser Arbeit war die quantitative Erfassung von Wasserabfluß in Abhängigkeit von Unterbodenlockerungsmaßnahmen bzw. von Zwischenfrüchten. Von besonderem Interesse war dabei der unterirdisch auf Bodenverdichtungen im Bereich der Krumenbasis abfließende „Zwischenschichtabfluß“. Darüber hinaus sollte die lokale Verbreitung von anthropogen bedingten Krumenbasisverdichtungen (Pflugsohlen) in Nordrhein-Westfalen untersucht werden. In Freiland- und Modellversuchen wurde der Einfluß von Lockerungsmaßnahmen und Zwischenfrüchten auf das Abflußverhalten untersucht. Durch den Einsatz eines Regensimulators im Modellversuch konnte die Wirkung dieser ackerbaulichen Maßnahmen unter kontrollierten „Niederschlagsbedingungen“ geprüft werden. Um die Verbreitung von Bodenverdichtungen in Nordrhein-Westfalen zu erfassen, wurden Befragungen der Betriebsleiter und Penetrometermessungen in 85 landwirtschaftlichen Betrieben in den Regionen Euskirchen-Düren, Köln-Bonn und Mettmann durchgeführt. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Die Unterbodenlockerung führte in den Freilandversuchen zu Veränderungen im Abflußverhalten des Niederschlagswassers. Der Einfluß der Lockerung auf den Zwischenschichtabfluß war deutlich stärker ausgeprägt als der Einfluß auf den Oberflächenabfluß. Der geringere Zwischenschichtabfluß der gelockerten Varianten weist auf die bessere Infiltration des Niederschlagswassers in tiefere Bodenschichten hin. Dieser Effekt konnte jedoch nur in der ersten Versuchsperiode (1999-2000) festgestellt werden. In der zweiten Versuchsperiode (2000-2001) hatte die vorjährige Lockerung des Bodens keine Wirkung mehr. - Im Modellversuch führte die Lockerung bei den meisten Beregnungsmaßnahmen zu einer Verzögerung des Abflußbeginns über der Zwischenschicht (simulierte Pflugsohle) bzw. zu einem schnelleren vertikalen Wasserabfluß. Es wurde festgestellt, daß - unabhängig von der Höhe der Beregnung bzw. des natürlichen Niederschlages - bei den gelockerten Versuchsvarianten deutlich mehr Wasser versickern konnte. Dementsprechend waren dann der Zwischenschichtabfluß geringer und der Sickerwasseranteil höher. - Die Zwischenfrucht als Mulchschicht bewirkte sowohl eine Verzögerung des Oberflächenabflusses, als auch eine Verringerung der Menge des Oberflächenwassers. Beim Zwischenschicht- und Sickerwasserabfluß wurden keine Unterschiede zwischen den Varianten festgestellt. - Auf der Basis von Penetrometermessungen wurde ein hoher Anteil der untersuchten Flächen als „partiell“ oder „überwiegend“ verdichtet klassifiziert. In allen drei untersuchten Regionen weist die Krumenbasis stärkere Verdichtungen auf als die Oberkrume, ein Hinweis für die Verbreitung von Pflugsohlen. Krumenbasisverdichtungen traten nach den vorliegenden Untersuchungen in den Räumen Mettmann und Köln-Bonn stärker auf als im Raum Euskirchen-Düren. Die einzelnen Regionen unterscheiden sich hauptsächlich in der Niederschlagshöhe. Die stärkere Belastung des Bodens im Raum Mettmann kann mit den dort herrschenden Bodenfeuchtebedingungen zum Bearbeitungszeitpunkt begründet werden. - Die Ergebnisse der Befragung deuten darauf hin, daß hinsichtlich der Kenntnisse über das Bundesbodenschutzgesetz, über Bodenverdichtungen und Verfahren der konservierenden Bodenbearbeitung noch Beratungsbedarf besteht. Die Einschätzung der befragten Betriebsleiter über Bodenverdichtungen auf ihren Flächen stimmen nicht mit den Ergebnissen der Penetrometermessungen überein. Aus den Ergebnissen wird ersichtlich, daß ackerbauliche Maßnahmen zu einer verbesserten Wasserinfiltration und somit zu einem erhöhten Speichervermögen des Bodens führen können. Krumenbasisverdichtungen (Pflugsohlen) sind in Nordrhein-Westfalen unterschiedlich stark verbreitet. Die Bedeutung von Krumenbasisverdichtungen für den Zwischenschichtabfluß konnte hier nachgewiesen werden; eine Beseitigung bzw. eine Vermeidung von Bodenverdichtungen an der Krumenbasis führt zu einem verbesserten Wasserhaushalt. Eine Beseitigung bzw. Vermeidung von Bodenverdichtungen durch ackerbauliche Maßnahmen kann sicher nicht allein Hochwasser vermeiden, aber sie kann einen erheblichen Beitrag zum vorsorgenden Hochwasserschutz leisten.