Inhalt: Projekt

Das Demonstrationsvorhaben „Monitoring von Stickstoffemissionen im Pflanzenbau (MoNi2)" setzt die Arbeiten der beiden Vorgängerprojekte DIFNA (Demonstrationsvorhaben „Indikatoren zur Früherkennung von Nitratfrachten im Ackerbau") und MoNi1 („Multiparametrisches Monitoring von Nitratfrachten in der Landwirtschaft") fort. Weiterhin soll mit Hilfe von Frühindikatoren aufgezeigt werden, in welchem Umfang die Nitratfrachten aus der Landwirtschaft (Ackerbau, Tierhaltung, Gemüsebau) mit Hilfe der im Düngegesetz verankerten Maßnahmen reduziert werden können. Darüber hinaus werden in MoNi2 auch gasförmige Stickstoffemissionen des Pflanzenbaus erfasst.

Wegen der langen Fließzeiten des Sickerwassers im Boden werden Frühindikatoren eingesetzt, die sich unter anderem im Trinkwasserschutz bewährt haben. Die Indikatoren sollen bewirtschaftungsbedingte Änderungen der Nitratfrachten bereits erkennbar machen, lange bevor sie anhand der Nitratmesswerte in den Brunnen des deutschen Nitratmessnetzes nachweisbar sind.

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Am Demonstrationsvorhaben sind 96 Landwirtschaftsbetriebe beteiligt. Diese verteilen sich auf zwölf Testgebiete mit unterschiedlichen Boden-Klima-Bedingungen und Agrarstrukturen in den Bundesländern Bayern, Hessen, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein. In den Demonstrationsbetrieben werden Stickstoffbilanzen sowie Stickstoffgehalte auf über 1000 Testschlägen fortlaufend erfasst und ausgewertet.

Das Indikatorset soll in einem späteren Stadium dazu verwendet werden, um Änderungen in den Nitratfrachten in sogenannten Modellregionen bundesweit zu dokumentieren und die Ergebnisse auch für die EU-Nitratberichterstattung zu nutzen.

Das Vorhaben ist ein Beitrag zur Umsetzung der Richtlinie 91/676/EWG (Nitratrichtlinie), die eine Vermeidung von Verunreinigungen des Grund- und Oberflächenwassers durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen vorschreibt und gute fachliche Praktiken in der Landwirtschaft fördern soll.

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert dieses Demonstrationsvorhaben über seinen Projektträger, die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (ptble), aktuell von 2024 bis 2026. Das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde des Julius Kühn-Instituts koordiniert das Vorhaben.

Hintergrund und Problemstellung

Hintergrund des Vorhabens

Laut Nitratbericht der Bundesregierung von 2016 wird an rund 28 % der Grundwassermessstellen des deutschen Nitratmessnetzes "Landwirtschaft" (692 Messstellen) als Teil des EUA-Messnetzes in Deutschland (1206 Messstellen) der maximal zulässige Nitratgehalt von 50 mg/l überschritten. Obwohl der nationale Trend des Stickstoffüberschusses auf landwirtschaftlich genutzten Flächen tendenziell rückläufig ist, bilden die Nitratmesswerte an den Grundwassermessstellen diesen positiven Trend bisher nicht ab. Ein Grund dafür liegt unter anderem in den zum Teil langen Fließzeiten des Sickerwassers. Diese können Jahre bis Jahrzehnte betragen und bewirken, dass sich Änderungen in der Bewirtschaftung nicht zeitnah in den Nitratgehalten im Grundwasser widerspiegeln.

Problemstellung

Die Düngeverordnung ist Teil des nationalen Aktionsprogramms zur Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie (Richtlinie 91/676/EWG) und regelt seit 1996 die gute fachliche Praxis bei der Anwendung von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen, Kultursubstraten und Pflanzenhilfsmitteln auf landwirtschaftlich genutzten Flächen. Mit der Novellierung der Düngeverordnung am 26. Mai 2017 wurden die Vorgaben für die Anwendung und Lagerung von Düngemitteln verschärft, um so eine Verringerung bei der Belastung der Grundwässer herbei zu führen. Im Jahr 2020 wurde die Düngemittelordnung erneut novelliert um der Aufforderung der EU-Kommission nach Überarbeitung der Verordnung nachzukommen.
Die Prüfung der Wirksamkeit der in der Düngeverordnung beschriebenen Maßnahmen hinsichtlich einer Reduktion des Austrags von Nitrat ins Grundwasser erfolgt seit 2013 über 692 Grundwassermessstellen, an denen ein Zusammenhang zwischen dem obersten Grundwasserleiter und der landwirtschaftlichen Nutzung angenommen wird.
Die kontinuierliche Nitratbestimmung an diesen Grundwassermessstellen dient dazu, die Veränderungen des Stickstoffeinsatzes auf landwirtschaftlichen Standorten zu belegen. Während bei oberflächennahen Grundwasserkörpern (< 3 m) relativ zeitnah mit einer Abbildung der Wirkung der Maßnahmen zu rechnen ist, muss bei sehr tief liegenden Grundwasserkörpern (> 15 m) aufgrund der langen Fließzeiten des Sickerwassers mit einer stark verzögerten Reaktion gerechnet werden.
Um diesem Problem zu begegnen ist es daher notwendig, ein Messsystem zu entwickeln, welches in der Lage ist, die bewirtschaftungsbedingten Veränderung der Nitratgehalte ohne wesentliche zeitliche Verzögerung darstellen zu können.

Zielsetzung

Ziel des vom Julius Kühn-Institut koordinierten Demonstrationsvorhabens ist es, die durch Anpassung der Düngegesetzgebung bewirkten bewirtschaftungsbedingten Änderungen der Nitratfrachten mithilfe von im Trinkwasserschutz bewährten Bodenuntersuchungsverfahren und Bilanzierungsmethoden, sogenannten Frühindikatoren, zeitnah sichtbar zu machen. So sollen die großen zeitlichen Verzögerungen, welche bei der Abbildung von Veränderungen der Nitratbelastung mit Hilfe von Messungen im Grundwasser die Regel sind, umgangen werden. Die Ergebnisse des Monitorings sollen perspektivisch für die Nitratberichterstattung gegenüber der EU genutzt werden.

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