Düngung

Nitratmessstellen: Experte liefert fachliche Aufarbeitung

Diskussionen um Nitratmessstellen sorgen für Missverständnisse. Um mehr Klarheit zu schaffen, ist es wichtig, die Zusammenhänge von Nitrat, Sickerwasser und Denitrifikationsprozessen zu kennen.

Unser Autor: Dr. Franz Antony, INGUS GmbH:

Die Bedeutung der Grundwassermessstellen nimmt für die Festlegung nitratbelasteter Gebiete noch weiter zu. Im August wurden mit der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zur Gebietsausweisung (AVV GeA) bundeseinheitlich höhere Anforderungen an die Auswahl und den Betrieb von Messstellen beschlossen. Neben einer Mindestanzahl an Messstellen, gelten künftig erhöhte Anforderungen an deren Qualität, sowie an die Entnahme von Wasserproben. Der Bundesrat segnete das am 18. September 2020 ab.

Schon ab 2020 soll mit Hilfe der Länder das sogenannte Ausweisungsmessnetz nach einheitlichen Kriterien für ganz Deutschland etabliert und in den Folgejahren weiter optimiert werden. Wichtig: Für diese Messstellen muss belegt sein, dass sie tatsächlich landwirtschaftlich beeinflusst sind.

Um in der oft hitzigen Debatte über Nitratmessstellen besser mitreden zu können, ist es wichtig, den Weg des Nitrats über das Sickerwasser bis ins Grundwasser (GW) genauer zu kennen und Grundwassermessstellen „lesen“ zu lernen.

Durch seine über 25-jährige Erfahrung in der landwirtschaftlichen Grundwasserschutzberatung im Norden und in der Mitte Deutschlands, kann das Ingenieurbüro Ingus auf umfangreiche Praxisdaten zurückgreifen.

Vom Boden ins Grundwasser

Seit Jahren wird heftig über GW-Messstellen zum Nachweis der landwirtschaftlichen Nitrateinträge gestritten. Dabei sind die Zusammenhänge zwischen der Nitratauswaschung aus dem Wurzelraum, der abwärts gerichteten Nitratverlagerung mit dem Sickerwasser und dem Nitrateintrag ins Grundwasser für die meisten Agrarregionen in Deutschland gut untersucht.

Fachliche Basis hierfür ist das Zonenmodell, das von der Bodenoberfläche, über den Wurzelraum und die darunter liegende Sickerwasserdränzone den Weg des Nitrats bis ins obere Grundwasser mit Hilfe verschiedener Messmethoden fast lückenlos beschreibt.

Ü1: ZONENMODELL UND UNTERSUCHUNGSMETHODEN

Verschiedene Messmethoden

Neben der Nmin-Beprobung im Oberboden kommen im Sickerwasserbereich (1,2 bis 5 m) Nitrattiefbohrungen zum Einsatz. Diese erfassen die Nitratgehalte unter Ackerflächen für mehrere zurückliegende Sickerwasserneubildungsjahre, also das Nitrat, was aus dem Wurzelraum nach unten meist über Winter herausgelaufen ist. Die Bohrungen werden je nach Standort 3 bis 5 m tief gesetzt und ab ca. 1,2 m in 30 bis 40 cm-Schichten schrittweise nach unten beprobt.

Mit dieser Methode lässt sich der Tiefenverlauf der Nitratwerte zwischen der Unterkante des Wurzelraumes und im besten Falle bis zur Grundwasseroberfläche bestimmen. Im Grunde handelt es sich dabei um eine tiefenverlängerte Nmin-Probe. Ab der oberen GW-Zone erfassen dann die GW-Messstellen das Nitrat.

Die Nitratausträge aus der Wurzelzone sind in der Regel umso größer,

  • je höher der Herbst-Nmin-Wert (0 bis 90 cm) kurz vor Beginn der winterlichen Sickerwasserneubildung (ca. Mitte Oktober) ist,
  • je wasserdurchlässiger die Böden sind (Wasserhaltevermögen und Häufigkeit der winterlichen Durchwaschung);
  • je höher der Anteil an organischer Düngung ist (schwer steuerbare Nitratfreisetzung),
  • je intensiver die Bodenbearbeitung zwischen Sommer und Herbst ist (jeder Grubberstrich im Sommer erhöht den Herbst-Nmin-Wert um ca. 25 kg N/ha),
  • je höher die Humusgehalte im Boden sind (relevant ab > 4%),
  • je geringer die Herbst-/Winterbegrünung ist, bis hin, dass sie ganz fehlt.

Niedrige Herbst-Nmin-Werte entscheidend

Gemäß der Verwaltungsvorschrift für die Binnendifferenzierung soll neben den Nitratmesswerten auch der Stickstoff(N)-Bilanz-Überschuss einer Region für die Ausweisung der roten Gebiete mit berücksichtigt werden. Dabei handelt es sich um eine rechnerische Größe. Diese stimmt aber vielfach nicht mit der tatsächlichen Nitratauswaschung überein.

Ein Beispiel: Der N-Flächenbilanzsaldo von Silomais ist wegen der Ganzpflanzenernte meist negativ (0 bis minus 60 kg N/ha), die daraus berechnete Nitratbelastung im Sickerwasser wäre 0 mg/l.

Tatsächlich aber liegen die gemessenen Herbst-Nmin-Werte (Anfang November) wegen des häufigen Einsatzes organischer Dünger und deren herbstlicher Nachmineralisation zwischen 60 und 120 kg N/ha.

Der Herbst-Nmin-Wert ist der beste Indikator, den Nitrataustrag aus der Wurzelzone von Ackerböden realistisch und verlässlich zu beschreiben. Dies gilt besonders für Böden, die über Winter mindestens einmal vom Regen durchwaschen werden, da hier eine enge Beziehung zwischen Höhe des Herbst-Nmin-Wertes und der tatsächlichen Nitratbelastung im Sickerwasser besteht.

Aufgrund dieses engen Zusammenhangs lässt sich daraus der Nitratgehalt im...


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