Standortdifferenzierte Modellierung der N-Dynamiken zur Verringerung der gasförmigen N-Emissionen und weiterer N-Verluste im Pflanzenbau (SmartMaN2agement) 2023-2026

Der Fokus des Vorhabens liegt auf der Verringerung der N2O- und NH3-Emissionen sowie der N-Auswaschung durch eine vorausschauende, informierte und standortangepasste Bewirtschaftung im Pflanzenbau. Die konkreten Ziele sind dabei u.a. die Verbesserung des Verständnisses des Stickstoffkreislaufes und der N-Verluste unter verschiedenen Standort- und Managementbedingungen (Fruchtfolgen, Zwischenfrüchte, Düngertypen, -mengen, und Ausbringungszeitpunkte) sowie die experimentelle und simulationsbasierte Quantifizierung von N-Verlusten (gasförmige N-Emissionen, Nitrateinträge ins Grundwasser) durch eine prozessbasierte Abbildung der N-Dynamiken im Boden, der N-Verluste und der N-Aufnahme durch die Kulturpflanzen. Weiterhin wird eine standortdifferenzierende Modellierung des N-Kreislaufes, der N-Mineralisierung, der N-Verluste (gasförmig, Auswaschung), der N-Aufnahme und des Ertrags ausgewählter Langzeitversuche durchgeführt. Die konsequente Fokussierung des Projekts auf die Modellierung unter Nutzung umfangreicher Datensätze aus verschiedenen Langzeitversuchen für die Validierung der Modelle, stellt sicher, dass das ambitionierte Ziel einer modellbasierten und übergreifenden Auswertung gelingt. Aus dieser Auswertung sollen innerhalb der Projektlaufzeit fundierte Aussagen über die Einflüsse der verschiedenen Bewirtschaftungssysteme, Fruchtfolgen, Bodenbearbeitungs- und Düngungsereignisse angepasst auf den jeweiligen Standort sowie das jeweilige Bewirtschaftungssystem abgeleitet, auf das Bundesgebiet regionalisiert und für die landwirtschaftliche Praxis und Beratung aufgearbeitet werden.

Die für die Modellierung benötigten Daten werden aus vier Langzeitversuchen in Deutschland (siehe Karte) von den jeweiligen Versuchsansteller*innen aus Voruntersuchungen zusammengestellt bzw. neu erhoben und an die Modellierer*innen der Universität Bonn übermittelt. Um ein umfassendes Bild des N-Kreislaufes einschließlich gasförmiger N-Verluste, N-Aufnahme und Ertrag zu erhalten, werden die Daten sowohl aus den zurückliegenden Jahren aufbereitet und zusammengestellt, als auch in der Projektlaufzeit erhoben und durch zusätzliche über die Standardmessungen hinausgehende Beprobungen ergänzt. Diese Daten bilden die Grundlage für die Modellierung.