Abteilung Umweltchemie

Vorhersage Beitragender Flächen für diffuse P-Verluste

In viele Situationen stammen diffuse P-Verluste von Grasland nur von wenigen („beitragenden“) Flächen in einem Einzugsgebiet. In einem Vorgängerprojekt wurde ein einfaches hydrologisches Modell entwickelt (Lazzarotto et al., 2006), um solche Flächen vorherzusagen. Im diesem Projekt wurde dieses Modell weiter entwickelt. Die hauptsächlichen Forschungsfragen lauteten wie folgt:

  1. Kann das bisherige Modell räumlich ohne spezifische Kalibration auf andere, ähnliche Gebiete übertragen werden?
  2. Wie beeinflusst frisch ausgebrachte Gülle das Austragsverhalten von P?
  3. Wie kann dieser Austragspfad im Modellabgebildet werden?
  4. Wie genau und zuverlässig sind die (räumlichen) Modellvorhersagen?
  5. Welche Management-Massnahmen können aufgrund des Wissensstandes zur Reduktion von P-Verlusten empfohlen werden?

In Feldversuchen zeigte sich, dass frisch ausgebrachte Gülle einen P-Vorrat darstellt, der additiv zum vorhandenen Boden-P wirkt (Hahn et al., 2012). Entsprechend können die beiden P-Pools auch im Modell als Summe abgebildet werden (Hahn et al., 2013).

Das räumlich verteilte Abfluss- und P-Modell konnte mit befriedigendem Erfolg vom Gebiet der Kalibration (Lippenrütibach, Sempachersee) ohne spezifische Eichung auf ein Einzugebiet in der Region Baldeggersee übertragen werden. Trotz der erfolgreichen Simulation des Abflusses und der P-Dynamik bleibt die räumliche Vorhersage der P-Verluste mit erheblichen Unsicherheiten verbunden (Hahn et al., 2013).

Publikationen

Hahn, C. (2012) Phosphorus losses from grassland dominated catchments: modeling and experimental validation, 113 p, doi:10.3929/ethz-a-007606566, Institutional Repository
Hahn, C.; Prasuhn, V.; Stamm, C.; Schulin, R. (2012) Phosphorus losses in runoff from manured grassland of different soil P status at two rainfall intensities, Agriculture, Ecosystems and Environment, 153, 65-74, doi:10.1016/j.agee.2012.03.009, Institutional Repository
Hahn, C.; Prasuhn, V.; Stamm, C.; Lazzarotto, P.; Evangelou, M. W. H.; Schulin, R. (2013) Prediction of dissolved reactive phosphorus losses from small agricultural catchments: calibration and validation of a parsimonious model, Hydrology and Earth System Sciences, 17(10), 3679-3693, doi:10.5194/hess-17-3679-2013, Institutional Repository
Lazzarotto, P.; Stamm, C.; Prasuhn, V.; Flühler, H. (2006) A parsimonious soil-type based rainfall-runoff model simultaneously tested in four small agricultural catchments, Journal of Hydrology, 321(1-4), 21-38, doi:10.1016/j.jhydrol.2005.07.038, Institutional Repository