Lysimeter – Boden von unten erforschen
Wie sich Sicker- und Auswaschungsprozesse im Boden abspielen, ist schwer festzustellen. In den 12 resp. 72 Gefässen der beiden Lysimeteranlagen in Zürich-Reckenholz befinden sich Bodenkörper, die von allen Seiten untersucht werden können. Sie geben Aufschluss darüber, welcher Anteil des Niederschlags wieder verdunstet und wie viel Wasser, Nähr- und Schadstoffe ins Grundwasser gelangen.
Für Fragen zu Nährstoffeffizienz und -verlusten ist es besonders wichtig, Prozesse des Stoffumsatzes und -transports in ungestörten Böden untersuchen zu können. Mithilfe von Lysimetern ist es möglich, genau diese Prozesse unter die Lupe zu nehmen. Die Lysimeteranlagen in Zürich-Reckenholz mit 12 resp. 72 Lysimetern dienen vor allem der Untersuchung von Sickerwassertransport und Nitratauswaschung bei verschiedenen Anbausystemen, Bodenbearbeitungsverfahren, Düngungsvarianten und Bodentypen.
Versuchsaufbau
Die Anlage mit 12 Lysimetern wurde in den Jahren 1979/1980 erbaut. Sechs der Gefässe mit einer Tiefe von 2.5 m und einer Oberfläche von 3 m2 enthalten eine sandig-lehmige Braunerde auf Schotter, die anderen sechs eine lehmige Braunerde auf Moränenlehm. Das Bodenmaterial dieser Anlage wurde geschichtet in die Gefässe eingefüllt. Hier werden derzeit Experimente zur Nitratauswaschung im Gemüsebau durchgeführt.
Die Anlage mit 72 Lysimetern wurde 2009 fertiggestellt und ist die grösste Lysimeteranlage Europas. Die Gefässe mit 1.5 m Tiefe und 1 m2 Oberfläche enthalten monolithische Bodenkörper aus lehmiger Parabraunerde aus Schafisheim (12), sandig-lehmiger Braunerde aus Grafenried (48) und lehmig-schluffiger, pseudovergleyter Braunerde aus Zürich-Reckenholz (12). Diverse Versuche mit unterschiedlichen Ackerkulturen, Zwischenkulturen und Laufzeiten – meist als mehrjährige Fruchtfolgen – werden auf dieser Anlage durchgeführt.
Erhebungen
In allen Lysimetergefässen werden die Sickerwassermenge mittels Kippwaagen von 100 ml und die Konzentrationen an Nitrat, Kalium, Calcium, Magnesium und anderer Stoffe im Sickerwasser im Abstand von 14 Tagen gemessen. Alle Gefässe der Anlage mit 12 Lysimetern sowie 12 Gefässe der Anlage mit 72 Lysimetern sind wägbar, und alle fünf Minuten wird das Gewicht aufgezeichnet. Messsonden zeichnen Bodentemperatur, Wasserspannung und Wassergehalt in verschiedenen Bodentiefen in zweifacher Wiederholung auf.
Sickerwassermengen und die Evapotranspiration variieren sowohl zwischen den Jahren in Abhängigkeit von der Witterung als auch innerhalb eines Jahres in Abhängigkeit von der Kultur sehr stark. Zudem hat sich gezeigt, dass Bodentyp und Bodeneigenschaften einen grossen Einfluss auf die Geschwindigkeit haben, mit der Pestizide ins Grundwasser gelangen.
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Publikationen Langzeit-Feldversuche
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Langzeit-Feldversuche
Um längerfristige Veränderungen der Bodenqualität und der davon abhängigen Bodenfunktionen untersuchen zu können, unterhält und betreut Agroscope mehrere Langzeitversuche in der Schweiz.
Auswaschung / Lysimeter
Mit dem Sickerwasser können leicht lösliche Stoffe aus dem durchwurzelbaren Boden ausgewaschen und bis ins Grundwasser transportiert werden. Wir versuchen mittels Lysimetern, die Nitratauswaschung zu quantifizieren.