Endbericht WeinKlim - SERI

WEINKLIM – Abschlussbericht März 2010 26
Gasmessungen im Feld
In 4 Weingärten mit sehr unterschiedlicher Bewirtschaftung (Dauerbegrünung offener Boden;
ohne Düngung mineralische Düngung) wurden an einem Tag Gasmessungen in dreifacher
Wiederholung durchgeführt. Die aus dem Boden austretenden Gase wurden mit speziell angefertigten
Küvetten (20 cm Durchmesser, 20 cm Höhe) aufgefangen, welche nach jeweils 0, 5, 15, 30 und 60
Minuten mit einer gasdichten Spritze beprobt wurden. Die Gasproben wurden anschließend mit einem
Gas-Chromatografen auf CO 2 und N 2 O analysiert, und die Ausgasung pro Flächen- und Zeiteinheit aus
dem linearen Teil der Ausgasungskurve errechnet.
Kohlenstoff-Modellierung
Es sind heute verschiedene Computermodelle verfügbar, die die Umsetzung von organischem Material
im Boden simulieren können und deshalb auch dazu verwendet werden, den organischen
Kohlenstoffhaushalt im Boden in Abhängigkeit von Landnutzung und Management modellhaft
abzubilden. Einige Modelle wurden extra dazu entwickelt, den Abbau und die Stabilisierung von
oberflächlich anfallendem oder unterirdisch eingearbeitetem organischem Material zu simulieren, so
auch z.B. RothC-26.3, Century, Daisy, GEFSOC, AMG etc. (Falloon and Smith, 2002; Mueller et al.,
1997; Al-Adamat et al., 2007; Saffih-Hdadi and Mary, 2007). Die Datensammlung der Rothamsted
Langzeitversuche ist wahrscheinlich die weltweit umfangreichste in Bezug auf die Einstellung und
Kalibrierung eines in mehrere Pools eingeteilten Kohlenstoff-Modells.
Im Projekt WEINKLIM verwendeten wir das Rothamsted Carbon Model (in der Version RothC-26.3) zur
Modellierung und Bilanzierung des Kohlenstoffhaushaltes im Boden. Das Modell benötigt die folgenden
Eingangsparameter: (1) Klimadaten (Monatsmittelwerte von Temperatur, Niederschlag und
Evapotranspiration); (2) Landnutzungsdaten (monatliches Anfallen an Pflanzenresten und Düngemitteln,
sowie Informationen zur Bodenbedeckung); (3) Daten zum Gehalt an organischem Kohlenstoff sowie
dem Tongehalt im Boden; (4) die Probentiefe und die Verteilung von organischem Kohlenstoff auf die
verschiedenen Kohlenstoffpools.
Wie mehrfach beschrieben (z.B. bei Al-Adamat et al., 2007; Skjemstad et al., 2004; Zimmermann et al.,
2007; Ludwig et al., 2007; Herbst et al., 2008), muss das RothC-Modell für jeweils unterschiedliche
Standorte neu kalibriert werden. In einem FWF-Projekt mit dem Titel „Kohlenstoff-Mineralisierung und
Stabilisierung im Boden“ wurde das RothC-Modell bereits für die in Ostösterreich vorherrschenden
Klimabedingungen und Tschernosem-Böden adaptiert. Wegen der im Weinbau besonderen Bedeutung
der Bodenbearbeitung, wurde das RothC-Modell im Rahmen des Projektes WEINKLIM anhand
experimenteller Daten des Langzeit-Feldversuchs Fuchsenbigl (Marchfeld) für verschiedene Arten der
Bodenbearbeitung neu kalibriert.
Das kalibrierte Modell wurde verwendet (1) zur Modellierung der C-Bilanz bei den derzeitigen
Bewirtschaftungspraktiken 5 repräsentativer Weinbaubetriebe im Traisental, welche von konventionell
über integrierte Produktion bis hin zu biologisch reichten, und (2) zur Simulation von Szenarien mit
Kombinationen verschiedener Bewirtschaftungsvarianten, wie etwa der Bodenbearbeitung und
Begrünung, dem organischen Düngemitteleinsatz, sowie der Einarbeitung bzw. Entnahme des
Rebschnittmaterials. Die C-Bilanz wurde für einen Zeitraum von 60 Jahren modelliert, woraus ein