Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften Band 23

Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 23: 103–105 (2011)
Modellierung von Pflanzendynamik mit dem Pflanzenmodul PLUS
im Modell CANDY
Janine Krüger 1 , Uwe Franko 1 , Ulrike Werban 2 , Marco Pohle 2 , Johann Fank 3 und
Ernest Stetzl 3
1 Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), Halle; 2 Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung
(UFZ), Leipzig; 3 Joanneun Research, Graz, Österreich. E-mail: janine.krueger@ufz.de
Einleitung
Die Modellierung von Bodenfunktionen für das Feldexperiment Wagna (Österreich;
914 mm; 8,8 °C, lehmiger Sand) stellt eine Herausforderung dar, da die Versuchsfläche
durch einen sehr heterogenen Boden gekennzeichnet ist. D.h. die
Horizontdicke des Oberbodens mit Feinboden (< 2 mm) und des sandigen
Unterbodens mit Schottern variiert kleinräumig sehr stark und beeinflusst Transport-
und Umsatzprozesse. Die Quantifizierung des Bodenwassers und der Biomasse
wurde dem Modell CANDY PLUS (Franko et al. 1995, Krüger 2010) durchgeführt.
Das Bodenprofil im Modell wird durch die folgenden Parameter für jeden Horizont
realisiert: Tiefe, Substanz- u. Lagerungsdichte, Feldkapazität, PWP, Textur, ges.
Leitfähigkeit. Mit Bodenkarten kann die kleinräumige Heterogenität nicht abgebildet
werden. Die Anwendung von Georadar liefert einen Mehrwert für die Modellierung.
Material und Methoden
Mit der GPR-Methode wurde die Grenze zwischen dem Oberboden mit Feinmaterial
und dem schotterreichen sandigen Unterboden detektiert (Abb. 1).
Oberfläche
flachgründig
tiefgründig
Tiefe unter
der Oberfläche (m)
Abb. 1: Visualisierung der Grenze zwischen Ober- und Unterboden
Anhand der GPR-basierten Karten wurde 1) die Bodenparametrisierung der bestehenden
Datenquellen für Modellanwendung angepasst, 2) Bereiche für Biomasseproben
ermittelt sowie 3) die Bodenwasserdynamik und Biomasse modelliert,
um den Einfluss auf letzteres zu testen.
Ergebnisse und Diskussion
Durch die Kombination aus leichten Böden mit geringer Wasserspeicherkapazität
und sehr flachgründigen Bereichen sind die Erträge von den Niederschlägen in der
Vegetationsperiode abhängig (Fastl und Robier 2008). Trockene Jahre bewirken
Wasserstress und die Reduktion der Pflanzenbiomasse. Im Jahr 2010 wurden
mehrere Ernten auf den flach- und tiefgründigsten Bereichen vorgenommen, um die
Biomasse von Mais zu bestimmen und um den maximalen Einfluss zwischen