Modellierung der Stoffeinträge in Nicht-Ziel-Flächen bei der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln und Mineraldüngern und Kalkulation der quantitativen Effekte durch Gewannebewirtschaftung an Hand eines Praxisbeispiels

Abstract

Im Jahre 1995 hat die Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft ausführliche Versuche zur Abtrift von Pflanzenschutzmitteln durchgeführt und im Bundesanzeiger vom Mai 2000 die aktuellen Werte veröffentlicht. Auf der Datenlage der Abtrifteckwerte und mit Hilfe einer nicht linearen Regression in Form einer Cauchy-Verteilung wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Modell entwickelt, das den Pflanzenschutzmitteleintrag für Flächenkulturen abschätzen kann. Abhängig ist die Schätzung von der Menge an ausgebrachter Spritzbrühe, der Größe der Zielfläche, Länge der Feldgrenze zwischen Ziel- und Nicht-Ziel- Fläche und der Hauptwindrichtung. Durch die komplexen Zusammenhänge bei der Abtrift von Pflanzenschutzmitteln sind starke Vereinfachungen bei der Modellierung unumgänglich. So gilt das hier verwendete Modell nur bei der Applikation bis direkt an die Feldgrenze und hält sich an die Grundsätze der guten fachlichen Praxis, bei denen Pflanzenschutzmittel nur bei Windgeschwindigkeiten unter fünf Meter pro Sekunde und unter 25 C° ausgebracht werden dürfen. Des Weiteren wurde ein Modell zur Berechnung der Mineraldüngereinträge auf Nicht-Ziel-Flächen entwickelt, dem die Daten der Versuchsreihe des Danish Institute of Agricultural Sciences (DIAS) zugrunde liegen. Der Stoffeintrag ist von der Schlaggrenze zwischen Ziel- und Nicht-Ziel-Fläche, sowie dem zu wählenden Grenzstreuverfahren abhängig. Die Grenzstreuverfahren variieren in Bezug auf den Abstand der Fahrgasse zur Feldgrenze und dem beabsichtigten Umwelteffekt. Neben dem quantitativen Mineraldüngereintrag kann auch die vom Stoffeintrag betroffene Fläche berechnet werden. Die beiden genannten Modelle zur Abschätzung des Stoffeintrags auf Nicht-Ziel- Flächen wurden in dem Programm QuickTrift zusammengefasst. QuickTrift bietet eine anwenderfreundliche Dateneingabe und eine übersichtliche Darstellung der Ergebnisse der Stoffeinträge. QuickTrift stellt auch die Funktion eines Datenexports nach Microsoft Excel zur Verfügung. Mit Hilfe des Programms QuickTrift konnte anhand eines Beispiels gezeigt werden, dass durch die Bildung von Gewannen der Stoffeintrag erheblich gesenkt werden kann.In 1995 the Federal Biological Research Centre for Agriculture and Forestry (BBA) carried out detailed examinations about pesticide drift. The latest specifications were published in the Federal Gazette. The new basic drift values were approximated using Cauchy-distribution [16], allowing the model which is designed to be used to estimate the drift-induced pesticide exposure on non-target areas. The resultant estimate depends on the amount of pesticides spread on the target field, the size of the target field, the length of the field border between the target and non-target field and the principal wind direction. Because of the complex casual relationship between pesticide exposure and its resultant effects, modeling pesticide drift requires a substantial simplification of the factors involved. The present model simulates a scenario where the pesticides are spread precisely up to the edge of the field, the wind strength is below five meters per second (5m/s) and temperature is less than 25 C° when the pesticides are applied. The model is also designed to calculate the entry of mineral fertilizer into non-target fields. This part of the model is based on the examinations of the Danish Institute of Agricultural Sciences (DIAS). The pollution of the non-target area with mineral fertilizer depends on the length between the target and non-target field and the process chosen to spread the fertilizer. It is possible to choose between the following three processes: TS / EOS: Tramline spreading / Environment optimisation setting. TS / YOS: Tramline spreading / Yield optimisation setting. FS / YOS: Field edge spreading / Yield optimisation setting. Further, it is possible to calculate the area on the non-target field affected by the mineral fertilizer. The models to estimate the entry of pesticide and mineral fertilizer on non-target expanse are combined in the QuickTrift program. QuickTrift facilitates the collection of data and clearly depicts the results. Also, QuickTrift offers the export of data to Microsoft® Excel®. Through QuickTrift it was possible to demonstrate, that with the creation of ‘transborder- fields’ the entry of pesticides and mineral fertilizer into non-target fields can be considerably reduced