Lysimeterstation Groß Lüsewitz

Lysimeter sind zylindrische Gefäße, die mit einem weitgehend ungestörten Bodenmonolithen gefüllt sind und der Ermittlung des Wasserhaushaltes belüfteter Böden dienen. In Groß Lüsewitz werden seit 1972 an 6 wägbaren Lysimetergefäßen (Tiefe 2,50 m; Oberfläche 1 m²) umfangreiche Messungen zum Bodenwasserhaushalt durchgeführt. Bei dieser Anlage handelt es sich nördlich der Linie Hannover - Eberswalde um die einzige ihrer Art, die langjährig landwirtschaftlich bewirtschaftet wird und zudem maritim beeinflusst ist. Lysimeter erlauben einerseits Beobachtungen zu den bisherigen Veränderungen, ihre Daten dienen andererseits der Entwicklung von Bodenwasserhaushaltsmodellen, um auf der Grundlage von Klimaszenarios Berechnungen zur künftigen Grundwasserneubildung als Folge von Klimaänderungen durchführen zu können. Aus wasserwirtschaftlicher Sicht sind wägbare Lysimeter die bedeutsamsten Messanlagen, um zu Standortwerten der realen Verdunstung zu gelangen.

Seit Beginn der 90er Jahre finden außerdem intensive Untersuchungen zum Bodenstickstoffhaushalt statt. Die langjährigen Daten ermöglichen genaue Analysen zum Bodenwasser- und Bodenstickstoffhaushalt und liefern wichtige Hinweise zum Wasser- und Stickstoffumsatz im System Boden/Pflanze in Abhängigkeit von Maßnahmen der Bewirtschaftung. Darüber hinaus bilden sie die Grundlage für modellgestützte Untersuchungen zur Minimierung von N-Austrägen aus landwirtschaftlich genutzten Böden.

Messsensoren zur Erfassung meteorologischer Größen und ein Verdunstungskessel zur Abschätzung der potentiellen Evapotranspiration runden das Messprogramm in Groß Lüsewitz ab. Insgesamt wird ein Datenmess- und Erfassungsprogramm realisiert, durch welches eine Vielzahl wichtiger Umweltdaten zur Verfügung stehen. Die Daten bilden allgemein die Basis für Forschungsarbeiten und bereichern die Lehrtätigkeit an der Universität Rostock. Im Rahmen der Untersuchungen zum Wasser- und Stickstoffhaushalt landwirtschaftlich genutzter Böden erlauben sie vor allem die Analyse maßgeblicher Zusammenhänge zwischen dem Wasser- und Nährstoffhaushalt und die Anpassung bzw. Weiterentwicklung von Modellen.

In Zusammenarbeit mit verschiedenen Kooperationspartnern wurden in den vergangenen Jahren unterschiedliche Forschungsthemen bearbeitet.

Aktuell ab 2011 erfolgt die Bewirtschaftung der Lysimeter in Zusammenarbeit mit der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern.

Ziel der Untersuchungen in einem mehrjährigen Versuch ist die Ermittlung der N-Düngewirkung und der Auswaschungsverluste bei der Düngung mit Biogasgärresten im Vergleich zur Mineraldüngung und gliedert sich in das Projekt: „Minderung der diffusen Nährstoffeinträge aus der Landwirtschaft in die Oberflächengewässer zur Umsetzung der EG Wasserrahmenrichtlinie in MV“ ein.

Gefördert werden die Untersuchungen an der Lysimeterstaion in Groß Lüsewitz durch das Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt Mecklenburg-Vorpommern in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern.

Messdaten

Zwei Lysimetergefäße sind mit Sensoren zur Messung der Bodenfeuchte (TDR-Technik) und der Saugspannung (Tensiometer) in 3 bzw. 4 verschiedenen Tiefen ausgerüstet, um zusätzlich Aussagen über die vertikale Feuchteverteilung im Bodenmonolithen zu erhalten. Darüber hinaus ist es möglich, aus 3 Tiefen Bodenwasserproben für chemische Analysen mit Hilfe einer automatisch gesteuerten Unterdruckanlage zu entnehmen. Bodentemperaturfühler in 4 Tiefen komplettieren die Messsensorik in beiden Behältern.

1. Routinedaten zum Wasserhaushalt

Bilanzen für Jahre, Halbjahre, Monate und Dekaden für folgende Größen:

  • Niederschlag (in mm) (1m Aufstellungshöhe und Messung in Erdbodenniveau),
  • Sickerwassermengen der 6 Lysimetergefäße (in mm)
  • Kesselverdunstung (in mm) zur Abschätzung der potentiellen Verdunstung,
  • Gewichtsänderung der Monolithen / Bodenwasservorratsänderung (in mm),
  • Reale Evapotranspiration (in mm),
  • Grundwasserstand (in cm),
  • Bodenfeuchte (TDR-Sonden) in 40 cm, 75 cm, 150 cm Tiefe,
  • Saugspannung (Tensiometer) in 30 cm, 60 cm, 90 cm Tiefe,
  • Saugsonden in 45 cm, 75 cm und 150 cm Tiefe mit automatisch gesteuerter Unterdruckanlage,
  • Temperaturfühler in 30 cm, 40 cm, 75 cm, 150 cm Tiefe,
  • Bodenfeuchte unter einem Grasbestand in 45 cm, 60 cm, 90 cm, 110 cm, 150 cm Tiefe,
  • Saugspannungswerte (in mbar) unter einem Grasbestand in 45 cm, 60 cm, 90 cm, 110 cm, 150 cm Tiefe.

2. Daten zum Stoffhaushalt

Monatlich erfolgt die Untersuchung des Sickerwassers auf folgende Inhaltsstoffe:

  • Nitrat
  • Ammonium
  • Phospat
  • Schwefel
  • Kalium
  • Magnesium

3. Meteorologische Daten

  • Lufttemperatur (in °C) in 2m Höhe,
  • Lufttemperatur (in °C) am Boden,
  • Bodentemperatur (in °C) an der agrarmeteorologischen Station in 5 cm Tiefe,
  • Bodentemperatur (in °C) an der Feldmessstation unter einem Grasbestand in 7 verschiedenen Tiefen bis 1,90 m Tiefe,
  • Globalstrahlung (in W/m²),
  • Strahlungsbilanz (in W/m²),
  • relative Luftfeuchtigkeit (in %),
  • Wasserdampfdruck der Atmosphäre in 2 m Höhe (Aspirationspsychrometer),
  • Windgeschwindigkeit (in m/s) in 2 m und 10 m Höhe,
  • Windrichtung (in Grad),
  • photosynthetisch aktive Strahlung (in klx).