Pflanzenschutzmittel-Einträge in Gewässer: Welche Methode eignet sich zur Risikobewertung?

Abschlussbericht Erosionsrisikomodelle, Oktober 2020, 1-53

Abschwemmung und Erosion tragen zur Pflanzenschutzmittelbelastung von Gewässern bei. Gezielte Minderungsmassnahmen bedürfen einer genauen Feldanalyse. Doch welche Diagnosemodelle sind hierfür geeignet? Erstmals wurden bestehende Ansätze verglichen.

Erosion, Oberflächen- und Drainage-Abfluss tragen wesentlich zu Gewässerbelastungen durch Pflanzenschutzmittel (PSM) aus der Landwirtschaft bei. Der nationale Aktionsplan zur Risikoreduktion und nachhaltigen Anwendung von PSM (NAP PSM) fordert deshalb die Entwicklung eines betriebsspezifischen Beratertools, mit dessen Hilfe potenzielle PSM-Austragsrisiken im Feld erfasst und zielgerichtete Risikominderungsmassnahmen identifiziert werden sollen. Die vorliegende Studie hatte zum Ziel, bestehende Modelle zur Risikoprognose bezüglich ihrer Anforderungen und Aussagekraft zu evaluieren.

Welche Bewertungsansätze wurden verglichen?

Die untersuchten Schweizer Modelle waren der Win⁴-Ansatz, der Ansatz nach Noll und die Erosionsrisikokarte des Kantons Basel-Landschaft (ERK). Zudem wurde der europäische Ansatz nach TOPPS angewendet. Um die Risikoprognosen gegenüber den realen Verhältnissen abbilden zu können, wurde eine Referenzkarte anhand jährlich (2014–2020) durchgeführter Kartierungsarbeiten zur effektiven Erosion erstellt. Verglichen wurden die flächenbezogenen Erosions- und Abschwemmungsrisiken sowie der zeitliche Aufwand der verschiedenen Modelle. Der Modellvergleich wurde für insgesamt 73 Parzellen mit einer landwirtschaftlichen Nutzfläche von 107 ha im Einzugsgebiet des Ressourcenprojekts Leimental BL durchgeführt.

Risikoprognosen sind modellabhängig

Im direkten Vergleich wiesen die jeweiligen Risikoprognosen der Verfahren teils grosse Unterschiede auf. Dies zeigt sich nicht nur in den Risikoklassifizierungen der einzelnen Flächen, sondern auch in den abweichenden Detaillierungsgraden der einfliessenden Daten sowie im zeitlichen Aufwand.

Der grösste zeitliche Aufwand für alle bewerteten Flächen wurde mit 100 Stunden für den Win⁴-Ansatz benötigt, gefolgt von der Methode Noll (60 Std.) und TOPPS (40 Std.). Der geringste zeitliche Aufwand wurde für die ERK mit nur fünf Stunden aufgebracht. Ausschlaggebend hierbei war, ob das jeweilige Verfahren Flächen mit ähnlichen Eigenschaften als Ganzes oder einzelne Parzellen betrachtete und wie viele Faktoren berücksichtigt wurden. Ebenso war entscheidend, ob allein anhand von Karten beurteilt wurde (ERK) oder eine Feldansprache (Win⁴, Noll, TOPPS) und Interviews mit dem Betriebsleiter (Win⁴) vorgesehen war.

Einen wesentlichen Einfluss auf die Prognosen nehmen die unterschiedlichen Gewichtungen und Detaillierungsgrade einzelner Faktoren, so zum Beispiel topographische (Relief, Entfernung zum Gewässer oder entwässerte Strassen, Entwässerungsschächte) wie auch Bewirtschaftungs-Faktoren (Fruchtfolge, Bodenbearbeitung, Bearbeitungsrichtung). Insbesondere die unterschiedliche Bewertung von Drainagen als möglicher PSM-Eintragspfad in Gewässer hat sich stark auf die jeweiligen Prognosen ausgewirkt.

Erst durch Einbindung von Bodenkarten, Drainageplänen und Feldkalenderdaten war es möglich, ein vollständiges Bild über potenzielle PSM-Einträge in Gewässer zu erhalten und optimale Minderungsmassnahmen zu identifizieren.