C-Faktor
Hintergrund:
Der Bewirtschaftungs- bzw. vereinfacht ausgedrückt der Bodenbedeckungsfaktor „C“ der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG) bewertet relativ die schützende Wirkung der Acker- und Grünlandvegetation für den Oberboden im Vergleich zu einem vegetationslosen bzw. brachliegenden Acker (Schwarzbrache). Hierbei wird zugrunde gelegt, dass Pflanzenbewuchs und Erntereste in Abhängigkeit von der Art der Bodenbearbeitung, der Fruchtfolge, der Vegetationsentwicklung und dem Bedeckungsgrad durch die Pflanzen und Mulch die Aufprallenergie von Niederschlägen mildern und das Gefüge des Oberbodens stabilisieren.
Grundsätzlich wären somit bei einer landesweiten, flächenhaften Betrachtung die unterschiedlichen Vegetations- bzw. Entwicklungsphasen und der unterschiedliche Bodenbedeckungsgrad der einzelnen Ackerkulturen in den verschiedenen Regionen eines Landes zu berücksichtigen. Die hierfür benötigten Informationen liegen aber für eine landesweite, parzellenscharfe Auswertung nicht vor. Auch der Einfluss gleicher Regenerosivität (R-Faktor) bei regional unterschiedlicher Vegetationsentwicklung kann derzeit noch nicht berücksichtigt werden.
Das jeweilige System der Bodenbearbeitung (z. Bsp. wendend oder nichtwendend) und Bodenbewirtschaftung (z. Bsp. Häufigkeit und Zeitpunkt der Befahrung) in Abhängigkeit von der angebauten Ackerfrucht bleibt aufgrund der landesweiten Betrachtung ebenfalls für die vorliegende Bewertung unberücksichtigt.
Für eine detaillierte, schlagbezogene Betrachtung ist daher vor allem die Beratung vor Ort gefordert, da sie über die benötigten lokalen und betriebsspezifischen Informationen verfügt und entsprechende Konzepte zur Minderung der bewirtschaftungsbedingten Erosion erarbeiten kann.
Berechnung:
Die Berechnung des C-Faktors nach Schwertmann et al. (1987) erfordert grundsätzlich sehr detaillierte und raumzeitlich hochaufgelöste Informationen über die angebauten Kulturen und die Art der Bewirtschaftung und Bearbeitung. Informationen über die angebauten Ackerkulturen können der jährlich aktualisierten Schlagkartei des „Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystem“ (InVeKoS) entnommen werden. Vergleichbar mit den Studien von Meyer (2000) und TLL (2007) wurde den Ackerschlägen in Hessen ein kulturspezifischer C-Faktor (siehe untenstehende Tabelle) zugewiesen. Dabei wurde eine wendende Bodenbearbeitung angenommen. Im Rahmen einer Beratung bzw. einer orientierenden Untersuchung mit genauen Informationen zur Bodenbearbeitung (wendend, konservierend), Fruchtfolge und Bedeckungsgrad der Bodenoberfläche durch Mulch können die C-Faktoren durch einen bodenkundlich und landwirtschaftlich qualifizierten Berater modifiziert werden.
Um eine langfristige Aussage treffen zu können, müssen die typischen Fruchtfolgen auf den Ackerschlägen bekannt sein. Dazu wurden die C-Faktoren der verfügbaren Einzeljahre 2016 bis 2021 gemittelt. Ackerschläge, für die keine mindestens dreijährig ununterbrochene Zeitreihe verfügbar war, bekamen den Gemarkungsmittelwert der C-Faktoren für den genannten Zeitraum zugewiesen.
Für den Zeitraum von 2016 bis 2021 wurden im InVeKoS mehr als 250 verschiedene Kulturen angeführt. Die hohe Zahl an Kulturen ergibt sich u.a. aus dem Bestreben heraus, auch für Kulturen, die nur auf wenigen Flächen in Hessen angebaut werden, einen C-Faktor bereit zu stellen. Für alle im InVeKoS angeführten Kulturen wird deshalb ein C-Faktor geführt. Eine Ausnahme bildet dabei das aus der Produktion genommene Ackerland. Entsprechende Flächen werden grundsätzlich berücksichtigt, aufgrund der Heterogenität der tatsächlichen Bedeckung wird jedoch kein eigener C-Faktor zugewiesen. Die Flächen werden bei der Berechnung des Mittelwertes nicht berücksichtigt.
Die Spanne des C-Faktors reicht von 0,004 (Dauergrünland) bis zu 0,66 (Spargel). Die C-Faktoren sind immer in Relation zu einer Schwarzbrache zu sehen. Ihr wird ein theoretischer C-Faktor von 1,00 zugewiesen.
Über den Anbau bzw. den Ersatz von Kulturen mit hohem C-Faktor (Mais) durch Kulturen mit geringem C-Faktor (Wintergetreide) wird die Erosionsgefährdung bzw. der potenzielle Bodenabtrag stark beeinflusst. Um einen guten Eindruck über die Sensitivität des C-Faktors und die Wirkung eines Wechsels im Anbau bestimmter Kulturen zu erlangen, wurde die Bodenabtragsgefährdung nach ABAG mit zwei Szenarien (hoher C-Faktor [0,35]: flächendeckender Maisanbau, niedriger C-Faktor: flächendeckender Winterweizenanbau [0,12]) berechnet.
Tabelle: Kulturspezifische C-Faktoren
angebaute Kultur gemäß InVeKoS | C-Faktor | angebaute Kultur gemäß InVeKoS | C-Faktor |
|---|---|---|---|
Getreide | Hackfrüchte | ||
Hartwinterweizen | 0,10 | Speisekartoffeln/sonstige Kartoffeln b | 0,29 |
Dinkel a | 0,12 | Zuckerrüben b | 0,32 |
Sommerweizen (Weichweizen) einschließlich Hartweizen b | 0,14 | ||
Roggen b | 0,16 | Sonderkulturen - Gartenbau | |
Wintermenggetreide | 0,10 | Gemüse (Freiland) | 0,24 |
Wintergerste b | 0,07 | Heil- und Gewürzpflanzen | 0,20 |
Sommergerste | 0,17 | Küchenkräuter | 0,20 |
Hafer | 0,14 | Artischocken | 0,20 |
Sommermenggetreide | 0,12 |
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Triticale b | 0,12 | Sonderkulturen Baumschulen |
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| Quinoae | 0,30 | Kern- und Steinobst | 0,03 |
Mais | Beerenobst | 0,03 | |
Körnermais b | 0,35 | Sonstige Obstanlagen (z.B. Haselnuss, Holunder) | 0,03 |
Corn-Cob-Mix | 0,35 | Baumschulen nicht für Beerenobst | 0,03 |
Zuckermais | 0,35 | Beerenobst zur Vermehrung | 0,03 |
Silomais b | 0,35 | Weihnachtsbäume | 0,13 |
Niederwald mit Kurzumtrieb c | 0,13 | ||
Leguminosen |
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Gemüseerbsen b | 0,20 | Weinbau |
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Acker-, Puff- und Pferdebohnen zur Körnergewinnung | 0,30 | Rebland d | 0,31 |
Süßlupinen zur Körnergewinnung b | 0,30 | Rebschulfläche d | 0,31 |
Gemenge Erbsen/Getreide | 0,21 | Unterlagsrebfläche d | 0,31 |
Steillagenweinbau d | 0,31 | ||
Ölsaaten | Weinbergsbrache d | 0,31 | |
Winterraps (00) und Winterrübsen zur Körnergewinnung b | 0,10 |
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Sommerraps (00) und Sommerrübsen zur Körnergewinnung b | 0,10 | Sonstige Dauerkulturen |
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Sonnenblumen zur Körnergewinnung | 0,32 | Rhabarber | 0,40 |
Sojabohnen | 0,30 | Chinaschilf (Miscanthus) c | 0,004 |
Öllein zur Körnergewinnung b | 0,17 | Grassamenvermehrung | 0,03 |
Flachs zur Fasergewinnung | 0,27 | Haus- und Nutzgärten | 0,40 |
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| Sudangras | 0,20 |
Ackerfutter | Stilllegung |
| |
Futterhackfrüchte (z. B. Futterrüben) | 0,32 | Ackerland aus der Produktion genommen | o.A. |
Klee b | 0,03 | Grünland aus der Produktion genommen b | 0,004 |
Kleegras b | 0,03 | ||
Luzerne b | 0,03 | Grünland |
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Gras b | 0,03 | Dauergrünland b | 0,004 |
Klee-Luzerne-Gemisch b | 0,03 |
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Quelle: zusammengestellt nach a Meyer (2000), b TLL (2007), c Nitsch et al. (2001), d Stumpf & Auerswald (2006) und eTLL(2014), weitere nach Expertenwissen abgeleitet
Literatur:
Meyer, M. (2000): Entwicklung und Modellierung von Planungsszenarien für die Landnutzung im Gebiet der Bornhöveder Seenkette. Dissertation; Kiel.
Nitsch, J., Nast, M., Pehnt, M., Trieb, F., Rösch, Ch. & Kopfmüller, J. (2001). Schlüsseltechnologie Regenerative Energien – Teilbericht im Rahmen des HGF-Projektes „Global zukunftsfähige Entwicklung – Perspektiven für Deutschland“. DLR-Inst. für Technische Thermodynamik und FZ Karlsruhe, Inst. f. Technikfolgenabschätzung.
Schwertmann, U., Vogl, W. & Kainz, M. (1987): Bodenerosion durch Wasser. Stuttgart: Ulmer
Stumpf, F. & Auerswald, K. (2006): Hochaufgelöste Erosionsprognosekarten von Bayern Wasserwirtschaft (7-8): 70-74.
TLL, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (2007): VERSTOLA Modellprojekt „Verminderung der Stoffaustragsgefahr durch Wassererosion von landwirtschaftlich genutzten Flächen“ (VERSTOLA-Projekt) der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL).
TLL, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (2014): Kulturartenliste THEO-A3 und die C-Faktoren. Agrarumweltmaßnahme KULAP A3 „Betrieblicher Erosionsschutz“ der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL).