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idTitel_deuTitel_engProjekt_StartProjekt_EndeProjektstatusProjektstatus_enZALF_InstituteZALF_Institute_enIdxiZALF_PersonenIdxpLabelDetailsHomepageStartjahrSuchfeldZielsetzung_deuZielsetzung_engZALF_Institute_htmlZALF_Istitute_ENG_htmlZALF_Personen_htmlProjektleiterProjekt_Leiter_htmlProgrammbereich_htmlProgrammbereich_eng_htmlIdx_ProgrambereichProjektpartner_htmlIdx_ProjektpartnerFoerderer_htmlSchlagworteProjekttraegerProjekttraeger_htmlProjektmitarbeiter_extern_htmlProjektstatus_SortProjektstatus_en_SortAnlagen
689Auswirkungen landnutzungsabhängiger Bodengefügedynamik auf die präferenzielle Verlagerung von Wasser und gelösten Stoffen in 'Paddy'-Reisfeldern in Abhängigkeit von der RaumskalaSoil structure dynamics and land use effects on preferential water and chemical fluxes in paddy rice fields at different spatial scales01/07/2006 00:00:0015/07/2007 00:00:00abgeschlossencompletedInst. für BodenlandschaftsforschungInst. of Soil Landscape Researchx5xGerke, Horst; Sander, Tillx214x512x<div class='ntm_BLF'>BLF</div>  2006 Auswirkungen landnutzungsabhängiger Bodengefügedynamik auf die präferenzielle Verlagerung von Wasser und gelösten Stoffen in 'Paddy'-Reisfeldern in Abhängigkeit von der Raumskala Soil structure dynamics and land use effects on preferential water and chemical fluxes in paddy rice fields at different spatial scales Inst. für Bodenlandschaftsforschung Gerke, Horst; Sander, Till Drittmittel Inst. of Soil Landscape Research completed abgeschlossen <div class="ExternalClassA51CCA1B-390C-4EE2-956F-74F073DC69D5"></div> <div class="ExternalClassBD34CC18-8503-4377-BA98-08BC5882A6CC"></div> <div class="ExternalClassA1E0623E-E70D-486A-9522-2F756BF45922"></div> <div class="ExternalClassA4437906-A5DD-4024-AC95-C04481F56933"><ul><li>DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft</li></ul></div> <div class="ExternalClassDCEF9612-DCA1-436A-B361-7627AFEA9944"><ul><li>Bernd Lennartz</li><li>Prof. Dr. Rainer Horn</li></ul></div><div class="ExternalClassAD58EBFB66B142949B6FFC049B64A418">Um die umweltrelevanten Auswirkungen landwirtschaftlicher Nutzung auf Menge und Qualität der Wasserressourcen zu studieren, müssen präferenzielle Verlagerungsvorgänge von Wasser und gelösten Stoffen in Abhängigkeit von Bodengefüge und -heterogenität auf unterschiedlichen Raumskalen untersucht werden. Beim Nassreisanbau (Paddy-Reis) mit zeitweiliger Überflutung des Bodens ändert sich das Gefüge der meist tonigen Böden in Abhängigkeit von der Entwässe-rung durch Schrumpfen und infolge der Bearbeitung unter Wasser (Puddling) durch Homogeni-sierung, Verknetung und Quellen. Ziel des Projekts ist es, die Wechselwirkungen zwischen den feldskaligen Effekten des Anbausystems und Wasserhaushalts auf die lokale Dynamik des Bo-dengefüges einerseits und die damit zusammenhängenden pedonskaligen präferenziellen Verla-gerungsprozesse auf die feld- und einzugsgebietsskalige Qualität des Grundwassers quantitativ zu analysieren. Dazu werden Prozesse auf der Aggregat-, Pedon-, und Feldskala in Bezug zum Bodengefüge betrachtet. Wasser- und Nährstofftransport auf Feldskala wird mittels Tracerexpe-rimenten verfolgt und vereinfacht für mehrere Felder mittels hydrologischer Kapazitätsmodelle und innerhalb der Felder mit numerischen 2D Modellen sowie mittels Hydrographen-Separationstechnik analysiert. Auf der Pedonskala sind Infiltrations- und Säulenexperimente so-wie Simulationen mit 1D-Permeabilitätsmodellen vorgesehen. Auf der Aggregatskala werden dynamische hydraulische Eigenschaften als Funktion des Zustandes quantifiziert. Das Ab- und Desorptionsverhalten der Aggregate für Wasser- und gelöste Stoffe soll unter gleichzeitiger Be-stimmung des Quell-/Schrumpfungsverhaltens ermittelt werden. Die Ergebnisse der unterschied-lichen Skalen bilden die Basis für die Weiterentwicklung von Dual-Permeabilitätsmodellen durch Einbeziehung der Quell-Schrumpfungs- und Rissdynamik und deren Verteilungsmuster. Mechanische und hydraulisch-diffusive Eigenschaften der Aggregate sollen in effektiven Para-metern der Porensysteme und des Massentransferterms abgebildet werden. Die Modellergebnisse auf der Pedonskala sollen mit Feldbeobachtungen verglichen und für Szenario-Simulationen zum Studium der Bodengefügeeffekte bei unterschiedlichen Bewirtschaftungsverfahren verwendet werden.</div><div class="ExternalClass3C38F12E30B5452AAE95249C1A54D280">Studying environmental effects of agricultural management and cropping systems on water re-sources requires understanding of preferential flow and solute leaching processes that are af-fected by soil structure dynamics and heterogeneity at different spatial scales. For paddy rice fields, the structure of temporarily flooded fine-textured soils is dynamically changing due to drainage induced shrinking and tillage induced mechanical (puddling) stresses. The objective of this project is to quantitatively study interrelations between both, the effects of field- and catch-ment-scale water and crop management practices on soil structure dynamics and the effects of local-scale preferential leaching of dissolved chemicals on ground and surface water quality at the larger scales. The study examines flow and transport processes at aggregate, pedon, and field scale interrelated with respect to soil structure dynamics effects. The water and nutrient transport on field scale will be determined by means of field tracer studies and 2D cross-sectional and hydrological capacity models and by analyzing discharges using hydrograph sepa-ration technique. Pedon scale hydraulic properties will be determined using field infiltration measurements and soil column experiments. Corresponding flux processes on aggregate scale will be analysed by the determination of hydraulic properties as a function of time and treatment while the changes in ad- and desorption processes will be determined by suction dependent per-colation experiments under laboratory conditions. The results obtained on the various scales will be the basis for the development of dual-permeability models by incorporating cracking dy-namics and patterns. Mechanical and hydraulic-diffusive aggregate properties will be used to derive effective pore domain and mass transfer parameters of dual permeability models. Results are compared with field observations. Pedon-scale models are used for scenario simulations on studying structure effects for different managements.</div><div class="ExternalClass9C23B23B-F4DB-4BDB-A155-F7723F97A03A"><ul><li>Inst. für Bodenlandschaftsforschung</li></ul></div><div class="ExternalClass6A427F77-C572-4E9A-BD90-63FD62274117"><ul><li>Inst. of Soil Landscape Research</li></ul></div><div class="ExternalClass56C40767-D5C1-4652-B8B5-7AC45C0B48A4">PD Dr. Horst Gerke; Till Sander</div>Gerke, Horst<div class="ExternalClass9955D157-BD8D-4721-A2E9-7C4F71697B7A"><a title="e-mail" target="_blank" href="mailto:gerke@zalf.de">PD Dr. Horst Gerke</a></div>      Aggregierung; Bodenphysikalische Eigenschaften; Bodengefüge; Präferenzieller Fluß; Wasser- und Stofftransport; Paddy; DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft<div class="ExternalClassA4437906-A5DD-4024-AC95-C04481F56933"><ul><li>DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft</li></ul></div><div class="ExternalClassDCEF9612-DCA1-436A-B361-7627AFEA9944"><ul><li>Bernd Lennartz</li><li>Prof. Dr. Rainer Horn</li></ul></div>33 
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