Paper aus dem Projekt NH₃-Min

Ammoniak (NH₃)-Emissionen wirken sich auf die Umwelt, das Klima und die menschliche Gesundheit aus und stammen hauptsächlich aus landwirtschaftlichen Quellen wie synthetischen Stickstoffdüngemitteln. Genaue und reproduzierbare Messungen von NH₃-Emissionen sind für Forschung, Inventarisierung und Bewertung von Minderungsmaßnahmen von entscheidender Bedeutung. Es gibt jedoch spezifische Anwendungsgrenzen von NH₃-Emissionsmessmethoden und eine hohe Variabilität in der Methodenperformance zwischen Studien, insbesondere bei kleinen Versuchsflächen. Daher war das Ziel dieser Studie die Bewertung von Messmethoden für Ammoniakemissionen von kleinen, replizierten Versuchsflächen. Die Methoden wurden in 18 Versuchen an sechs Standorten in Deutschland (2021-2022) evaluiert. Harnstoff wurde als Emissionsquelle auf Winterweizen aufgetragen. Zwei Methoden für kleine Versuchsflächen wurden eingesetzt: Inverse Dispersion-Modellierung (IDM) mit atmosphärischen Konzentrationen, die mit Alpha-Sammlern ermittelt wurden, und die dynamische Kammer-Dräger-Röhrchen-Methode (DTM). Die kumulativen NH₃-Verluste, die mit jeder Methode ermittelt wurden, wurden mit den Ergebnissen der Integrierten Horizontalen Fluss-Methode (IHF) mit Alpha-Sammlern (Alpha IHF) als mikrometeorologische Referenzmethode verglichen, die in parallel durchgeführten Großversuchen angewendet wurde. Zur Validierung wurde Alpha IHF auch mit IHF/ZINST mit Leuning-Passivsammlern verglichen. Die kumulativen NH₃-Emissionen, die mit Alpha IHF und DTM ermittelt wurden, zeigten eine gute Übereinstimmung, mit einem relativen Wurzel-Mittel-Quadrat-Fehler (rRMSE) von 11%. Die kumulativen Emissionen, die mit Leuning IHF/ZINST ermittelt wurden, wichen von Alpha IHF ab, mit einem rRMSE von 21%. Bei Bedingungen mit niedriger Windgeschwindigkeit und hoher Temperatur mussten die NH₃-Verluste, die mit Alpha IDM ermittelt wurden, korrigiert werden, um eine akzeptable Übereinstimmung zu erzielen (rRMSE 20%, MBE +2 kg N ha^-1). Die Studie zeigt, dass die Quantifizierung von NH₃-Emissionen von kleinen Versuchsflächen möglich ist. Da DTM jedoch an bestimmte Bedingungen gebunden ist, empfehlen wir Alpha IDM, jedoch muss dieser Ansatz weiterentwickelt werden.

https://doi.org/10.3390/environments12080255