Abstract
In nutrient balances, additions and removals of nutrients are assessed to identify the remaining concentrations of nutrients in soil. Balances can be performed using operational records of nutrients applications and other agronomic information (crops, yields, weather, etc.) at farm or even field level. The aim of performing nutrient balances is to obtain an overview of nutrient levels, in particular to prevent surpluses that could lead to environmental problems such as groundwater contamination, water eutrophication, air pollution and an increase in greenhouse gas emissions. This chapter will provide an overview of methods used to assess soil nutrient levels at farm and field level. The methods described here can be used by farmers, landscape planners, environmentalists, politicians and other stakeholders as a basis for taking agricultural groundwater conservation measures. The procedures and recommendations specified in this chapter are in accordance with the guidelines of the DWA—German association for water, wastewater and waste: “Efficiency of measures to control land use for groundwater conservation—the example of nitrogen” (DWA-M 911 (2013): Effizienzkontrolle von Maßnahmen zur grundwasserschonenden Bodennutzung am Beispiel des Stickstoffs).
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References
Devkota KP, Manschadi A, Lamers JPA, Devkota M, Vlek PLG (2013) Mineral nitrogen dynamics in irrigated rice–wheat system under different irrigation and establishment methods and residue levels in arid drylands of Central Asia. Eur J Agron 47:65–76
DWA-M 911 (2013) “Möglichkeiten der Effizienzkontrolle von Maßnahmen zur grundwasserschonenden Bodennutzung am Beispiel des Stickstoffs”. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V., Hennef
DüV (2007) Düngeverordnung Verordnung über die Anwendung von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen, Kultursubstraten und Pflanzenhilfsmitteln nach den Grundsätzen der guten fachlichen Praxis beim Düngen in der Fassung der Bekanntmachung vom 27. Februar 2007, BGBl. I S. 221. Stand: zuletzt geändert durch Artikel 18 des Gesetzes vom 31. Juli 2009, BGBl. I S. 2585
Eulenstein F, Drechsler H (1992) Ursachen, Differenzierung und Steuerung der Nitratkonzentration im Grundwasser überwiegend agrarisch genutzter Wassereinzugsgebiete. Institut für Bodenwissenschaft der Georg-August-Universität Göttingen. Eigenverlag, Göttingen, p 269
Eulenstein F, Schindler U, Müller L (2003) Feldskalige Variabilität von Frühjahrsfeuchte und mineralischem Stickstoff in der ungesättigten Zone sandiger Standorte Nordostdeutschlands. Arch Agron Soil Sci 49(2):187–201
Eulenstein F, Olejnik J, Willms M, Kersebaum K-C (2006) Bestimmung tolerierbarer Stickstoff-Überschüsse in Agrarlandschaften mit Hilfe von Simulationsmodellen. In: Land- und Ernährungswirtschaft im Wandel—Aufgaben und Herausforderungen für die Agrar- und Umweltinformatik. Referate der 26. GIL Jahrestagung 2006, 57-60. Gesellschaft für Informatik, Bonn
Eulenstein F, Werner A, Willms M, Juszczak R, Schlindwein SL, Chojnicki BH, Olejnik J (2008) Model based scenario studies to optimize the regional nitrogen balance and reduce leaching of nitrate and sulfate of an agriculturally used water catchment. Nutr Cycl Agroecosyst 82(1):33–49
FAO (2008) Current world fertilizer trends and outlook to 2011/12. FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS, Rome, 2008, p 57. ftp.fao.org/agl/agll/docs/cwfto11.pdf, accessed on 01.04.2013
Mueller L, Augustin J, Eulenstein F, Seeger J, Meissner R, Behrendt A, Schindler U (2001) Einfluss unterschiedlicher Böden auf die Ausnutzung von Wasser und Stickstoff durch Weidelgras, Sommergerste und Mais auf einigen Grundwasserstandorten. Archiv für Acker- und Pflanzenbau und Bodenkunde 47:277–292
Mueller L, Wirth S, Augustin J, Tauschke M, Schindler U, Behrendt A, Eulenstein F, Meißner R (2005) Verlagerung von Agrochemikalien und Enzymen durch Dränsysteme (Lysimeterexperimente). Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft (106):45–46
Schindler U, Müller L, Eulenstein F, Dannowski R (2008) A long-term hydrological soil study on the effects of soil and land use on deep seepage dynamics in Northeast Germany. Arch Agron Soil Sci 54(5):451–463
Sutton MA, Bleeker A, Howard CM, Bekunda M, Grizzetti B, de Vries W, van Grinsven HJM, Abrol YP, Adhya TK, Billen G, Davidson EA, Datta A, Diaz R, Erisman JW, Liu XJ, Oenema O, Palm C, Raghuram N, Reis S, Scholz RW, Sims T, Westhoek H, Zhang FS, with contributions from Ayyappan S, Bouwman AF, Bustamante M, Fowler D, Galloway JN, Gavito ME, Garnier J, Greenwood S, Hellums DT, Holland M, Hoysall C, Jaramillo VJ, Klimont Z, Ometto JP, Pathak H, Plocq Fichelet V, Powlson D, Ramakrishna K, Roy A, Sanders K, Sharma C, Singh B, Singh U, Yan XY, Zhang Y (2013) Our nutrient world: the challenge to produce more food and energy with less pollution. Global Overview of Nutrient Management. Centre for Ecology and Hydrology, Edinburgh on behalf of the Global Partnership on Nutrient Management and the International Nitrogen Initiative. http://www.gpa.unep.org/downloads/doc_download/255-our-nutrient-world.html (accessed on 03.04.2013)
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Eulenstein, F. et al. (2014). Nutrient Balances in Agriculture: A Basis for the Efficiency Survey of Agricultural Groundwater Conservation Measures. In: Mueller, L., Saparov, A., Lischeid, G. (eds) Novel Measurement and Assessment Tools for Monitoring and Management of Land and Water Resources in Agricultural Landscapes of Central Asia. Environmental Science and Engineering(). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-01017-5_15
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