Projektdetails

BMLFUW100888
11.04.2014
17.05.2018
beendet
Kupfer-Stabilisierung in Weingartenböden
-
162.181,20
BBK Bund-Bundesländer Kooperation Pfeil 15
nein

beteiligte Personen/Organisationen

RolleLfnrName
Auftraggeber1Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (bis 07.01.2018)
Auftraggeber2Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus (bis 9.1.2020)
Auftragnehmer1AIT Austrian Institute of Technology GmbH (vormals: Austrian Research Centers GmbH - ARC)

zugeordnete Wissenschaftszweige

Wissenschaftszweige
Geowissenschaften
LAND- U. FORSTWIRTSCHAFT, VETERINÄRMEDIZ
Umweltschutz

Abstract deutsch

Der Projektvorschlag "Kupferstabilisierung in Weingartenböden" (KUSTAW) hat die Reduktion der Bioverfügbarkeit von Kupfer im Oberboden von Weingärten zum Ziel. Solche Maßnahmen sind vor allem dann notwendig, wenn der langfristige Einsatz kupferhaltiger Pflanzenschutzmittel zu Bodenkonzentrationen geführt hat, welche biologische Wirkschwellen (ab 55-65 mg Cu.kg-1) deutlich überschreiten. Durch das Projekt KUSTAW sollen vor allem für jene Weinbaugebiete, in denen geologisch bedingt hohe Bioverfügbarkeit und Ökotoxizität von Kupfer zu erwarten sind, Verfahren entwickelt werden, welche die Kupfer-Bioverfügbarkeit senken sowie Bodenfruchtbarkeit und Bodenleben fördern. Erreicht werden kann dies durch organische Bodenadditive wie Biokohle und Kompost, welche sowohl über hohe Schwermetall-Adsorptionskapazität verfügen als auch die Bodeneigenschaften günstig beeinflussen und als längerfristige Mitigationsstrategien angesehen werden können. Die Entwicklung zur Praxisreife des Verfahrens soll durch den vorliegenden Projektvorschlag abgedeckt werden. Die Reduktion der Bioverfügbarkeit von Kupfer in belasteten Böden wird über folgende spezifische Ziele erreicht: • Identifikation optimaler Biokohle-Kompost-Mischungen zur Cu-Stabilisierung in belasteten Böden • Optimierung der Einbringungstechnik für Biokohle-Kompost-Mischungen in den Boden • Bestimmung der Adsorptionseigenschaften von Cu an organische Bodenadditive • Analyse der Cu-Aufnahme von Weinreben und Begrünungspflanzen auf Cu-stabilisierten Böden • Untersuchung der Wechselwirkung der Stabilisierungs-Additive mit Phytopathogenen und der Traubenqualität • Ermittlung der boden-mikrobiologischen Reaktionen auf unterschiedliche Cu-Bioverfügbarkeit durch organische Bodenadditive • Bewertung von Risiken, wirtschaftlichen und legistischen Aspekten der Cu-Stabilisierung durch organische Bodenadditive Diese Themen sind die Inhalte einzelner Arbeitspakete, in die sich das Projekt gliedert. Die Analysen finden auf drei Ebenen vom Labor bis in den Weingarten statt: • Laborversuche: o zur Charakterisierung der Bindungseigenschaften von Cu und ihrer Beeinflussung durch die Bodenadditive o für Analysen der mikrobiologischen Effekte, auch auf Basis der Bodenproben aus den Gefäß- und Freilandversuchen • Gefäßversuch: o für Screening und Auswahl der optimalen Bodenadditiv-Kombinationen bzw. Einzelkomponenten von Kompost und Biokohle o zur Bestimmung der Pflanzenaufnahme in oberirdische Pflanzenteile von Begrünung und Rebsetzlingen o zur Bestimmung der Cu-Translokation mittels Mikro-Lysimetergefäße • Freilandversuche: o zur Untersuchung der Wirkung der Ausbringungstechnik o zur Analyse der Additiv-Wirkung auf die Cu-Verlagerung in Gründüngungspflanzen, Reben und Trauben sowie auf die Bodenmikrobiologie unter realen Praxisbedingungen o für Analysen des Mehltau-Infektionsdrucks o zur Bestimmung von Auswirkungen auf die Weinqualität

Abstract englisch

The project submission “Copper stabilization in vineyard soils” (KUSTAW) aims at the reduction of copper bioavailability in topsoil layers of vineyards. The necessity of such measures is mainly caused by the long-term application of copper-based pesticides that resulted in soil concentrations significantly exceeding biological effect levels (above 55-65 mg Cu.kg-1). The project KUSTAW intends to develop methods for reducing the bioavailability of copper and improving soil fertility and soil life especially for those winegrowing regions where geological conditions favor copper bioavailability and hence raise ecotoxicological effects. The achievement of the desired effects will be based on the application of organic soil additives like compost and biochar that are characterized by both excellent heavy metal adsorption capacity and soil amelioration potential, and may be viewed as longer-term mitigation strategies. The development of an effective soil additive will be covered by this project proposal. The reduction of copper bioavailability in Cu-impacted soils requires the attainment of the subsequently listed specific objectives: • Identification of the optimal biochar-compost-mixtures for Cu-stabilisation in impacted soils • Optimisation of application techniques for biochar-compost-mixtures • Determination of the adsorption characteristics of Cu to organic soil additives • Analyses of Cu-uptake by grapevines and ground vegetation on Cu-stabilized soils • Investigation of the interaction of stabilization additives with phytopathogens and grape quality • Study of soil microbiological reactions to different Cu-bioavailability by organic soil additives • Assessment of risks, economic and legal aspects of Cu-stabilization by organic soil additives These topics describe the contents of individual work packages as a structure for the whole project. The analyses will be performed at three study levels from the lab to the vineyard: • Lab experiments: o characterization of the adsorption behavior of Cu and the effects of the soil additives o determinations of Cu-bioavailability and Cu-effects on soil microbiology, also based on soil samples from the pot experiment and from the field experiments • Pot experiment: o screening and selection of the optimal soil additives, as single or combined additives of compost and biochar o determinations of plant uptake and translocation of Cu in above-ground parts of ground vegetation and grapevine scions o determination of Cu-migration in micro-lysimeter pots for seepage water collection • Field experiments: o analyses of the effects of different application techniques of organic additives o analyses of the additive effects on Cu-transport to ground vegetation, vines and grapes and on soil microbiology under actual field conditions o analyses of mildew dispersion and infection after application of organic additives o determination of effects on wine quality