Zielsetzung
Ziel des Projektes ist die Kalibrierung eines publizierten, frei zugänglichen Modells auf österreichische Gegebenheiten, um biophysikalische Prozesse im Zuge der landwirtschaftlichen Bodennutzung abbilden und analysieren zu können. Die simulierten Prozesse werden von den im jeweiligen Modellszenario vorzugebenden natürlichen Bedingungen (wie meteorologische und topographische Verhältnisse) und Bewirtschaftungsstrategien (wie Bodenbearbeitung, Fruchtfolgen, Bewässerung oder Düngemanagement) beeinflusst. Je genauer die Anpassung der simulierten an die tatsächlichen Gegebenheiten erfolgt, eine bessere Übereinstimmung ist zwischen Simulationsergebnissen und real gemessenen Werten zu erwarten. Einmal auf regionale Verhältnisse kalibriert, kann das Modell als Analysetool im Agrarumweltbereich dienen und damit eine wertvolle Entscheidungsgrundlage für eine Vielzahl von Fragestellungen sein.
Stand des Projektes
Zunächst wurde mit einer Literaturrecherche ein Überblick über die in der Forschung seit vielen Jahren zum Einsatz kommenden Open-Source-Crop-Modelle gewonnen. Diese unterscheiden sich voneinander in inhaltlichen Aspekten (wie Modellumfang, Detailliertheit der modellierten Prozesse, Datenanforderung) und technischen Eigenschaften (wie verwendete Software, Dokumentation, Wartung, Benutzer:innenfreundlichkeit). Die Modelle wurden hinsichtlich ihrer Eignung für das Projektvorhaben beurteilt und eine engere Auswahl an Modellen eingehend studiert und getestet.
Die zahlreichen modellierten Prozesse erfordern eine Vielzahl an Eingangsparametern zu natürlichen Gegebenheiten wie Topographie, Bodenbeschaffenheit und meteorologischen Daten sowie zu Bewirtschaftungsmaßnahmen wie Fruchtfolgen, Bewässerung, Bodenbearbeitung und Dünge- und Pflanzenschutzmitteleinsatz. Die für die Zwecke der Modellierung relevanten Parameter wurden verschiedensten Datenquellen (u.a. Geodatenkatalog des BML) entnommen und auf einer ortsbezogenen Basis zusammengeführt.
Mit dieser Datenbasis erfolgte die Modell-Parametrisierung und die Durchführung von Simulationen für Feldstücke in Österreich in Abhängigkeit von Lage und Bewirtschaftungsmaßnahmen.
Arbeiten 2023
Datenbasis, Parametrisierung und Kalibrierung sollen weiter verbessert werden. Für den Prozess der Kalibrierung und die Validierung der Simulationsergebnisse stehen u.a. die Ertragsdaten der Buchführungsbetriebe zur Verfügung. Weiters sollen zur Einschätzung der Modellgüte Modellumfang, Datenanforderungen und Genauigkeit der Simulationsergebnisse zueinander in Bezug gesetzt und auch mit statistischen Methoden verglichen werden.
Sobald ein Modell für Analysen zur Verfügung steht, soll in einem ersten Schritt auf Zusammenhänge zwischen Erträgen und Bewirtschaftungsmaßnahmen in Abhängigkeit von Kulturen und Regionen fokussiert werden. Im Rahmen des BAB-Projektes „Modellsystem“ (Projekt BAB 009/04) wird u.a. ein Modell erarbeitet, um die ökonomischen Auswirkungen von Änderungen bei agrarpolitischen Maßnahmen oder bei weiteren Einflussfaktoren (z.B. Preisvolatilitäten) auf landwirtschaftliche Betriebe abbilden und untersuchen zu können. Hier soll die Möglichkeit einer Modellschnittstelle geprüft werden, um gegebenenfalls eine umfassendere ökologisch-ökonomische Betrachtungsweise zu erhalten.
In einem weiteren Schritt wäre auch eine Kooperation mit externen Projektpartner:innen interessant, die Feldstudien, wie z.B. Versuchsanordnungen mit Bodenproben durchführen. Neben einer Verbesserung der Datenbasis könnte damit das Modell in parallel durchgeführten Versuchsanordnungen und Modellrechnungen noch besser parametrisiert und validiert werden, sowie Fragestellungen nachgegangen werden, für die die momentane Datenlage nicht ausreichend ist.
Zeitplan
Projektbeginn: 01/2020
Projektende: 12/2023
