Bevor es zum Nitrateintrag ins Grundwasser kommt, muss das Nitrat durch den Boden und die Drainzone (ungesättigte Sickerwasserzone unterhalb der Wurzelzone) gelangen. Dabei wird ein Teil des Nitrats durch die Denitrifikation zu Lachgas (N₂O) oder Distickstoff (N₂) abgebaut. Damit tragen der Boden und die Drainzone einen großen Teil dazu bei, das Grundwasser vor hohen Nitrateinträgen zu schützen. Die bisherige Forschung fokussierte sich auf den Boden und insbesondere auf den Oberboden. Für die Drainzone, auch tiefe vadose Zone oder Aerationszone genannt, fehlen bisher noch belastbare Daten. Dabei könnte dieser Bereich durch den Nitratabbau die Nitratauswaschung ins Grundwasser regulieren und damit besonders wichtig für den Grundwasserschutz sein.

Das Verbundprojekt DeniDrain konzentriert sich auf genau diese Zone. Im Projekt wird die Denitrifikation in der Drainzone gemessen und modelliert. Zu diesem Zweck werden typische Standorte in ganz Deutschland untersucht, die unterschiedliche für die Denitrifikation wichtige biogeochemische Bedingungen, repräsentieren. An diesen Standorten werden, mit der Rammkernsondierung, ungestörte Bodenmonolithe aus Tiefen zwischen 2 und 15 m Tiefe entnommen. Mithilfe der ¹⁵N-Gasflussmethode werden die aktuellen Denitrifikationsraten an den Bodenmonolithen in einem Mikrokosmos-Inkubationssystem bestimmt. Um zu ermitteln, welche Faktoren die Denitrifikation in der Drainzone beeinflussen, werden an einzelnen Standorten Versuche durchgeführt, bei denen der Sauerstoffgehalt sowie der Gehalt und die Qualität des gelösten organischen Kohlenstoffes variiert wird. Die Laborversuche liefern die Daten für die Entwicklung und Parametrisierung von Modellen für die Denitrifikation in der Drainzone. Dabei sollen Modelle, die für den Boden entwickelt wurden, für die Drainzone getestet und ggf. angepasst werden. Die Ergebnisse der ersten Standorte zeigen, dass Denitrifikation in der Drainzone stattfindet. Jedoch limitiert der für die denitrifizierenden Mikroorganismen verfügbare Kohlenstoff die Denitrifikationsrate.

Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. Projektträger ist die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung.