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Besser mit Stickstoff haushalten

Stickstoff ist als Dünger in der Landwirtschaft unverzichtbar. Doch ein Zuviel schadet der Umwelt. Die Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART entwickelt neue Ansätze, um das Problem zu lösen. Ohne ihn würde die Hälfte der Menschheit nicht existieren: Stickstoff, der in Form von Dünger die Erträge steigert und für die Nahrungsmittelproduktion unverzichtbar ist. Doch Stickstoff hat neben der „guten" auch eine „schlechte" Seite: so genannte reaktive Stickstoffverbindungen, die von Industrie, Verkehr und Landwirtschaft freigesetzt werden, schädigen die Umwelt. Beispielsweise beeinträchtigt aus Äckern ausgewaschenes Nitrat die Qualität des Grundwassers, Lachgas aus dem Boden heizt das Klima auf, und Ammoniak aus der Tierhaltung trägt zur Feinstaubbildung in der Luft bei.


Verschmutzung ist teuer

Die Auswirkungen der schädlichen Stickstoffverbindungen dokumentiert die kürzlich veröffentlichte „Europäische Stickstoffbewertung" (European Nitrogen Assessment, ENA). Darin flossen Erkenntnisse aus dem Forschungsprogramm „NitroEurope" ein, an dem sich auch die Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART beteiligt. Laut der Untersuchung verursacht die Stickstoffverschmutzung in Europa jedes Jahr geschätzte Kosten von 70 bis 320 Milliarden Euro. Daher müssen dringend Lösungen entwickelt werden, wie Stickstoff effizienter genutzt und unerwünschte Emissionen gesenkt werden können.


Stickstoffflüsse verstehen, Verluste vermindern

Um neue Lösungsansätze zu finden ist es notwendig, die Umwandlungsprozesse des Stickstoffs besser zu verstehen. Dazu sammeln ART-Forschende in mehreren Projekten detaillierte Informationen über Stickstoffflüsse in landwirtschaftlich genutzten Böden. So wird beispielsweise untersucht, welche Böden besonders viel Stickstoff verlieren und was die Gründe dafür sind. In einem weiteren Projekt wird getestet, ob auf Ackerböden ausgebrachte Kohle aus organischen Resten (sogenanntes „Biochar") das Entweichen von Lachgas verhindern kann, ohne dadurch die Erträge zu mindern. Darüber hinaus untersuchen Forschende verschiedene Möglichkeiten, um Kunstdünger durch natürliche Methoden (z.B. Düngen mit Mist oder Stickstoff-bindenden Leguminosenpflanzen) zu ersetzen.


Großes Potenzial für Einsparungen

In der Landwirtschaft ist das Einsparungspotential für Stickstoff am größten. Nur etwa zwei Drittel des mineralischen Düngerstickstoffs wird von den Pflanzen genutzt. Der überschüssige Rest wird durch chemische Prozesse im Boden zu verschiedenen reaktiven Stickstoffverbindungen umgewandelt, die in der Folge freigesetzt werden.

Höhere Stickstoffeffizienz und niedrigere Emissionen gehören deshalb zu den langfristigen Umweltzielen in der Landwirtschaft. Dabei wurden bereits Fortschritte erzielt, wie etwa durch den Einsatz des Schleppschlauchverteilers zum Ausbringen von Gülle. Damit kann zum Beispiel die Ammoniakfreisetzung um circa 30 Prozent reduziert werden. Bezogen auf die gesamten Stickstoffemissionen macht diese Einsparung einen relativ kleinen Teil aus. Daher sind weitere Anstrengungen aller Akteure gefragt. (art)