Einerseits sind essentielle Pflanzennährstoffe für das Pflanzenwachstum unerlässlich, andererseits stellen einige Nährstoffe bei unsachgemäßer Handhabung ein Umweltrisiko dar. Die beiden Nährstoffe, die am häufigsten mit Missmanagement und großräumigen Umweltproblemen in Verbindung gebracht werden, sind Stickstoff (N) und Phosphor (P).
Stickstoff und die Umwelt
Wenn die Stickstoffversorgung im Boden gering wird, treten sofort sichtbare Einschränkungen des Pflanzenwachstums auf und letztendlich sind Ertragsverluste unvermeidlich. Der große Bedarf der Pflanzen an Stickstoff (N) (Hülsenfrüchte = Leguminosen mit Knöllchenbakterien sind eine Ausnahme) bedeutet, dass zusätzliche N-Quellen für eine effiziente und nachhaltige Pflanzenproduktion bereitgestellt werden müssen. Alle diese Quellen, egal ob organisch oder mineralisch oder gasförmig, treten bei Zugabe zu Böden in den Stickstoffkreislauf ein und werden schließlich in pflanzenverfügbares Ammonium und Nitrat-Stickstoff umgewandelt. Um optimale Erträge und Qualitäten ohne irreversible Umweltschäden zu erreichen, müssen die Best-Management-Praktiken sicherstellen, dass ausreichende Mengen Stickstoff für eine rentable Produktion verwendet werden, während mögliche negative Auswirkungen auf die Umwelt minimiert werden. Dies wird am besten durch die Verwendung von Praktiken erreicht, mit denen sich das Düngungskonzept 4"s" befasst.
Ein Großteil der Besorgnis über Stickstoff in der Umwelt ist auf die mögliche Bewegung von nicht verwendetem oder überschüssigem Nitrat-N durch das Bodenprofil in das Grundwasser zurückzuführen (Auswaschung). Aufgrund seiner negativen Ladung wird Nitrat-Stickstoff nicht von den verschiedenen Bodenfraktionen angezogen. Vielmehr bewegt es sich mit dem Wasser durch das Bodenprofil, wenn es von den Wurzeln nicht aufgenommen werden kann. Der Bodentyp hat Einfluss auf die Menge und Geschwindigkeit, mit der sich Nitrat-Stickstoff durch ein Bodenprofil bewegt, wobei die Bewegung im Sand im Vergleich zu Tonböden größer ist. Der Stickstoffverlust als Verflüchtigung von Ammoniak aus oberflächengebundenen Quellen und als Distickstoffgas (N₂) oder Lachgas (N₂O) aus mikrobieller Aktivität des Bodens ist ebenfalls ein Problem - Stichwort klimarelevante Spurengase.
Phosphor und die Umwelt
Phosphor ist vielfach für die Eutrophierung von Seen, Buchten und nicht fließenden Gewässern in Verbindung gebracht. Die Symptome sind Algenblüten, starkes Wachstum von Wasserpflanzen und Sauerstoffmangel der Gewässer. Da Phosphor im Vergleich zu anderen essentiellen Nährstoffen nur wenig im Bodenwasser gelöst, aber stark an Bodenpartikel sorbiert ist, ist die Umweltgefahr weitgehend mit der Verlagerung von Bodenteilchen verbunden, d.h. mit Bodenerosion durch Wind und Wasser. Mit Ausnahme einiger organischer Böden werden in Entwässerungswässern durch Auswaschung sehr geringe Phosphorkonzentrationen gefunden. Die Hauptform von Phosphor, der in Oberflächengewässer in den meisten landwirtschaftlichen Wassereinzugsgebieten gelangt, ist entweder mit Tonbodenfraktionen oder organischer Substanz assoziiert. Diese Fraktionen sind am leichtesten zu erodieren und haben im Vergleich zu gröberen Bodenpartikeln eine relativ große Oberfläche, die angereicherte Phosphorgehalte enthält. Wenn die Erosion gestoppt wird, werden die Phosphorverluste für die Umwelt auf akzeptable Mindestwerte reduziert.
4R-Anwendung für nachhaltige Anbausysteme
Produktionsanforderungen, Inputanforderungen und Umweltauswirkungen zusammengenommen bedeuten, dass die Risiken für falsche Düngungsentscheidungen heute größer sind als je zuvor. Wenn die Anwendung eines Düngemittel-Managements zu einer höheren Effizienz der Produktion und des Einsatzes führen, verringern sie auch die Umweltverluste. Dieser Effekt ist orts- und betriebsspezifisch. Daher gibt es keinen gemeinsamen Managementplan oder eine Reihe von Praktiken, die für alle und an jedem Standort funktionieren. Pflanzenbauberater sind der Schlüssel zu den Bemühungen, die Akzeptanz des 4R Nährstoffmanagements bei den Erzeugern zu erhöhen.
"R"ichtiger Dünger: Düngemittel sollen eine ausgewogene Versorgung der Pflanze mit essentiellen Nährstoffen gewährleisten. Dabei werden sowohl die verfügbaren Quellen des Bodens als auch die Gehalte der Düngemittel in pflanzenverfügbarer Form berücksichtigt. Ausschlaggebend ist die gegebene Nährstoffversorgung des Bodens, den Sie bewirtschaften (Bodenuntersuchung)
"R"ichtiger Menge: Die Düngungshöhe ergibt sich aus dem Pflanzenbedarf an Nährstoffen als Ergebnis von Pflanzenart und Ertragserwartung, dem Nährstoffangebot des Bodens, und möglichen Verlusten. Bewerten Sie insbesondere die Nährstoffversorgung des Bodens (auch aus organischen Quellen und den vorhandenen Bodengehalten) angemessen, bewerten Sie den Pflanzenbedarf und prognostizieren Sie die Effizienz der Düngemittelverwendung.
"R"ichtige Zeit: Bewertung und Entscheidungsfindung auf der Grundlage der Dynamik der Pflanzenaufnahme, der Bodenversorgung, der Nährstoffverlustrisiken und der Feldbetriebslogistik. Bewerten Sie insbesondere den Zeitpunkt der Pflanzenaufnahme, die Dynamik der Nährstoffversorgung des Bodens, erkennen Sie Wetterfaktoren und berücksichtigen Sie die Logistik.
"R"ichtiger Ort: Berücksichtigen Sie die Nährstoffdynamik des durchwurzelten Bodens und die Beweglichkeit der Nährstoffe, reagieren Sie auf die räumliche Variabilität innerhalb des Feldes. So decken Sie den standortspezifischen Nährstoffbedarf und begrenzen potenzielle Verluste aus dem Feld. Erkennen Sie insbesondere die Wurzel- / Bodendynamik, verwalten Sie räumliche Variabilitätsprobleme, berücksichtigen Sie das Bodenbearbeitungssystem und begrenzen Sie den potenziellen Transport aus dem Feld hinaus.
Link zur Prezi-Präsentation "mit 4 "R" zur optimalen Düngung
