de.wedoany.com-Bericht: Eine neue Studie der Nanjing Agricultural University zeigt, dass der teilweise Ersatz von mineralischem Stickstoffdünger durch organischen Dünger Tabakbauern helfen kann, einen aktiven Stickstoffkreislauf im Boden aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Emissionen von Distickstoffmonoxid (N₂O) zu reduzieren.
Stickstoffdünger ist für die Pflanzenproduktion unerlässlich, aber eine übermäßige Anwendung führt zu Bodenverschlechterung, Nährstoffverlusten und Distickstoffmonoxid-Emissionen. Distickstoffmonoxid ist ein Treibhausgas, dessen Erwärmungswirkung über einen Zeitraum von 100 Jahren weitaus stärker ist als die von Kohlendioxid.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Nitrogen Cycling“ veröffentlicht. Der korrespondierende Autor Zhengqin Xiong erklärte, dass der organische Ersatz nicht nur die Ausbringungsmenge von Mineraldünger reduziert, sondern auch die mikrobiellen Prozesse umgestaltet, die die Stickstoffproduktion, den Stickstoffverbrauch und die Stickstofffreisetzung im Boden steuern, und so Möglichkeiten für ein klimafreundlicheres Nährstoffmanagement schafft.
Die Forscher führten Versuche auf Tabakfeldern in Qujing, Provinz Yunnan, durch, einer Region, in der Tabak häufig auf sauren Roterden angebaut wird. Diese Böden haben einen begrenzten Gehalt an organischer Substanz, neigen zur Versauerung, weisen eine geringe Stickstoffnutzungseffizienz auf und führen zu Treibhausgasverlusten. Die Studie verglich vier Düngebehandlungen: ausschließliche Anwendung von mineralischem Stickstoffdünger sowie Ersatz von 15 % des mineralischen Stickstoffinputs durch handelsüblichen organischen Dünger, traditionellen Hofdünger oder Bio-Organikdünger, der den nützlichen Pilz Trichoderma viride enthielt.
Nach der Tabakernte entnahmen die Forscher Bodenproben und verwendeten die Stickstoff-15-Isotopentracertechnik, um die Migration von Stickstoff in verschiedenen Bodenpools zu verfolgen. Im Vergleich zur alleinigen Anwendung von Mineraldünger erhöhten alle drei organischen Ersatzbehandlungen die Gesamtnitratbildungsrate, die Ammoniumbildungsrate und die Ammoniumverbrauchsrate. Die autotrophe Nitrifikation, ein mikrobieller Prozess, bei dem Ammonium in Nitrat umgewandelt wird, war in Böden, die mit Hofdünger und Bio-Organikdünger behandelt wurden, besonders aktiv.
Trotz der höheren Stickstoffumwandlungsaktivität erzeugten die organischen Ersatzbehandlungen signifikant weniger kumulatives Distickstoffmonoxid als die Mineraldüngerbehandlung. Die Reihenfolge der kumulativen Emissionen war: Mineraldünger, Hofdünger, handelsüblicher organischer Dünger, Bio-Organikdünger, wobei die Unterschiede zwischen den drei organischen Behandlungen statistisch nicht signifikant waren. Die Isotopenanalyse zeigte, dass die autotrophe Nitrifikation die größte Quelle für Distickstoffmonoxid war und 60 % bis 67 % der Gesamtemissionen in den einzelnen Behandlungen ausmachte, aber der organische Ersatz reduzierte die Menge an Distickstoffmonoxid, die über diesen Weg erzeugt wurde.
Die Behandlung mit Bio-Organikdünger wies die höchsten Ammoniumbildungs- und Nitratverbrauchsraten auf und die niedrigsten kumulativen Distickstoffmonoxid-Emissionen im Experiment. Die Forscher gehen davon aus, dass Bio-Organikdünger die Bodenstruktur, Belüftung, Kohlenstoffverfügbarkeit und mikrobielle Aktivität verbessern könnte, was einen schnellen Stickstoffkreislauf unterstützt und gleichzeitig den Anteil des als Distickstoffmonoxid verlorenen Stickstoffs reduziert. Die Studie ergab auch, dass der organische Ersatz die Häufigkeit von mikrobiellen Genen veränderte, die an Nitrifikations- und Denitrifikationsprozessen beteiligt sind.
Die Autoren weisen darauf hin, dass in den Isotopeninkubationsexperimenten höhere Tracermengen verwendet wurden, um genaue Messungen zu gewährleisten, und dass die berichteten Umsatzraten potentielle Raten unter kontrollierten Bedingungen sind. Dennoch liefern die Vergleiche zwischen den Behandlungen klare Belege dafür, dass ein teilweiser organischer Ersatz die Stickstoffdynamik im Boden verbessern und die Distickstoffmonoxid-Emissionen aus Tabakfeldern reduzieren kann. Diese Erkenntnisse bieten praktische Unterstützung für Düngestrategien, die die Abhängigkeit von mineralischem Stickstoff verringern, die Bodenqualität verbessern und die landwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen mindern.
