Der Einfluss von Düngemitteln auf die Umwelt

Stipendiatin/Stipendiat: Ing. Jana Simeckova

Derzeit werden weltweit Fragen der Degradation von Agrarland diskutiert und nach Besserungsmaßnahmen gesucht. Die Intensivlandwirtschaft (verknüpft mit Einsatz von Pestiziden, Bodenbearbeitung, Einsatz von Düngemitteln, u.a.) führt zu der Änderung der physikalischen, chemischen und auch biologischen Bodeneigenschaften. In dem DBU-Projekt konzentrieren wir uns auf die Humuszustandsbewertung als zentrales Problem der Düngemittelverwendung und der nachhaltigen Ertragsgestaltung. Der Humus ist ein wichtiger Faktor des guten Bodenstands, den wir mit mehreren Methoden (Thermogravimetrie, Inkubation, Sorptionseigenschaften) bewerten möchten. Die Ergebnisse verweisen auf die Komplexität der nutzungsbedingten Veränderung in Böden.

Das Projekt bestand aus mehreren Teilen. Der erste Teil war der Dauerversuch mit den unterschiedlichen Düngemitteln und der zweite Teil war das Modellexperiment mit 3 Böden in der Kombination der unterschiedlichen Düngemittel.

Zum Beispiel zeigen die Ergebnisse des Dauerversuchs mit Pflanzenkohle in Kombination mit Mineraldüngemitteln oder Stallmist analysiert mit der Thermogravimetrie, dass Pflanzenkohle nur den stabilen Kohlenstoff in den Boden zugibt. Diesen Kohlenstoff können die Mikroorganismen oder Boden ausnutzen. Die Zugabe des labilen Kohlenstoffs hat die Applikation des Stallmists gesichert. Die Ergebnisse kann man in der Publikation "Detection of carbon content changes after biochar application on agricultural field experiment using both method Walkley-Black and thermogravimetry" finden.

Das Modellexperiment hat interessante Ergebnisse gebracht. Z. B. kann die Thermogravimetrie die Düngemittel an der Form der Kurve erkennen, weil jede Gruppe von Düngemitteln einen typischen Verlauf hat. Diese Ergebnisse (minimaler Einfluss des Bodens auf Masseverluste und typische Kurve für jedes Düngemittel) deuten an, dass eine Formel für die Bestimmung des applizierten Düngemittels entwickelt werden kann. So können wir die Qualität der Düngemittel vergleichen. Die höchste Menge der biologisch umsetzbaren Komponenten hatte die Variante mit Stroh, gefolgt von Gülle, Gärrest flüssig, Kompost fertig und frisch, Gärrest fest. Die höchste Quantität der schwer umsetzbaren Komponenten wurden bei der Variante Gärrest flüssig gefunden, ähnliche Gehalte hatte die Variante mit Gülle und Kompost frisch, gefolgt von Kompost fertig. Diese Ergebnisse werden jetzt in einer Publikation bearbeitet.

Die gleichzeitigen Ergebnisse des Modellexperiments zeigen sehr schön, welche Komponenten die Düngemittel in Boden bringen. Das ermöglicht bessere Planung der Bodenbearbeitung, resp. die Applizierung des passenden Düngemittels gemäß des Bodenzustands. In der Zukunft können diese Ergebnisse mit dem aktuellen Zustand des Bodens (bestimmt auch mit der Thermogravimetrie) genutzt werden. Es ermöglicht das passende Düngemittel für den entsprechenden Boden zu finden und zu applizieren, was ein besseres Bodenmanagement ermöglicht.