Phosphor in der Landwirtschaft

Einige landwirtschaftliche Fl?chen werden jedoch seit Jahrzehnten mit mehr Phosphor versorgt, als durch Pflanzen wieder aufgenommen wird. Man spricht von einer positiven Phosphor-Bilanz (Abbildung 1). Es gibt verschiedene M?glichkeiten Phosphor effizienter zu nutzen und den Phosphorkreislauf in der Landwirtschaft zu schliessen. Der gezielte Einsatz von Hofd¨¹nger, also Exkrementen von Nutztieren als nat¨¹rliche Phosphorquelle, k?nnte den Gebrauch von importiertem Minerald¨¹nger reduzieren. Um ?berd¨¹ngung zu vermeiden braucht es aber auch ein geeignetes D¨¹ngemanagement. Manche D¨¹nger setzen den enthalten Phosphor sofort frei, so dass Landwirte sie regelm?ssiger und zielgenauer in unmittelbarer N?he der Wurzeln einsetzen m¨¹ssen. Andere geben den Phosphor verz?gert ab, wirken also ¨¹ber l?ngere Zeitr?ume. Letztlich hat jede Feldfrucht andere Bed¨¹rfnisse, zu welchem Zeitpunk mehr oder weniger Phosphor f¨¹r ein optimales Wachstum ben?tigt werden.

Vorhandenen Phosphor nutzbar machen

Wird der bereits ausgebrachte D¨¹nger jedoch nicht rasch durch Pflanzen genutzt, wird er oft sehr schnell im Boden gebunden. In dieser Form k?nnen Pflanzen ihn nur noch sehr schlecht aufnehmen und verwerten. Die Forschung konzentriert sich in den letzten Jahren genau auf diese ?schwer verf¨¹gbaren? Phosphor-Formen und wie man diese nutzbar machen k?nnte. Eine M?glichkeit besteht darin, vermehrt auf Pflanzen zu setzen, die ein besonders grosses und feines Wurzelsystem besitzen. Dadurch wird pro Pflanze mehr Boden erschlossen und ihr steht somit potentiell mehr Phosphor f¨¹r die Aufnahme zur Verf¨¹gung. Bestimmte Varianten von Gerste mit langen Wurzelhaaren sind beispielsweise bedeutend effizienter bei der Phosphoraufnahme als andere Getreidesorten. Ausserdem haben einige Pflanzen im Zuge der Evolution Mechanismen entwickelt, um auch stark gebundenen Phosphor aufzunehmen. Sie k?nnen beispielsweise organische S?uren ausstossen, die bestimmte Phosphorverbindungen aufl?sen und somit verf¨¹gbar machen. Mit einer gezielten Z¨¹chtung und Kultivierung dieser Pflanzeneigenschaften k?nnten bisher ungenutzte Phosphorverbindungen im Boden durch Pflanzen erschlossen werden. [3]

Phosphorr¨¹ckgewinnung

W?hrend die B?den Europas relativ gut mit Phosphor versorgt sind, ist die Situation in ?rmeren Regionen der Welt oft eine ganz andere. Dort enthalten die B?den oft weniger pflanzenverf¨¹gbaren Phosphor. Phosphord¨¹nger ist dort f¨¹r die lokale Bev?lkerung auch oft zu teuer. Andererseits bleiben vor allem in Ballungszentren grosse Mengen an Phosphor ungenutzt: Der ¨¹ber die Nahrung aufgenommene Phosphor landet gr?sstenteils ¨¹ber die menschlichen Ausscheidungen im Abwasserkanal. Eine M?glichkeit, dieses Problem anzugehen, wurde beim Symposium vorgestellt: sogenannte Trenntoiletten [4]. Hierbei werden die fl¨¹ssigen und festen menschlichen Ausscheidungen separat gesammelt (Abbildung 2). Der Urin enth?lt mehr als 60 Prozent des vom Menschen ausgeschiedenen Phosphors. Durch einfache Methoden (zum Beispiel die Zugabe von Magnesium und anschliessender Trocknung) kann daraus Struvit gewonnen werden, ein Phosphor-und Stickstoffhaltiger D¨¹nger. Etwa die H?lfte des vom Menschen ausgeschiedenen Phosphors k?nnte so wiederverwertet werden. N¨¹tzlicher Nebeneffekt ist die teilweise Deaktivierung von Krankheitserregern w?hrend des Trocknungsprozesses. An der Verbesserung des Prozesses forscht beispielsweise Kai Udert am Eawag, der unter anderem in S¨¹dafrika und Nepal an diesem Thema arbeitet. Ziel ist es nicht nur Phosphor sondern auch m?glichst viele andere N?hrstoffe aus dem Urin r¨¹ckzugewinnen [5]. Somit k?nnten Trenntoiletten nicht nur die hygienische Situation in den Haushalten verbessern, sondern gleichzeitig zu einer besseren Phosphor-Versorgung in der Landwirtschaft beitragen.