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Alternative Phosphordünger (P-Rezyklate) zur Ertragssteigerung von Leguminosen und Getreide im Ökologischen Landbau (Kurzbezeichnung: Öko-P) - Ein Projekt der Europäischen Innovationspartnerschaft „Landwirtschaftliche Produktivität und Nachhaltigkeit" (EIP-AGRI)
Projektinfo
Auf vielen Betrieben des Ökologischen Landbaus wird Phosphor zunehmend zu einem limitierenden Faktor der Ertragsbildung von Kulturpflanzen. Zwar ist es der Kerngedanke des Ökolandbaus, durch eine nachhaltige Wirtschaftsweise Ressourcen zu schonen und betriebsinterne Nährstoffkreisläufe zu stärken, doch insbesondere bei stark spezialisierten Betrieben verlassen mit dem Verkauf der erzeugten Produkte mehr Nährstoffe den Betrieb, als rückgeführt werden und es entstehen Phosphordefizite.
Die Möglichkeiten, diese Defizite auszugleichen, sind im Ökolandbau im Wesentlichen auf organische Wirtschaftsdünger und weicherdige Rohphosphate begrenzt. Die Anwendung Letzterer ist umstritten, da die Rohphosphate aus dem EU-Ausland importiert werden und je nach Herkunft beachtliche Mengen an Blei, Cadmium und Uran enthalten, die mit der Düngung in die Böden eingetragen und von Pflanzen aufgenommen werden. Zudem sind die Rohphosphat-Lagerstätten endlich und auch produktionstechnisch sind weicherdige Rohphosphate aufgrund ihrer geringen Pflanzenverfügbarkeit problematisch.
Seit einigen Jahren wird intensiv an der Rückgewinnung von Phosphor in der Abwasseraufbereitung geforscht. Die hieraus entstehenden phosphorhaltigen Recycling-Dünger (P-Rezyklate) sollen die umstrittenen Rohphosphate im Ökologischen Landbau ersetzen. Einige dieser neuen Düngeprodukte wurden bereits in Gefäßversuchen auf ihre Wirksamkeit getestet, allerdings sind praxisnahe Feldversuche unter den Bedingungen des Ökolandbaus hierzu bislang rar.
In dem Öko-P Projekt wurden fünf verschiedene P-Rezyklate aus verschiedenen Herstellungspfaden (P-Fällung, Verbrennung, Karbonisierung) in Zusammenarbeit mit ökologisch wirtschaftenden Praxisbetrieben erprobt. Ziel war es, die innovativen P-Rezyklate auf ihre Wirksamkeit und Nachhaltigkeit zu überprüfen.
Die Erkenntnisse aus den Feldversuchen sollen Lösungen für Herausforderungen im ökologischen Landbau vor allem zur Flächeneffizienz anbieten. Die Projektergebnisse werden in Form eines wissenschaftlichen Berichtes und als kurze Informationsbroschüre für die interessierte Öffentlichkeit aufgearbeitet.
Mitglieder der operationellen Gruppe
- Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen (Leadpartner), Fachbereich Ökologischer Landbau
- Betrieb Mühlenhof, Halle
- Betrieb Kroll-Fiedler, Warstein-Belecke
- Betrieb Weber-Berres, Warstein-Suttrop
- Herstellerunabhängige Prüfung von innovativen P-Rezyklaten aus verschiedenen Herstellungspfaden unter Praxisbedingungen des Ökologischen Landbaus hinsichtlich deren Pflanzenverfügbarkeit und Düngewirkung
- Erarbeitung von Informationsmaterial zum Einsatz von P-Rezyklaten
- Unterstützung bei der Zulassung von Rezyklat-P-Düngern bei positiver Prüfung (Düngemittelrecht, EG-Öko-Verordnung)
Die Wirksamkeit der Rezyklate konnte nur bedingt nachgewiesen werden. Zwar konnte bei den Kulturen Mais und Kleegras eine signifikant erhöhte P-Aufnahme durch mindestens eines der P-Rezyklate (Struvit) festgestellt werden, allerdings hatte dies wenig Auswirkung auf die Ertragsbildung. Bei den anderen Rezyklaten konnten weder signifikante Effekte auf die P-Aufnahme noch auf die Ertragsbildung festgestellt werden.
Die Analyse der Bodenproben zeigte jedoch, dass die Gehalte der leicht verfügbaren P-Fraktionen im Boden durch Struvit deutlich erhöht wurden und der enthaltene Phosphor somit für die Ernährung der Pflanze zur Verfügung steht.
Außerdem konnte festgestellt werden, dass eine Düngung der P-Rezyklate sich positiv auf die Jungpflanzenentwicklung im Mais auswirkt. Dadurch konnte zwar keine Ertragssteigerung erreicht werden, aber es ist davon auszugehen, dass eine Ertragssicherung unter erschwerten Anbaubedingungen (z.B. starken Mangelbedingungen oder extreme Wetterereignisse, wie Trockenheit oder starke Niederschläge) erreicht werden könnte.
Aufgrund des kurzen Projektzeitraums sollen die Versuchsflächen weiterhin begleitet und untersucht werden, um den tatsächlichen Langzeitdüngeeffekt der Rezyklate auf Boden und Pflanze weiter zu untersuchen.
Die Ergebnisse der Feldversuche deuten darauf hin, dass insbesondere Struvite eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen P-Düngern im Ökolandbau darstellen könnten. Auch wenn keine signifikanten Ertragssteigerungen erreicht werden konnten, könnte eine gezielte Düngung mit Struvit zu bedürftigen Kulturen zur Pflanzenernährung unter Mangelbedingungen und einer Ertragssicherung beitragen.
Da der Markt an P-Rezyklaten noch nicht etabliert ist und einige Technologien und Verfahren bislang nur im Pilotmaßstab produzieren, ist eine wirtschaftliche Abschätzung der Entwicklung der P-Rezyklate kaum möglich. Es ist jedoch davon auszugehen, dass sich die Weltmarktpreise durch die aktuellen Versorgungssituation und globale Krisen rasant entwickeln und somit auch teurere Aufbereitungsverfahren immer wettbewerbsfähiger werden. Da die Klärschlammverordnung Kläranlagen zukünftig dazu verpflichtet P rückzugewinnen, ist davon auszugehen, dass sich in den nächsten Jahren einige Verfahren herauskristallisieren werden, die entsprechende Produkte hervorbringen.
Assoziierte Partner:
- Technische Hochschule Bingen, Professur für Bodenkunde und Pflanzenernährung, Prof. Dr. Thomas Appel
- Betrieb Korkammer Haus Holte, Dortmund
- Betrieb Gut Körtlinghausen, Rüthen
- Betrieb Höfferhof, Much
Laufzeit des Projekts
- 1. Februar 2020 bis 31. Dezember 2022
Förderung
Das Projekt wird finanziert aus dem Programm zur Förderung von Projekten im Rahmen der Europäischen Innovationspartnerschaft "Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft“ (EIP Agrar), das integrativer Bestandteil des NRW-Programms Ländlicher Raum 2014-2020 ist und gemeinsam aus Mitteln der EU und des Landes getragen wird.
Weitere Informationen
Kontakt
Hannah Fischer
Versuchszentrum Gartenbau Köln-Auweiler
Gartenstraße 11
50765 Köln-Auweiler
Tel.: +49 221 5340 487
E-Mail: Hannah.Fischer@lwk.nrw.de
Tim Wantulla
Versuchszentrum Gartenbau Köln-Auweiler
Gartenstraße 11
50765 Köln-Auweiler
Tel.: +49 221 53 40 525
E-Mail: Tim.Wantulla@lwk.nrw.de