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Pflanzenbau

Stickstoff- und Phosphor-Überschüsse – eine komplexe Angelegenheit

In der schweizerischen Landwirtschaft nahmen Dünger- und Futtermitteleinsatz nach Mitte des letzten Jahrhunderts stark zu. Der positive Effekt war, dass dadurch die landwirtschaftliche Produktion stark stieg. Die negativen Folgen aber zeigen sich vor allem durch Überschüsse von Stickstoff (N) und Phosphor (P) und die damit verbundene Belastung von Boden, Luft und Wasser.

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(pixabay.com)

Publiziert am

1993 hat das Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) Agroscope erstmals beauftragt, eine nationale Nährstoffbilanz zu erstellen. In den darauffolgenden Jahren wurden die N- und die P-Bilanz als nationale Agrar-Umweltindikatoren etabliert. In Zukunft soll damit evaluiert werden, ob die vom Bundesrat angestrebte Verringerung der N- und P-Verluste in der Schweiz erreicht wird.

Der Phosphor-Überschuss bleibt grösstenteils im Boden

Der gesamte Phosphor-Eintrag in die Landwirtschaft betrug 2018 rund 15 000 Tonnen. Die importierten Futtermittel hatten mit 63 Prozent den grössten Anteil daran. 29 Prozent des P-Inputs gelangten über Mineraldünger und sechs Prozent über Recyclingdünger und übrige Dünger in den Kreislauf, zwei Prozent über P-Deposition via Luft.

Der Output via landwirtschaftliche Erzeugnisse entsprach mit rund 9300 Tonnen fast zwei Dritteln des P-Inputs.

Der Überschuss von rund 5300 Tonne respektive fünf Kilogramm P je Hektar im Jahr 2018 reicherte sich zum grössten Teil im Boden an. Der Rest gelangte vor allem über Erosion und Abschwemmung in die Gewässer, was zur Überdüngung aquatischer Ökosysteme führt.

Der Überschuss im 2018 war niedriger als in den 90er Jahren (28 000 Tonnen). Doch er gilt immer noch als zu hoch, da sich immer mehr Phosphor im Boden anreichert.

Der Stickstoff-Überschuss gelangt in die Luft und in die Gewässer

Bei Stickstoff gelangten 2018 rund 148 000 Tonnen in den landwirtschaftlichen Kreislauf. Die importierten Futtermittel trugen mit 35 Prozent und die Mineraldünger mit 31 Prozent die grössten Anteile bei. Etwa 24 Prozent wurden durch die biologische Stickstofffixierung und acht Prozent durch die Deposition eingetragen. Recyclingdünger und übrige Dünger sowie das importierte Saatgut machten zusammen nur zwei Prozent aus.

Der Output via landwirtschaftliche Erzeugnisse betrug nur 51 000 Tonnen, was einem Drittel des Inputs entspricht.

Der N-Überschuss betrug 2018 rund 97 000 Tonnen respektive 93 Kilogramm N je Hektar. Eine starke Anreicherung von Stickstoff im Boden lässt sich ausschliessen. Daher ging diese Menge grösstenteils über die Ammoniakverflüchtigung (NH3), die Denitrifikation und die Nitratauswaschung verloren, gelangte also in die Luft oder in die Gewässer. Die Folgen: teilweise hohe Nitratgehalte (NO3-) im Trinkwasser, Gewässer- und Ökosystemüberdüngung, vermehrte Bildung von Lachgas (N2O, ein potentes Treibhausgas).

Der gesamte N-Input in die Landwirtschaft stieg bis 1980 auf fast 180 000 Tonnen an, nahm danach bis Mitte der 1990er Jahre ab und ist seitdem relativ konstant.

Vorsicht bei der Interpretation

Da die zugrundeliegenden Prozesse komplex und für die jeweiligen Nährstoffe spezifisch sind, bedarf es einer detaillierten Bewertung der Zahlen. Die N- und die P-Bilanz unterscheiden bezüglich der Auswirkungen auf die Umwelt nicht zwischen schädlichen (NH3, N2O, NO3-, alle P-Formen, Humusschwund), neutralen (Luftstickstoff N2) und wünschbaren (Humusaufbau) Einflüssen.

Während bei Phosphor die Verluste im Verhältnis zum Nährstoffbedarf der Kulturen gering sind, können sie bei Stickstoff beträchtlich sein, insbesondere beim Einsatz von organischen Düngern (v.a. Mist, Gülle und Kompost). Bei Ausbringung gleich hoher N-Mengen führen organische Dünger selbst bei optimalem Einsatz meist zu geringeren Pflanzenerträgen als Mineraldünger. Auf der Weide ist der Anteil der mit tierischen Exkrementen bedeckten Fläche klein. In den Kot- und Harnstellen hingegen übersteigt die Nährstoffmenge den Pflanzenbedarf um ein Vielfaches und führt bei Stickstoff zu hohen Verlusten und bei Phosphor zu lokalen Anreicherungen.

Quelle: Agroscope

Studie: Spiess E., Liebisch F. (2020): Nährstoffbilanz der schweizerischen Landwirtschaft für die Jahre 1975 bis 2018. Agroscope Science, 100, 1-30

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