Umweltauswirkungen von Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren auf die Struktur und Funktion der mikrobiellen Gemeinschaft des Bodens; Akronym UNITI

Abstract

Bei der Anwendung von Stickstoffdüngemitteln in der Landwirtschaft kommt es zu ungewollten Verlusten wie Ammoniak- und Lachgasemissionen oder Nitratversickerung. Die dadurch verringerte Stickstoffnutzungseffizienz stellt einen ökonomischen Nachteil und die damit verbundenen Nährstoffeinträge in angrenzende Gebiete und klimaschädlichen Wirkungen in der Atmosphäre ein ökologisches Problem dar. Eine Möglichkeit diese Verluste zu reduzieren ist der Einsatz von Hemmstoffen ("stabilisierte Düngemittel"). Diese verlangsamen die von Mikroorganismen getriebenen Umwandlungen der stabileren Stickstoffformen im Boden in die mobileren, verlustbehafteten Formen. So hat die Feldfrucht mehr Zeit, die Nährstoffe aufzunehmen. Dabei wird unterschieden zwischen Ureaseinhibitoren, welche die Umwandlung von Urea zu Ammonium hemmen, und Nitrifikationsinhibitoren, welche den ersten Schritt der Umwandlung von Ammonium zu Nitrat hemmen. Es gibt verschiedene Wirkstoffe, die bereits unterschiedlich lange auf dem Markt sind und es werden weiterhin neue Stoffe entwickelt. Die Wirksamkeit dieser Hemmstoffe ist in mehreren Labor- und Feldstudien belegt worden, wobei die Effizienz abhängig von lokalen Faktoren variiert. In Zukunft ist mit einem steigenden Einsatz dieser Stoffe zu rechnen, denn neben den beschriebenen Vorteilen begünstigen die gesetzlichen Rahmenbedingungen den Einsatz von Ureaseinhibitoren stark. Große Wissenslücken bestehen jedoch hinsichtlich möglicher ökologischer Nebenwirkungen, die ein großflächiger und langfristiger Einsatz von Hemmstoffen haben könnte. Wir haben die Auswirkungen von Urease- und Nitrifikationsinhibitoren auf das Mikrobiom in verschiedenen Böden aus Deutschland untersucht. Dabei wurde geprüft, ob unbeabsichtigte Nebenwirkungen die Struktur des Mikrobioms und die ökologische Funktionalität des Bodens beeinträchtigen. Die Ergebnisse tragen dazu bei, die Abschätzung der Umweltauswirkungen dieser Hemmstoffe zu verbessern, um deren Einsatz sicher und nachhaltig zu gestalten.