Stickstoff in der Landwirtschaft
Stickstoffdünger ist beinahe unverzichtbar, wenn Getreide oder Gemüse so gut wie möglich wachsen sollen. Doch der Eingriff in den natürlichen Stickstoffkreislauf unseres Planeten kann zum ökologischen Balanceakt werden.
Warum Stickstoff als Dünger?
Stickstoff ist ein essenzielles Element für alle Lebewesen. Damit Getreide und andere Nutzpflanzen besser wachsen und höhere Erträge erzielen, wird stickstoffhaltiger Dünger auf Feldern oder Wiesen verteilt, entweder in flüssiger oder in fester Form. Ohne den Einsatz von Dünger in landwirtschaftlichen Kulturen (wie hier auf einem Maisfeld in Iowa, USA) könnte die aktuelle Weltbevölkerung nicht ernährt werden. Übermässiger Düngereintrag kann jedoch auf ein Ökosystem vielfältige negative Auswirkungen haben. Lynn Betts/Wikimedia Commons
Warum Stickstoff als Dünger?
Stickstoff ist ein essenzielles Element für alle Lebewesen. Damit Getreide und andere Nutzpflanzen besser wachsen und höhere Erträge erzielen, wird stickstoffhaltiger Dünger auf Feldern oder Wiesen verteilt, entweder in flüssiger oder in fester Form. Ohne den Einsatz von Dünger in landwirtschaftlichen Kulturen (wie hier auf einem Maisfeld in Iowa, USA) könnte die aktuelle Weltbevölkerung nicht ernährt werden. Übermässiger Düngereintrag kann jedoch auf ein Ökosystem vielfältige negative Auswirkungen haben. Lynn Betts/Wikimedia Commons
Gülle, der natürliche Dünger
Urin und Kot von Nutztieren wird Gülle genannt. Sie stammt vor allem von Kühen und Schweinen und wird in Silos gesammelt und als natürlicher Dünger verwendet, da sie sehr viele Nährstoffe enthält. Moehre1992/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 DE
Gülle, der natürliche Dünger
Urin und Kot von Nutztieren wird Gülle genannt. Sie stammt vor allem von Kühen und Schweinen und wird in Silos gesammelt und als natürlicher Dünger verwendet, da sie sehr viele Nährstoffe enthält. Moehre1992/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 DE
Ein Kreislauf von Nährstoffen
In landwirtschaftlichen Betrieben ist es deshalb sinnvoll, sowohl Pflanzen anzubauen als auch einige Tiere zu halten. So entsteht ein geschlossener Kreislauf bei der Produktion von Nahrungsmitteln. CanStockPhoto
Ein Kreislauf von Nährstoffen
In landwirtschaftlichen Betrieben ist es deshalb sinnvoll, sowohl Pflanzen anzubauen als auch einige Tiere zu halten. So entsteht ein geschlossener Kreislauf bei der Produktion von Nahrungsmitteln. CanStockPhoto
Synthetischer Dünger
Synthetischer Dünger (oder „Kunstdünger“) wird hergestellt, indem Stickstoff aus der Luft (N2) in Ammoniak (NH3) umgewandelt wird. Dieser Prozess wurde Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelt und heisst Haber-Bosch-Verfahren. Er findet bei hohem Druck und hohen Temperaturen statt, weshalb dieses Verfahren sehr viel Energie benötigt. CanStockPhoto
Synthetischer Dünger
Synthetischer Dünger (oder „Kunstdünger“) wird hergestellt, indem Stickstoff aus der Luft (N2) in Ammoniak (NH3) umgewandelt wird. Dieser Prozess wurde Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelt und heisst Haber-Bosch-Verfahren. Er findet bei hohem Druck und hohen Temperaturen statt, weshalb dieses Verfahren sehr viel Energie benötigt. CanStockPhoto
Veränderungen im Boden
Die Düngung hat je nach Art des Bodens und der Menge an verwendetem Dünger Einfluss auf verschiedene Bodeneigenschaften. Durch grosse Mengen an Stickstoffdünger können Böden versauern, dann muss mit Kalk entgegengewirkt werden. Ausserdem können sich die Bodenstruktur und die Lebensbedingungen für Bodenorganismen ändern. Um solche negativen Auswirkungen möglichst gering zu halten, sollte nur so viel Dünger auf die Felder ausgebracht werden, wie die Pflanzen auch verwenden können. USDA NRCS South Dakota/Wikimedia Commons
Veränderungen im Boden
Die Düngung hat je nach Art des Bodens und der Menge an verwendetem Dünger Einfluss auf verschiedene Bodeneigenschaften. Durch grosse Mengen an Stickstoffdünger können Böden versauern, dann muss mit Kalk entgegengewirkt werden. Ausserdem können sich die Bodenstruktur und die Lebensbedingungen für Bodenorganismen ändern. Um solche negativen Auswirkungen möglichst gering zu halten, sollte nur so viel Dünger auf die Felder ausgebracht werden, wie die Pflanzen auch verwenden können. USDA NRCS South Dakota/Wikimedia Commons
Wasserqualität
Mikroorganismen im Boden wandeln Ammoniak in Nitrat (NO3-) um. Wenn dieses im Überschuss vorhanden ist und nicht von den Pflanzen aufgenommen werden kann, gelangt es durch versickerndes Wasser ins Grundwasser. Nitrat ist für den Menschen nicht giftig, wird aber im Körper in Stoffe umgewandelt, die zu einem erhöhten Krebsrisiko beitragen. Daher darf verunreinigtes Wasser mit zu viel Nitrat nicht als Trinkwasser verwendet werden. CanStockPhoto
Wasserqualität
Mikroorganismen im Boden wandeln Ammoniak in Nitrat (NO3-) um. Wenn dieses im Überschuss vorhanden ist und nicht von den Pflanzen aufgenommen werden kann, gelangt es durch versickerndes Wasser ins Grundwasser. Nitrat ist für den Menschen nicht giftig, wird aber im Körper in Stoffe umgewandelt, die zu einem erhöhten Krebsrisiko beitragen. Daher darf verunreinigtes Wasser mit zu viel Nitrat nicht als Trinkwasser verwendet werden. CanStockPhoto
Eutrophierung
Stickstoff und andere Nährstoffe aus der Landwirtschaft gelangen in Flüsse, Seen und in die Meere. Dies nennt man Eutrophierung. Die zusätzlichen Nährstoffe im Wasser erlauben es einigen Algenarten, übermässig zu wachsen, wobei sie das Wasser grün oder sogar rot färben (hier vor der holländischen Küste). Es gibt auch Algen, die dabei giftige Stoffe produzieren. Wenn sie absterben und ihre Biomasse von Mikroorganismen zersetzt wird, entzieht dies dem Wasser sehr viel Sauerstoff, der dann anderen Lebewesen fehlt. CanStockPhoto
Eutrophierung
Stickstoff und andere Nährstoffe aus der Landwirtschaft gelangen in Flüsse, Seen und in die Meere. Dies nennt man Eutrophierung. Die zusätzlichen Nährstoffe im Wasser erlauben es einigen Algenarten, übermässig zu wachsen, wobei sie das Wasser grün oder sogar rot färben (hier vor der holländischen Küste). Es gibt auch Algen, die dabei giftige Stoffe produzieren. Wenn sie absterben und ihre Biomasse von Mikroorganismen zersetzt wird, entzieht dies dem Wasser sehr viel Sauerstoff, der dann anderen Lebewesen fehlt. CanStockPhoto
Gewässer unter Sauerstoffentzug
Durch Eutrophierung können sogenannte Todeszonen in Gewässern entstehen. Dies passiert entweder in Seen oder dort, wo Flüsse mit sehr vielen Nährstoffen in die Ozeane münden, zum Beispiel hier in Küstennähe im Golf von Mexiko. NOAA/Wikimedia Commons
Gewässer unter Sauerstoffentzug
Durch Eutrophierung können sogenannte Todeszonen in Gewässern entstehen. Dies passiert entweder in Seen oder dort, wo Flüsse mit sehr vielen Nährstoffen in die Ozeane münden, zum Beispiel hier in Küstennähe im Golf von Mexiko. NOAA/Wikimedia Commons
„Todeszonen“ für Wasserlebewesen
Die Zersetzung von übermässigen Mengen an Algen-Biomasse bewirkt, dass grosse Teile des Wassers, vor allem in Bodennähe, keinen Sauerstoff mehr enthalten. Viele Fische und bodenlebende Organismen ersticken unter diesen Bedingungen. CanStockPhoto
„Todeszonen“ für Wasserlebewesen
Die Zersetzung von übermässigen Mengen an Algen-Biomasse bewirkt, dass grosse Teile des Wassers, vor allem in Bodennähe, keinen Sauerstoff mehr enthalten. Viele Fische und bodenlebende Organismen ersticken unter diesen Bedingungen. CanStockPhoto
„Fettwiesen“ mögen es nährstoffreich
Auf einer stark gedüngten Wiese ist die biologische Vielfalt verringert; es setzen sich einige wenige Pflanzenarten durch, wie zum Beispiel Wiesen-Bärenklau, scharfer Hahnenfuss und Löwenzahn. Chris.urs-o/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0
„Fettwiesen“ mögen es nährstoffreich
Auf einer stark gedüngten Wiese ist die biologische Vielfalt verringert; es setzen sich einige wenige Pflanzenarten durch, wie zum Beispiel Wiesen-Bärenklau, scharfer Hahnenfuss und Löwenzahn. Chris.urs-o/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0
Biodiversität braucht keinen Dünger
Arten, die an einen nährstoffarmen Boden angepasst sind, werden bei zu hoher Nährstoffzufuhr verdrängt; dies betrifft beispielsweise Orchideen. Ungedüngte, artenreiche Wiesen sind allgemein viel bunter als stark gedüngte Wiesen. Leider gelangt Stickstoff über die Luft auch auf Flächen, die nicht gedüngt werden.Leamycin/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Biodiversität braucht keinen Dünger
Arten, die an einen nährstoffarmen Boden angepasst sind, werden bei zu hoher Nährstoffzufuhr verdrängt; dies betrifft beispielsweise Orchideen. Ungedüngte, artenreiche Wiesen sind allgemein viel bunter als stark gedüngte Wiesen. Leider gelangt Stickstoff über die Luft auch auf Flächen, die nicht gedüngt werden.Leamycin/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Mikroorganismen wandeln Stickstoff um
Mikroorganismen profitieren ebenfalls vom Stickstoff, der mit dem Dünger in Boden und Wasser gelangt. Sie wandeln auf verschiedenen Wegen einen Teil der Stickstoffverbindungen in Distickstoffoxid (N2O) um, auch Lachgas genannt. Mikroorganismen, CanStockPhoto, Lachgasmolekül, CanStockPhoto
Mikroorganismen wandeln Stickstoff um
Mikroorganismen profitieren ebenfalls vom Stickstoff, der mit dem Dünger in Boden und Wasser gelangt. Sie wandeln auf verschiedenen Wegen einen Teil der Stickstoffverbindungen in Distickstoffoxid (N2O) um, auch Lachgas genannt. Mikroorganismen, CanStockPhoto, Lachgasmolekül, CanStockPhoto
Lachgas und Klimawandel
In der Atmosphäre trägt Lachgas als starkes Treibhausgas zur Klimaerwärmung bei. Seit dem Beginn der Industrialisierung ist die Konzentration von Lachgas in der Atmosphäre um rund 22% gestiegen. DeWikiMan/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Lachgas und Klimawandel
In der Atmosphäre trägt Lachgas als starkes Treibhausgas zur Klimaerwärmung bei. Seit dem Beginn der Industrialisierung ist die Konzentration von Lachgas in der Atmosphäre um rund 22% gestiegen. DeWikiMan/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
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