Bewertung von Nitrifikationsinhibitoren als Klimaschutzmaßnahme

Hintergrund und Zielsetzung

Der Einsatz von Nitrifikationshemmstoffen wird als robuste und skalierbare Treibhausgas-Reduktionsmaßnahme für den Pflanzenbau vorgeschlagen. Ob dies aber eine effiziente, praxisgerechte und umweltschonende Maßnahme zur Verringerung düngungsinduzierter N₂O-Emissionen unter mitteleuropäischen Bedingungen ist, wird von Wissenschaft, Politik und Praxis kontrovers diskutiert. Einerseits bestehen die Potenziale, durch die Hemmung der Nitratbildung sowohl die direkten als auch indirekten (Minderung der Nitratauswaschung) N₂O-Emissionen deutlich zu mindern und die Effizienz der Stickstoffdüngung zu verbessern. Andererseits fehlen für eine gesicherte Bewertung in mehreren Punkten wissenschaftlich belastbare und standortdifferenzierende Ergebnisse: i) die Bewertung der Wirkung auf die N₂O-Jahresemission und Nitratauswaschung, ii) die ökologischen Langzeitwirkungen einer regelmäßigen Ausbringung der Hemmstoffe und ihre Wirkung auf andere umwelt- und klimawirksamen Emissionen (z.B. Ammoniakemission) sowie iii) die zusammenführende und standortdifferenzierende Gesamtbewertung als Klimaschutzmaßnahme unter Einbeziehung von Klimaschutzeffekten, ökologischen Risiken, sowie ökonomischen und pflanzenbaulichen Effekten.
Ziel des interdisziplinären Verbundvorhabens ist die standortdifferenzierte Bewertung des Einsatzes von Nitrifikationsinhibitoren bei der Stickstoffdüngung als Klimaschutzmaßnahme.

Zielgruppe

• Politik
• Verwaltung
• Wissenschaft
• Beratung
• Landwirtschaftliche Praxis

Vorgehensweise

Das Verbundprojekt umfasst sowohl ein deutschlandweites Netzwerk abgestimmter Feld- (7 Standorte) und Laborversuche (4 Labore) zu den Wirkungen von Nitrifikationsinhibitoren auf die Stickstoffdynamik im Boden, die direkte N₂O-Emission, die Nitratauswaschung sowie die Stickstoffeffizienz und die Qualität und Höhe der Erträge. Außerdem stehen integrierte Untersuchungen zu Wirkungen auf das Bodenmikrobiom (Zielorganismen und Nichtzielorganismen), die Verlagerung von Hemmstoffen, die Interaktion mit anderen umwelt- und klimawirksamen Emissionen (Ammoniak, Methan) sowie die ökonomische Bewertung von Nitrifikationshemmstoffen als Klimaschutzmaßnahme im Fokus. Zur Integration der Projektergebnisse werden die Modellierung und Regionalisierung der Wirkungen von Nitrifikationshemmstoffen, die Abbildung möglicher Klimaschutzwirkungen im Treibhausgasemissionsinventar Deutschlands, die zusammenführende Bewertung als mögliche Klimaschutzmaßnahme sowie der Wissenstransfer in die Praxis durchgeführt.

Daten und Methoden

• annuelle und dreijaährige randomisierte Feldversuche
• annuelle N₂O Feldmessungen mit statischen Hauben, NH₃ Messung auf Gülleparzellen
• Ertragserfassung
• Modellierung von N₂O-Emissionen, Nitratauswaschung und Ertragsbildung
• Laborinkubationsversuche mit Standardprotokollen
• Analyse des Bodenmikrobioms
• Wirkstoffaustrag in Laborsäulenversuchen