Schon gewusst? Eine Phosphorkrise droht!
Durch Recycling und Pflanzenzüchtung die Phosphatreserven schonen
Da Böden arm an Phosphor sind, müssen Landwirte den Böden den wichtigen Nährstoff zuführen. Phosphat wird im Tagebau gewonnen, doch die Ressourcen sind endlich: Experten schätzen, dass die Vorräte noch zwischen 100 und 300 Jahren reichen. (Bildquelle: © W
Droht der Landwirtschaft, das Phosphat auszugehen? Fest steht: Die weltweiten Vorkommen des unersetzbaren Pflanzennährstoffes werden knapper und die Preise steigen. Ein sparsamerer Umgang mit Düngemitteln und Phosphorrecycling könnten die akute Krise verhindern. Und auch die Pflanzenzüchtung erforscht neue Wege, um Pflanzen fit für phosphatarme Böden zu machen
Ohne Phosphat geht in der Landwirtschaft nichts. Der Nährstoff ist als Baustein für Erbgut und Zellwände unverzichtbar für das Pflanzenwachstum. Da Böden oft phosphatarm sind, setzen Landwirte auf Dünger mit Rohphosphat. Dabei stoßen sie auf ein Problem: Der Nährstoff kann nicht künstlich erzeugt werden und die weltweiten Phosphatreserven reichen nur noch 100 bis 300 Jahre. Über kurz oder lang muss sich der Umgang der Landwirtschaft mit dem kostbaren Rohstoff also ändern. Aber wie?
Langfristig lässt sich der Phosphorbedarf nur decken, wenn Nährstoffkreisläufe geschlossen werden. In Deutschland fallen pro Jahr etwa zwei Millionen Tonnen Klärschlamm in Kläranlagen an. Darin sind etwa 60.000 Tonnen Phosphat enthalten, die in Zukunft zurückgewonnen werden sollen.
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Reduzierter Einsatz von Düngemitteln schont Phosphatvorräte und Umwelt
Phosphatdünger muss in Zukunft viel sparsamer eingesetzt werden. Das schont nicht nur die Vorräte, sondern auch die Umwelt. Denn die letzten Phosphatreserven sind zum Teil stark durch Schadstoffe wie Cadmium und Uran verunreinigt. Diese können über Düngemittel auch hierzulande landwirtschaftlich genutzte Flächen belasten.
Hinzu kommt: Wenn Landwirte zu viel Dünger auf den Felder ausbringen, spült der Regen den Überschuss in Gewässer. Das stört deren Ökosysteme. Die Anreicherung von Nährstoffen wie Phosphat regt insbesondere das Wachstum von einzelligen Algen an, die nach ihrem Absterben von Bakterien zersetzt werden. Das entzieht den Gewässern Sauerstoff. Fische, Muscheln, Krebse und andere Tiere sterben, die Artenvielfalt geht verloren.
Nährstoffkreisläufe müssen geschlossen werden
Darüber hinaus darf einmal gewonnenes Phosphor nicht verloren gehen. Lebewesen scheiden überschüssiges Phosphat aus, auch der Mensch. So gelangen pro Tag und Mensch etwa 1,8 Gramm Phosphat in die Kanalisation. Insgesamt wird geschätzt, dass über Abwässer jedes Jahr rund 60.000 Tonnen Phosphat im Klärschlamm deutscher Kläranlagen landen. Da der Schlamm auch giftige Chemikalien enthält, ist er nicht direkt als Dünger geeignet. Das Phosphat muss zunächst aus dem Klärschlamm oder aus dessen Asche zurückgewonnen werden. Aktuell erforschen mehrere Pilotprojekte, welche Recyclingmethoden wirtschaftlich und ökologisch besonders geeignet sind.
Pflanzenzüchtung verbessert Nährstoffaufnahme von Kulturpflanzen
Die erwartete Phosphatknappheit ruft auch die Pflanzenzüchter:innen auf den Plan. Die Forschenden wollen Nutzpflanzen anpassen, sodass sie die in geringen Mengen im Boden vorhandenen Nährstoffe besser mobilisieren und effizienter aufnehmen können. Das PLANT 2030-Projekt ROOT packt das Problem an den Wurzeln – mit Erfolg: Die Blätter von Gerstenlinien, die durch Stimulation längere und breitere Wurzeln gebildet haben, enthalten mehr Phosphat, Magnesium, Kalium und Calcium. Das Projekt INPLAMINT zielt dagegen darauf ab, die Bioverfügbarkeit von Nährstoffen durch optimierte Nährstoffkreisläufe zwischen Pflanzen, Mikroorganismen und dem Boden zu verbessern
Quellen:
- Bundesinformationszentrum Landwirtschaft: Phosphor – Was tun, wenn ein Pflanzennährstoff knapp wird? (Abgerufen am 24.09.2021)
- Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft: Phosphor, alles nur eine Frage der Verfügbarkeit. (Abgerufen am 24.09.2021)
- Umweltbundesamt: Recyclingdünger als Alternative zu konventionellen Düngemitteln. (Abgerufen am 24.09.2021)
- Verein Deutscher Ingenieure: Phosphorrecycling. (Abgerufen am 24.09.2021)
Zum Weiterlesen:
- Wasserlinsen als Phosphor-Recycler – Zwei Studenten mit einer großen Vision
- Pflanzennährstoffe besser nutzen – Das Projekt „INPLAMINT“
- Durchbruch im PLANT 2030 Projekt ROOT – Gerste: Mehr Nährstoffe und Widerstandskraft durch größeres Wurzelsystem
Titelbild: Da Böden arm an Phosphor sind, müssen Landwirte den Böden den wichtigen Nährstoff zuführen. Phosphat wird im Tagebau gewonnen, doch die Ressourcen sind endlich: Experten schätzen, dass die Vorräte noch zwischen 100 und 300 Jahren reichen. (Bildquelle: © Wilson44691 / wikimedia.org / CC0)
