Düngung ist elementar, um Pflanzen mit notwendigen Nährstoffen zu versorgen und so die Versorgung der Bevölkerung mit Produkten hoher Qualität, die zugleich preiswert sind, sicher zu stellen. Das Düngerecht soll sicherstellen, dass hierbei die Gesundheit von Menschen und Tieren und die Umwelt nicht gefährdet werden. Die erfolgreiche Klage am Europäischen Gerichtshof gegen Deutschland aufgrund des Verstoßes gegen die EU-Nitratrichtlinien hat den Blick der Politik und der Gesellschaft in den letzten Jahren jedoch verstärkt auf den Düngemitteleinsatz gelenkt.
Nicht nur die sich daraus veränderten rechtlichen Rahmenbedingungen, sondern auch die Wetterextreme haben in den letzten Jahren zu zunehmenden Herausforderungen für die Pflanzenernährung geführt. Zusätzlich befindet sich der Anspruch der Verbraucher*innen an ihr Essen im Wandel, beispielsweise geht der Trend hin zu Veggieprodukten und die Nachfrage nach Bio-Produkten steigt stetig. Dies wird durch Konzepte, wie den European Green Deal, unterstützt. In dem dazugehörigen Strategiepapier Farm to Fork werden beispielsweise eine Erhöhung der biologisch bewirtschafteten Landwirtschaftsfläche in Europa auf 25% und einer Reduzierung der Düngung um 20% bis 2030 genannt.
Wie kann eine hochwertige Versorgung an pflanzlichen Lebensmitteln sichergestellt werden, die zugleich nicht den Umwelthaushalt gefährdet und zu den sich wandelnden Präferenzen der Gesellschaft passt?
Wie kann eine hochwertige Versorgung an pflanzlichen Lebensmitteln sichergestellt werden, die zugleich nicht den Umwelthaushalt gefährdet und zu den sich wandelnden Präferenzen der Gesellschaft passt? Das diskutierten Expert*innen aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft im Rahmen des öffentlichen Veranstaltungsformats AgrarDebatten der Universität Göttingen am 9. Dezember.
Wer nicht live dabei sein konnte, hat nun hier die Möglichkeit die Stellungnahmen der fünf Diskutant*innen nachzulesen als auch die Aufzeichnung der Eingangstatements und der anschließenden Diskussion auf YouTube anzusehen.
Die Kommentarfunktion lädt zudem dazu ein, die angefangene Diskussion im Webinar an dieser Stelle fortzuführen.
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Prof. Dr. Klaus Dittert, Pflanzenernährung & Ertragsphysiologie, Universität Göttingen
Mit dem pflanzlichen Erntegut werden den Bodenvorräten Nährstoffe entzogen. Für eine nachhaltige Landnutzung müssen diese Nährstoffe den Bodenvorräten durch Düngung wieder zugeführt werden. Nur fachgerechte Düngung macht es möglich, dauerhaft quantitative und qualitative Ernährungssicherheit für die Weltbevölkerung sicherzustellen.
Deutschland kann es sich leisten, einen kleineren Anteil der landwirtschaftlichen Fläche durch ökologischen Landbau zu nutzen. Konventioneller und ökologischer Landbau können voneinander lernen. Eine vollständige Umstellung auf ökologischen Landbau ist nicht vertretbar, weil für die Ernährung der inländischen Bevölkerung auf noch größeren Flächen im Ausland produziert werden müsste. Das wäre für die Ernährungssituation in den jeweiligen Erzeugerländern und für die Nachhaltigkeit der dortigen Landnutzung mit schwerwiegenden Nachteilen verbunden.
In Deutschland gibt es im Bereich der Nährstoffbilanzen der konventionellen Landwirtschaft in den letzten 40 Jahren massive Fehlentwicklungen. Sie führen in vielen Regionen, den Nitrat- und Phosphat-Überschussgebieten, bereits jetzt zu schwerwiegenden Umweltbeeinträchtigungen. Der Politik ist es bisher nicht gelungen, die zahlreichen, regionalen Missstände abzustellen. Ursache ist meines Erachtens überwiegend der nicht vorhandene, aber unerlässliche politische Wille, effektive Kontrollmechanismen zu implementieren.
Schwerwiegende Probleme mit den Nährstoffen Stickstoff und Phosphor gibt es in den Veredlungsregionen, den Gemüsebauregionen und für den Nährstoff Phosphor in den Weinbauregionen. In allen Gebieten gibt es sehr gute Beratungs- und Pilotvorhaben, die zeigen, dass tragfähige Lösungen möglich sind, die mit der Fortsetzung einer wirtschaftlich auskömmlichen Landnutzung vereinbar sind. Die Veredlungsregionen werden dabei sehr wahrscheinlich ihre Wirtschaftsweise nicht dauerhaft mit gleichen Tierdichten fortsetzen können. Sehr viel Wissen ist vorhanden, die Politik etabliert aber bisher nicht im hinreichenden Maß Rahmenbedingungen, die dazu führen, dass solche Konzepte in der Fläche zur Anwendung kommen.
Für Verbraucherinnen und Verbraucher werden die strengeren Vorschriften zur Düngung nur sehr leichte Preisanstiege zur Folge haben. Diese strengeren Vorschriften bieten gleichzeitig massive Chancen für Synergien im Bereich Tierwohl. Kurz gefasst, weniger Gülle pro Hektar Land bedeutet auch weniger Tiere pro Flächeneinheit.
Prof. Dr. Achim Spiller, Marketing für Lebensmittel & Agrarprodukte, Universität Göttingen
Ökonomische Ausgangsposition:
- Günstige Düngemittelpreise, u. a. weil die energieintensive Stickstoffproduktion aus dem Emissionshandelssystem ausgenommen ist (externe Kosten). Aus Sicht der Betriebe rechnet sich ein hoher Düngemitteleinsatz (Wuepper et al. 2020). Die Stickstoffintensität ist insgesamt zu hoch. Die zu hohen Stickstoffströme in der Landwirtschaft sind ein umfassendes Umweltproblem – es geht nicht nur um „rote Gebiete“. Mit jedem Kilogramm N sind z. B. 8 kg CO2-Äq. verbunden (Isermeyer et al. 2019). Der Stickstoffkreislauf ist einer der Bereiche, bei denen wir globale Belastungsgrenzen der Erde eindeutig überschreiten.
- In den Intensivgebieten der Tierhaltung wurde das Düngerecht über Jahrzehnte nicht vollständig umgesetzt/kontrolliert, dadurch haben sich regionale Konzentrationen der Tierhaltung zu stark ausgeprägt – bei geringer Transportwürdigkeit von Schweinegülle ein strukturelles Problem. Organische Düngung stößt zudem in den Ackerbauregionen nicht selten auf Akzeptanzprobleme.
Düngung steht derzeit weniger im Vordergrund der öffentlichen Aufmerksamkeit, das Hauptproblem aus Sicht der Verbraucher*innen sind chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel. Gleichwohl: Wir benötigen eine ganzheitlichere (systemische) Debatte um nachhaltige Landbewirtschaftungssysteme. Der WBAE hat in seinem Gutachten deshalb vorgeschlagen, nachhaltige Landbewirtschaftung zu definieren und für Verbraucher*innen auch erkennbar machen (WBAE 2020). Es geht um einen „dritten Weg“ zwischen Bio und Konventionell.
Dabei kostet eine deutliche Absenkung der Stickstoffintensität i. d. R. nicht viel Ertrag. „Bei einer Erhöhung des Stickstoffpreises von 0,8 €/kg auf 1,6 €/kg N sinkt die Stickstoffdüngung um mehr als 15 Prozent auf 207 kg N/ha. Da die Produktionsfunktion im Bereich hoher N-Gaben sehr flach verläuft, sinkt der Weizenertrag nur von 92 dt/ha auf 89,5 dt/ha, also um knapp 3 Prozent“ (Isermeyer et al. 2019). Und nicht jede Region muss sich für Backweizen eignen.
Wie könnte ein ganzzeitliches Vorgehen bei der Nährstofffrage aussehen:
- Konsequente Durchsetzung (Kontrolle) des Düngefachrechtes, insbesondere in den Intensivgebieten der Tierhaltung.
- Einbezug der Stickstoffproduktion in das Emissionshandelssystem der EU (gekoppelt mit Carbon Border Adjustment).
- Einführung einer Stickstoff-Klimasteuer am Flaschenhals.
- Förderung von Precision Farming und der Ausbildung der Landwirte (Finger et al. 2019).
- Definition + Kennzeichnung einer nachhaltigen Landbewirtschaftungsform zwischen Bio und Konventionell (WBAE 2020) (konsequent Integrierter Pflanzenschutz, Düngemanagement mit Bilanzierungsmethoden, anspruchsvolle Fruchtfolgen, agrarökologische Maßnahmen, innovative Züchtungstechnologien).
Leseempfehlung:
- Isermeyer, F. et al. (2019): Einbeziehung des Agrarsektors in die CO2-Bepreisung, Thünen Working Paper 136.
- Wuepper, D. et al. (2020): Countries influence the trade-off between crop yields and nitrogen pollution. Nat Food 1, 713-719.
Martin Hofstetter, Political Advisor Landwirtschaft, Greenpeace. e. V. Berlin
Die globale Herausforderung
Internationale Wissenschaftler um den schwedischen Professor Johan Rockström haben 2009 erstmals das Konzept „Planetary Boundaries“ veröffentlicht. Vier der neun dort beschrieben Grenzen (Biodiversität, Klima, Stickstoff-, und Phosphatkreislauf) sind nicht nur bereits bedrohlich ausgereizt, sondern stehen auch direkt mit der Landwirtschaft in enger Verbindung.
Die europäische Ebene
Die Europäische Kommission hat im Frühjahr dieses Jahres in ihrer Farm to Fork Strategie klare Zielsetzungen für eine Verringerung der Nährstoffbelastungen der Umwelt definiert. So sollen Maßnahmen ergriffen werden um die Nährstoffverluste um mindestens 50% zu reduzieren. Hiermit soll der Einsatz von Düngemitteln bis 2030 um mindestens 20% reduziert werden.
Wie stellt sich die Situation in Deutschland dar?
Zurzeit weist die Landwirtschaft in Deutschland im Schnitt eine Stickstoffeffizienz von 45-50% auf. Die Effizienz hat sich in den vergangenen Jahren zwar leicht verbessert, ist aber insbesondere in Veredelungsregionen viel zu niedrig.
Der Überschuss der Stickstoff-Gesamtbilanz der Landwirtschaft in Deutschland beträgt jährlich 1,55 Millionen Tonnen N, was rund 93 kg N/ha LF entspricht.
Rund 90 % des Nitrat-Eintrags in das Grundwasser in Deutschland stammen aus der Landwirtschaft. Ob die Einträge durch die novellierte Düngeverordnung sinken ist derzeit völlig offen und hängt von weiteren Politikmaßnahmen ab (z.B. Stickstoffbilanzverordnung).
Die gesundheitsschädlichen Ammoniak-Emissionen in Deutschland werden von der Landwirtschaft dominiert. 95 % der NH3-Freisetzungen in die Atmosphäre sind auf die Tierhaltung sowie Lagerung und Ausbringung von Wirtschaftsdüngern (Gülle, Mist, Gärreste) zurückzuführen. Ammoniak schädigt nicht nur die menschliche Gesundheit, sondern auch empfindliche Ökosysteme. Die EU-Richtlinie über nationale Ammoniak-Emissionshöchstmengen (NEC-Richtlinie) verpflichtet Deutschland zur Reduktion der NH3-Emission um 29 % (gegenüber 2005) bis 2030.
80 % der klimaschädlichen Lachgasemissionen stammen aus der Landwirtschaft. Sie entstehen vorrangig bei der Ausbringung von organischen und mineralischen N-Düngemitteln und entsprechen rund 44 % der gesamten Treibhausgasemissionen des landwirtschaftlichen Sektors. Das Klimaschutzgesetz legt in Deutschland fest, dass die Emissionen des landwirtschaftlichen Sektors bis 2030 um 11,8 Mio. t CO2-Äq. pro Jahr sinken müssen, das sind ca. 17 % im Vergleich zu 2018. All diese Fakten sprechen eine deutliche Sprache. Die Landwirtschaft wird sich darauf einstellen, dass in den kommenden Jahren weitere hohe Anforderungen in Bezug auf die Düngepraxis zukommen werden. Eine anspruchsvolle Düngegesetzgebung und eine Reduzierung der Tierhaltung in Intensivregionen sind dabei zentrale Elemente, um die Nährstoffeinträge aus der Landwirtschaft in alle Ökosystembereiche soweit zu reduzieren, dass die gesetzlichen Vorgaben (Nitratrichtlinie, Wasserrahmenrichtlinie, NERC-Richtlinie, Meeresstrategierahmenrichtlinie, Klimasektorziele; Nachhaltigkeitsziel der BR) eingehalten werden. Die gute Nachricht: die Probleme sind aus meiner Sicht in der ackerbaulichen Praxis mit einem Mix an Maßnahmen lösbar, ohne größere Ertragseinbußen hinnehmen zu müssen.
Leseempfehlung:
- Sachverständigenrat für Umweltfragen (2015): Stickstoff: Lösungsstrategien für ein drängendes Umweltproblem, Sondergutachten.
- Taube et al. (2020): Novellierung der Stoffstrombilanzverordnung: Stickstoff und Phosphor-Überschüsse nachhaltig begrenzen. Fachliche Stellungnahme zur Novellierung der Stoffstrombilanzverordnung, Umweltbundesamt.
Prof. Dr. Elke Pawelzik, Qualität pflanzlicher Erzeugnisse, Universität Göttingen
Die Nährstoffzufuhr über die Düngung ist nicht nur für die Ertragsbildung essentiell, sondern auch für die Qualität der Ernteprodukte hinsichtlich ihrer weiteren Verwendung und ernährungsphysiologischen Eigenschaften.
Die von der Düngung beeinflusste Qualität bezieht sich auf sensorische, inhaltsstoffliche sowie physikalische Merkmale. Dabei sind die Wirkungen einzelner Nährstoffe, wie z.B. Stickstoff und Kalium sehr komplex und werden von Umwelt- und Sorteneffekten beeinflusst. Stickstoff ist in Bezug auf die Qualität u.a. von Backweizen, aber auch von Kartoffeln sehr differenziert zu bewerten. Die Backfähigkeit von Weizensorten wird immer noch sehr stark mit dem Proteingehalt assoziiert, der erheblich von der Nährstoffzufuhr beeinflusst wird. Es gibt jedoch zahlreiche Hinweise darauf, dass die Backqualität stärker durch die Qualität der Proteine als durch deren Gehalt bestimmt wird. Vor dem Hintergrund der gestiegenen Anforderungen an eine umweltgerechte Produktion sind daher auch Anforderungen an die Qualität bzw. deren Beurteilungskriterien kritisch zu hinterfragen und anzupassen. Dies sollte auch den Bereich der Anreicherung/Reduzierung von ernährungsphysiologisch wichtigen Verbindungen und deren stärkere Berücksichtigung bei der Anpassung von Düngungsstrategien betreffen.
Mit Blick auf die globalen Erfordernisse in Bezug auf Umwelt und Lebensmittelqualität kommt dem genetischen Potential von Sorten, sowohl hinsichtlich der Nährstoffeffizienz als auch der Akkumulation von Mikronährstoffen und sekundären Inhaltsstoffen, eine wachsende Bedeutung zu. Es ist zu erwarten, dass es auch aus Sicht der sich ändernden gesellschaftlichen Bedürfnisse zukünftig notwendig wird, neben der Verarbeitungseignung die Anreicherung von pflanzlichen Produkten mit ernährungsphysiologisch wertvollen Inhaltsstoffen stärker zu berücksichtigen und damit Verarbeitungsqualität und ernährungsphysiologische Qualität enger miteinander zu verknüpfen.
Leseempfehlung:
- Zörb C, Ludewig U, Hawkesford, MJ (2018): Perspective on Wheat Yield and Quality with Reduced Nitrogen Supply. Trends in Plant Science, 23(11): 1029-1037.
- Naumann M, Koch M, Thiel H, Gransee A, Pawelzik E (2020): The Importance of Nutrient Management for Potato Production Part II: Plant Nutrition and Tuber Quality. Potato Research 63 (1):121-137.
Dr. Thomas Kreuter, Dr. Michael Dreyer und Dr. Maximilian Severin, SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH
Wachsende Herausforderungen für die Landwirtschaft führen zu einem steigenden Beratungsbedarf. Das gilt auch in puncto Düngung. Auf der einen Seite strenge Regularien, auf der anderen Seite erschwerte Bedingungen durch den Klimawandel. Insgesamt muss die Nährstoffeffizienz gesteigert werden. Das aber ist auf dem hohen Ertragsniveau gar nicht so einfach.
Die Bedingungen für eine optimale Düngung sind in Deutschland sehr unterschiedlich. So kann in Schleswig-Holstein noch das Wasser auf den Feldern stehen, während diese in Sachsen-Anhalt schon wieder viel zu trocken sind.
Unter diesen Voraussetzungen können durch die Entwicklung standortangepasster, variabler Düngungssysteme beträchtliche Potenziale erschlossen werden. Neben bodenkundlichen Erkenntnissen sind agrarmeteorologische Faktoren und betriebliche Rahmenbedingungen entscheidend für die passgenaue Düngestrategie. Durch zahlreiche Forschungsnetzwerke und mittels einer fundierten Fachberatung hat die SKW Piesteritz in den letzten Jahren die Grundlagen für eine naturwissenschaftlich basierte Regionalisierung der Stickstoffdüngung geschaffen. Diese Zusammenhänge werden in Verbundprojekten der Anwendungsforschung Schritt für Schritt aufgegriffen, um die bestehenden Strategien gezielt weiterzuentwickeln.
Beratungsbedarf nimmt zu!
In den letzten Jahren hat die Nachfrage nach fachlicher Beratung deutlich zugenommen. Die Vermittlung naturwissenschaftlicher Zusammenhänge ist dabei nur ein relevanter Aspekt. Zu beachten sind ebenso die individuellen landwirtschaftlichen Produktionsfaktoren. Es kann in der Regel keine pauschale Strategie für jeden Betrieb geben. Wichtig für die perfekte Düngestrategie ist dabei der KnowHow-Transfer zwischen Offizialberatung, Wissenschaft, Landwirt und Industrie.
Leseempfehlung:
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