Die Ursache dafür, dass Nährstoffverluste überhaupt entstehen, ist ihre unvollständige Nutzung durch die Kultur. Das kann man über eine angepasste Düngung angehen oder mit Massnahmen gegen Erosion verhindern, dass Nährstoffe vor der Aufnahme durch die Pflanzen weggeschwemmt werden. Ein Forscherteam von Agroscope hat sich einem weiteren Faktor gewidmet: der Diversität im Ackerboden.
Vielzahl von Umwandlungen
Dossier
Jahresthema 2023Fokus Boden «Böden beherbergen einen Grossteil der weltweiten Biodiversität und Bodenlebewesen führen eine Vielzahl von Nährstoffumwandlungen durch», schreiben die Studienautoren. Daher spiele das Bodenleben eine wichtige Rolle für die Pflanzenversorgung und Nährstoffkreisläufe allgemein. Bisher sei aber kaum bekannt gewesen, wie sich unterschiedliche biologische Gemeinschaften im Untergrund auf die Nährstoffeffizienz auswirken.
Diverser und ärmerer Boden
Um Licht in dieses Dunkel zu bringen, hat Agroscope je acht im Boden versenkte Versuchszylinder mit unterschiedlichen Mikroorganismen ausgestattet. So entstand eine diverse Gemeinschaft mit unterschiedlichen Bakterien, Pilzen und Mykorrhiza. In den artenärmeren Zylindern tummelten sich demnach lediglich einfache Bakterien und wenige Pilzarten (keine Mykorrhiza). In den total 16 Gefässen wuchs Mais.
Unter den Zylindern wurde das abfliessende Wasser gesammelt, um die Nährstoffverluste durch Auswaschung zu messen. Verluste in Gasform (Lachgas und reiner Stickstoff) berücksichtigte man ebenfalls.
Schlechtere Versorgung, geringerer Ertrag
Die Ergebnisse der Messungen zeigen grosse Unterschiede je nach Bodendiversität. Eine artenreichere Gemeinschaft (mit Mykorrhiza) brachte Folgendes:
Maisertrag: 13 Prozent höher
Stickstoffaufnahme: 20 Prozent höher
Phosphoraufnahme: 58 Prozent höher
Stickstoffauswaschung: minus 65 Prozent
Lachgasemissionen: minus 124 Prozent
Gasförmiger Stickstoff: minus 97 Prozent
Grosses Potenzial
«Die Ergebnisse zeigen, dass bodenbiologische Gemeinschaften eine entscheidende Rolle für Nährstoffkreisläufe spielen», so das Fazit der Studienautoren. Sie sehen darin grosses Potenzial, die Nährstoffeffizienz im Ackerbau zu erhöhen und Stickstoffverluste in die Umwelt zu reduzieren.
Im Umkehrschluss könne der Rückgang der Bodendiversität oder der Verlust einzelner Gruppen – z. B. durch eine «überintensive Bewirtschaftung» – die Nährstoffkreisläufe stören. «Dies bewirkt einen Rückgang der Produktivität und fördert gleichzeitig die Gewässerverschmutzung sowie den Klimawandel», schreibt Agroscope.
Erhalten, für stabile Erträge
Zum Schluss formulieren die Forschenden die Empfehlung, die ackerbaulichen Bewirtschaftungsmethoden mit Blick auf Erhaltung und Förderung des Bodenlebens anzupassen. Dies, um stabile Erträge zu erzielen, Dünger einzusparen und die Umwelt zu schonen.
