In vielen Regionen weltweit wird zu viel gedüngt – mit negativen Folgen für Ökosysteme, Klima und Gesundheit. Doch wie nun eine Studie aufzeigt, könnten viele Länder deutlich weniger Stickstoffdünger einsetzen, ohne dass die Ernteerträge wegbrächen. Denn häufig bringt der Nitratüberschuss nur minimale Vorteile für den Ertrag. Um das zu ändern, bietet besonders die Politik einige Ansatzpunkte, wie die Forscher herausfanden.
Pflanzen benötigen Stickstoff zum Wachsen, deshalb wird dieser Nährstoff in der Landwirtschaft meist als Nitratdünger zugesetzt. Das soll stabile Erträge sichern und die Nährstoffe ersetzen, die dem Boden durch die Nutzpflanzen entzogen wurden. Doch in der gängigen Praxis wird vielerorts weit mehr Nitrat in Form von Düngemitteln und Gülle auf die Felder ausgebracht, als die Pflanzen aufnehmen könne. Als Folge kommt es zu einem Überschuss von Stickstoffverbindungen im Boden, in Gewässern und auch im Grundwasser – mit negativen Folgen für die Ökosystem, für das Klima und auch die Gesundheit des Menschen.
Rechtfertigt der Ertragszuwachs die gängige Düngepraxis?
Angesichts dieser negativen Folgen stellt sich die Frage, wie viel Stickstoffdünger wirklich sein muss. Landläufiger Annahme nach erfordern viele Ackerböden eine solche Düngung, um Nutzpflanzen mit ausreichend hohen Erträgen anzubauen. Sonst droht – so die Argumentation – eine zu große Ertragslücke. Sie bezeichnet die Differenz zwischen möglichem und dem tatsächlich erzielten Ertrag. Ob sich die Düngepraxis in verschiedenen Ländern tatsächlich an der Minimierung der Ertragslücke orientiert und welche möglicherweise eher ökonomisch-politischen Faktoren die Düngepraxis in den verschiedenen Ländern beeinflussen, haben nun David Wüpper von der ETH Zürich und seine Kollegen untersucht.
Für ihre Studie ermittelten die Forscher ermittelten erstmals den Gesamteffekt fast aller Länder der Welt auf ihre Stickstoffverschmutzung und die Ernteerträge. Dabei zeigte sich: Nationale Politik ist tatsächlich ein entscheidender Faktor, wenn es um den Stickstoff-Düngeeinsatz in der Landwirtschaft geht. Und häufig sind es diese Einflüsse, die die eingesetzte Düngermenge und die damit verknüpfte Verschmutzung in die Höhe treiben – ohne die Ernteerträge signifikant zu erhöhen. So ergaben die Vergleichsanalysen, dass Länder wie Deutschland, Frankreich, Südkorea, die USA oder Österreich im Schnitt 35 Prozent weniger Stickstoffbelastung verursachen als einige ihrer Nachbarstaaten mit ähnlichen Boden- und Klimabedingungen. Dennoch ist ihre Ertragslücke nur um ein Prozent größer, wie Wüpper und sein Team berichten.
Ansatzpunkte bietet vor allem die Politik
Nach Ansicht der Wissenschaftler folgt daraus, dass viele Länder ihren Düngeeinsatz reduzieren könnten, ohne große Ernteeinbußen zu riskieren. Als Ursache für den unnötigen Stickstoffeinsatz und die Stickstoffverschmutzung identifizieren sie unter anderem die Qualität von Institutionen, die wirtschaftliche Entwicklung, die Größe der Bevölkerung, aber auch wie hoch der Anteil der Landwirtschaft an der Gesamtwirtschaft eines Landes ist. Auch direkte Subventionen, mit denen ein Staat Stickstoffdünger verbilligt, sowie indirekte Zuschüsse, Regulierungen und Gesetze, die Ausbildung der Bewirtschafter, der Einsatz von Technologien oder auch Handelsstrukturen sind relevant.
All dies legt nahe, dass nationale Regierungen ein mächtiger Hebel zur Eindämmung des Problems sein könnten, sagen die Forscher. Eine Ansatzmöglichkeit sei beispielsweise der Preis für Stickstoffdünger: In Ländern, wo zu viel davon verwendet wird, müsste der Dünger entsprechend teurer werden, etwa durch die Einführung einer Stickstoffsteuer oder andere politische Instrumente. In ärmeren Ländern wie in Afrika südlich der Sahara, könnten die Preise hingegen durch Subventionen eher gesenkt werden. Denn dort führt ein Mangel an Stickstoffdünger zu erheblichen Minderträgen und trägt zur Mangelernährung der Bevölkerung bei.
Ebenfalls wirksam könnten in den von Überdüngung geprägten Industrie- und Schwellenländern Anreize für die Bauern sein, ihre Produktion umweltfreundlicher zu gestalten – beispielsweise durch Förderung effizienterer Produktionsverfahren oder eine finanzielle Kompensation für Ertragsminderungen. Auch neue Technologien können helfen, Dünger einzusparen: “Das Stichwort ist Präzisionslandwirtschaft, in der zum Beispiel Dünger gezielt nur wo effektiv nötig ausgebracht wird”, erklärt Wüppers Kollege Robert Finger. “Das kann die Effizienz des Einsatzes erhöhen und die Umweltprobleme verringern, ohne dass die Produktion schrumpft.” Wie die Forscher betonen, kann aber auch das Konsumverhalten eine regulierende Wirkung entfalten: Die Verschwendung von Lebensmitteln und auch der hohe Fleischkonsum erhöhen den Druck auf die Landwirtschaft, immer mehr zu produzieren.
Quelle: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich; Fachartikel: Nature Food, doi: 10.1038/s43016-020-00185-6
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