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Jahr der Bioökonomie
Den Stickstoff im Boden halten
➊ ➋Sollen Getreide, Kartoffeln und Gemüse gedeihen und reiche Ernte bieten, brauchen sie zunächst einmal Stickstoff. Landwirte geben daher Stickstoffdünger auf die Felder – die benötigte Menge lässt sich über Bodenmessungen und die Beobachtung der Pflanzen gezielt einstellen.
➌Nach der Ernte verbleiben die Blätter der Pflanzen auf den Äckern, etwa bei Raps und Kartoffeln. Die Blätter verrotten mit der Zeit und geben den in ihnen gespeicherten Stickstoff im Laufe des Herbstes wieder in den Boden ab. Dort wird er von Bakterien zu Nitrat umgesetzt.
➍Mit dem Regen gelangt das Nitrat ins Grundwasser. Und zwar in erheblichem Maße: Bis zu 100 Kilogramm Stickstoff pro Hektar und Jahr können auf diese Weise ihren Weg ins Trinkwasser finden.
Bakterien speichern den Nährstoff
Wie lässt sich das Trinkwasser vor dem Nitrat bewahren? Und wie der Stickstoff über den Herbst und Winter hinweg ins Frühjahr und in den Sommer retten, damit er dann wieder den wachsenden Pflanzen zur Verfügung steht?
3a4a Forschende des IBG-3 haben im Projekt Inplamint gemeinsam mit Partnern mögliche Lösungen gefunden. „Nach der Ernte geben wir Biomaterialien wie Weizenstroh oder Sägemehl auf die Felder“, sagt Projektleiter Prof. Nicolas Brüggemann vom IBG-3.
5a Die Biomaterialien setzen Kohlenstoff frei, der als Futter für Bakterien und Pilze dient. Aufgrund des guten Futterangebots vermehren sich die Bakterien und Pilze, kurz Mikroorganismen. Der Clou dabei: Neben dem Kohlenstoff nehmen sie zudem Stickstoff aus dem Boden auf.
6a Was einfach klingt, hat einen großen Effekt: Mit vier bis fünf Tonnen Weizenstroh pro Hektar lassen sich zwischen 40 und 70 Kilogramm Stickstoff pro Hektar in der mikrobiellen Biomasse speichern. Im Laufe der Monate versiegt die Kohlenstoffabgabe des Weizenstrohs, die Bakterien sterben ab, der Stickstoff wird freigesetzt und steht den Pflanzen wieder zur Verfügung.
Janine van Ackeren
Illustrationen: Forschungszentrum Jülich/Barbara Schunk