09/01/2017 - Gleichzeitige Verwendung von Wasser und Stickstoff zur Verbesserung der Nachhaltigkeit

Menéame

Die Ergebnisse einer Studie von zwei Forschern aus dem Gruppe der Agrarsysteme der Polytechnische Universität Madrid  weisen darauf hin, dass die Handhabungsverfahren zur Verringerung von Stickstoffverlusten und zur Aufrechterhaltung der Produktivität in der Landwirtschaft gleichzeitig die Verwendung von Stickstoff und Wasser optimieren sollten. Die synchrone Verbesserung beider Elemente in der Landwirtschaft hat auf produktiver und ökologischer Ebene mehr Vorteile als ihre getrennte Verbesserung.

Wasser und Stickstoff sind auf globaler Ebene die zwei am stärksten eingeschränkten Faktoren bei der Erzeugung von Kulturen. Deshalb haben diese beiden Faktoren einen grundlegenden Einfluss auf die Ernährungssouveränität vieler Regionen und auf die mögliche Verringerung der Kluft zwischen dem Potenzial und dem, was tatsächlich in der Welt auftritt. Andererseits sind die Probleme, die durch den übermäßigen Stickstoffeinsatz entstehen, wie die Nitratverschmutzung durch natürliche Wasserreservoirs oder die Zunahme von Treibhausgasen in der Atmosphäre, größtenteils durch die Wasserbewirtschaftung beeinflusst. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass es bei den meisten Kultursystemen starke Wechselwirkungen zwischen der Wassereffizienz und der Stickstoffeffizienz gibt. Daher sind die Praktiken, die gleichzeitig beide Effizienzsteigerungen verbessern sollen, erfolgreicher als jene, die nur eine einzelne Effizienzoptimierung anstreben.

Getestete Praktiken

In der Arbeit von Miguel Quemada und José Luis Gabriel, Forscher an der Polytechnischen Universität Madrid, wurden sieben dieser Praktiken untersucht, um beide Elemente in den Anbausystemen zu verbessern. Erstens, wenn der Anbau Wassermangel hat, muss der Stickstoffeinsatz an den tatsächlichen Bedarf an gestresster Kultur angepasst werden, da die Pflanze nur so weit wachsen wird, wie der am stärksten begrenzte Faktor es ihr erlaubt (in diesem Fall Wasser), der Rest des Stickstoffs im Boden bleibt, bereit, sich aus dem System zu verlieren. Eine weitere gute Praxis besteht darin, die Wasserbewirtschaftung in Bewässerungskulturen zu verbessern, da übermäßige Wasserverwendungen ihren Verlust und den Stickstoffabbau außerhalb des Wurzelbereichs begünstigen. Drittens schlagen die Forscher die Verwendung von Befruchtung vor, die darin besteht, die in Bewässerungswasser gelösten Nährstoffe zu verwenden, und die ein großes Potenzial für die Verbindung des pünktlichen Bedarfs an Wasser und Stickstoff durch die Pflanze und den Zustrom hat.

Die Polsterung des Bodens wäre die vierte Technik. Diese Technik, die entweder mit Resten früherer Kulturen oder mit synthetischen Materialien hergestellt wird, verhindert große Wasserverluste durch direkte Verdampfung des Bodens. Außerdem kann sie die Bedingungen für eine stärkere Mineralisierung des Bodenstickstoffs begünstigen und andererseits die Wasserinfiltration erhöhen und sowohl seine Verluste als auch seine Verluste durch Bodenerosion verringern. Fünftens wird eine Korrektur der Stickstoffdosis auf der Grundlage der Mineralisierung des Bodens und der organischen Düngemittel vorgeschlagen, da sie unter bestimmten Bedingungen den zu liefernden synthetischen Dünger vollständig ersetzen können, wobei der Boden eine angemessene Feuchtigkeit aufweisen muss. Eine weitere Technik ist der Einsatz von Arten und Kulturen, die besser auf die Klima- und Bodenzyklen abgestimmt sind, indem sie nach Arten suchen, die sich besser an das Wasser in jeder Region anpassen, indem sie Arten mit verschiedenen Wurzeltiefen kombinieren, die Wasser und Stickstoff von denen die andere nicht nehmen konnte, einschließlich Pflanzendecken, die Nährstoffverluste vermeiden und künftig als Polsterung und Gründünger dienen können.

Schließlich ist die siebte Praxis die Überwachung der Verfügbarkeit von Wasser und Stickstoff auf den Parzellen mit entfernten und nahe gelegenen Sensoren. Es werden immer mehr Sensoren und immer mehr wirtschaftlicher, die es ermöglichen, den physiologischen Zustand der Pflanze und die Verfügbarkeit von Wasser im Boden zu messen, so dass die Dünge- und Bewässerungspläne entsprechend den festgestellten Mängeln angepasst werden können. Diese Sensoren werden auch auf verschiedenen Stufen, von Festnetz bis zu Mobilgeräten, und von den Sensoren, die zu Fuß vom Grundstück bis zu den Fernbedienungen in Dron-Flugzeug oder Satellit zeigen, dargestellt; jeder mit seinen Vorteilen je nach der untersuchten Skala.

Wie die Forscher aus der durchgeführten Studie hervorhoben, "werden sich die Anbautechniken zur Verringerung von Stickstoffverlusten auf der Ebene des Bodens und zur Ermittlung der wirksamsten für jeden einzelnen Fall auf die Verbesserung der Umwelt auf globaler Ebene auswirken."

Ref.

Quemada, Miguel; Gabriel, J. L. Approaches for increasing nitrogen and water use efficiency simultaneously. GLOBAL FOOD SECURITY-AGRICULTURE POLICY ECONOMICS AND ENVIRONMENT 9: 29-35. DOI: 10.1016/j.gfs.2016.05.004. Jun 2016.

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