Im chemischen Labor des DBI Leipzig
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 02.2020 - 01.2022

Projektstatus: laufend

Ziele und Methodik

In INHIBIT soll das Verhalten solcher Hemmstoffe näher beleuchten, die in der Landwirtschaft zunehmend eingesetzt werden. Um die Risiken im Hinblick auf den Grundwasserschutz und die Belange der Wasserversorgungswirtschaft abzuschätzen, sollen vorrangig die möglichen Eintragspfade über die obere Bodenzone und die Uferfiltration experimentell untersucht werden.
Im ersten Schritt wird anhand von verfügbarer Literatur und ersten Analysenergebnissen von Wasserversorgern eine einheitliche und konsistente Datenbasis zur Beschreibung der Ausgangslage und des Wissensstandes erstellt. In Labor- und Feldversuchen soll dann das Verhalten von Nitrifikations- und Ureasehemmern (Inhibitoren) im Boden weiterführend untersucht und aus Sicht der Trinkwassergewinnung bewertet werden.

Folgende Arbeitsschritte sind Bestandteil der laufenden Forschungsarbeit:

  • Aufbau einer Datenbasis zu den in Deutschland eingesetzten Wirkstoffen und Produkten sowie deren experimentell nachgewiesene Wirksamkeit unter verschiedenen Umweltbedingungen
  • Weiterentwicklung von Methoden zur verbesserten Analyse der in Deutschland eingesetzten Inhibitoren
  • Labor- und Feldversuche zur Untersuchung des Verbleibs der Stoffe unter naturnahen Bedingungen (Lysimenter- und Säulenexperimente sowie ein Flächenversuch)
  • Analyse der Auswirkungen von Inhibitoren auf die Prozesse in der Bodenzone und der Uferfiltratpassage
  • Ableitung eines Maßnahmenkatalogs und Empfehlungen für den Einsatz von Hemmstoffen

 

Hintergrund
Grafik zum Mechanimsus, wie Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren die Bildung von Nitrat im Boden hemmen
Wirkungsmechanismen von Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren im landwirtschaftlichen Stickstoffkreislauf (nach Scheuerer & Sacher, 2014) © TZW

Nach der derzeit gültigen Düngeverordnung dürfen Landwirte seit dem 01.02.2020 Harnstoffdüngemittel auf Ackerland und Grünland nur dann ausbringen, wenn diese Ureasehemmer enthalten oder der Dünger innerhalb von vier Stunden nach Aufbringen in den Boden eingearbeitet wird. Daneben werden Nitrifikationshemmer als Zusatzstoffe bei der Gülleausbringung eingesetzt. Diese Hemmstoffe (Inhibitoren) können die Umwandlung des gebundenen Stickstoffs zu Ammoniak bzw. Nitrat verzögern. Damit soll der Nährstoff den Pflanzen länger im Boden zur Verfügung stehen und das Entweichen bzw. seine Auswaschung aus dem Boden verringert werden. Allerdings ist das Umweltverhalten der eingesetzten Wirkstoffe bislang nur unzureichend dokumentiert.

Bisherige Studien zur tatsächlichen Wirkung zeigen eine große Spannbreite in Bezug auf die Düngewirksamkeit und die Verminderung der Nitratauswaschung. Manche Untersuchungen ergaben keine messbare Verbesserung, während bei anderen der Stickstoffverlust halbiert werden konnte. Ein flächenhafter Einsatz solcher Nitrifikations- und Ureasehemmer in der Landwirtschaft ist daher als kritisch zu betrachten, da eine Belastung von Grund- und Rohwasser nicht auszuschließen ist. Einzelne Inhibitoren wurden sogar bereits in Oberflächengewässern und im Grundwasser nachgewiesen.

Im Forschungsvorhaben INHIBIT sollen deshalb die Risiken eines flächenhaften Einsatzes dieser Wirkstoffe in der Landwirtschaft systematisch analysiert werden. Ebenso werden die potenziellen Chancen für den Gewässerschutz durch die Minderung der Nitratausträge aus der Bodenzone beleuchtet.

 

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner
Dr. Mathis Keller
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement

Telefon+49 228 91 88-727
Forschung zum Thema Ressourcenschutz