Vorhaben "Umweltauswirkungen von Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren auf die Struktur und Funktion der mikrobiellen Gemeinschaft des Bodens"
Im Rahmen der "Ackerbaustrategie 2035" förderte das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) das Forschungsvorhaben "Umweltauswirkungen von Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren auf die Struktur und Funktion der mikrobiellen Gemeinschaft des Bodens (UNITI)".
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Ziel des Vorhabens war es, die Auswirkungen von in der landwirtschaftlichen Praxis eingesetzten Nitrifikations- und Ureasehemmstoffen auf die Bodengesundheit und das Bodenmikrobiom zu untersuchen. Im Fokus stand die Frage, ob der Einsatz dieser Hemmstoffe neben ihrer gewünschten Wirkung unbeabsichtigte Auswirkungen auf die mikrobielle Gemeinschaft und die Bodenfunktionen haben kann. Damit leistet UNITI einen wichtigen Beitrag zu einem vertieften Verständnis der Prozesse, die mit dem Einsatz von Nitrifikations- und Ureasehemmstoffen im Boden verbunden sind.
Für die Untersuchungen wurden drei unterschiedliche Ackerböden in Inkubationsversuchen mit verschiedenen handelsüblichen Düngemitteln in praxisüblichen Aufwandmengen sowie mit Hemmstoffen in unterschiedlichen Dosierungen behandelt. Anschließend wurden zahlreiche Bodenparameter analysiert, die Rückschlüsse auf die Bodengesundheit ermöglichen. Dazu gehörten unter anderem der Stickstoffgehalt, die Aktivität von Enzymen des Stickstoff- und weiterer Nährstoffkreisläufe, die Abundanz ammoniumoxidierender Mikroorganismen sowie die Zusammensetzung der Pilz- und Bakteriengemeinschaften im Boden. In allen drei untersuchten Böden konnten die erwarteten Wirkungen der Hemmstoffe bestätigt werden: Sowohl die Ureaseaktivität als auch die Nitrifikationsrate wurden wirksam reduziert. Gleichzeitig ergaben sich keine Hinweise auf unbeabsichtigte negative Auswirkungen der untersuchten Hemmstoffe auf das Bodenmikrobiom oder die Bodenfunktionen.
Da sich die Untersuchungen auf kurzfristige Effekte konzentrierten, lassen sich daraus jedoch keine Aussagen über mögliche Langzeitwirkungen ableiten. Um potenzielle ökologische Auswirkungen auf die Bodengesundheit langfristig bewerten und sicher ausschließen zu können, sind daher weiterführende Langzeitstudien erforderlich.
Mit seinem Forschungsansatz leistet das Vorhaben UNITI einen wichtigen Beitrag zu den Zielen des BMLEH, die Bodenfruchtbarkeit langfristig zu erhalten und den Eintrag von Schadstoffen in die Umwelt zu reduzieren. Das Projekt unterstützt damit die Umsetzung des Handlungsfeldes "Düngung" der Ackerbaustrategie 2035. Dieses sieht Maßnahmen zur Steigerung der Düngeeffizienz sowie zur Verringerung von Nährstoffüberschüssen und schädlichen Umwelteinträgen – insbesondere durch Treibhausgasemissionen und Nährstoffauswaschung – vor. Neben dem Bundesprogramm Nährstoffmanagement und dem Aufbau eines bundesweiten Früherkennungssystems für Nitrateinträge in das Grundwasser ist die Intensivierung der Forschung zum Stickstoffkreislauf ein wichtiger Baustein.
Das Forschungsvorhaben UNITI wurde von der RWTH Aachen durchgeführt. Es begann am 1. Januar 2023 und wurde am 31. Dezember 2024 erfolgreich abgeschlossen.
Der Abschlussbericht ist hier Abschlussbericht UNITI (PDF, 3 MB, Nicht barrierefrei) abrufbar.
