VP4: N2O-Emissionen aus NOcsPS-Beständen: Einfluss von Fruchtart und Treibhausgas-Minderungsstrategien (Nitrifikationsinhibitor und Tiefenablage) bei der N-Düngung

Kurz erklärt

Was?

Unsere Forschungsgruppe beschäftigt sich mit der Erfassung der Treibhausgasemissionen von NOcsPS-Anbausystemen und den potentiellen Einsparmöglichkeiten durch verschiedene Tiefenablagen der Düngemittel und den Einsatz von Nitrifikationsinhibitoren.

Warum?

Besonders Lachgasemissionen (N2O) aus dem Anbau landwirtschaftlicher Kulturen, tragen aufgrund des hohen spezifischen Treibhauspotentials zu einem hohen Teil der Treibhausgasemissionen bei. Somit kommt der N2O-Emission auf Feldebene eine maßgebliche Bedeutung bei der Bewertung der Klimawirkung von Anbausystemen zu.

Wie?

Neben der Bewertung der Treibhauswirkung durch Ermittlung kulturspezifischer Emissionsfaktoren der NOcsPS-Anbausysteme, wird ein Schwerpunkt der Messungen auf der Identifizierung von Strategien zur Minderung der düngungsinduzierten N2O-Emissionen liegen. In diesem Zusammenhang soll der Einsatz von Nitrifikationsinhibitoren diskutiert und quantitativ erfasst werden.

 

Fg. Düngung und Bodenstoffhaushalt (340i)

Fruwirthstraße 20
70599 Stuttgart

in Planung

 

 

Teilprojektteam

Prof. Dr. Torsten Müller
Teilprojekt Leiter

Prof. Dr. Torsten Müller

Dr. Reiner Ruser
Postdoc

Dr. Reiner Ruser

Stand der Wissenschaft sowie Problemstellung

Lachgasemissionen können bis zu 80% der gesamten Treibhausgasemissionen im Pflanzenbau ausmachen. Die N2O-Freisetzung steigt in der Regel mit zunehmender Verfügbarkeit der Substrate (mineralischer N) für die mikrobielle N2O-Bildung in Böden. Deshalb emittieren gedüngte Böden mehr N2O als ungedüngte Böden. Aufgrund unterschiedlicher Düngungszeitpunkte und Teilgabenmengen der NOcsPS-Fruchtarten, ist zu erwarten, dass sich auch die annuellen N2O-Emissionen und die daraus abgeleiteten Emissionsfaktoren (EF) fruchtartspezifisch unterscheiden.

Aus bisherigen ersten Datenerhebungen ergab sich im Vergleich zu Standard-Emissionsfaktoren (wie z.B. nach IPCC: 1,0%) für die düngungsinduzierte N2O-Emission beim NOcsPS-Weizen ein geringerer EF. Allerdings erfolgte die Datenerhebung dazu in einem sehr trockenen Jahr mit sehr geringen N2O-Emissionen und der EF der konventionellen Behandlung war ebenfalls geringer als der IPCC-Faktor.

Für genauere Berechnungen von Life-Cycle-Analysen bedarf es zur Bewertung der Treibhauswirksamkeit von NOcsPS-Anbausystemen deshalb vor Ort gemessene und wenn möglich kulturartspezifische EF.

Der Einsatz von Nitrifikationsinhibitoren (NI) kann standort- und Inhibitor-spezifisch variieren Ein Minderungspotential von ca. 35% erscheint nach Ruser & Schulz (2015) aber realistisch. Im Zusammenhang mit verschiedenen Ablagetiefen bei der N-Düngung ist weiteres Einsparpotential bei größerer Ablagetiefe zu erwarten.

Ziel und Gegenstand des Forschungsvorhabens

Ein Ziel des Projekts ist es, Emissionsfaktoren für ausgewählte Furchtarten der NOcsPS-Fruchtfolge zu ermitteln und diese in die Berechnung der Treibhauswirkung von NOcsPS-Systemen einzubringen. Ein weiteres Ziel ist die Identifizierung von N2O-Minderungsstrategien. Dabei soll der Einsatz eines Nitrifikationsinhibitors bzw. eine Tiefenablage des N-Düngers evaluiert werden.

Beschreibung Arbeitsprogramm und erwartete Ergebnisse

Chamber Methode ermittelt. Diese werden durch Ereignis-bezogene Messungen (z.B. nach Düngung) ergänzt. Die aus den Messungen abgeleiteten Emissionsfaktoren aus WP1 und WP2  werden an die VP 13–15 für weitere Analysen und Modellierungen weitergegeben.

WP1: Bestimmung von fruchtartspezifischen Emissionsfaktoren ausgewählter NOcsPS-Kulturen

  • Wiederholung der  Messungen zur Quantifizierung der annuellen N2O-Emission aus Winterweizen 2026
  • Messungen in Kartoffeln, Mais, und Gemüse 2026 und 2027

WP2: Evaluierung von N2O-Minderungsstrategien

  • Überprüfen der Wirkung eines Nitrifikationsinhibitors bei Winterweizen und Gemüse sowie der Tiefenablage der N-Dünger bei Mais und Kartoffeln 2026 und 2027
  • Quantifizierung möglicher Treibhausgasminderung aus den Ergebnissen.