Im Jahr 2006 brachte die Erklärung von Abuja Staaten der Afrikanischen Union zusammen, um gemeinsam eine Erhöhung des Einsatzes von Stickstoff (N) in Düngemitteln von 8 kg ha−1 auf 50 kg ha−1 bis 2015 zu empfehlen, um Subsahara-Afrika (SSA) dazu beizutragen Ernährungssuffizienz zu erreichen und Armut zu beseitigen und gleichzeitig die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern.
In einer kürzlich durchgeführten Feldstudie haben Forscher diese allgemeine Empfehlung, die immer noch danach strebt, in großem Umfang erfüllt zu werden, genauer untersucht, um die Folgen der Politik in Bezug auf die Verbesserung des Ertragspotenzials, die Aufrechterhaltung der Bodenfruchtbarkeit und die Optimierung des Düngemitteleinsatzes zu bewerten.
Die Studie, erschienen in Grenzen in nachhaltigen Ernährungssystemen, untersuchten vier Szenarien, die die N-Nutzungseffizienz für Business-as-usual (0 kg N ha-1) und 25 %, 50 % und 100 % der Abuja-Erklärung im Becken des Viktoriasees verglichen. Die Getreideproduktion innerhalb des Beckens wird von Kleinbauern dominiert, die größtenteils nicht in der Lage sind, optimale Mengen an N-Einträgen in ihre Anbausysteme einzubringen.
Die Mehrheit der Kleinbauern wendet aufgrund begrenzter Kaufkraft, unzureichender Beratungsdienste und schlechter Infrastruktur für den Zugang zu den Inputs immer noch weniger als 8 kg N ha−1 pro Jahr an.
Ein allgemeiner Mangel an Ressourcen und das Bewusstsein für ein angemessenes N-Management führen dazu, dass der größte Teil des N aus den begrenzten Mengen an Düngemittel, das ausgebracht wird, an die Umwelt verloren geht, anstatt von den Pflanzen aufgenommen zu werden. Infolgedessen tritt häufig eine chronische Erschöpfung der Boden-N-Fruchtbarkeit auf – ein Zustand, der oft als Bodennährstoffabbau bezeichnet wird.
Im Becken des Viktoriasees und in weiten Teilen SSAs stagnieren die Ernteerträge weiterhin. Die durchschnittlichen Getreideerträge in SSA bewegen sich immer noch um 1,5 t ha–1 oder weniger, obwohl Beweise für Ertragspotenziale von über 5 t ha–1 vorliegen. Ertragsstagnation ist besonders wichtig im Viktoriaseebecken, das 40 Millionen Menschen und eine der höchsten jährlichen Wachstumsraten (3,5 %) der Welt hat.
Um zu beurteilen, wie jedes der vier Szenarien bei der Bereitstellung einer angemessenen N-Versorgung von Mais funktionierte, verwendeten die Forscher einen weithin anerkannten Indikator für die N-Nutzungseffizienz, der als partielle N-Bilanz bezeichnet wird. Frühere Forschungen haben einen optimalen Bereich für partielle N-Gleichgewichte für Getreide zwischen 50 und 90 % ermittelt. Wenn die Werte diesen Bereich überschreiten, ist der ausgebrachte Gesamtstickstoff, entweder als Dünger oder als organischer Dünger, oft deutlich geringer als die Menge an Stickstoff, die durch die Pflanzen entfernt wird, was zu einer stetigen Erschöpfung der N-Reserven im Boden führt.
In dieser Studie überstiegen die partiellen N-Salden den optimalen Bereich in allen Szenarien, was einen chronisch unzureichenden N-Eintrag und ein erhöhtes Risiko einer N-Verarmung im Boden hervorhebt. Ein wichtiges Ergebnis der Studie ist der Beitrag des Autors zur Definition kritischer N-Grenzen für Lebensmittelproduktionssysteme im Becken durch die Definition von drei unterschiedlichen Zonen für einen sicheren (bodenerhaltenden) Betrieb, eine ineffiziente Nutzung des verfügbaren N und einen Bodenabbau.
Es wird der Schluss gezogen, dass eine kontinuierliche Bewegung in Richtung des Abuja-Ziels von 2006 für die N-Anwendung und darüber hinaus erforderlich ist, um die Nahrungsmittelversorgung und die optimale Nutzung der N-Düngemittelzufuhr zu unterstützen. Die Autoren erkennen an, dass Verbesserungen eine Herausforderung für die SSA bleiben können, es sei denn, Änderungen werden durch eine progressive Politik unterstützt.
„Unsere Studie soll dazu beitragen, die zukünftige Politik über die Änderungen des N-Managements zu informieren, die erforderlich sind, um angemessene Empfehlungen für Landwirte zu formulieren und die gewünschten Ziele für Nachhaltigkeit und regionale Ernährungssicherheit zu erreichen“, sagte Co-Autor Dr. James Mutegi, Senior Program Manager, African Institut für Pflanzenernährung.
Neben der Erhöhung der N-Ausbringungsrate weist die Studie auf eine stärkere Berücksichtigung vollständig integrierter Ansätze hin, die einen besseren Zugang zu neuen Technologien wie Düngemitteln mit kontrollierter Freisetzung und Nitrifikationshemmern sowie eine bessere Nutzung von verfügbarem Dünger, Kompost und recycelten Ernterückständen zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit unterstützen und Steigerung der Pflanzenproduktivität bei gleichzeitiger Optimierung der N-Nutzungseffizienz.
Ntinyari Winnie et al., Bewertung der Düngemittelerklärung von Abuja aus dem Jahr 2006 mit Schwerpunkt auf der Effizienz der Stickstoffnutzung zur Reduzierung von Ertragslücken in der Maisproduktion, Grenzen in nachhaltigen Ernährungssystemen (2022). DOI: 10.3389/fsufs.2021.758724
Bereitgestellt vom African Plant Nutrition Institute