In einer von der Universität Aarhus geleiteten Zusammenarbeit haben Forscher zwei Jahre lang Lachgasemissionen an vier verschiedenen Standorten in Dänemark gemessen, wo repräsentative Fruchtfolgen festgelegt wurden, um einen realistischen Kontext für die Messungen bereitzustellen.
Das Experiment umfasste eine Fruchtfolge mit Milchproduktion in Westdänemark, eine Fruchtfolge mit Milchproduktion in Südwestdänemark, eine Fruchtfolge mit Schweineproduktion in Südwestdänemark und eine Fruchtfolge mit Pflanzenproduktion in Ostdänemark.
Die vier Standorte weisen alle einen für Nordeuropa typischen niedrigen Tongehalt im Boden auf, während die Niederschläge von Standort zu Standort und zwischen den beiden Jahren 2020 und 2021 erheblich schwankten.
Synthetische und organische Düngemittel für Sommergerste
Sommergerste war Teil aller Fruchtfolgen, und hier wurden drei kommerzielle Düngemittel (NS, NPK und UAN) und acht organische Düngemittel (drei Rindergülle, drei Schweinegülle und zwei Gärreste) in 1 m2 großen Teilparzellen an entweder zwei oder vier Standorten ausgebracht. An den verschiedenen Standorten wurden exakt die gleichen Düngemittel ausgebracht, um die Wechselwirkungen der örtlichen Bedingungen hinsichtlich Bodeneigenschaften und Niederschlag zu untersuchen. Um die Vergleichbarkeit zu gewährleisten, wurden an allen Standorten die gleichen Methoden zur Düngemittelausbringung, Messung und Datenanalyse angewendet.
„Unsere Parallelmessungen der Lachgasemissionen aus einer Reihe von Düngemitteln in Sommergerste konzentrierten sich auf die Frühlingsperiode. In der Fruchtfolge wurden die Lachgasemissionen jedoch in beiden Versuchsjahren das ganze Jahr über gemessen und diese Messungen durchgeführt.“ „Bestätigen Sie, dass die meisten durch die Frühjahrsdüngung verursachten Lachgasemissionen auftreten, bevor die Ernte den Boden von Stickstoff ‚entleert‘ hat“, sagt Professor Søren O. Petersen von der Abteilung für Agrarökologie der Universität Aarhus.
Mehr Aufmerksamkeit für Gülle
In den beiden Versuchsjahren waren die Lachgasemissionen aus Wirtschaftsdünger deutlich geringer als derzeit angenommen, während die Emissionen aus Schweine- und Rindergülle sowie Gärrückständen im Durchschnitt auf dem Niveau oder höher als bisher angenommen lagen. Dies deutet darauf hin, dass in Dänemark, wo 90 % der Gülle als Gülle verarbeitet wird, die Bemühungen zur Reduzierung der Lachgasemissionen aus Viehmist den größten Einfluss auf das Klima haben werden.
„Das Niveau schwankte je nach Standort und Jahr, aber wir stellten fest, dass die Lachgasemissionen aus Viehmist an jedem der vier Standorte im Durchschnitt höher waren als aus kommerziellem Dünger“, sagt Søren O. Petersen.
Die Ergebnisse weichen von den IPCC-Empfehlungen ab
Interessanterweise weichen die dänischen Ergebnisse von den neuesten Empfehlungen des IPCC (Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen) zu Lachgas-Emissionsfaktoren für feucht-gemäßigtes Klima ab. In den neuesten Leitlinien wird von synthetischen Düngemitteln mit höheren Lachgasemissionen gerechnet als von organischen Düngemitteln, einschließlich Tiermist und Gärresten. Dies basiert auf einer globalen Analyse experimenteller Ergebnisse.
„Beide Ergebnisse können durchaus richtig sein, da sie auf unterschiedlichen Datensätzen basieren. Das zeigt, wie wichtig Studien sind, die die örtlichen Gegebenheiten abbilden“, erklärt Søren O. Petersen.
In Dänemark dominieren Böden mit geringem Tongehalt, und fast der gesamte Viehdung liegt in flüssiger Form mit oder ohne Behandlung in Biogasanlagen vor. Diese Kombination bietet günstige Bedingungen für die Nitrifikation und Denitrifikation, die beiden mikrobiellen Prozesse, die zusammen die Bildung von Lachgas im Boden verursachen.
„Der Bodentyp ist wichtig, denn ein gut belüfteter Boden sorgt für gute Bedingungen für die Nitrifikation, bietet aber auch gute Bedingungen dafür, dass im und um den flüssigen organischen Dünger erzeugtes Lachgas in die Atmosphäre gelangt“, sagt Søren O. Petersen.
Im Vergleich dazu, erklärt er, wurden fast die Hälfte der in die globale Analyse einbezogenen Studien mit Festmist durchgeführt, bei dem das Risiko der Lachgasbildung geringer ist, da ein erheblicher Teil des Stickstoffs während der Lagerung verloren gehen kann und die Nettofreisetzung von Stickstoff dazu führt der Boden ist niedrig. Lehmigere Böden weisen zudem eine größere Tendenz zu einem schlechteren Luftaustausch auf und führen daher zu einem geringeren Risiko, dass Lachgas aus dem Boden austritt.
Der Artikel wird in der Zeitschrift veröffentlicht Landwirtschaft, Ökosysteme und Umwelt.
Mehr Informationen:
Søren O. Petersen et al., Höhere N2O-Emissionen aus organischen im Vergleich zu synthetischen N-Düngemitteln auf sandigen Böden in einem kühlen gemäßigten Klima, Landwirtschaft, Ökosysteme und Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.agee.2023.108718