Vergleichende Untersuchungen zur Pflanzenverfügbarkeit von Phosphat aus verschiedenen P‐Recycling‐Produkten im Keimpflanzenversuch

Die Weltreserven an Rohphosphaten hoher Qualitat und moderater Abbaukosten reichen noch fur ca. 90 Jahre. Daraus leitet sich die Notwendigkeit des Phosphat (P)-Recyclings aus P-haltigen Abfallen ab. In Deutschland fallen jahrlich 2,4 × 106 t Trockenmasse Klarschlamm und uber 600.000 t Abfalle tierischen Ursprungs an. Mit dem daraus recycelten P konnte der groste Teil der bisherigen P-Mineraldunger ersetzt werden. Verlassliche Daten uber die Pflanzenverfugbarkeit des P liegen fur viele Produkte des P-Recyclings jedoch noch nicht vor. In einem 21-tagigen Keimpflanzenversuch (Applikation von 20 mg P (300 g Quarzsand)–1 in 10 cm × 10 cm × 6 cm grosen Plastikgefasen; Aussaat von 100 Roggenkornern; Einstellung auf 65% der max. Wasserkapazitat) wurden daher 26 P-Verbindungen uberpruft (u. a. verschiedene Calcium-, Magnesium, Eisen-, Aluminium-, Ammonium- bzw. Magnesium-Ammonium-Phosphate, Thomasphosphate). Als Kontrolle wurde eine Variante ohne P-Gabe eingesetzt. Die Netto-P-Aufnahme (P-Menge in Sprossen und Wurzeln minus P-Menge in den Kontrollpflanzen) ergab Auskunft uber die P-Verfugbarkeit fur die Pflanzen. Die P-Aufnahme aus den Ca-Phosphaten sank erwartungsgemas vom primaren Ca-Phosphat (als Referenz gleich 100 % gesetzt) bis zum Ca-Apatit auf 10 %. Aus primarem, sekundarem und tertiarem Mg-Phosphat wurden P-Mengen ahnlich denen aus dem primaren Ca-Phosphat aufgenommen. Das gleiche galt fur die P-Aufnahme aus Ammonium-Phosphat und Magnesium-Ammonium-Phosphat (Struvit). Thomasphosphate und Sinterphosphate zeigten nur etwa 42 bis 65 % der P-Verfugbarkeit von primarem Ca-Phosphat. Insbesondere Fe-Phosphat versagte vollig als P-Quelle. Als agronomisch interessante P-Recyclingprodukte erwiesen sich die Magnesium- sowie die Magnesium-Ammonium-Phosphate. Zur weiteren Absicherung dieser Ergebnisse mussen diese Produkte in verschiedenen Boden sowohl in Gefas- als auch Feldversuchen uberpruft werden. Plant availability of P from recycling products and phosphate fertilizers in a growth-chamber trial with rye seedlings The world reserves of high-quality rock phosphates, which can be mined with moderate costs, will last for approximately the next 90 years. It is therefore necessary to recycle P from P-containing waste-products. In Germany, 2.4 × 106 tons (dry weight) of sewage sludge and more than 600.000 tons of meat and bone meal arise yearly. Recycled phosphate from these products could be used to replace the majority of the currently used P-mineral fertilizers. However, reliable data on the plant availability of P from such recycling products are rare. A 21-day growth-chamber trial was conducted (application of 20 mg P (300 g quartz sand)–1; 100 rye seeds; soil moisture at 65% max. water-holding capacity) with 26 P compounds (e.g., several calcium, magnesium, iron, aluminum, ammonium, and magnesium-ammonium phosphates) and a control treatment without P application. Net–P uptake (P in shoots and roots minus P in the control plant) was calculated to assess P availability for the plants. As expected, P uptake for calcium phosphates decreased by 90% from the primary calcium phosphate (which was used as reference) to Ca apatite. Phosphorus uptake from primary, secondary, and tertiary magnesium phosphates was similar to that of primary calcium phosphate. The same was found for the P uptake from ammonium phosphate and magnesium-ammonium phosphates (struvite). The P availability of basic slag (Thomasphosphate) and thermophosphate (Rhenania phosphate) ranged from 42% to 65% compared to primary calcium phosphate. Very low or even no P availability was obtained for products containing P after precipitation with iron. Both magnesium phosphate and magnesium-ammonium phosphate proved to be agronomically interesting P-recycling products. However, to get further confirmation for these preliminary results, products have to be tested in pot and field experiments using different soils.