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Bei der CULTAN-Düngung wird Stickstoff als Ammoniumlösung in den Boden injiziert. Mehrjährige Versuche von Agroscope zeigen, dass das Verfahren die Stickstoffauswaschung um durchschnittlich 38 % reduziert, ohne die Erträge zu beeinträchtigen.
Beim CULTAN-Verfahren (Controlled Uptake Long Term Ammonium Nutrition) wird Stickstoff in Form einer Ammoniumdüngerlösung bei Vegetationsbeginn in den Wurzelbereich der Pflanzen gespritzt. Ammonium wird im Gegensatz zu Nitrat, das bei der herkömmlichen Düngung dominiert, weniger ausgewaschen.
Agroscope hat das CULTAN-Verfahren in einem 12-jährigen Lysimeter Experiment und einem dreijährigen Feldversuch getestet. Ziel war es zu prüfen, ob CULTAN zu einer geringeren Stickstoffauswaschung bei gleichbleibenden Erträgen im Ackerbau unter Schweizer Bedingungen beitragen kann. Als Vergleich diente eine Oberflächendüngung mit granuliertem Ammonsalpeter.
Geringere Stickstoff-Auswaschung bei gleichbleibendem Ertrag
Die Versuche ergaben, dass die Stickstoffauswaschung über alle Jahre und Kulturen hinweg im Durchschnitt um 38 % geringer war als bei der konventionellen, oberirdisch ausgebrachten Düngung. CULTAN wirkte sich dabei nicht negativ auf die Erträge aus. Das Verfahren ermöglicht also eine effizientere Nutzung des Düngerstickstoffs und bietet sich damit als ergänzende Massnahme insbesondere für Gebiete an, in denen die Stickstoffauswaschung ins Grundwasser reduziert werden muss oder die Stickstoffdüngung aus anderen Gründen limitiert ist.
Zeitpunkt und Vorgehen der CULTAN-Düngung an Kulturen, Boden und Klima anpassen
Die Versuche zeigten aber auch, dass der Zeitpunkt und die Tiefe der CULTAN-Düngung an den Stoffwechsel der Kultur und die Bedingungen von Boden und Klima angepasst werden sollten. So war das Ammonium-Depot unter Winterweizen zu schnell erschöpft. Bei Raps und Zuckerrüben wiederum führte eine spätere Anwendung von CULTAN im Vergleich zur früheren Düngung zu relativ höheren Erträgen. Weitere Studien sind jedoch nötig, um die optimale Vorgehensweise der CULTAN-Düngung bei den einzelnen Kulturen und Umweltbedingungen zu bestimmen.
Chance für einen nachhaltigeren Einsatz von Stickstoffdüngern
Neben der verminderten Auswaschung von Nitrat könnte die CULTAN-Düngung weitere wirtschaftliche und ökologische Vorteile haben:
- Die Versuche deuten darauf hin, dass CULTAN dank hoher Stickstoffeffizienz auch mit geringeren Stickstoff-Mengen zuverlässige Erträge liefert.
- Die Düngerlösung für CULTAN kann auch aus recyceltem Ammonium aus Abwässern aber auch Gülle und Gärresten hergestellt werden. In der Schweiz produzieren bereits einige Kläranlagen einen flüssigen Ammoniumsulfatdünger, der frei von Schwermetallen und anderen Schadstoffen ist. Damit könnte CULTAN dazu beitragen, den Stickstoffkreislauf zu schliessen.
Fazit
- Unter CULTAN war die Stickstoffauswaschung über alle Kulturen und Jahre 38 % tiefer als bei konventioneller Düngung.
- Mit der CULTAN-Düngung können Ertragsverluste bei gleichzeitig reduziertem Stickstoffeinsatz vermieden werden.
- Zeitpunkt und Vorgehen der CULTAN-Düngung müssen an den Stoffwechsel der Kultur und die Bedingungen von Boden und Klima angepasst werden.
- Die Düngerlösung für CULTAN kann aus recyceltem Ammonium aus Abwässern, Gülle und Gärresten hergestellt werden. Dadurch könnte das Verfahren dazu beitragen, den Stickstoffkreislauf zu schliessen.