Düngemittel beeinflussen die Aktivität des Bodenlebens

Das Bodenleben wird weitgehend durch die Menge an organischer Substanz, die Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens bestimmt. Darüber hinaus hängt die Aktivität des Bodenlebens auch von der Verfügbarkeit von Nährstoffen ab.

Die Verfügbarkeit von Nährstoffen kann die Aktivität des Bodenlebens und den Abbau organischer Substanz einschränken. Ein Beispiel hierfür ist der Abbau von Stroh. Stroh besitzt ein weites C:N-Verhältnis, enthält also viel Kohlenstoff im Verhältnis zu wenig Stickstoff. Daher benötigen Mikroorganismen Stickstoff aus der Umgebung, um das Stroh abzubauen. Ist der Stickstoff vorhanden, wird er bei der Umsetzung des Strohs vorübergehend fixiert. Fehlt dieser Stickstoff, werden die Aktivität des Bodenlebens und der Strohabbau gehemmt.

Mineralstoffe und Bodenleben

Durch den Düngereinsatz wird der Salzgehalt des Bodens unmittelbar nach der Ausbringung erhöht. Das gilt nicht nur für mineralische, sondern auch für organische Dünger. Bestimmte mikrobielle Umsetzungsprozesse im Boden können dadurch unmittelbar nach der Düngung gehemmt werden. Dieser Effekt ist jedoch in der Regel nur vorübergehend.

Der Anstieg des Salzgehaltes und die damit verbundene Wirkung der Gülleausbringung auf das Bodenleben hängt von verschiedenen Faktoren ab:

• Höhe der N-Gabe
• verwendeter Mineraldünger
• Bodenart
• Feuchtigkeitsgehalt
• Pufferkapazität des Bodens
• Zeitraum nach der Ausbringung.

Das bekannteste Beispiel ist die vorübergehende Hemmung der mikrobiellen Nitrifikation bei der lokalen Anwendung von Düngemitteln auf Ammonium-Basis, z. B. bei der Reihendüngung mit schwefelsaurem Ammoniak. Da die Nitrifikation vorübergehend gehemmt wird, verbleibt der Stickstoff länger in der Ammoniumform und wird weniger wahrscheinlich als Nitrat ausgewaschen. Diese Hemmung hält höchstens einige Wochen an.

Regenwürmer und Tauwürmer

Indirekt wirken sich Düngemittel positiv auf das Bodenleben aus. Aus der wissenschaftlichen Literatur geht hervor, dass der Einsatz von Mineraldüngern die Regenwurm- und Tauwurmpopulationen begünstigt, indem er das Pflanzenwachstum und damit die Menge an organischer Substanz fördert, die den Bodenlebewesen als Nahrung dient.

pH-Wert und Bodenleben

Düngemittel mit versauernder Wirkung können die Aktivität des Bodenlebens hemmen, da der optimale pH-Wert häufig bei 6-7 liegt. Die Hemmung des Bodenlebens hängt ab von:

• versauernde Wirkung des betreffenden Düngemittels
• tatsächlicher pH-Wert des Bodens
• Speicherkapazität des Bodens.

Ammoniumhaltige Düngemittel wirken in der Regel versauernd und führen bei längerer Anwendung insbesondere auf kalkarmen Sandböden mit geringer Pufferkapazität zu einer deutlichen Absenkung des pH-Wertes. Dies kann z.B. zu einer Hemmung der Nitrifikation führen.

Die Anwendung von Harnstoff führt zu einem vorübergehenden Anstieg des pH-Wertes, der eine Verflüchtigung des Ammoniaks bewirkt. Danach sinkt der pH-Wert wieder.

Das Ausmaß der Ammoniakverflüchtigung hängt ab von:

• Form des Mineraldüngers (Granulat oder flüssig)
• Korngröße
• pH-Pufferkapazität des Bodens
• Niederschlag
• Temperatur

Der N-Verlust durch Ammoniak-Verflüchtigung beträgt bei Harnstoff durchschnittlich etwa 8-15 %, bei Kalkammonsalpeter (KAS) dagegen maximal 2 %.

Nitrifikations- und Urease-Hemmstoffe

Es gibt auch Düngemittel mit Zusätzen, die die Aktivität des Bodenlebens hemmen. Es werden zwei Arten von Hemmstoffen unterschieden: Nitrifikations- und Urease-Hemmer.

Nitrifikationshemmer werden eingesetzt, um die Umwandlung von Ammonium in Nitrat durch nitrifizierende Bakterien der Gattungen Nitrosomonas spp. oder Nitrobacter spp. zu hemmen. Dabei wird das Enzym Ammonium-Monooxygenase gehemmt. Die bekanntesten Nitrifikationshemmer sind DCD (Dicyandiamid) und DMPP (3,4-Dimethylpyrazolphosphat). Durch die Hemmung der Umwandlung von Ammonium in Nitrat für mehrere Wochen nach der Düngung kann die Stickstoff-Auswaschung während einer feuchten und kalten Periode nach der Düngung verhindert werden.

Urease-Inhibitoren verlangsamen die Umwandlung von Harnstoff zu Ammonium durch das Enzym Urease. Dadurch kann die Verflüchtigung von Ammoniak verringert werden. Die Verzögerung ist unter anderem abhängig vom eingesetzten Produkt und kann mehrere Tage bis mehrere Wochen betragen.

Quelle: Zhenping et al., 1991; vergelijk PPDA en NBPT, Zerulla, 2000