Verminderung der Stickstoffumweltauswirkungen bei Intensiv-Gewächshaus-Gemüseproduktionssystemen in Shandong, China (NIVEP)

• Antragsteller: Professor Dr. Klaus Butterbach-Bahl
• Fachliche Zuordnung: Ökologie der Landnutzung ; Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391878289

Ca. 1/3 des in China konsumierten Gemüses wird bei Kleinbauern in so genannten Solar Gewächshäusern produziert. Wesentlich Problem hierbei ist die Überdüngung, gerade auch mit Stickstoffdüngern. Überwiegend und nicht als Ausnahme setzen Kleinbauern mehr als 2000 kg N Dünger pro Hektar und Jahr bei zwei Anbauperioden ein. Durch diesen Übereinsatz von Dünger aber auch Pestizide, Fungiziden etc. sind gewaltige Umweltprobleme entstanden: Bodenversauerung und Versalzung, Degradierung von Kernbodenökologischen Funktionen, verstärktes Auftreten von Pathogenen, Akkumulation von Fungiziden, Pestiziden und Nitraten in Oberböden und Unterböden, Nitratkontamination des Grundwassers und verstärkte Austräge des Treibhausgases N2O in die Atmosphäre. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Charakterisierung und Quantifizierung von pflanzlichen bzw. mikrobiellen Prozessen der N Aufnahme, Immobilisierung und Freisetzung von unterschiedlich bewirtschafteten Solar Gewächshäusern im Vergleich zu konventionell bewirtschafteten Ackerflächen. Übergeordnet sollen realistische Managementoptionen erarbeitet werden die eine Bodenrestoration erlauben und gleichzeitig zu einer Minimierung der Auswaschungs- und gasförmigen Verluste von intensiv bewirtschafteten Gewächshausböden für den Gemüseanbau führen. Basierend auf diesen Projektzielen wurden folgende Teilziele definiert: 1) Quantifizierung der zeitlichen Dynamik von Änderungen der C- und N-Vorräten des Oberbodens (0 bis1 m) und Unterbodens (1 bis 3 m Bodentiefe) unter Nutzung eines Chronosequenzansatzes; 2) Quantifizierung von Änderung von aktuellen und potentiellen Denitrifikationsraten entlang von Bodenprofilen; 3) Bewertung der Effektivität der anaeroben Boden-Infestation-Technik und von DOC Injektionen in Unterböden zur Entfernung von Nitratakkumulationen in Ober- und Unterböden. Hierbei wird zudem der Verbleib und der Beitrag des im Unterboden gebildeten N2O zu Boden-Atmosphäre N2O Flüssen bestimmt. 4) Idenitfikation des Potentials verschiedener Bodenrestorationsmaßnahmen und Gewächshausboden Management Methoden wie Addition und Einarbeitung von Biochar und/ oder Stroh sowie Tropfen Fertigation auf Bodenfruchtbarkeit, Gemüseproduktion, Stickstoffnutzungseffizienz (NUE) sowie gasförmige und hydrologische N-Verluste

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartner: Professor Dr. Shan Lin; Privatdozent Dr. Jingguo Wang