Restphosphor im Boden als das fehlende Stück im globalen P-Krisen-Puzzle

Phosphor (P) ist eine endliche und schwundende Ressource. Die Debatte konzentriert sich auf die aktuelle Produktion und den Einsatz von Phosphatgestein, anstatt auf die benötigten P-Mengen in der Zukunft, um die Welt zu ernähren. Wir haben ein Zwei-Pool-Boden-P-Modell angewendet, um die historische Phosphoraufnahme von Kontinentalpflanzen in Abhängigkeit von P-Zufuhr aus Düngemitteln und Mist nachzubilden und die P-Anforderungen für die Pflanzenproduktion im Jahr 2050 zu schätzen. Das Hauptmerkmal ist die Berücksichtigung der Rolle des Restphosphors im Boden in der Pflanzenproduktion. Die Modellsimulationen passen genau zur historischen P-Aufnahme auf allen Kontinenten. Die kumulierten Zufuhrmengen von P-Düngemitteln und Mist für den Zeitraum 1965-2007 in Europa (1.115 kg . ha(-1) Ackerland) überstiegen erheblich die kumulierte P-Aufnahme durch Pflanzen (360 kg ha(-1)). Seit den 1980er Jahren wurden in weiten Teilen Europas die P-Düngemittelanwendungsraten gesenkt, und die Aufnahme steigt weiterhin aufgrund der Bereitstellung von pflanzenverfügbarem P aus dem Restphosphor-Pool des Bodens. Wir schätzen, dass zwischen 2008 und 2050 eine globale kumulierte P-Anwendung von 700-790 kg . ha(-1) Ackerland (insgesamt 1.070-1.200 Teragramm P) erforderlich ist, um die Pflanzenproduktion gemäß den verschiedenen Szenarien der Millennium Ecosystem Assessment zu erreichen (Alcamo J, Van Vuuren D, Cramer W (2006) Ökosysteme und menschliches Wohlbefinden: Szenarien, Band 2, S. 279-354). Wir schätzen, dass der durchschnittliche globale P-Düngemittelkonsum von derzeit 17,8 auf 16,8-20,8 Teragramm pro Jahr im Jahr 2050 geändert werden muss, was bis zu 50 % weniger ist als andere Schätzungen in der Literatur, die die Rolle des Restphosphors im Boden ignorieren.