Emissionen von N₂O und NO im Zusammenhang mit der Düngung mit Stickstoff in der intensiven Landwirtschaft und das Potenzial zur Minderung

Zusammenfassung. Erhöhungen der atmosphärischen Konzentrationen von Distickstoffoxid (N₂O) tragen zur globalen Erwärmung und zur Ozonzerstörung in der Stratosphäre bei. Stickstoffmonoxid (NO) ist eine Ursache für sauren Regen und Ozon in der Troposphäre. Der Einsatz von N-Düngemitteln in der Landwirtschaft hat direkte und indirekte Auswirkungen auf die Emissionen beider Gase, die aus mikrobieller Nitrifikation und Denitrifikation im Boden resultieren und die hauptsächlich durch Bodenfeuchtigkeit, mineralische N-Gehalte, Temperatur und labile organische Substanz kontrolliert werden. Die globale Emission von N₂O aus bewirtschafteten Flächen wird derzeit auf 3,5 TgN jährlich geschätzt, wovon 1,5 Tg direkt auf synthetische N-Dünger zurückgeführt werden, aus einer Gesamtmenge, die 1990 etwa 77 Tg N betrug. Dieser Betrag lag 150 % über dem Wert von 1970. Die gesamten durch Düngemittel induzierten Emissionen von NO liegen irgendwo im Bereich von 0,5 bis 5 Tg N. Mineralische N-Dünger können sowohl indirekte als auch direkte Quellen von N₂O- und NO-Emissionen sein, über die Ablagerung von volatilisiertem NH₃ auf natürlichen Ökosystemen und die Denitrifikation von ausgewaschenem Nitrat in Unterböden, Gewässern und Sedimenten. Der IPCC geht derzeit von einem N₂O-Emissionsfaktor von 1,25 ± 1,0 % des angewandten Düngemittel-N aus. Unterschiedliche Düngemitteltypen werden dabei nicht berücksichtigt, basierend auf der Annahme, dass Bodenbewirtschaftung und Anbaumethoden sowie unvorhersehbare Niederschlagsmengen wichtigere Variablen sind. Jüngste Ergebnisse zeigen jedoch erhebliche Reduzierungen der Emissionen aus Grünland, indem der Düngemitteltyp an die Umweltbedingungen angepasst wird, und in Ackerbausystemen durch den Einsatz von kontrolliert freisetzenden Düngemitteln und Nitrifikationshemmern. Auch eine bessere Abstimmung und Platzierung von N, die Anwendung der minimalen Menge an N zur Erreichung einer zufriedenstellenden Ernte und die Optimierung der physikalischen Bedingungen des Bodens, insbesondere die Vermeidung übermäßiger Feuchtigkeit und Verdichtung, würden voraussichtlich den durchschnittlichen Emissionsfaktor für N₂O senken. Einige dieser Anpassungen würden auch die NO-Emissionen reduzieren. Allerdings ist anzumerken, dass der zunehmende globale Düngemittelverbrauch wahrscheinlich zu einem Anstieg der Gesamtemissionen führen wird, selbst wenn diese Minderungspraktiken weit verbreitet angenommen werden.