Biologische Helfer

Weil der Nachschub für mineralische Dünger knapp und aufwendig herzustellen ist, sind Alternativen gefragt. Erste Lösungsansätze sind Alternativen auf Recycling-Basis. Zu diesen gehören kompostierter Haushaltsabfall, Aufbereitete Rückstände aus dem Abwasser, Aschen, Stallmist, Gülle, Abfallstoffe aus der Tierverwertung und Gärrückstände aus Biogasanlagen.

Getrockneter Klärschlamm kann als Dünger dienen. © Horst Bingemer/ iStock.com

Keine einfache Alternative

„Ein Problem besteht hier vor allem darin, dass die nötigen Nährstoffe in diesen Düngern häufig nicht durchgängig in ausreichender Menge vorhanden oder pflanzenverfügbar sind“, erklärt der Pflanzenphysiologe Günter Neumann von der Universität Hohenheim. „Sie werden durch die Aktivität von Bodenorganismen erst langsam freigesetzt und können auch pflanzenschädliche Nebenwirkungen entwickeln.“

Es ist daher noch schwieriger als bei Mineraldüngern, die Düngung an den Bedarf während der Pflanzenentwicklung anzupassen. Auch das Risiko von Nährstoffverlusten ist groß. Dazu kommt, dass die lokal anfallenden Mengen solcher Recyclingprodukte den Bedarf in der Landwirtschaft unterschreiten, aber auch deutlich überschreiten können, was sich am Beispiel der mit der Gülleausbringung verbundenen Probleme eindrücklich zeigt.

Hinzu kommt, dass Dünger aus recycelten Abfällen unerwünschte Schadstoffe aufs Feld bringen können. Gerade im Klärschlamm wurden schon häufiger erhöhte Konzentrationen von Schwermetallen oder organischen Schadstoffen wie Organozinn oder Mineralölrückständen nachgewiesen.

Mikroben und Extrakte als biologische Helfer

Einen anderen Ansatz verfolgen deshalb Günter Neumann und sein Team. Sie setzen auf sogenannte Bioeffektoren. Dies sind Mikroorganismen wie zum Beispiel Bakterien und Pilze, aber auch bioaktive Substanzen aus organischen Extrakten, die die Pflanze bei der Aufnahme von Nährstoffen aus Boden und Dünger unterstützen.

Von symbiontischen Bakterien verursachte Wurzelknöllchen der Zaunwicke – durch sie kann die Pflanze Stickstoff binden. © Frank Vincentz / CC-by-sa 3.0

In der Natur geschieht dies beispielsweise über die Knöllchenbakterien an den Wurzeln der Hülsenfrüchte: Sie helfen den Pflanzen bei der Aufnahme von Stickstoff. Bisher allerdings sind diese mikrobiellen Helfer wählerisch: Die Wurzeln anderer Nutzpflanzen wie Getreide oder Mais besiedeln sie nicht. Deshalb muss man für diese Pflanzen auf andere Mikroben und bioaktive Substanzen zurückgreifen, die eine ähnlich wachstumsfördernde Wirkung entfalten – die Bioeffektoren.

Der große Vorteil: Weil die Pflanze die vorhandenen Ressourcen effektiver nutzt, wird weniger zusätzlicher Dünger benötigt. „An der Wurzel platziert können Bioeffektoren den Pflanzen helfen, durch Förderung des Wurzelwachstums oder durch Mobilisierungsprozesse leichter an die Düngernährstoffe heranzukommen und diese effizienter zu nutzen“, erklärt Neumann. „Dadurch muss weniger Dünger ausgebracht werden.“ Das gelte sowohl für organische als auch für Mineralstoffdünger.