Ureasehemmstoffauswirkung im Grundwasser | 2020-13

Ureasehemmstoff im Dünger

Entsprechend der Fassung der Düngeverordnung vom 26. Mai 2017 darf Harnstoff als Düngemittel ab dem 1. Februar 2020 zur Düngung nur noch aufgebracht werden, soweit ihm ein Ureasehemmstoff zugegeben ist oder unverzüglich, jedoch spätestens innerhalb von vier Stunden nach der Aufbringung eingearbeitet wird. Hierfür sind laut der Düngemittelverordnung vom 05. Dezember 2012 zwei Stoffe bzw. Stoffgemische zugelassen. Informationen zur Wechselwirkung mit der Mikrobiologie sowie zum Abbau- oder Verlagerungsverhalten der einzelnen Ureasehemmstoffe waren bislang nur unzureichend dokumentiert. Um diese Wissenslücke zu schließen, wurden im Rahmen des Projekts Versuche im Feld- und Labormaßstab durchgeführt.

Welche Versuche wurden durchgeführt?

Im Feld wurden in zwei Wasserschutzgebieten Bodenproben von Ackerflächen entnommen, die mit Harnstoff mit und ohne Ureasehemmstoff gedüngt wurden. Diese Proben wurden hinsichtlich summarischer mikrobiologischer Parameter (Kulturverfahren) und auf Ureasehemmstoffe untersucht. Parallel wurden in Lysimeterversuchen im Labor unterschiedliche Ureasehemmstoffe bei gleichen Bedingungen eingesetzt. Dabei wurde das anfallende Sickerwasser auf die eingesetzten Ureasehemmstoffe und die entsprechenden mikrobiologischen Parameter analysiert.

Was waren die Ziele des Projekts?

Ziel war es, die Wechselwirkungen zwischen Ureasehemmstoffen und Mikrobiologie näher zu charakterisieren. Des Weiteren sollte die generelle Beimischung geprüft und Empfehlungen zur Auswahl eines geeigneten Ureasehemmstoffes mit möglichst geringer Grundwassergefährdung gegeben werden. Die aussagekräftigsten Parameter zur Standorteinschätzung sollten identifiziert und daraus eine übertragbare Monitoringstrategie abgeleitet werden. Diese Betrachtungen beinhalten neben den Auswirkungen der betrachteten Ureasehemmstoffe auf die Mikrobiologie und dem Abbau der Stoffe durch Mikroorganismen auch die Bewertung einer möglichen Reduzierung klimarelevanter Gase.

Drei wesentliche Erkenntnisse aus dem Projekt

• Nach Zugabe des stabilisierten Düngers im Feld und in den Lysimetern sowie nach Zugabe der Ureasehemmstoffe 2-NPT und NBPT in Mikrokosmen, konnte im Vergleich zu Kontrollversuchen ohne Hemmstoffe keine signifikante Beeinflussung der Mikrobiologie anhand der mikrobiologischen und molekularbiologischen Parameter nachgewiesen werden. Die dotierten Ureasehemmstoffe 2-NPT und NBPT lagen in den Mikrokosmen nach 50-150 Tagen immer noch über der Bestimmungsgrenze.
• Für den Ureasehemmstoff 2-NPT wurde eine Verlagerung aus dem Oberboden in den Unterboden teils in den Feld- und den Lysimeteruntersuchungen beobachtet. Es kann derzeit nicht ausgeschlossen werden, dass Metaboliten der Ureasehemmstoffe gebildet werden, die aus dem Oberboden in tiefere Bereiche verlagert werden können.
• Es wird empfohlen, entsprechende Düngemittel (mit Inhibitoren) nicht großflächig in einem Wassereinzugsgebiet einzusetzen. Die Reduzierung der Emissionen von Ammoniak, kann auch auf anderen Wegen erreicht werden. Die Anwendung der Depotdüngung oder die sofortige Einarbeitung von Harnstoffdünger oder die Anwendung alternativer Dünger sollten nach derzeitigem Kenntnisstand bevorzugt werden.