Zukunftsweisende Plattform für intelligenteres Nährstoffmanagement
Nährstoffe sind für die Landwirtschaft unverzichtbar. Mit ihnen effektiv umzugehen, bleibt jedoch eine der größten landwirtschaftlichen Herausforderungen. Werden zu wenig davon verwendet, leiden die Erträge darunter. Kommen zu große Mengen zum Einsatz, breiten sie sich mit unerwünschten Folgen in Gewässer, Böden und die Atmosphäre aus. Um Umweltbelastung und Nährstoffverluste ohne Beeinträchtigung der Produktivität zu verringern, hat das Team des EU-finanzierten Projekts NutriBudget(öffnet in neuem Fenster) eine integrierte Nährstoffmanagementplattform entwickelt, die sich an Landwirtschaftsbetriebe, Beratungsgremien und Verantwortliche der Politik richtet. „Die NutriPlatform ist das erste Instrument seiner Art, da es verschiedene Interessengruppen dabei unterstützt, fundierte Entscheidungen zur Verbesserung des Nährstoffmanagements zu treffen – vom betrieblichen und regionalen Bereich bis hin zur EU-Ebene“, erklärt die wissenschaftliche Koordinatorin des Projekts, Ivona Sigurnjak.
Digitale Plattform für nachhaltiges Nährstoffmanagement
Die NutriPlatform funktioniert wie ein Dashboard und präsentiert den Nutzerinnen und Nutzern wichtige Leistungsindikatoren, die sogenannten NutriKPI, mit denen die Leistung eines landwirtschaftlichen Betriebs hinsichtlich der Kohlenstoffbindung und der Nährstoffbilanz, dem Gleichgewicht zwischen Nährstoffzufuhr und -abgang, bewertet wird. Diese Indikatoren zeigen, inwieweit die aktuelle Entwicklung den fünf Zielstellungen entspricht, die im Rahmen des Null-Schadstoff-Aktionsplans(öffnet in neuem Fenster) der EU und der Strategie „Vom Hof auf den Tisch“ festgelegt wurden: pflanzliche Erzeugung, Bodengesundheit, Wasserqualität, Klima und biologische Vielfalt. Auf der Grundlage dieser Bewertung stützt sich die Plattform auf einen Katalog von Minderungsmaßnahmen, um standortspezifische Empfehlungen auszusprechen. Der Katalog umfasst gegenwärtig 25 agronomische Maßnahmen und soll auf mindestens fünfzig erweitert werden. Diese Maßnahmen dienen der Kohlenstoffbindung, der Nährstoffrückgewinnung und einem effizienteren Düngemitteleinsatz, einschließlich biobasierter Düngemittel. Was die NutriPlatform auszeichnet, sind ihre zugrunde liegenden Modelle, die auf früheren EU-finanzierten Forschungsvorhaben aufbauen. Während bei den meisten existierenden Instrumenten ein oder zwei Nährstoffe wie Stickstoff und Kohlenstoff im Mittelpunkt stehen, erfassen die NutriModels zehn Elemente gleichzeitig, die für die Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft von Bedeutung sind, darunter Phosphor, Kalium, Schwefel und Spurenelemente wie Kupfer und Zink. Die Modelle beruhen auf einem ganzheitlichen und datengestützten Ansatz und dienen der Analyse der Wechselwirkungen innerhalb des landwirtschaftlichen Systems. „Der Kreislauf von Kohlenstoff und Nährstoffen ist über Boden, Wasser, Luft, Pflanzen und Tiere dynamisch miteinander verknüpft“, erläutert Sigurnjak. Die Plattform gestattet es regionalen Behörden und Verantwortlichen der Politik außerdem, Wege zu einem nachhaltigeren Nährstoffmanagement und zu kreislauforientierten wirtschaftlichen Strategien zu erkunden. Die Nutzenden können die Auswirkungen bestimmter agronomischer Praktiken simulieren und evaluieren, wie sich verschiedene Maßnahmen auf Umweltziele und die Nährstoffbilanz auswirken.
Von Feldversuchen bis zu Strategien für biobasierte Düngemittel
In Pilotvorhaben in fünf europäischen Regionen bestätigte sich, dass die Herausforderungen beim Nährstoffmanagement je nach Klima, Bodentyp und Anbausystemen sehr unterschiedlich ausfallen. In Gebieten mit intensiver Produktion und Nährstoffüberschüssen liegt der Schwerpunkt auf der Verringerung von Umweltschäden und der Verbesserung der Stickstoffnutzungseffizienz. In Regionen, in denen Nährstoffe eher knapp sind, besteht die Herausforderung nicht einfach darin, den Einsatz von Düngemitteln zu verstärken, sondern sicherzustellen, dass sich dies auch in höheren Ernteerträgen niederschlägt. Sigurnjak stellt dazu fest: „Bei der Nährstoffbewirtschaftung kann nicht in der gesamten EU nach einem einheitlichen Ansatz vorgegangen werden.“ Im Rahmen seiner Minderungsmaßnahmen fördert das Team von NutriBudget den Einsatz biobasierter Düngemittel, bei denen Nährstoffe aus organischen Abfallströmen zurückgewonnen und wiederverwertet werden. In projekteigenen Ko-Kreations-Workshops stellte das Projektteam Ergebnisse aus Feldversuchen mit diesen Düngemitteln vor und leistete einen Beitrag zu Diskussionen rund um politische Themen. NutriBudget trägt zudem zur breiter angelegten Einführung dieser Verfahren in der EU bei, einschließlich der Verwertung von aus Dung zurückgewonnenem Stickstoff (RENURE)(öffnet in neuem Fenster). Um den großmaßstäblichen Einsatz zu unterstützen, wurde die NutriPlatform derart konzipiert, dass sie sich in vorhandene Beratungs- und Landwirtschaftsbetriebsmanagementsysteme integrieren lässt, wobei der Quellcode öffentlich zugänglich sein wird. Neben diesen Bemühungen wurden projektintern wichtige technische Erkenntnisse erarbeitet, darunter Algorithmen zur Evaluierung von Minderungsmaßnahmen und zur Erkennung von Zwischenfrüchten aus dem Weltraum. Das Konsortium geht davon aus, dass Aktivitäten in der Öffentlichkeitsarbeit und Partnerschaften dazu beitragen werden, dass die Plattform europaweit mindestens 40 000 Landwirtinnen und Landwirte erreicht.