Stoffkreisläufe und Düngung in der Ökologischen Landwirtschaft
In stabilen natürlichen Ökosystemen sind die Stoffkreisläufe weitgehend geschlossen. Humusabbau und Humusaufbau aus abgestorbenen Pflanzenteilen und Tierausscheidungen halten sich in etwa die Waage. Im ökologisch bewirtschafteten Betrieb wird versucht, Stoffkreisläufe zu schließen. Dies ist jedoch durch den Verkauf von pflanzlichen und tierischen Produkten nicht für alle Stoffkreisläufe im Betrieb möglich. So verstärkt z. B. die damit verknüpfte Abfuhr von Basen die langsam fortschreitende natürliche Bodenversauerung. Eine nachhaltige Bodenbewirtschaftung muss diesem Prozess durch regelmäßige Kalkung entgegenwirken. Unvermeidbare Nährstoffverluste können zum Teil auf natürlichem Wege durch die Verwitterung bodeneigener Minerale und durch biologische Stickstofffixierung ergänzt werden. Bio-Bauern fördern diese Prozesse, z. B. durch den Anbau von geeigneten Zwischenfrüchten. Diese werden zwischen zwei Hauptfrüchten angebaut und nicht geerntet. Stattdessen werden sie als Gründünger in den Boden eingearbeitet. Nährstoffe, die auf diesem Wege nicht ergänzt werden können, müssen bei Bedarf von außen zugeführt werden.
Leguminosen als natürliche Stickstoffquelle
Für die Öko-Landwirtschaft sind Hülsenfrüchte (Leguminosen) die wichtigste Quelle, um auf natürlichem Weg Stickstoff in die innerbetrieblichen Kreisläufe einzutragen. Dabei handelt es sich um Futterleguminosen (z. B. im mehrjährigen Klee- oder Luzernegras), Zwischenfrüchte (z. B. Wicken im Gemenge mit Nicht-Leguminosen) und Körnerleguminosen als Futter oder als Nahrungsmittel (Ackerbohnen, Erbsen, Linsen, Sojabohnen). Die Wurzeln der Hülsenfrüchte leben in Symbiose mit Rhizobium-Bakterien, die Stickstoff aus der Luft fixieren können. In den Wurzelknöllchen wird dieser Stickstoff in Aminosäuren umgewandelt und steht so den Wirtspflanzen zur Verfügung. Die jährliche Stickstofffixierung kann zwischen 65–150 kg/ha bei Körnerleguminosen und bis über 300 kg/ha bei Futterleguminosen betragen [2]. Beim Anbau von Leguminosen als Zwischenfrucht ist die Stickstofffixierung in der sehr kurzen Vegetationsperiode nach einer Hauptfrucht sehr variabel, kann aber in einzelnen Jahren auch bis 150 kg/ha betragen [3]. Mit dem Verbleib der Wurzelmasse oder dem Einarbeiten der Pflanze in den Boden ernährt der Stickstoff die Folgekultur.
Humuswirtschaft als Grundlage der Pflanzenernährung
Für die Bodenfruchtbarkeit spielt Humus eine Schlüsselrolle. Elemente der Humuswirtschaft, mit der Humus erhalten und vermehrt wird, sind sinnvolle Fruchtfolgen aus Haupt- und Zwischenfrüchten mit ausgewogenen Verhältnissen von humusmehrenden und humuszehrenden Kulturen sowie eine angepasste organische Düngung. Düngemittel organischer Herkunft stammen als Wirtschaftsdünger vor allem aus der hofeigenen Produktion. An erster Stelle steht hier der Mist, aber auch Gülle und Jauche werden eingesetzt. Die Menge der anfallenden Wirtschaftsdünger ist aufgrund der flächengebundenen Tierhaltung in der Ökologischen Landwirtschaft natürlich begrenzt. Nur im ökologischen Gemüseanbau darf zur Deckung des sehr hohen, kurzfristigen Nährstoffbedarfs mehr organischer Stickstoff gedüngt werden als in anderen ackerbaulichen Kulturen.
Der Zukauf von Düngemitteln organischer Herkunft, insbesondere aus nicht ökologischer Herkunft, ist streng geregelt. Klärschlamm und Müllkompost sind aus hygienischen Gründen und wegen potenzieller Belastung mit Schwermetallen und organischen Schadstoffen grundsätzlich verboten. Der Einsatz von Bio-Kompost (aus Getrenntsammlungen), Grüngut-Kompost und Torfersatzstoffen wird von manchen Anbauverbänden nach vorheriger Analyse auf Schadstoffe zugelassen [4; 5]. Durch Komposte werden zusätzlich zur Humus- und Nährstoffwirkung auch pilzliche Pflanzenparasiten auf natürlichem Wege unterdrückt [6].
Mineralische Düngung nur zur bedarfsorientierten Nährstoffergänzung
Auch in der Ökologischen Landwirtschaft sind bestimmte mineralische Dünger erlaubt, um Nährstoffvorräte im Boden zu ergänzen. Von besonderer Bedeutung ist die Phosphorzufuhr bei Betrieben mit negativen Phosphorbilanzen [7]. Phosphormangel kann erhebliche unerwünschte Auswirkungen auf die biologische Stickstofffixierung haben [8]. Vor dem Hintergrund der weltweit sehr begrenzten Phosphatlagerstätten muss allerdings die Rückführung von Phosphaten aus Abfallprodukten und Abwässern als wichtiges Mittel zum Schließen regionaler Kreisläufe auch in der Ökologischen Landwirtschaft diskutiert werden – insbesondere mit Blick auf unerwünschte Nebenbestandteile, Schwermetalle und organische Rückstände in Komposten und Recyclingdüngern.
Weitere im Ökolandbau zugelassene mineralische Düngemittel sind Gesteinsmehle, Kalke, Kaliumsulfat, verschiedene natürlich vorkommende Mineralien, Schwefel und Spurenelementdünger. Der Einsatz einiger dieser Dünger ist nur bei nachgewiesenem Bedarf anhand von Bodenanalysen, Pflanzenbeobachtungen und Nährstoffbilanzen sowie nach Rücksprache mit der Beratung bzw. der Kontrollstelle erlaubt.
Chemisch-synthetische Stickstoffdünger (Ammonium, Nitrat) sowie Chilesalpeter und Harnstoff sind in der Ökologischen Landwirtschaft verboten. Ebenfalls tabu sind hochlösliche Phosphordünger (z. B. Triple-Superphosphat), die durch Aufschluss mit Säuren aus Rohphosphaten hergestellt werden [9]. In der restriktiven Anwendung mineralischer Düngemittel wird der Unterschied zur Düngung in der konventionellen Landwirtschaft besonders deutlich.
Quellen:
[1] Mäder, P. et al. (2002): Soil fertility and biodiversity in organic farming. Science 296, S. 1694–1697,
[2] Coyne, M. S. (1999): Soil Microbiology: An Exploratory Approach. Delmar Publishers,Columbia, S. 365.
[3] Müller, T. und Thorup-Kristensen, K. (2001): N-fixation of selected green manure plants in an organic crop rotation. Biological agriculture & horticulture 18, 4/2001, S. 345–363
[4] Bioland (2012): Bioland Richtlinien. Bioland e. V. Verband für organisch-biologischen Landbau, Mainz.
[5] Naturland (2012): Naturland Richtlinien. Naturland e.V., Gräfelfing.
[6] Schüler, C., Biala, J. und Vogtmann, H. (1998): Antiphytopathogenic properties of biogenic waste compost. Agriculture, Ecosystems & Environment 27, S. 417–482.
[7] Lindenthal, T. (2000): Phosphorvorräte in Böden, betriebliche Phosphorbilanzen und Phosphorversorgung im Biologischen Landbau. Dissertation, Institut für ökologischen Landbau, Universität für Bodenkultur, Wien.
[8] Römer, W., J. Gerke und P. Lehne (2004): Phosphatdüngung erhöht Stickstofffixierung bei Leguminosen. Ökologie & Landbau 132, 4/2004, S. 37-39
[9] Verordnung (EU) 889/2008 Anhang I.
