Auf die Pflanzenverfügbarkeit kommt es an

Die Vorzüglichkeit unterschiedlicher Phosphor-Düngemittel

Phosphat ist neben Stickstoff und Kalium mengenmäßig der wichtigste Pflanzennährstoff, dessen Entzug mit den Ernteprodukten regelmäßig durch Düngung ausgeglichen werden muss. Bei den verschiedenen Phosphat(P)-Düngern gibt es erhebliche Unterschiede, was die Gehalte und die Löslichkeit beziehungsweise die Pflanzenverfügbarkeit betrifft. Professor Dr. Franz Wiesler und Dr. Martin Armbruster von der Lufa Speyer geben einen Überblick.

Nur bei hohen Anteilen von wasser- und ammoncitratlöslichem Phosphat ist gewährleistet, dass ein großer Teil des Düngerphosphats tatsächlich kurz- und mittelfristig pflanzenverfügbar ist.

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Dem Trend der negativen P-Bilanzen begegnen

Dem Trend zu negativen P-Bilanzen vor allem in Ackerbauregionen wird in Zukunft sicherlich stärker entgegengewirkt werden müssen. Aufgrund der Begrenztheit der Ressource Phosphat werden aber auch Maßnahmen ergriffen werden müssen, um den Phosphathaushalt in der Landwirtschaft zu verbessern. Dazu gehören die Verwendung von Mineraldüngern mit möglichst guter Löslichkeit beziehungsweise Pflanzenverfügbarkeit, das Recycling von Phosphat im Rahmen einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft unter Einbeziehung von organischen Düngemitteln und Reststoffen wie wirtschaftseigenen Düngern, Gärresten, Klärschlamm, Kompost und so weiter, die Entwicklung und Anwendung von neuen Verfahren zur Verbesserung der P-Löslichkeit und Abreicherung von Schadstoffen (anorganische wie Schwermetalle, organische) in P-Recyclingprodukten.

Der größte Teil der heute eingesetzten mineralischen P-Dünger stammt aus Rohphosphatlagerstätten sedimentären Ursprungs (zum Beispiel biogene Sedimente), ein kleinerer Teil aus Lagerstätten magmatischen Ursprungs sowie aus phosphathaltigen Erzen. Je nach Ursprung weisen die Rohphosphate eine unterschiedliche Löslichkeit und unterschiedliche Verunreinigungen insbesondere mit Cadmium aber auch mit Uran auf. In der Regel sind Rohphosphate magmatischen Ursprungs schwermetallärmer, sie stellen aber den wesentlich kleineren Teil unserer Ressourcen dar.

Kurz- und langfristige Verfügbarkeit

Zur Abschätzung der P-Verfügbarkeit von Rohphosphaten und ihrer Weiterverarbeitungsprodukten werden die Düngemittel im Labor mit unterschiedlichen Lösungsmitteln untersucht und entsprechend gekennzeichnet. Die wichtigsten eingesetzten Lösungsmittel sind Wasser, Ammoncitrat, Zitronensäure, Ameisensäure und Mineralsäuren. Nur bei hohen Anteilen von wasser- und ammoncitratlöslichem Phosphat ist gewährleistet, dass ein großer Teil des Düngerphosphats tatsächlich kurz- und mittelfristig pflanzenverfügbar ist.

Mit stärkeren Lösungsmitteln wie Zitronen- oder Ameisensäure, werden auch P-Anteile gelöst, die allenfalls langfristig oder nur unter bestimmten Standortbedingungen wie tiefen pH-Werten pflanzenverfügbar sind. Nach heute übereinstimmender wissenschaftlicher Meinung sollte aus Gründen des Ressourcenschutzes die Verwendung von P-Düngemitteln bevorzugt werden, deren Gehalt an wasser- und ammoncitratlöslichem Phosphat dem Gesamtgehalt weitgehend entspricht.Die Anwendung von Düngemitteln mit geringerer Löslichkeit sollte auf geeignete Standorte (zum Beispiel Rohphosphate auf saure Böden) oder bestimmte Bewirtschaftungsbedingungen (Ökolandbau) beschränkt werden.

Tabelle 1 gibt einen Ãœberblick über einige klassische mineralische P-Dünger, deren Herstellungsprinzip sowie deren Gesamt-P-Gehalte und Größenordnungen ihrer Löslichkeit. Dabei wird deutlich, dass die genannten Forderung an die Löslichkeit vor allem von den voll aufgeschlossenen P-Düngern Superphosphat, Triple Superphosphat und auch Diammonphosphat erfüllt wird. Feinvermahlene weicherdige Rohphosphate, die früher auch als „Moordünger“ bezeichnet wurden, kommen nur bei niedrigen pH-Werten im Boden zur Wirkung. Dies gilt in abgeschwächter Form auch für die teilaufgeschlossenen Phosphate.

In der Vergangenheit spielten auch rohphosphathaltige Erze eine größere Rolle bei der Herstellung von P-Düngern. Bei der für die Eisenherstellung erforderlichen Entfernung des Phosphats entsteht im Thomaskonverter Thomasschlacke, welche nach feiner Vermahlung als Dünger eingesetzt werden kann („Thomasmehl“). Das zitronensäurelösliche Phosphat dieses Düngemittels hat eine langsamere Anfangswirkung, ist insgesamt aber gut pflanzenverfügbar. Außerdem trugen diese Dünger zur Mikronährstoffernährung der Pflanzen bei. Da heute überwiegend P-arme Eisenerze verhüttet werden, steht Thomasphosphat in dieser Form nicht mehr zur Verfügung. Konverterkalk mit P-Anteilen wird heute durch den Zusatz von aufgeschlossenem Phosphat hergestellt.