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Wird Kunstdünger bald überflüssig?
Pressemitteilung vom 09.08.2001


Die Situation ist paradox: Obwohl unsere Atmosphäre zu 78 Prozent Stickstoff enthält, ist das Element für die Pflanzen ein Mangelnährstoff. Deshalb werden weltweit pro Jahr etwa 100 Millionen Tonnen Stickstoff als Mineraldünger auf die Felder gebracht. Mit den inzwischen bekannten Folgen, dass überschüssiger Dünger in die Flüsse und Seen eingetragen wird und die Ökosysteme durcheinander bringt. Ein internationales Forscherteam hat jetzt eine wichtige Hürde genommen, um diesen unbefriedigten Zustand in absehbarer Zeit zu beenden. Den Wissenschaftlern gelang die Entschlüsselung des Erbguts eines Bakteriums, das den Stickstoff aus der Luft umwandelt und den Pflanzen zur Verfügung stellt („Science“,Bd. 293, S. 668). Damit ist ein jahrzehntealter Traum einen großen Schritt näher gerückt: Weg von der großtechnischen Stickstoffgewinnung, hin zu eleganteren, umweltschonenden Verfahren. Pflanzen können den gasförmigen Stickstoff der Luft nicht verwerten, sondern nur in Form von Ammoniak oder Nitrat aufnehmen. Die Umwandlung kann durch zwei natürliche Prozesse geschehen: die biologische Stickstofffixierung durch Bakterien und Blitzentladungen bei einem Gewitter. Beide reichen jedoch nicht aus, den Bedarf der landwirtschaftlich angebauten Pflanzen zu decken. Es war deshalb ein riesiger Fortschritt, als kurz vor dem ersten Weltkrieg die erste Fabrik Stickstoff nach dem Haber-Bosch-Verfahren aus der Luft gewann. Allerdings funktioniert das Verfahren nur bei Temperaturen um 500 Grad und einem Überdruck von 200 Atmosphären. Bakterien machen genau das Gleiche, allerdings bei Zimmertemperatur und normalen Luftdruck – also wesentlich ökonomischer. Von dem Knöllchen-Bakterien Rhizobium meliloti, das in den Wurzeln von Luzerne und Klee Stickstoff fixiert, kennt man nun das Erbgut. Damit wird es möglich, die umweltfreundliche Fixierungsmethode der Mikroorganismen besser zu verstehen und eines Tages technisch zu nutzen. Andere Forschungsbemühungen gehen in die Richtung, die Bakterien so zu beeinflussen, dass sie nicht nur mit Schmetterlingsblütlern Knöllchen bilden, sondern auch mit anderen Nutzpflanzen. Wenn das gelingt wird der Bedarf an Kunstdünger gewaltig sinken.

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