Dünger oder Düngemittel ist ein Sammelbegriff für Stoffe und Stoffgemische, die dazu dienen, höhere Erträge oder schnelleres Wachstum bei Kulturpflanzen zu erzielen. Ein Grundprinzip der Düngung folgt dem liebigschen Minimumsgesetz.
Wichtigste Bestandteile eines Düngers sind meist die Hauptnährelemente Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K), da ein Mangel an diesen Nährstoffen in vielen Böden das Pflanzenwachstum beschränkt. Diese Düngerbestandteile werden gesondert oder in Mischungen angeboten, die den Anforderungen der jeweiligen Kulturpflanzen möglichst gerecht werden sollten. Dünger, welche Stickstoff, Phosphor und Kalium beinhalten, werden NPK-Dünger genannt. In zweiter Linie enthalten Dünger auch Schwefel, Kalzium und Magnesium. Schließlich benötigen Pflanzen auch Spurenelemente, welche auch in Düngern vorkommen können.
Vereinfacht kann man sagen, dass Stickstoff der Erzeugung von Blattmasse dient, Phosphor dient der Blüten- und Fruchtbildung, Kalium stärkt die Holzbildung und Pflanzenstatik, Magnesium fördert die Nährstoffaufnahme.
Der gelegentlich kursierende Ausdruck Kunstdünger wird häufig falsch verwendet. Sprachlich verweist er auf synthetisch hergestellte Dünger, organische wie mineralische. Der Begriff wird aber manchmal als Synonym nur für mineralische Dünger verwendet, in der falschen Annahme, nur mineralische Dünger würden synthetisiert.
Der Einsatz von Mineraldüngern kann in Granulat- oder Pulverform, häufig als Phosphat oder Sulfat oder in flüssiger Form erfolgen. Selbst eine Aufnahme über die Blätter ist begrenzt möglich.
Erfinder der Mineraldünger bzw. Kunstdünger ist Justus von Liebig.
Die Düngung mit gasförmigem Kohlenstoffdioxid (CO2) ist eine wichtige Anwendung im Unterglasgartenbau. Grund ist der durch den photosynthetischen Verbrauch entstehende CO2-Mangel bei ungenügendem Nachschub an Frischluft, besonders im Winter bei geschlossener Lüftung, weil Pflanzen CO2 als Grundsubstanz benötigen. Dabei wird das Kohlenstoffdioxid entweder direkt als reines Gas (relativ teuer) oder als Verbrennungsprodukt aus Propan oder Erdgas eingebracht (Kopplung von Düngung und Heizung). Die mögliche Ertragsteigerung ist abhängig davon, wie stark der Mangel an CO2 ist und wie stark das Lichtangebot für die Pflanzen ist.
Organische Dünger sind meist Abfallstoffe aus der Landwirtschaft, die wiederverwendet werden können; dies kann zu geschlossenen Kreisläufen führen.
Beispiele für organische Dünger:
Überdies werden die nicht von den Pflanzen aufgenommenen Düngerbestandteile in das Grundwasser ausgeschwemmt und können dadurch dessen Qualität gefährden. Zudem führt das nährsalzreiche Wasser, wenn es in Oberflächengewässer gelangt, zu einem Überangebot an Mineralstoffen, was zu Algenblüten führen kann und so Sauerstoffmangel im Tiefenwasser von Seen verursacht.
Dieses Problem besteht vor allem in Gebieten intensiver landwirtschaftlicher Nutzung mit hohem Viehbesatz (z.B. im Münsterland und in Südwestniedersachsen) und stellt die Wasserversorgung dort vor erhebliche Probleme. Zweck des Ausbringens von Gülle und Mist ist hier weniger die Steigerung des Ertrags, als eine Entsorgung der Mastbetriebe.
Werden die Kulturen zu stark gedüngt, können die Erträge sinken, es gilt also die Pflanzen optimal zu düngen. Die Landwirte können ihren Boden untersuchen lassen, und anhand der Bodenprobeanalyse die Düngungsnorm korrigieren.
Eine Reihe von Düngemitteln (insbesondere N-Düngemittel) tragen zur Bodenversauerung bei. Dies kann ohne Ausgleichsmaßnahme zu einer Beeinträchtigung der Strukturverhältnisse im Boden führen. Durch planvolle Düngungsmaßnahmen kann jedoch einem Absinken der Bodenreaktion entgegengewirkt werden, so dass nachteilige Auswirkungen auf Nährstoffdynamik, Bodenlebewesen und Bodenstruktur nicht zu befürchten sind.
Die Absenkung des pH-Wertes und eine überhöhte Salzkonzentration können das Bodenleben beeinträchtigen. Außerdem geht mit steigender N-Düngung die Aktivität N-bindender Bakterien zurück. Insgesamt fördert eine ausreichende Bodenversorgung mit organischen und mineralischen Düngern die Menge und Vielfalt der Bodenlebewesen. Diese beeinflussen entscheidend die Bodenfruchtbarkeit. Bei ordnungsgemäßer mineralischer Düngung bleibt die Regenwurmdichte weitgehend stabil. Durch wirtschaftseigene Dünger wird der Regenwurmbesatz gefördert.
Über die Anreicherung des Bodens mit Schwermetallen durch mineralische Düngung gibt es häufig falsche Vorstellungen. Von den in der Landwirtschaft und im Gartenbau verwendeten Mineraldüngern enthalten einige Phosphatdünger einen geringen natürlichen Cadmiumgehalt. Die Cadmiumbelastung des Bodens durch Phosphatdünger ist jedoch bei üblicher Düngung so gering, dass die Anreicherung selbst nach 100-jähriger Mineraldüngung analytisch kaum nachweisbar ist. Zu einer unerwünschten Anreicherung mit Schwermetallen kann langjährige, intensive Düngung mit Sekundärrohstoffen (z.B. Klärschlamm) führen. Aus diesem Grunde müssen bei Klärschlammausbringung auf landwirtschaftliche Flächen sowohl der Klärschlamm als auch der Boden untersucht werden. Die Einflüsse der Düngung auf die chemischen und physikalischen Bodeneigenschaften sind durch bestimmte acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen korrigierbar. Im Vergleich dazu ist eine Anreicherung mit Schwermetallen unveränderbar, da Schwermetalle kaum ausgewaschen werden und der Entzug durch die Pflanzen nur gering ist. Durch zu hohe Schwermetallgehalte im Boden wird die Bodenfruchtbarkeit langfristig geschädigt.
Eine Verschlechterung der Wassergüte durch Düngung kann erfolgen bei
Nitrat (NO3-) ist im Trinkwasser unerwünscht, weil es unter bestimmten Umständen in das gesundheitlich bedenkliche Nitrit umgewandelt wird. Es kann mit sekundären Aminen (Ammoniakbase), die in der Nahrung vorkommen oder bei der Verdauung entstehen, Nitrosamine bilden. Von diesen zählen einige zu den krebserregenden Stoffen. Um die gesundheitlichen Risiken weitgehend auszuschließen, sollen die Nitratgehalte im Trinkwasser möglichst niedrig sein. Der Grenzwert für den Nitratgehalt im Trinkwasser wurde 1991 mit der EG-Richtlinie 91/676/EWG auf 50mg NO3-/Liter festgesetzt. Dieser Grenzwert kann bei unsachgemäßer Düngung, insbesondere auf leichten, durchlässigen Böden überschritten werden. Grundwasser enthält von Natur aus meistens weniger als 10mg NO3-/Liter. Als Ursache für die in der Nachkriegszeit z.T. stark angestiegenen Nitratgehalte sind u.a. zu nennen:
Folgende Maßnahmen zur Verminderung der Nitratbelastung sind zu empfehlen:
Wasser ist ein kostbares und für den Menschen unentbehrliches Gut. Es kann nicht ersetzt werden. Die Versorgung der Bevölkerung mit hochwertigem Trinkwasser muss in ausreichender Menge sichergestellt werden. Gefährdungen der Wassergüte müssen soweit als möglich vermieden werden.
Eutrophierung bezeichnet man einen Gewässerzustand, der durch hohen Nährstoffgehalt und ein dadurch verursachtes üppiges Auftreten von Wasserpflanzen und Algen gekennzeichnet ist. Meistens ist die Eutrophierung durch hohe Phosphatzufuhr bedingt, da Phosphat natürlicherweise in Oberflächengewässer kaum vorhanden ist. Eine starke P-Zufuhr steigert das Wachstum von Algen und Wasserpflanzen. Der Abbau der abgestorbenen Algen- und Pflanzenmasse verbraucht übermäßig viel Sauerstoff des Wassers. Deshalb kann es infolge Sauerstoffmangels zum Fischsterben kommen. Phosphate gelangen in die Abwässer durch
Da Düngerphosphat meist im Boden gebunden wird, kann die Auswaschung von Phosphat auf Lehm- und Tonböden praktisch vernachlässigt werden. Anders ist die P-Abschwemmung zu bewerten:
Hier kann es schnell zu erheblichen Zufuhren an P in die Gewässer kommen. Durch Ausbringen von Gülle und Jauche auf eine Schneedecke von über 5cm Dicke (insbesondere in hängigem Gelände und auf tiefgefrorenem Boden) kann es bei der Schneeschmelze bzw. bei starken Niederschlägen zu einem oberflächigen Wasserabfluss kommen. Mit dem Wasserabfluss werden auch die in der Gülle enthaltenen Nährstoffe abgeschwemmt. Phosphat und weitere Nährstoffe können so in Oberflächengewässer gelangen.
Nach der Ausbringung organischer (Stallmist, Gülle) und anorganischer (Mineraldünger) Dünger können erhebliche gasförmige Stickstoffverluste als Ammoniak auftreten.
Die Höhe der Ammoniakverluste ist von der Art und Zusammensetzung des organischen Düngers, dessen Behandlung, wie z.B. Einarbeitung in den Boden, und von der Witterung bei der Ausbringung abhängig. Folgende Reihenfolge bei der Höhe der Ammoniakverluste ergibt sich hinsichtlich
in Abhängigkeit vom TS-Gehalt der Gülle, dem Zeitpunkt der Einarbeitung, der Tierart und der Witterung ist mit Verlusten von ca. 1% (bei Gülle-Injektion) und nahezu 100% (Stoppelgabe ohne Einarbeitung) des in der Gülle vorhandenen Ammoniumstickstoffs zu rechnen. Neben der Art der Lagerung und Ausbringung hat der Zeitpunkt der Einarbeitung großen Einfluss auf die Höhe der Verluste. Sofortige Einarbeitung mindert die Ammoniakverluste ganz erheblich.
Die Ammoniakverluste stickstoffhaltiger Mineraldünger steigen wie folgt: Kalkammonsalpeter< Mehrnährstoffdünger< Diammonphosphat< Harnstoff< Kalkstickstoff< Ammoniumsulfat.
An den gesamten Ammoniakstickstoffverlusten der Landwirtschaft ist der Anteil der mineralischen Dünger gering.
Bei der Mineralstoffaufnahme aus dem Boden ist zwischen der Ernährung von Sommer- und Winterarten sowie von mehrjährigen Pflanzen zu unterscheiden:
Die Pflanze nimmt die Nährsalze mit den Wurzeln aus einer wässrigen Lösung auf. Sie liegen in der Bodenlösung als elektrisch geladene Mineralteilchen (Ionen) vor. Zusätzlich können die im Boden schwer verfügbaren Pflanzennährstoffe Eisen, Mangan, Kupfer und Zink mit organischen Stoffen wasserlösliche Chelatverbindungen eingehen und in dieser Form von den Pflanzen aufgenommen werden. Von den 16 unentbehrlichen Nährelementen deckt die Pflanze ihren Bedarf an Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff vorrangig als Kohlendioxid aus der Luft und Wasser aus dem Boden. Es werden in Sonderfällen aber auch (beispielsweise aus mit anorganischen Schadstoffen belasteten Böden) für Mensch und Tier giftige Schwermetallionen in die Pflanzen eingelagert (z.B. Cadmiumgehalt in Pilzen). Ein Pflanzennährstoff wird verstärkt von den Wurzeln aufgenommen und in den Pflanzenorganen über den Bedarf hinaus angereichert (Luxuskonsum), wenn er durch starke Mineralisierung (z.B. Stickstofffreisetzung in humosen Böden) oder einseitig hohe Düngergaben in größeren Mengen in der Bodenlösung enthalten ist. Die mengenmäßige Nährstoffaufnahme der Pflanze hängt von der Leistung der Wurzelatmung ab. Leicht erwärmbare Böden bieten mit günstigem Luft-Wasser-Haushalt im Krumenbereich die besten Bedingungen für die Nährstoffaufnahme.
Die mineralische Nährstoffaufnahme erfolgt vor allem durch die Wurzel. Doch können auch die Blätter Wasser und die darin gelösten Stoffe durch Kleinporen aufnehmen. Theoretisch könnte man die Pflanze vollständig durch die Blätter ernähren. Im Integrierten Pflanzenbau gewinnt die gezielte Nährstoffzufuhr (Spritz- oder Sprühverfahren) in bestimmten Wachstumsabschnitten mit verdünnten Düngersalzlösungen als Blattdüngung zunehmende Bedeutung. Durch die Blattdüngung wird mit geeigneten Ausbringungsgeräten ein mengenmäßig geringer, aber hochwirksamer Nährstoffbelag auf die grünen Pflanzenteile aufgebracht. Seit Jahren bewährt sich im praktischen Anbau vorrangig die ergänzende Versorgung mit Stickstoff, Magnesium und Spurennährstoffen durch das Blatt. Der Vorteil dieses Verfahrens einer gezielten Nährstoffzufuhr besteht im hohen Ausnutzungsgrad, der Nachteil in der nur begrenzt möglichen Nährstoffmenge mit einer Gabe. Um entwicklungshemmende Blattverbrennungen zu vermeiden, sind bei der Blattdüngung die richtige Konzentration der Lösung und eine Rücksichtnahme auf empfindliche Wachstumsperioden des Pflanzenbestandes zu beachten. Blattdüngung erfolgt heute vorrangig, wenn eine kurzfristige Nährstoffsbedarfsdeckung in einem bestimmten Wachstumsstadium notwendig ist, die aus der Boden- Nachlieferung nicht ohne weiteres zu befriedigen ist (N-Spätdüngung bei Weizen, P-Zufuhr zu Mais oder Behebung plötzlich auftretender Nährstoffmangelerscheinungen z.B. durch Bor-Spritzung gegen Herz- und Trockenfäule bei Zuckerrüben). (siehe auch den Abschnitt Stoffaustausch über die Oberfläche im Artikel Blatt)
Diese Zahlen sind insofern relevant, als die Herstellung von Stickstoffdünger sehr energieintensiv ist. Sie geben jedoch keine Information über das Pro-Kopf- bzw. Pro-Hektar-Verhältnis.
Das bedeutendste Herstellerland stickstoffhaltiger Düngemittel ist China, gefolgt von Indien und den USA. In Europa sind die wichtigsten Produzenten Russland und Ukraine, gefolgt von Polen, Niederlande, Deutschland und Frankreich. Düngerproduzenten.png
| Rang | Land | Produktion (in Mio. t) | Rang | Land | Produktion (in Mio. t) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | China | 23,6 | 9 | Ägypten | 1,5 |
| 2 | Indien | 10,6 | 10 | Saudi-Arabien | 1,3 |
| 3 | USA | 9,4 | 11 | Polen | 1,2 |
| 4 | Russische Föd. | 6,0 | 12 | Bangladesch | 1,1 |
| 5 | Kanada | 3,8 | 13 | Niederlande | 1,1 |
| 6 | Indonesien | 2,9 | 14 | Deutschland | 1,0 |
| 7 | Ukraine | 2,3 | 15 | Frankreich | 1,0 |
| 8 | Pakistan | 2,2 |
Weitere Tabellen zu Produktionsdaten findet man hier:
Dünger | Chemie | Bodenfruchtbarkeit
Fertilitzant | Gødning | Fertilizer | Fertilizante | Lannoite | Engrais | דשן | Dungo | 肥料 | Dünger | Könsmès | Kunstmest | Gjødsel | Nawóz | Fertilizante | Удобрение | Fertilizer | NPK | Gödsel | உரம் | Gübre | Добрива