Von P. Schweigert und R.R. van der Ploeg, Hannover
N-Effizienz der landwirtschaftlichen Produktion in Deutschland nach 1950: Fakten und Bewertung
Zusammenfassung
Die derzeitige landwirtschaftliche Produktion in Deutschland ist gekennzeichnet durch einen hohen Einsatz von N-Handelsdünger und von Importfutter. Da die Effizienz des eingesetzten N gering ist, gelangt ein Großteil in reaktiver Form in die Umwelt. Das Umweltbelastungspotential dieses N ist bislang nur teilweise erforscht. Ziel der vorliegenden Arbeit war deshalb die Abschätzung des Belastungspotentials. Dazu wurden auf der Grundlage von Agrarstatistiken zunächst die jährlichen N-Überschüsse der deutschen Landwirtschaft ab 1951 berechnet. Mit Hilfe von Literaturangaben wurde dargestellt, auf welchen Pfaden und in welchen Mengen der überschüssige N in die Umwelt gelangt. Ebenso wurde eine monetäre Bewertung der Schadwirkungen vorgenommen. Um die Größenordnung dieser Schadwirkungen besser beurteilen zu können, wurden diese in ein Verhältnis zur Wirtschaftsleistung der Landwirtschaft gesetzt. Die Berechnungen haben das Ziel, Hinweise für die Entwicklung einer Strategie der nachhaltigen Agrarproduktion zu geben, zu der sich Deutschland mit der Unterzeichnung der Agenda 21 verpflichtet hat.
Für den Untersuchungszeitraum ergab sich aus der Differenz der N-Zufuhr in Form von Handelsdünger und Importfutter und der Abfuhr durch tierische und pflanzliche Erzeugnisse ein jährlicher N-Überschuss, der von ca. 10 kg/ha in den 50er Jahren auf 120 kg/ha in den 80er Jahren gestiegen ist und in den 90er Jahren 70-80 kg/ha LF betrug. Werden in der Bilanz weitere Input-Größen berücksichtigt (wie N-Fixierung durch Leguminosen, N-Eintrag aus der Atmosphäre, N-Eintrag mit Kompost und Klärschlamm) und der N-Überschuss auf die LF ohne Brache bezogen, ergibt sich z.B. für 1995 ein N-Überschuss von rund 150 kg/ha, welcher größtenteils in die Umwelt (Oberflächen- und Grundwasser, Atmosphäre) emittiert wird. Die jährliche Schadwirkung derartiger Emissionen wird auf 2,5 bis 10,0 Mrd. DM geschätzt. Es wurde aufgeführt, dass besonders tierische Produkte in gesundheitlich bedenklichem Umfang konsumiert werden. Der Förderung des ökologischen Landbaus könnte eine wichtige Lenkungsfunktion zukommen beim Versuch, den Konsum von tierischen Produkten zu reduzieren. Es scheint, dass mit dem derzeitigen Stand der Wissenschaft und Technik nur mit einer erheblichen Kürzung der Tierproduktion das Nitratproblem, bzw. das Problem der landwirtschaftlichen N-Überschüsse in Deutschland nachhaltig lösbar ist.
Summary
Nitrogen use efficiency in German agriculture since 1950: Facts and evaluation
The present agricultural production system in Germany is characterized by a high degree of commercial N-fertilizer and imported fodder use. Because the N use efficiency is low, a large part of the applied N is emitted in a reactive form into the environment. The possible damage caused in the environment so far has been investigated only partly. The objective of the present study therefore was to quantifiy this environmental damage. To this end, the yearly N surplus in German agriculture since 1951 was estimated with the use of statistical data on national agriculture. With the use of literature data, we showed how, and to which extent, surplus N is emitted into the environment. We also evaluated monetarily the environmental damage. To judge the magnitude of the environmental damage, the monetary damage was compared with the economical output of agriculture. Our calculations aim at directing ways to develop a sustainable agricultural production system, to which Germany has committed itself by signing the Agenda 21.
For the period under study (1951 to 2000), we calculated from the difference between the N input by commercial fertilizers and imported fodder, and the N output by animal and crop products the annual N surplus. This surplus increased from about 10 kg/ha in the 1950s to 120 kg/ha in the 1980s, and amounted to 70-80 kg/ha in the 1990s. In case additional N inputs are considered, such as N fixation by legume crops, N deposition from the atmosphere, or N input by compost and sludge, and if the lay-off cropland area is subtracted from the total agricultural land area, the calculated N surplus per hectare of cropland is considerably larger. For 1995, for example, in this case a N surplus of nearly 150 kg/ha is calculated, which is emitted largely into the environment (ground and surface waters, atmosphere). The annual external costs caused by these emissions are estimated at 2.5 to 10.0 billion DM (1.25 to 5.0 EU$). Furthermore we point out, that particularly animal products are consumed to such an extent that it harms the population's health. Stimulating and subsidizing organic farming may help to reduce the excessive use of nitrogen in today's agriculture. It appears, that in view of the present state of science and technology, the NO3 and agricultural N surplus problem in Germany can be solved enduringly only with a significant reduction in animal production.
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Autorenanschrift:
Dr. P. Schweigert und Prof. Dr. R.R. van der Ploeg, Institut für Bodenkunde der Universität Hannover, Herrenhäuser Str. 2, 30419 Hannover, schweigert@ifbk.uni-hannover.de