Düngung

Dünger oder Düngemittel ist ein Sammelbegriff für Stoffe und Stoffgemische, die in der Landwirtschaft und im Gartenbau dazu dienen, das Nährstoffangebot für die Kulturpflanzen zu erhöhen. Meist können dadurch höhere Erträge oder schnelleres Wachstum erzielt werden. Ein Grundprinzip der Düngung folgt dem libyschen Minimum-Gesetz.

Wesentliche 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 (Einnährstoffdünger) oder in Mischungen (Mehrnährstoffdünger) angeboten, die den Anforderungen der jeweiligen Kulturpflanzen nach Möglichkeit gerecht werden sollten. Dünger, die Stickstoff, Phosphor und Kalium enthalten, werden NPK-Dünger oder Volldünger genannt.

Daneben enthalten Dünger auch Schwefel, Kalzium und Magnesium. Schließlich benötigen Pflanzen auch Spurenelemente, die auch in Düngern vorkommen können oder als spezielle Spurenelementdünger angeboten werden.

Vereinfacht gesagt dient Stickstoff der Erzeugung von Blattmasse und Phosphor der Blüten- und Fruchtbildung, während Magnesium die Nährstoffaufnahme fördert und Kalium die Holzbildung und dadurch die Pflanzenstatik stärkt.

Der gelegentlich verwendete Ausdruck Kunstdünger wird oft 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.

Man unterscheidet Dünger allgemein nach der Art, wie der düngende Stoff gebunden ist. Weitere Unterscheidungsarten sind die Form des Düngers (Feststoffdünger und Flüssigdünger) und dessen Wirkung (schnell wirkender Dünger, Langzeitdünger, Depotdünger).

Im anorganischen Dünger oder Mineraldünger liegen die düngenden Elemente meist in Form von Salzen vor (Ausnahme: Flüssigammoniakdünger). Die Herkunft mineralischer Dünger ist in letzter Konsequenz fast immer in der bergmännischen Gewinnung von Mineralien (oder fossiler Energie) zu sehen. Meist ist dem Einsatz eine mehr oder minder intensive chemische Veränderung vorgelagert (Haber-Bosch-Verfahren; Phosphataufschluss). Teilweise kommen aber auch Bergbauprodukte geringeren Veredlungsgrades, z.B. Kalisalze und Kalk, zum Einsatz. Mineraldünger haben einen großen Produktivitätsfortschritt in der Landwirtschaft ermöglicht und werden heute sehr häufig eingesetzt. Problematisch sind die synthetischen Dünger in Anbetracht des enormen Energieaufwandes bei der Herstellung. Mineralische Phosphatdüngung führt zudem zu einer Anreicherung des toxischen und radioaktiven Metalls Uran im Boden und damit in der Nahrungskette, da Phosphat und Uran über das Mineral Apatit chemisch eng aneinander gebunden sind. Zudem kommt es zu einer Anreicherung des ebenfalls giftigen Metalls Cadmium, das über die Pflanzen in die menschliche Nahrungskette gelangt.

In diesem Sinne ist die Verfügbarkeit von metallarmen Rohphosphaten ein elementares Marktkriterium für die Herstellung qualitativ hochwertiger Phosphatdüngemittel. Die Ausbeutung metallarmer Phosphatlagerstätten, bzw. der Phosphatmineralien an sich, ist ein Ressourcenproblem der industriellen Zivilisation überhaupt. So gehen auf der Pazifikinsel Nauru die Förderraten ihres Hauptexporterzeugnisses Phosphat seit der Mitte der 1970er Jahre kontinuierlich zurück; sie sind nun praktisch bei null angelangt.

Für uranreiche Phosphatlagerstätten ist ein Zusammenhang zur Kernenergiewirtschaft zu diskutieren, denn der Uranpreis stellt ein Entscheidungskriterium dar, ob eine Metallabscheidung wirtschaftlich ist oder der Produzent ein Interesse an einer Düngervermarktung der Phosphate im unveränderten Zustand hat.

Phosphate werden grundsätzlich als Rohphosphate oder als aufgeschlossene Phosphate verwendet. Rohphosphate sind schwerlöslich und werden kaum als Dünger verwendet. Deshalb werden Rohphosphate mit Schwefelsäure bzw. Phosphorsäure aufgeschlossen. Dadurch entsteht Calcium dihydrogen Phosphat bzw. bei Verwendung der Schwefelsäure zusätzlich noch Kaliumsulfat. Rohphosphat, das mit Schwefelsäure aufgeschlossen wird, wird als Superphosphat bezeichnet. Tripelsuperphosphat oder Doppelsuperphosphat wird aus Rohphosphat und Phosphorsäure hergestellt und weist einen höheren Gehalt an Phosphor auf. Als Langzeitdünger dient CaNaPO4 * CaSiO4. Dieses ist nicht wasserlöslich und wird durch organische Säuren von den Wurzeln gelöst. Stickstoffhaltige Phosphatdünger wie z.B. Diammoniumphosphat (NH4)2HPO4 (Ammon Phosphat) oder Monoammoniumphosphat werden aus Ammoniak und Phosphorsäure hergestellt.

Stickstoffdünger sind meist Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat und Kaliumnitrat und werden aus Ammoniak und Salpetersäure hergestellt.

Kalisalze werden im Bergbau gewonnen, aufbereitet (Kaliumchlorid-Dünger) oder zu Kaliumsulfat umgesetzt.

Der Einsatz von Mineraldüngern kann in Granulat- oder Pulverform, häufig als Phosphate oder Sulfate oder in flüssiger Form (Flüssigdünger) erfolgen. Selbst eine Aufnahme über die Blätter ist begrenzt möglich.

Als Erfinder der Mineraldünger bzw. Kunstdünger gilt Justus von Liebig.

Die Düngung mit gasförmigem Kohlenstoffdioxid (CO2) ist eine wichtige Anwendung im Unterglasgartenbau. Grund ist der durch den Fotosynthetischen 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 hoch das Lichtangebot für die Pflanzen ist.

Bei den organischen Düngern sind oder waren die düngenden Elemente meist in kohlenstoffhaltigen reduzierten Verbindungen gebunden. Sind diese bereits wie etwa im Kompost teilweise oxidiert, so sind die düngenden Mineralien an den Abbauprodukten (Huminsäuren) etc. adsorbiert. Somit entfalten sie ihre Wirkung langfristiger und werden in der Regel weniger schnell ausgewaschen als mineralische Dünger. Eine Kennzahl für die Wirkgeschwindigkeit ist der C/N-Quotient. Organische Dünger sind normalerweise tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, können aber auch synthetisiert werden. Organische Dünger sind meist Abfallstoffe aus der Landwirtschaft (Wirtschaftsdünger), die wieder verwendet werden können; dies kann zu geschlossenen Kreisläufen führen.