Die Pflanzennährstoffe Stickstoff und Phosphat sind fundamental wichtig für ein gesundes Wachstum und hohe Erträge. Doch ein Überschuss an Nährstoffen kann durch Auswaschung ins Grundwasser und durch Oberflächenabfluss in Flüsse und Meere gelangen. Durch die Intensivierung der Landwirtschaft geraten zudem auch landwirtschaftlich genutzte Ökosysteme aus der Balance. Anfällige Pflanzenbestände mit geringer Resilienz sind die Folge. Ein steigender Pflanzenschutzmitteleinsatz wird somit vielerorts notwendig. Der Pestizid-Einsatz stellt jedoch eine weitere Gefahr für die Umwelt auf verschiedenen Ebenen dar und stört das ökologische Gleichgewicht, gefährdet die Wasserqualität und wirkt sich durch die Akkumulation von Rückständen in der Umwelt auf die gesamte Nahrungskette aus.
Für eine zukunftsfähige Landwirtschaft stehen Landwirt*innen vor der Herausforderung, Düngemittel und Pflanzenschutzmittel auf das geforderte umweltverträgliche Maß zu reduzieren, ohne dabei die Nahrungsmittelsicherheit zu gefährden. Unter den Bedingungen der novellierten Düngeverordnung muss die Düngemenge bundesweit in nitratbelasteten roten Gebieten 20 % unter dem durchschnittlichem Düngebedarf liegen. Ebenso müssen zusätzliche Auflagen bei der Phosphor-Düngung in gelben Gebieten mit hoher Eutrophierung von Oberflächengewässern durch Phosphor/Phosphat eingehalten werden. Die stark angestiegenen Dünger- und Betriebsmittelpreise kommen erschwerend hinzu. Es braucht eine Landwirtschaft, die umweltfreundlich wirtschaftet und trotzdem bezahlbare Lebensmittel erzeugt.
Der durch SeedForward angestrebte Lösungsweg beschreibt die Erprobung von ressourceneffizienten Düngestrategien, die bei reduziertem Düngereinsatz gleichbleibend hohe Erträge ermöglichen. Dies gelingt durch eine verbesserte Ressourcennutzung der Pflanzen, welche auf eine höhere Nährstoffeffizienz der Pflanze zurückzuführen ist, die durch die SeedForward Saatgutbehandlung hervorgerufen wird. An den Kulturen Mais, Getreide und Raps werden neben den Saatgutbehandlungen zusätzlich innovative Mikroorgansimen eingesetzt, denn der Einsatz dieser pflanzenförderlichen Mikroorganismen in Kombination mit der Saatgutbehandlung kann ihren Effekt noch verstärken. Die in dem Projekt geplante Vorgehensweise ermöglicht es, standortbezogene Einsparungen zu prognostizieren und zielgerichtet auszuschöpfen, um die Transformation zu einer zukunftsfähigen Agrarlandnutzung zu unterstützen und die Umwelt zu schützen.
Die Zielstellung des Vorhabens ist, ressourceneffiziente Düngestrategien für die Kulturen Mais, Winterweizen und Raps zu erproben, um Einsparpotentiale mineralischer N-&P-Dünger zu quantifizieren. Insbesondere ist es das Ziel, die Kombination der jeweiligen standortbezogenen Düngestrategie in Kombination mit den Saatgutbehandlungen und Mikroorganismen zu finden, bei der die größtmögliche Reduktion der Düngemenge bei gleichbleibendem Ertrag möglich ist. Zunächst werden die Formulierungen der drei Saatgutbehandlungen angepasst, um die Integration der Mikroorganismen zu ermöglichen. Auch werden Sprühapplikationen mit enthaltenen Bakterien entwickelt. Diese werden zunächst in Labor- und Gewächshausversuchen getestet und validiert.
Da die einzusparenden Düngemengen stark von den Standortbedingungen abhängig sind, braucht die exakte Berechnung des Einsparpotentials und der damit einhergehenden Umweltentlastung eine fundierte Datengrundlage, welche nur mithilfe zahlreicher wissenschaftlich durchgeführter Feldversuche erhoben werden kann. Dafür wird mit Landwirtschaftskammern sowie professionellen Dienstleistern zusammengearbeitet. Der größte Umfang an Feldversuchen wird im Winterweizen durchgeführt, da sich die Einschränkung der Stickstoffdüngung direkt auf die Backqualität auswirken kann. Im ersten Versuchsjahr werden Versuche auf sechs Standorten angelegt und im zweiten und dritten Jahr auf zwölf Standorte ausgeweitet. Mais wird über zwei Jahre auf insgesamt sechs Standorten getestet. Hier werden insbesondere die Unterschiede in den regionalen Düngeregimes berücksichtigt. Raps wird im ersten Versuchsjahr an drei und im zweiten an neun Standorten angebaut. Hier ist die Stickstoffdüngung im Herbst durch die Düngeverordnung begrenzt, was besondere Herausforderungen bringt, da Raps im Herbst bereits einen moderaten N-Bedarf hat.
Die Versuche werden von den Agrarwissenschaftler*innen betreut, die Pflanzen regelmäßig bonitiert und Bodenproben genommen. Auf ausgewählten Flächen werden auch Bodenproben für Mikrobiomanalysen genommen. Dies dient insbesondere dem Nachweis über die Anwesenheit der zugeführten Bakterien, sowie der Analyse der Bodengesundheit und der Funktionsleistung des Mikrobioms. Die erhobenen Daten werden zusammengefasst und die Einsparung nach Standort und Bodentyp unter Berücksichtigung aller gewonnenen Erkenntnisse analysiert und errechnet. Final werden die Daten in der Form aufbereitet, dass sie in ein Prognosetool eingebettet werden können.