Wissenschaftler der Universität Bremen und der TU Wien haben im Rahmen des EU-Kooperationsprojektes OPTIFERT einen Chip entwickelt, der innerhalb weniger Minuten den Nährstoffgehalt des Bodens analysiert. So können Landwirte sehen, wie viel Düngemittel der Ackerboden wirklich benötigt und unnötige Überdüngung vermeiden.
Chip statt Labor
Vor allem Nitrat aus stickstoffhaltigen Düngemitteln belastet Grundwasser und Gewässer. Da es im Boden sehr mobil ist, durch mehrere Schichten wandert und ausgespült werden kann, ist es kaum einschätzbar, wie viel den Ackerpflanzen als Nährstoff zur Verfügung steht. Die benötigte Menge an Düngemittel zu ermitteln, war bisher nur durch aufwendige Laboruntersuchungen möglich.
Der neu entwickelte Spezial-Chip kann diese Untersuchungen übernehmen und die Ergebnisse innerhalb weniger Minuten auswerten. Dafür wird eine kleine Menge Erde mit Wasser ausgespült und gefiltert. Die gewonnene Flüssigkeit kommt nun in eine Kapillare, die man im Anschluss unter elektrische Spannung setzt. In dem entstandenen elektrischen Feld bewegen sich unterschiedliche Moleküle unterschiedlich schnell. Der Chip registriert die verschiedenen Geschwindigkeiten und leitet die chemische Zusammensetzung der Flüssigkeit und damit des Bodens ab.
Präzisions-Landwirtschaft
Der Chip ist mit GPS verbunden. So kann der Standort der untersuchten Bodenprobe genauestens festgelegt und der Acker gezielt gedüngt werden. Die Forscher nennen dies “Precision Farming”. Für das Ausbringen der genauen Düngemittelmenge wurde eine Dünge- und Bewässerungsanlage entwickelt. Im Feldversuch hat sich das Konzept bereits bewährt. Nun geht es nur noch um die alltägliche Umsetzbarkeit, um für die Zukunft die Düngemittelmengen an so vielen Orten wie möglich und in so geringen Mengen wie nötig ermitteln zu können.
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