Pflanzlich-tierische Stoffflüsse und Produktionseffizienzen in der urbanen und peri-urbanen Landwirtschaft einer westafrikanischen Stadt

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Vor dem Hintergrund des starken Wachstums afrikanischer Großstädte und damit zusammenhängender Versorgungs- und Umweltprobleme gewinnt die sich dort besonders stark entwickelnde urbane und peri-urbane Landwirtschaft (UPL) zunehmend an wissenschaftlichem Interesse. Im Gegensatz zu den auf äußerst nährstoffarmen, erosionsgefährdeten Böden des Hinterlandes vorherrschenden subsistenzorientierten Landnutzungssystemen ist die UPL durch hohe Inputintensitäten gekennzeichnet. Allerdings gibt es derzeit kaum grundlagenorientierte Untersuchungen zu Produktivität, Stoffumsätzen und umweltrelevanten Externalitäten der UPL, die tierische und pflanzenbauliche Produktionsformen vereint. In dem hier beantragten Vorhaben sollen am Beispiel der nigrischen Hauptstadt Niamey Stoffflüsse in der UPL in exemplarisch ausgewählten Haushalten gemessen und in ihren wesentlichen Kenngrößen modelliert werden. Diese Untersuchungen werden anschließend zur Prüfung von Vorschlägen zur Steigerung der Ressourceneffizienz herangezogen. Zu diesem Zweck werden in einem ersten Schritt in 20 nach dem Grad ihrer Integration von Tierhaltung und Ackerbau ausgewählten Beispielbetrieben die horizontalen Einträge und Verluste von Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K) an den Schnittstellen Boden-Pflanze-Tier im Jahresverlauf erfasst. Auf einigen dieser Betriebe sollen zu repräsentativen Zeitpunkten atmosphärische Emissionen (Denitrifikations- und Ammoniakverluste) mit einem photoakustischen Spurengasanalysator ermittelt und sickerungsbedingte Nährstoffverluste (N, P und K) durch den Einbau von Si-Carbid-Saugplatten gemessen werden. In einem zweiten Schritt wird der Einfluss gezielter Verbesserungsmaßnahmen im Stoffmanagement (Einsatz einer Einstreu von Stroh und Rohphosphat in der stationären Haltung von Tieren, kontrollierte Kompostierung des Tierdungs) auf die atmosphärischen N-Verluste und die Dungqualität geprüft. Im dritten Schritt soll der Einfluss verschiedener Intensitäts- und Integrationsstufen der UPL auf die erfassten Stoffflüsse im Kontinuum Boden-Pflanze-Tier-Umwelt mittels eines bio-physikalischen Modells abgebildet werden.