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【龙腾网】磷:无法替代的元素

2018-12-29 16:48 作者:龙腾洞观  | 我要投稿




Phosphor: Das unersetzliche Element

磷:无法替代的元素

Ohne Phosphor kann der Mensch nicht leben. In Teilen Afrikas ist der Stoff knapp geworden. Was nun?

没有磷人类就无法生存。在非洲的一些地方已经出现磷短缺,现在怎么办?

Von Kerstin Hoppenhaus

作者:Kerstin Hoppenhaus

21. November 2018, 16:55 Uhr Editiert am 22. November 2018, 20:38 Uhr DIE ZEIT Nr. 48/2018, 22. November 2018




图为堆肥

"Jetzt ist wieder Hühnermist dran!", ruft Johann van der Ham. Seine Gruppe hält mit ihrer Arbeit inne, bis ein junger Mann den Inhalt einer Schubkarre auf dem entstehenden Haufen verteilt hat. Dann schichtet das Team die nächste Lage aus Maisstängeln darauf. So geht es weiter auf der Lehrfarm am Stadtrand von Blantyre, bis der Berg aus Ernteresten und Exkrementen fast zwei Meter hoch aufragt. Ein Mann bohrt eine Eisenstange tief hinein. "Damit messen wir später die Temperatur", sagt van der Ham.

“现在再把鸡屎倒上!” Johann van der Ham喊道。只有当一个年轻人推着独轮车将鸡屎倒在肥堆上的时候他的团队才能停一会手。然后他们再在上面铺一层玉米秸秆,然后继续重复这一过程。在布兰太尔市郊的这处教学农场上,他们一直忙碌到将这个由庄稼废料和粪便组成的肥堆堆到差不多两米高。一个人将一根铁棒深深的插了进去,van der Ham说道,“这是为了我们之后能测量温度”。

Seit fünf Jahren veranstaltet der Missionar in der Stadt im Süden Malawis schon Kurse zum Bau von Komposthaufen. "Solange ihr die Stange noch anfassen könnt, stimmt alles. Wenn ihr euch verbrennt, ist der Kompost zu heiß, und ihr müsst kühlen."

在马拉维南部的这个教学已经持续5年,教授人们如何堆肥。“只要你们还能摸铁棒,那就一切还好,如果你们感觉已经烫到不能摸了,那就是肥堆太热了,你们就必须给它降温了。”

Van der Ham unterrichtet Pastoren und Sozialarbeiter, sie kommen aus ganz Afrika. Einige von ihnen arbeiten in Konfliktregionen, andere in Flüchtlingslagern. Sie alle sind wichtige Multiplikatoren, und sie alle sind auch Bauern. In den Kompost setzen sie große Hoffnungen. Er kann viele Probleme lösen. Das größte: Er soll wieder Phosphor in ihre Ackerböden bringen.

Van der Ham教授这项技术给来自整个非洲的牧师和社工。他们有的在冲突地区工作,另一些则在难民营。他们都是重要的信息传播者,他们也都是农民。他们的巨大希望就在眼前的肥堆里。肥堆能解决很多问题,最大的就是:它能给他们的庄稼地再次带来磷。

Phosphor ist wichtig. Ohne Phosphor kann nichts leben. Menschen und Tiere nicht, Pflanzen nicht. Phosphor ist kein seltenes Element. Trotzdem ist Phosphor in großen Teilen der Welt knapp geworden. In Afrika lässt sich das beobachten. Was man dort sieht, gibt auch hoch entwickelten Industriestaaten zu denken.

磷很重要。没有磷什么都活不了。人类和动物不行,植物也不行。磷不是什么稀有元素,然而磷在全世界大部分地区很紧缺。在非洲就能观察到这一点,人们在非洲的所见让高度发达的发达国家陷入思考。

In Deutschland ist Phosphor eher durch überfluss aufgefallen: als Gewässerverschmutzer oder als Zusatzstoff im Essen. Er ist aber ein zentraler Bestandteil unserer Nahrung und unseres Organismus. Ein gutes Pfund davon hat ein gesunder Erwachsener zu jedem Zeitpunkt im Körper. Phosphor sitzt an allen Schaltstellen des Lebens. In jeder Zelle als Energieträger Adenosintriphosphat, kurz ATP – kein Atemzug, kein Herzschlag, kein Gedanke ohne Phosphor. Im Erbgut – zusammen mit Zucker hält Phosphor die langen Ketten der DNA zusammen. Knochen und Zähne wären ohne Phosphor weich und nutzlos. Pflanzen haben keine Knochen, aber auch sie können ohne Phosphor weder atmen noch wachsen. Bei Mangel werden die Blätter lila, die Pflanze verkümmert, die Ernte ist hin. Jeder Bauer weiß das.

磷在我们德国更应该说是过剩:磷是我们水的污染者或者作为食品添加剂。磷是我们营养和身体的核心组成部分。正常成年人每时每刻在体内都有差不多一磅重的磷。磷存在于生命的所有关键位置。没有磷,所有细胞中的能量运输者,三磷酸腺甙(缩写ATP)就无法进行呼吸,心跳,思考。在基因里,磷则和糖一起让DNA的长链得以形成。骨骼和牙齿没有磷就会变软而无用。植物没有骨骼,但是它们没有磷既不能呼吸也不能生长。缺少磷,叶子将变紫,植物枯萎,没有收成,所有农民都知道这一点。

In Europa ist Phosphormangel selten, in Malawi ist er ein ernstes Problem. Ein Grund für den Mangel ist der Boden selbst. Die meisten Böden in Afrika sind von Natur aus arm an Nährstoffen – weil sie sehr alt sind. über Millionen von Jahren sind die fruchtbaren Bodenschichten erodiert, bis das Grundgestein zum Vorschein kam. Diese alten Böden sind oft sauer, und in diesem Milieu geht Phosphor schnell feste Verbindungen mit Eisen oder Aluminium ein. Das lebensnotwendige Element ist dann für Pflanzen nicht verfügbar. Zudem haben in Malawi die Kleinbauern über Generationen hinweg Mais angebaut. Und danach wieder Mais. Und wieder Mais. Die Monokultur hat die Böden erschöpft.

在我们欧洲很少缺少磷,在马拉维则是一个很严重的问题。磷缺少的一个原因是土地本身。大部分非洲土地天然缺少营养物质,因为这些土地年代太久远。数百年来肥沃的表层土被腐蚀殆尽,甚至露出下面的基岩。这些古老的土地经常是酸性的,在这种环境下磷能更快的与铁或者铝结合,之后这种生命必须的元素就不再能被植物所用。再者在马拉维,农民多少代只种植玉米,然后周而复始,永远只有玉米。这种单一种植让土地筋疲力尽。

In Blantyre hat sich die Kompostgruppe den Hühnermist von den Händen gewaschen. Nach dem Mittagessen geht es an die Theorie: Pflanzen ziehen sich das Phosphat aus dem Boden. Es muss durch Düngung nachgeliefert werden. Kompost kann nicht nur neue Nährstoffe in den Boden bringen. Er hilft auch, die Bodenstruktur zu verbessern, und macht so den schon vorhandenen Phosphor für die Pflanzen wieder zugänglich. Ohne diesen Nachschub gibt es auf Dauer keine Landwirtschaft. Und ohne Landwirtschaft gibt es auf Dauer nichts zu essen. Am Phosphor hängt also die Welternährung. Wer Phosphor hat, hat sehr viel Macht.

在布兰太尔,堆肥团队将他们手上的鸡屎洗净。吃过午饭之后开始理论课:植物从土地中吸收磷。磷必须通过施肥进行补充。堆肥可以给土地带来新的营养物质,能够帮助改善土地成分,让植物能够重新获得磷。没有这种补充将长期没有收成。没有收成就意味着长期没有食物。磷关系着全球营养,谁有磷,谁就有非常大的权力。

Das unterscheidet Phosphor von einem anderen unverzichtbaren Element für Leben und Landwirtschaft: Stickstoff hat praktisch jeder. Stickstoff liegt buchstäblich in der Luft, und seit Anfang des 20. Jahrhunderts lässt sich mit dem Haber-Bosch-Verfahren aus dem überall verfügbaren Gas problemlos Ammoniak herstellen. Aus dem lässt sich Sprengstoff machen, vor allem aber Dünger. "Brot aus Luft" lautete der Slogan zu Fritz Habers und Carl Boschs Zeiten. Das Verfahren hat einige Menschen sehr reich, vor allem aber sehr viele Menschen satt gemacht. Und es hat dazu geführt, dass Stickstoff heute praktisch überall und unbegrenzt zur Verfügung steht, für jeden, der über genügend Energie und die entsprechende Technologie verfügt. Stickstoff kann jeder "machen". Phosphor nicht.

磷和另一种生命和农业无法缺少的元素氮不同,氮差不多哪个地方都有。氮本身就存在于空气中,自从20世纪初,使用哈伯-博施法就能毫无问题的使用哪里都存在的空气生产氨气。这种方式可以生产炸药,但是主要是生产肥料。哈伯和博施时代的口号就是“从空气中获得面包”。这一方法让几个人变得极其富有,尤其是让许多人得以吃饱。这也导致了只要有能源和相应的技术就有无穷无尽的氮。所有人今天都能“制造”氮,但是磷却不一样。

Dabei ist Phosphor in der Erdhülle sogar häufiger vertreten als Stickstoff. Aber: Bisher gibt es kein großtechnisches Verfahren, um ihn kostengünstig aus der Umwelt zu gewinnen.

磷在地壳里的含量甚至经常比氮还多,但是:目前为止并没有什么高科技的方式能将磷从自然界中廉价的提取出来。

In der Vergangenheit haben die Landwirte darum mit Mist und Gülle, mit Knochenmehl oder Kompost gedüngt. Aber nach dem rasanten Anstieg der landwirtschaftlichen Produktion – der unter anderem durch die Verfügbarkeit von Stickstoff getrieben war – konnte die Phosphordüngung nur durch den Abbau von Apatit und anderen Phosphatgesteinen mithalten. Bis heute ist die Welt bei der Versorgung mit Phosphor auf natürliche Lagerstätten angewiesen.

过去农业使用粪便尿液加上骨粉来堆肥,但是随着农产品的快速增加,也是因为氮肥使用的驱动,让磷肥的需求只有通过开采磷灰石和其他的含磷岩石才能跟得上。时至今日全世界的磷依赖于从自然界中开采。

Nur fünf Länder verfügen über 88 Prozent der bekannten Phosphatreserven: China, Algerien, Syrien, Südafrika. Und Marokko, das Land hat mit Abstand die größten Bestände. Knapp drei Viertel der Weltvorräte liegen im von Marokko besetzten Territorium West-Sahara.

5个国家拥有全世界88%已知的磷资源:中国、阿尔及利亚、叙利亚、南非、摩洛哥。其中摩洛哥拥有的储量遥遥领先。全世界差不多四分之三的磷矿储量位于摩洛哥的西撒哈拉。

Im Seminarraum in Blantyre ist Johann van der Ham inzwischen tief in die Bodenbiologie eingestiegen. Es geht um Pilze und Bakterien und imposante elektronenmikroskopische Aufnahmen von borstigen bodenlebenden Milben und anderen Gliedertieren. "Wie viele Menschen leben in Malawi?", fragt er in die Runde. "An die 19 Millionen", ist die Antwort. "Ja", sagt er. "Ganz schön viele. Und jetzt stellt euch vor: In einem Teelöffel guter Komposterde leben mehr Bodenorganismen als Menschen in ganz Malawi. Und sie machen all die Arbeit für euch!"

在布兰太尔,Johann van der Ham也同时深入研究土壤生物学。这一学科涉及菌类,细菌,用电子显微镜观察土壤中生存的螨虫和其他节肢动物。他问在座的人,“马拉维有多少人口?”,有人答道,“1900万”。他说道,“嗯”,“很不少了,现在你们看到的这一茶匙的肥料中生活着比全马拉维人口更多的土壤微生物。它们都为你们工作!”

Das Potenzial, das im Kompost steckt, will ein ehemaliger Kollege von Johann van der Ham in ein handfestes Geschäftsmodell umwandeln. Billy Bray arbeitet für die niederländische Organisation Waste, die sich auf das Thema Abwasser und sanitäre Versorgung spezialisiert hat. "Unser Ziel ist es, aus den Abfallprodukten, dem waste eben, einen Wert zu gewinnen", sagt er. "So können wir gleichzeitig neue Einkommensquellen für die Menschen schaffen und die illegale Verklappung von Fäkalien und Abwässern verhindern. Und Kompost ist hierzulande ein sehr wertvolles Produkt." Zusammen mit der Stadtverwaltung von Blantyre errichten Bray und sein Team zurzeit eine Pilotanlage, in der mit einfachen Mitteln aus getrocknetem Klärschlamm, Marktabfällen und Hühnermist Kompost gewonnen werden soll. Etwa tausend Tonnen will man hier im Jahr produzieren. Als Kunden hat Waste eher Großbetriebe im Blick. "Die kleinen Bauern werden bei uns nicht kaufen", sagt Bray. "Aber sie werden dem Beispiel der großen Bauern folgen, wenn sie erst die Erfolge sehen."

Johann van der Ham的前同事Billy Bray打算将肥料中蕴含的潜力转变成一个有力的生意模式。Billy Bray在荷兰废料组织工作,该组织专攻废水和废料处理。他说道,“我们的目标是从垃圾中获得有用的东西”。“我们能同时给人们创造新的收入渠道,减少非法倾倒粪便和污水。肥料将成为这里非常有价值的产品”。Bray的团队和布兰太尔当地的城市管理部门一起建立了一个试验项目,通过简单的方式,从干的淤泥、市场垃圾、鸡屎中获得肥料。他们打算每年生产差不多1000吨肥料。他们的目标顾客是大农场,Bray 说道“小农户不会从我们这购买肥料”。但是当他们看到成效后,他们将会效仿大农场主。

Die Lagerstätten für mineralische Phosphate haben sich über Jahrmillionen aufgebaut. Durch Verwitterung gelangen Phosphate langsam aus dem Gestein in die Umwelt. Pflanzen ziehen den Phosphor aus dem Boden, Tiere fressen Pflanzen und nutzen einen Teil des Phosphors für sich. Den Rest scheiden sie aus, und zusammen mit Pflanzenresten und anderen Materialien gelangt er durch Erosion mit Wind und Wasser in Flüsse und Seen und von dort weiter ins Meer. Dort sinkt er als Sediment zusammen mit den überresten von Plankton, Algen und Meerestieren auf den Boden. Und irgendwann werden einige dieser Sedimente als kompaktes Phosphatgestein mit der Plattentektonik wieder an die Oberfläche gehoben, und der Kreislauf beginnt von Neuem.

磷酸盐岩层的形成超过数百万年,随着风化磷酸盐慢慢的从岩石中进入自然环境中。植物吸收土壤中的磷,动物食用植物并将一部分磷化为己用。其余的连同植物残渣和其他物质被排出体外,这些屎尿经过腐烂被风、水带入河流湖泊然后继续进入海洋。在海洋中和浮游生物、藻类、海洋动物的尸体一同沉入海底变为沉淀物质。最终这些沉积物质变为坚硬的磷酸盐石在板块运动中重新被推上岸,这一循环过程又重新周而复始。

Geologisch heißt das: Phosphor wandert in einem natürlichen Kreislauf, aber extrem langsam. Praktisch heißt das: Er ist eine endliche Ressource, nicht erneuerbar, ähnlich wie Erdöl. Mit dem Unterschied, dass Erdöl durch andere Rohstoffe ersetzt werden kann. Phosphor nicht.

地质学上来说:磷参与自然循环,但是极其缓慢。因此基本上可以说:磷是个有限资源,不可再生,像石油一样。区别是,石油可以通过别的原材料来代替,而磷不行。

Johan Six ist Professor für Agrarökosysteme an der ETH Zürich und forscht unter anderem in Malawi. Er untersucht die Auswirkungen von landwirtschaftlichen Methoden wie Mischkultur und Agroforstwirtschaft auf die Bodenbeschaffenheit. "Wir wissen schon lange, dass diese Methoden gut für den Nährstoffhaushalt der Böden sein können", sagt Six. "Aber bis vor Kurzem lag unser Fokus immer auf Stickstoff und Kohlenstoff. Phosphor ist viel schwieriger zu untersuchen, weil es bei Phosphor nicht reicht, nur die Menge zu bestimmen. Man muss genau wissen, in welcher Form er gerade vorliegt und ob die Pflanze ihn überhaupt aufnehmen kann. 

Johan Six是苏黎世联邦理工学院农业经济学教授,也在马拉维进行研究。他在研究例如混合种植和混农林业等方法对土壤性质的影响。Six说道,“我们早就知道,这些方式对于土壤的营养平衡有好处”。但是在此之前我们关注的焦点一直在氮和碳上,因为磷很难分析,因为只测定磷的含磷是不够的。我们必须清楚的知道,磷以何种形式存在,植物是否能进行吸收。



图为马拉维的市场

Bisher wird der Rohstoff oft weggeschmissen

在此之前含磷资源经常被丢弃

In Malawi untersuchen Six und seine Kollegin Janina Dierks, wie Faidherbia-Bäume – eine lokale Mimosenart – und der Mais zusammenarbeiten. "Die Bauern mögen diese Bäume", sagt Dierks, "weil die in der Regenzeit das Laub abwerfen und so dem Mais weniger Konkurrenz machen." Die Mimosen sind Hülsenfrüchtler, und in ihrem Wurzelwerk siedeln sich feine Mykorrhizen an, Pilzsymbionten, die Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphat für die Pflanzen verfügbar machen. Im Gewächshaus konnte Dierks nachweisen, dass von den Pilzsymbionten nicht nur die Bäume profitieren, sondern auch die Nutzpflanzen drum herum. In Malawi will sie nun herausfinden, ob das auch im Freiland so funktioniert.

Six和他的同事Janina Dierks在马拉维进行调查,例如白相思树(译注:一种豆科植物),这是一种当地的含羞草属物种,同玉米一起种植。Dierks说道,“农民喜欢这些白相思树”,“因为在雨季的时候它们就落叶了因此并不会和玉米竞争”。白相思树是豆科植物,它们的根部长有细微的菌根,菌类共生体,能够给植物提供例如氮和磷等营养物质。Dierks能够证明在温室里这种菌类共生体不止对白相思树有益而且对周围的经济作物也有益。在马拉维她想要找出这一方式在大田中是否也行得通。

Darüber, wie lange die Phosphatvorräte in den Lagerstätten noch reichen werden, gehen die Prognosen auseinander, vor allem weil sich die Annahmen über den künftigen Verbrauch und die Entwicklung neuer Abbautechnologien stark unterscheiden. In frühen Studien ging man davon aus, dass der Höhepunkt des Abbaus (peak phosphorus) noch in diesem Jahrhundert erreicht werden würde. Inzwischen gibt es aktualisierte Schätzungen über die Reserven. Für die Vorkommen in Marokko wurden die Zahlen von knapp 6 auf 51 Milliarden Tonnen Rohphosphat nach oben korrigiert. Die weltweiten Reserven könnten noch mindestens 300 Jahre reichen, möglicherweise länger, wenn man bisher unbekannte oder noch nicht wirtschaftlich nutzbare Lager miteinbezieht.

对于全世界岩层中的磷矿储量还能开采多久有不同的预测,主要因为对于未来磷的使用量和新开采技术的发展都有很不同的看法。在早先的研究中,人们认为磷矿的开采的最高峰将在本世纪达到,与此同时也对磷矿储量有了最新的估计。摩洛哥的储量从差不多60亿吨被更新为510亿吨。全世界的磷矿储量因此还能至少维持300年,可能还会更久,因为这还没包括目前为止未知的磷矿和目前没有开采经济性的磷矿。

Doch es wäre kurzsichtig, sich deswegen zurückzulehnen. Einen Vorgeschmack darauf, welche Risiken die globalen Abhängigkeiten auf dem Weltmarkt und die geopolitische Konzentration der Reserven bergen, gab es im Jahr 2008, als der Preis für Phosphat plötzlich um 800 Prozent anstieg, von etwa 50 auf 430 US-Dollar pro Tonne.

但是因此高枕无忧是没有远见的。依赖于国际市场上的磷资源和地理上磷矿的高度集中带来的风险让我们在2008年就尝到了苦头,磷的价格突然飙升8倍,从每吨50美元飞涨到430美元。

Für die Hersteller kam dieser Preisschock wie aus heiterem Himmel. "Bis dahin waren die Phosphorpreise immer relativ niedrig und stabil gewesen", erzählt Rainer Schnee, der Vorsitzende der Deutschen Phosphor-Plattform DPP. "Wir konnten sogar Fünfjahresverträge abschließen. Und dann gab es plötzlich diese Kombination aus Verknappung, Panik und Spekulation – das hat sich dann in kürzester Zeit aufgeschaukelt. Erst nach einem halben Jahr normalisierte sich der Markt langsam wieder." Doch die Preise sanken nie wieder auf das ursprüngliche Niveau. Und das Bewusstsein dafür, dass Phosphate erstens nicht zu ersetzen sind und zweitens nicht für immer unbegrenzt und billig zur Verfügung stehen könnten, war schlagartig geweckt.

对于使用者来说那次价格冲击犹如晴天霹雳。德国磷平台DPP主席Rainer Schnee说道,“在此之前磷的价格总是相对较低和稳定”。“我们当时甚至能签署5年的供应合同。然后突然出现了磷短缺,恐慌和投机,一切都在极短的时间内出现。半年后磷市场才慢慢回归正常”。然而价格却永远回不到当初的价格了。给人猛然唤醒的意识就是,磷首先是无法替代的,其次也不是永远无穷无尽,可以廉价使用的。

Etwa 82 Prozent der weltweiten Phosphatproduktion werden als Düngemittel eingesetzt, derzeit etwa 216 Millionen Tonnen pro Jahr. Schwerer noch als höhere Preise und plötzliche Ausschläge wiegt für eine Industrienation wie Deutschland die geopolitische Abhängigkeit. Niemand möchte bei einem essenziellen Rohstoff dauerhaft von Monopolisten abhängig sein. Dabei hätte Deutschland genug Phosphat, um einen großen Teil seines Verbrauchs selbst zu decken. Bisher wird der Rohstoff allerdings weggeschmissen: Lebensmittelabfälle, aber vor allem menschliche Fäkalien und Urin, dazu Mist und Gülle aus der Tierhaltung.

全世界差不多82%的磷产品都被用于肥料,目前全球年使用量约为2160万吨。比价格上涨更让我们德国这种工业国家突然感到担忧的是我们对地缘政治的依赖。没人想重要原材料长期依赖于垄断者。我们德国本有足够的磷能满足大部分国内的消耗,但是在此之前这些原材料都被丢弃了:食物垃圾,尤其是人类的粪便尿液,还有饲养动物产生的屎尿。

Auch Malawi ist für die Versorgung mit Düngemitteln praktisch vollständig auf Importe angewiesen. Malawi hat jedoch keinen eigenen Hafen und eine kaum entwickelte Transport-Infrastruktur. Die Preise für Phosphatdünger liegen hier zwei- bis fünfmal so hoch wie in Europa, vor allem wegen der hohen Frachtkosten, auch jetzt schon, ohne Verknappung und Preisspitzen auf dem Weltmarkt. Die meisten der knapp 19 Millionen Einwohner Malawis sind Kleinbauern und Selbstversorger. Für viele von ihnen ist Dünger unbezahlbar. Die malawische Regierung betreibt seit 2005 ein aufwendiges Subventionsprogramm für Düngemittel, aber längst nicht alle Bauern werden erreicht. 

马拉维基本上完全依赖于进口磷肥。马拉维还没有自己的港口,几乎没有运输基础设施。因此磷肥的价格是我们欧洲的2到5倍高,主要是因为高昂的运费,这还是在全球市场上没有处于短缺和价格高点的时候。差不多1900万马拉维人大都是小农户和自给自足者。对于他们大部分人来说根本无力承担肥料的钱。马拉维政府从2005年就在推动高额的肥料补贴,但是很久以来也没能惠及所有农民。



磷也蕴含在从马拉维湖泊中打捞上来的鱼中

Jetzt ist der Forschungsdruck da

现在科研的压力来了

"Für die meisten Kleinbauern hier bedeutet jeder Sack Dünger eine Risikoabwägung", erklärt Frank Mnthambala. Er ist Doktorand im Fach Bodenkunde an der Cranfield-Universität in Großbritannien und, wie die meisten Menschen in Malawi, auch Bauer. "Wenn Sie Geld für Dünger ausgeben, dann ist es erst einmal weg. Der Nutzen des Düngers macht sich erst Monate später bemerkbar. Und er ist nicht garantiert. Zwischen Aussaat und Ernte kann so viel passieren, Wetter, Schädlinge, Krankheiten ... Wenn Sie nicht viel Bargeld haben, dann ist es zwischen 'Bargeld jetzt' und 'vielleicht einem höheren Ertrag später' eine ziemlich riskante Wette."

Frank Mnthambala解释道,“对于大部分小农户来说,每一袋化肥都是下赌注”。他是英国克兰菲尔德大学土壤学博士研究生,也同大部分马拉维人一样,也是农民。“当您花钱买化肥,就意味着走上了单行线。化肥的用处只有在几个月后才能感觉出来,而且也不能保证在播种和收获之间不会发生可能存在的很多风险:恶劣天气、虫害、病害。。。当您没有太多现钱的时候,那么在“保住现钱”和“未来可能的高收获”间做选择就是非常大的风险赌注”。

Die Landwirtschaft schließt den natürlichen Kreislauf des Phosphors kurz, indem sie einen großen Teil aufkonzentriert, zunächst in der Nahrung für Tiere und Menschen. Und noch konzentrierter in Kot und Urin, denn einen Großteil des Phosphors, den wir aufnehmen, scheiden wir wieder aus. Ein Teil wird als Gülle oder Klärschlamm wieder aufs Feld gefahren. "Das Recycling war einfach immer zu teuer", sagt Schnee. "In Deutschland wird zwar seit mehr als 20 Jahren an der Phosphorrückgewinnung geforscht, aber die meisten Projekte sind im Labormaßstab stecken geblieben." Einige wenige liefen im Pilotmaßstab, sagt er, aber keines habe bisher den Stand einer Großanlage erreicht. "Es gab einfach nicht den Druck."

农业缩短了磷在自然的循环过程,大部分磷被植物吸收,然后作为动物和人类的营养物质,浓缩于粪便和尿液之中。我们吸收的大部分磷都被排出体外,一部分作为肥料或者淤泥重新撒入土地。Schnee 说道,“这一”循环过程太昂贵了。“在我们德国虽然20多年前就开始研究磷的回收,但是大部分项目只存在于在实验室的规模。”他说道,个别项目进行了小规模试验,但是目前为止没有一个实现大型设备。“因为以前完全没有磷回收的压力”。

Nun ist der Druck da. In vielen Teilen der Welt haben sich Forschungs- und Entwicklungsverbände gebildet, um die nachhaltige Nutzung des unersetzlichen Nährstoffs voranzutreiben. In Deutschland ist es die Deutsche Phosphor-Plattform, ein Zusammenschluss von Akteuren aus der Industrie, öffentlichen und privaten Organisationen und verschiedenen Forschungseinrichtungen, gegründet 2015. Auf europäischer Ebene gibt es seit 2013 die European Sustainable Phosphorus Platform, weltweit aktiv ist schon seit 2008 die Global Phosphorus Research Initiative, in der Wissenschaftler aus Australien, Schweden, Frankreich und anderen Ländern zusammenarbeiten. 2014 nahm die Europäische Union Phosphatgestein in ihre Liste kritischer Rohstoffe auf. Und seit Herbst 2017 ist in Deutschland die neue Klärschlammverordnung in Kraft, die unter anderem vorschreibt, dass große Kläranlagen, kleinere an den Phosphor aus ihren Klärschlämmen zurückgewinnen müssen. Theoretisch könne man damit 40 bis 50 Prozent des deutschen Gesamtverbrauchs an mineralischem Phosphatdünger abdecken. Eine noch bessere Quelle für die Phosphor-Rückgewinnung ist natürlich die Gülle aus der Tierhaltung. "Da muss auch etwas passieren", sagt Schnee. "Aber da stehen wir ganz am Anfang."

现在科研的压力来了。全世界很多地方都成立了科研协会,来推动可持续使用磷这种不可替代的营养物质。在我们德国2015年成立的磷平台集合了工业,公众和私人组织,不同研究机构的人员。在欧洲层面,在2013年就有了欧洲磷可持续平台。全世界范围从2008年就有全球磷研究组织,汇集了澳大利亚,瑞典,法国和其他国家的科学家。2014年欧盟将磷酸盐矿石列为关键资源名录。从2017年秋天起,我们德国的淤泥法令生效,规定所有污水处理机构届时必须从淤泥中回收磷。理论上回收的磷可以满足我们40%到50%磷肥的使用量。另一个回收磷的更好的途径是饲养牲畜产生的屎尿。Schnee说道,“我们对这些必须也做点什么”。“但是我们完全是刚起步”。

hirana, einen beliebten Speisefisch für den lokalen Markt. 186 Tage dauert es vom Ei bis zum verkaufsfertigen Fisch. Sobald die Jungfische groß genug sind, kommen sie in belüftete Strömungsbecken aus Beton, in denen sie bis zur Verkaufsreife gemästet werden. Das Fischfutter kommt in Säcken und wird in einer großen Halle gemischt. Phosphor ist einer von vielen wichtigen Nährstoffen darin. Frank Mnthambala, der Bodenkundler, interessiert sich für die Abwässer. "So viele schöne Nährstoffe", lacht er, "daraus muss sich doch etwas machen lassen!" Sein Forschungsprojekt ist, die Phosphorströme im gesamten malawischen Wirtschaftssystem zu verfolgen, um festzustellen, welche potenziellen Quellen für ein Phosphor-Recycling es in seinem Land gibt. "Klärschlamm, Abwässer von Fischzuchten, Mist von den großen Hühnerfarmen", zählt er auf. "Aber keiner hat das bisher quantifiziert. Unser Ziel ist es, dass wir weniger abhängig von Importen werden."

Shirana是非洲当地市场一种很受欢迎的食用鱼。从卵长到可贩卖的鱼需要186天。只要小鱼长到足够大就会被捞入水泥做的通氧气的饲养池,在那里他们被饲养到足够出售的大小。成袋的鱼食在大厂房中被添加进别的营养物质,磷就是很多重要的成分之一。土壤学家Frank Mnthambala对养鱼的废水很感兴趣。他笑道,“这么多很棒的营养物质”,“我们肯定能从中获得点什么!”他的研究项目就是追踪马拉维经济系统中磷的流动,以便确定这个国家存在哪些潜在的磷循环的途径。他列举道,“淤泥、养鱼废水、大型养鸡场的鸡屎”。“但是目前为止没人将这些资源量化,我们的目标就是减少对进口化肥的依赖”。

Ein effektives Phosphor-Management muss von Mikroorganismen bis zum Menschen reichen, vom Kleinbauern bis zum Agrarunternehmen, von lokalen Verwaltungen bis zu internationalen Abkommen.

一个有效的磷管理体制必须是从微生物到人,从小农户到农业企业,从当地的管理到国际协议。

Für alle gilt es, Phosphor zu behalten, statt ihn an den "ewigen" Kreislauf zu verlieren. Die Nahrung der Menschheit hängt an diesem einen Element.

对所有人来说都要留住磷,而不是让磷流失在“无穷无尽”的循环过程中。我们人类的食物依赖于这种元素。

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