Jedoch hat die Erfindung und der vermehrte Einsatz synthetischer Düngemittel im 20. Jahrhundert zu massiven Schäden an unserer Umwelt geführt. Die Hauptursache für diese Schäden sind die sogenannten Nitrogen-Dünger, die sich in Distickstoffoxid (N2O) umwandeln – eines der stärksten Treibhausgase nach CO2 und Methan. Daraus wird deutlich, dass der Gebrauch von Nitrogen-Dünger so bald wie möglich reguliert oder sogar verboten werden sollte, um weitere Schäden an der Umwelt zu minimieren. Dem stetig steigenden Bedarf an Lebensmitteln steht der Schutz der Umwelt gegenüber.
Deswegen wird derzeit bereits an möglichen Lösungen gearbeitet, die die Nutzung von Nitrogen-Düngern erlauben, aber gleichzeitig die Einflüsse auf die Umwelt deutlich verbessern. Unternehmen und Forschungsinstitute haben bereits einige große Fortschritte bei Beschichtungen von Düngern gemacht, die die Abgabe von Nährstoffen erlauben und die Ausschüttung von N2O minimieren. Diese neuartigen Dünger machen es möglich, die vier R’s zu erfüllen – Right time, Right place, Right rate and Right source. Nur bei der Lieferung der richtigen Nährstoffe, in der richtigen Menge, zur richtigen Zeit am richtigen Ort, können Düngemittel wirklich effizient genutzt werden und der negative Einfluss auf die Umwelt minimiert werden.
Jedoch sind bei der Entwicklung dieser sogenannten Slow-and-Controlled-Fertilizers (CSRF’s) noch zwei maßgebliche Probleme zu überwinden. Zum einen sind die Beschichtungen von den CSRF’s bislang noch synthetisch und bauen sich im Ackerboden nicht ab. Ein No-Go in Hinsicht auf den Umweltschutz. Zum anderen lassen sich diese neuen Dünger bisher nur sehr kostenintensiv produzieren und anbieten, sodass sie ökonomisch nicht tragbar sind. Erst wenn diese beiden Probleme überwunden werden können, können CSRF’s weithin eingesetzt werden und so zum Umweltschutz beitragen.
Unternehmen arbeiten bereits an den noch zu überwindenden Problemen und, auch wenn dieser Fortschritt langsam vorangeht, werden dafür in der Zukunft Lösungen finden. Um das erste Problem zu lösen, könnten beispielsweise organische und biologisch-abbaubare Düngerbeschichtungen eingesetzt werden, die die Nutzung von synthetischen Materialien ersetzen. Diese Art von Beschichtung könnte außerdem das Problem der erhöhten Kosten lösen. Jedoch müssen diese biologische Düngerbeschichtungen erst entwickelt werden.
Interessanterweise könnten an dieser Stelle vor allem digitale Technologien und sich stetig verbessernde Prognoseanalysen maßgeblich an der Lösung beteiligt sein. Gerade das Analysieren von Daten mittels künstlicher Intelligenz, erlaubt es die Einflüsse neuartiger Düngemittel auf Ernteergebnisse und Umweltentwicklung vorherzusagen. Die Nutzung von Sensoren für das Sammeln von Informationen über Temperaturen, Feuchtigkeit, pH-Werte und Dünger ermöglicht eine Analyse, die Bauern Aufschluss darüber gibt, welche Pflanzen welche Nährstoffe zu welcher Zeit und in welcher Menge benötigen. So lassen sich maßgeschneiderte Dünger-Lösungen entwickeln, die die vier R’s beachten, die Menge des genutzten Düngers einschränken und so den Schaden an der Umwelt minimieren. Der Einsatz von digitalen Technologien erreichte bereits in den letzten Jahren große Fortschritte für die Ertragssteigerung während gleichzeitig die Umwelt geschützt wird.