Nachhaltige Sicherung und Optimierung der Bodenfunktionen durch den Einsatz von Pflanzenkohle-Kompost

Hintergrund

In ihrer Strategie Europa 2020 hat die EU die Wiederherstellung, Erhaltung und Verbesserung der mit der Landwirtschaft verbundenen Ökosysteme sowie die Förderung der Ressourceneffizienz als vorrangige Ziele festgeschrieben. Hierzu zählt z. B. eine nachhaltige Bodenbewirtschaftung, die die vielfältigen Funktionen der endlichen Ressource Boden als Produktionsstandort, Lebensraum für Bodenorganismen und Wasserspeicher dauerhaft aufrechterhält. Alle diese Bodenfunktionen werden von der organischen Bodensubstanz beeinflusst. Besonders auf Flächen mit häufiger Bodenbearbeitung muss einem Absinken der Humusgehalte fortwährend entgegengewirkt werden. Aber auch bei Dauerkulturen wie im Hopfenanbau kann es durch eine unzureichende Zufuhr von organischem Material bei gleichzeitig hoher Biomasseabfuhr zu einer Verarmung kommen. Neben der Menge der organischen Substanz spielt deren Qualität eine wichtige Rolle. In den letzten Jahren hat in diesem Zusammenhang der Einsatz von Pflanzenkohlen das Interesse von Wissenschaft, Praxis und Öffentlichkeit geweckt. Allerdings sind trotz intensiver Forschung in der letzten Dekade viele Dinge im Zusammenhang mit Pflanzenkohlen noch ungeklärt. So sind Ergebnisse zum Teil widersprüchlich und die Wirkungsweisen oft nicht verstanden.
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Pflanzenkohle aus unbehandelten Holzhackschnitzeln

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Gefäßversuch in Mitscherlich-Gefäßen mit Weidelgras

Ziele des Forschungsvorhabens

Im Rahmen des Forschungsprojektes wird die Wirkung von Pflanzenkohle-Komposten auf die Bodenfruchtbarkeit untersucht. Dabei werden im Detail drei Aspekte betrachtet, die für die Landwirtschaft von besonderer Bedeutung sind und bei denen auf Grund des aktuellen Wissenstands positive Effekte durch Pflanzenkohle-Komposte zu erwarten sind, aber auch gewisse Risiken bestehen. Im Einzelnen sind dies: (1) Reduktion der Nitratauswaschung (2) Reduktion der Kupfertoxizität (3) Wirkung auf das Bodenleben

Methodik

Im ersten Schritt werden Pflanzenkohle-Komposte erzeugt. Die Ausgangsmaterialien werden dabei systematisch variiert und die Kompostierprozesse engmaschig überwacht, um daraus Empfehlungen für eine spätere Umsetzung in die Praxis abzuleiten. Die zweite Projektphase sind Labor- und Gefäßversuche. Die Pflanzenkohle-Komposte werden dazu in unterschiedlichen Böden eingemischt, die nach einer Inkubationsphase perkoliert bzw. extrahiert werden. Zudem erfolgen Gefäßversuche mit Salat und Mais bzw. Hopfenjungpflanzen. Der Einfluss der Pflanzenkohle-Komposte auf das Bodenleben wird über Messungen der mikrobiellen Biomasse und deren Aktivität ermittelt sowie über Verhaltens- und Reproduktionstests von Regenwürmern.