Pflanzenkohle-Wirkung auf die Stickstoff- und Phosphatauswaschung in den sandigen Böden des Norddeutschen Tieflands (Wendland Region)

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes "ClimaCarbo" wurde 2012 in Gartow (Wendland, Deutschland) ein Feldversuch mit dem Ziel angelegt, die Wirkung von Pflanzenkohle auf Treibhausgas-Produktion, Humusaufbau, Nährstoffauswaschung, Biomasseertrag und mikrobielle Zusammensetzung zu untersuchen. Hierfür wurden verschiedene praxisnahe Düngungsvarianten (z.B. Biogasgülle, Kompost aber auch konventioneller NPK Dünger) zum Teil mit Pflanzenkohlebeimengung kombiniert. Erste Ergebnisse bezüglich der Wasserhaltekapazität (WHK) und Nährstoffauswaschung (NO3 - und PO4) zeigen, dass die WHK um mehr als 10 % gesteigert werden konnte (je nach Pflanzenkohlemenge). Die Nährstoffauswaschung ist stark abhängig von der Düngungsvariante und weiteren Faktoren, wie der mikrobiellen Aktivität und der Oberflächenchemie der Pflanzenkohle. Beispielsweise konnte die NO₃^- Auswaschung bei der Pflanzenkohle-Kompostmischung von 16,9 auf 6,7 kg ha^-1 und bei fermentierter Biogasgülle in Kombination mit Pflanzenkohle der NO₃-Verlust über das Bodenwasser von 30 auf 14 kg ha^-1 reduziert werden. Ein sehr gutes Ergebnis ist auch hinsichtlich der Phosphatauswaschung der Pflanzenkohle- Kompost Mischung erzielt worden. Der Verlust konnte von 100,6 auf 35,3 kg ha^-1 signifikant reduziert werden. Unerwartet hohe Nährstoffverluste treten allerdings bei den Pflanzenkohlevarianten mit nur 1 Mg pro ha auf. Der NO₃-Verlust beispielsweise wurde deutlich erhöht (123,15 kg ha^-1) im Vergleich zur Kontrolle (36,2 kg ha^-1) durch die Zugabe von 1 Mg Pflanzenkohle pro ha, während die 40 Mg Pflanzenkohle-NPK Mischung keine signifikanten Unterschiede aufwiest.

Diese ersten Ergebnisse hinsichtlich der Nährstoffauswaschung bei den Pflanzenkohle- Substraten zeigen die Komplexität der Interaktionen im Boden. Die Rolle der Oberflächenchemie der Pflanzenkohle bzw. die entsprechende Vorbereitung der Kohle vor der Applikation spielt eine wesentliche Rolle hinsichtlich der Nährstoffhaltekapazität. Außerdem ist der Einfluss der Pflanzenkohle auf die mikrobiellen Gemeinschaften, welche eine wesentliche Rolle in Bezug auf die erhöhte Nährstoffauswaschung in einigen Pflanzenkohlesubstraten eingenommen haben könnten, derzeit immer noch weitgehend unbekannt.

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