Bremer Langzeit-Studie weist deutliche Bodenverbesserung nach
Bremen (agrar.de) – Mineraldünger in der Landwirtschaft ist gut, Kompost ist mitunter eine bessere Alternative. Jahr für Jahr fallen in Deutschland erhebliche Mengen nativ organischer Abfälle an. Sie werden verbrannt und deponiert oder als Grüngut und Kompost in ökologische Kreisläufe zurückgegeben. Gegen den Einsatz von Kompost in der Landwirtschaft sprach in der Vergangenheit die zum Teil nicht unerhebliche Schwermetallbelastung der Böden, hervorgerufen durch mangelhafte Kompostierungsverfahren sowie unsachgemäße Kompostaufbringung. Dagegen sind die außerordentlich positiv einzuschätzenden Eigenschaften der Komposte im Bereich der Bodenphysik viel zu wenig berücksichtigt worden: Zu diesem Schluss kommt eine im Zentrum für Umweltforschung und -technologie (UFT) der Universität Bremen angefertigte Dissertation. In einer Langzeitstudie haben die Bremer Wissenschaftler Professor Jörg Venzke und Dr. Ralf Hartmann vom Institut für Geographie nachgewiesen, dass durch die Kompostnutzung die Bodenerosion entscheidend verringert, die Fähigkeit, pflanzenverfügbares Wasser im Boden zu halten, erhöht und das Bodenmikroklima insgesamt verbessert worden sind – auch ohne Schwermetallbelastung. Diese lässt sich nämlich durch vernünftige Kompostierung auf ein Minimum reduzieren.
Seit 1996 sind auf drei bodenkundlich unterschiedlichen Standorten auf der Wildeshauser Geest in Niedersachsen Dauerversuche vorgenommen worden, um die Qualitätsverbesserung von landwirtschaftlich genutzten Flächen durch Kompost zu erforschen. Bei den Feldversuchen auf einem Podsol-, einem Braunerde- und einem Parabraunerde-Standort sind jährlich verschiedene Mengen (15 bis 60 m³/ha ) und unterschiedlich abgesiebte (10 bis 40 mm) Frisch- und Fertigkomposte aufgetragen worden – mit und ohne zusätzliche mineralische Stickstoffdüngung. Dabei kamen ausschließlich qualitativ hochwertige, handelsübliche Komposte mit nachweislich niedrigen Schwermetallgehalten zum Einsatz, so dass die Schwermetallgehalte der Böden nach fünfjähriger Kompostanwendung keine nennenswerte Erhöhung aufwiesen und weit unter den von der Abfallklärschlammverordnung vorgeschriebenen tolerierbaren Werten lagen.
Das umfangreiche Untersuchungsprogramm umfasste Verfahren der Bodenphysik, der Gelände- und Mikroklimatologie und der Mykorrhiza-Forschung (Erforschung der Lebensgemeinschaften zwischen Wurzeln von höheren Pflanzen und Pilzen) sowie das Erfassen der Ernteerträge. Bei diesem Langzeit-Forschungsprojekt – das kürzlich mit der Vorlage der Dissertation von Ralf Hartmann zu einem Zwischenabschluss gekommen ist – hat die Abteilung Physiogeographie des Instituts für Geographie der Universität Bremen eng mit der Firma Umweltschutz Nord GmbH & Co. in Ganderkesee, der Landwirtschaftlichen Untersuchungs- und Forschungsanstalt Nord-West (Landwirtschaftskammer Weser-Ems) in Oldenburg, dem Bodentechnologischen Institut in Bremen sowie mehreren Landwirten zusammengearbeitet. Gefördert wurde das Projekt durch den Bremer Senator für Frauen, Gesundheit, Jugend und Umwelt und der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) in Osnabrück.
Die wichtigsten Ergebnisse:
Besonders auf der Podsol- und Braunerde-Versuchsfläche zeigten sich deutliche Verbesserungen der pflanzlichen Wasserversorgung. Vor allem durch höhere (Fertig-) Kompostgaben, geringfügig auch durch feinere Kompostabsiebung, konnte nämlich eine Steigerung des Anteils der dafür wichtigen engen Grobporen und Mittelporen im Boden um bis zu acht Prozent erreicht werden. Auf dem schweren Boden der Parabraunerde-Versuchsfläche lag dieser Zuwachs gegenüber den ausschließlich mit Mineraldünger betriebenen Versuchsvarianten noch bei 0,5 bis 2,5 Prozent. Interessanterweise wirkten sich die feinere Kompostabsiebung in den sandigeren Böden, die gröbere Absiebung in den schluffigeren Böden durch bessere Durchlüftung günstiger für die natürliche Nutzung der mineralischen und organischen Bodenkomponenten aus.
Auf allen Versuchsflächen bewirkte die Kompostanwendung, besonders eine mit größeren Mengen, eine deutliche Stabilisierung der oberen Bodenschicht. Dadurch verringerte sich die Erosionsanfälligkeit, was die Bremer Physiogeographen durch Winderosionsexperimente mit Hilfe eines Windkanals überprüften. Damit wird in der Untersuchung nachgewiesen, dass sich sandige, podsolierte Ackerstandorte, wie sie vielfältig in norddeutschen Geest- und Altmoränengebieten vorkommen, hervorragend für den Einsatz von Komposten in der Landwirtschaft eignen.
Der Komposteinsatz hatte über die genannten bodenphysikalischen Effekte hinaus auch mikroklimatische Auswirkungen, die beispielsweise das Wachstum von Mais-Jungpflanzen positiv beeinflussen. Die täglichen Temperaturschwankungen werden gedämpft und besonders die Bodentemperaturen während der nächtlichen Auskühlungsphasen um ein bis zwei Grad angehoben. Auch wenn während der konkreten Untersuchungsperiode kein Nachtfrost auftrat, kann durch diese Ergebnisse auf eine Verringerung der frühjährlichen Frostgefährdung kompostbehandelter Standorte geschlossen werden.
Offensichtlich wird durch Komposteinbringung besonders auf den Podsol-Standorten auch das mikrobiologisch wichtige Entstehen von Lebensgemeinschaften von Bodenpilzen und Pflanzenwurzeln an Maiswurzeln begünstigt. Durch größere Mengen der feiner abgesiebten Fertigkomposte mit ergänzender mineralischer Stickstoffdüngung ergab sich ein bis zu 50 Prozent höheres Mykorrhiza-Vorkommen als bei den Versuchsvarianten mit ausschließlich mineralischer Düngung.
Nach mehrjähriger Kompostaufbringung zeigte sich ein deutlicher Anstieg der Ernteerträge. Während beim leichten Podsol-Standort höhere Kompostmengen einen größeren Effekt erzielten, reichten auf dem schweren Parabraunerde-Standort bereits geringere Mengen zur Ertragssteigerung aus. Unerlässlich war allerdings in jedem Fall eine zusätzliche Stickstoffdüngung.
Die Bremer Langzeitstudie belegt, dass die durch die in den Kommunen bei der Getrenntmüllsammlung in großen Mengen anfallenden Bioabfälle – eine verantwortliche Trennung vor der Kompostierung vorausgesetzt – auf sandigen, erosionsanfälligen Böden sinnvoll in der Landwirtschaft eingesetzt werden können. Denn die Komposte bewirken bemerkenswerte bodenphysikalische Verbesserungseffekte ohne unerwünschte Nebeneffekte.
Weitere Information: Universität Bremen, Zentrum für Umweltforschung und -technologie (UFT), Institut für Geographie, Dr. Ralf Hartmann, Tel.: 0421-2187695, E-Mail.
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