Gewächshausversuche geben uns die Möglichkeit, auf kleiner Fläche und unter standardisierten Bedingungen, mehr über die Eigenschaften, Wechselwirkungen und Auswirkungen von Pflanzenkohle auf die angepflanzte Kultur und die sie umgebende Erde zu erfahren.

Durch Versuchsbedingungen, die möglichst nah an den landwirtschaftlichen Freilandbedingungen liegen, ermöglichen wir Vorhersagen für die Ergebnisse von Feldversuchen in der landwirtschaftlichen Praxis.

Dafür verwenden wir :

• Erde von landwirtschaftlichen Flächen, auf denen  Feldversuche stattfinden werden

• Dasselbe Saatgut wie die Landwirte, von denen wir auch die Erde beziehen

• Die gleiche Anwendung:  z.B. Oberflächendüngung oder Wurzelapplikation von Dünger und Pflanzenkohle

Gleichzeitig ermöglicht uns der Versuch im Gewächshaus,  Einflüsse, wie Temperatur, Feuchtigkeit und Lichteffekte zu standardisieren, um diese – im Vergleich zu Freilandversuchen – für bestimmte Effekte ausschließen zu können.

Sobald sich aussagekräftige Ergebnisse im Gewächshaus zeigen, geht es ab auf das Feld! Können auch hier die Erkenntnisse bestätigt werden? Denn, während im Gewächshaus Temperaturschwankungen, Starkwetterereignisse oder auch Lichtverhältnisänderungen minimiert werden können, haben solche in Freilandbedingungen natürlich einen Einfluss auf die Pflanzenkohle ihren Wechselwirkungen mit Kultur und Boden.

Unsere Gewächshaus-Versuche haben gezeigt, dass es schwierig ist, hier klare Antworten auf unsere Fragen zu finden. Die Bedingungen im Gewächshaus scheinen die Ergebnisse stark zu beeinflussen. Für genauere Ergebnisse müssen wir uns Freilandversuche ansehen.

Für Landwirte und Hobbygärtner ist inzwischen ein vielfältiges Sortiment an Pflanzenkohleprodukten verfügbar. Dieses umfasst reine Pflanzenkohle ebenso wie Düngerpellets und fertige Pflanzerden. Die folgenden Produkte sind Gegenstand unserer Projektuntersuchung:

a) Pflanzenkohle pur (fein, leicht staubend: 0-5 mm oder gesiebt 2-5 mm)

b) Granulierte Pflanzenkohle mit Stickstoff-, Phosphat-, Kalium-Dünger. Die Form ähnelt einem typischen Granulatdünger, dem Blaukorn, wodurch die Ausbringung mit betriebsüblicher Technik leicht erfolgen kann.

c) Mit Dünger beladene Pflanzenkohle (körnig, 0,2 – 5 mm, mineralischer Stickstoffdünger mit Harnstoff, Ammonium und Nitrat)

d) Pellets aus Pflanzenkohle und organischem Dünger, z. B. Schafwolle, Hornmehl oder Kompost

Unverarbeitete Pflanzenkohle ist sehr leicht und lässt sich schlecht streuen. Das macht es schwierig, sie optimal auf dem Feld auszubringen, oft nur mit umgebauten Streuern. Betriebe ohne Tiere können sie auch nicht einfach dem Futter oder der Streu beimischen und dann mit dem Mist verteilen. Eine Möglichkeit ist, sie mit Gärresten oder anderen Grünabfällen vom Hof zu mischen. Aber dafür braucht man die passende Technik und genug Grünschnitt zur richtigen Zeit. Um flexibler zu sein, müssen deshalb neue Wege gefunden werden, die Kohle auszubringen.

Bunte Blattsalate, Brokkoli, Rosenkohl und Grünspargel –  die Palette der in der Region angebauten Gemüsesorten ist lang. Ob Dämme oder Beete, gesetzt oder gesäte, jede Gemüsesorte hat ihre eigenen Anbauspezifikationen, die von jedem Betrieb auf seine eigene Weise umgesetzt wird. Daraus ergibt sich ein von Betrieb zu Betrieb unterschiedlicher Fuhrpark und es müssen verschiedenen Strategien zur Ausbringung und Einarbeitung der Pflanzenkohle(-dünger) gefunden werden.

– Grobkörnige oder granulierte Pflanzenkohledünger: Beetweise Ausbringung mit modifizierten Kastenstreuer, der größere Volumen aufnehmen kann, um häufiges Nachladen zu reduzieren.

– Feinkörnige Pflanzenkohle: Breitflächige Ausbringung mit Kalkschneckenstreuer inkl. Staubschutz

– Pellets mit Kastenstreuer oder Schleuderstreuer

– Granulierte Pflanzenkohle mit Kastenstreuer oder Schleuderstreuer

– Jegliche Arten von Pflanzenkohleprodukten: Punktgenaue Ausbringung von Hand auf kleinen Versuchsflächen

– Untermischen unbeladener Pflanzenkohle in Erntereste und gemeinsames Ausbringen auf dem Feld mit einem Kompoststreuer

– Hinzufügen der Pflanzenkohle in das Anzuchtsubstrat für Jungpflanzen

Unsere Ergebnisse:

Nach unseren ersten Versuchen können wir Folgendes festhalten:

Keine sofortigen Ertragssteigerungen beim Gemüse: In unseren Feldversuchen konnten wir durch die einmalige Anwendung von Pflanzenkohle keine deutlichen Ertragssteigerungen beim Gemüse feststellen. Wir führen das darauf zurück, dass unsere Böden bereits sehr fruchtbar sind und die Landwirte in der Region ihre Düngung und den Pflanzenschutz bereits gut optimiert haben.

Langfristiges Potenzial für den Boden: Wir gehen weiterhin davon aus, dass Pflanzenkohle langfristig positive Auswirkungen auf den Boden haben kann. Sie könnte die Bodenstruktur verbessern, die Fähigkeit des Bodens, Wasser zu speichern, erhöhen und die Verfügbarkeit von Nährstoffen verbessern. Diese Effekte brauchen aber Zeit und wahrscheinlich auch größere Mengen an Pflanzenkohle, um wirklich sichtbar zu werden.

Im Rahmen des Projekts sollte unbehandelte (nicht mit Nährstoffen beladene) Pflanzenkohle im Boden von Blühstreifen zur Nährstoffbindung und damit zur Spontanabhagerung eingesetzt werden. Die Böden der Felder sind meist sehr nährstoffreich und die eingesäten Blühpflanzen konkurrieren mit konkurrenzstarken, nährstoffliebenden Ackerunkräutern. Um den eingesäten Arten einen besseren Start zu bieten, wird unbeladene Pflanzenkohle in großen Mengen auf die Blühfläche gebracht. Es soll untersucht werden, welche Auswirkung dies auf das Pflanzenwachstum der Pflanzen der Blühmischung und der Ackerunkräuter und die Biodiversität der Insekten hat.

Durch die Pflanzenkohle werden Nährstoffe gebunden, dies wirkt sich sowohl direkt auf die Pflanzen (z. B. Unkrautdruck, ggf. geringere Folgeverunkrautung) als auch indirekt (z. B. lichtere Vegetation im Blühstreifen) auf die Insekten aus.

Die geringe Dichte von Pflanzenkohle macht es aufwendig, größere Mengen (bis zu 20 t/ha) auf die Felder zu bringen. Im Jahr 2023 konnten wir daher nur wenige Blühstreifen anlegen, und das teils mit viel Handarbeit. Unterschiede im Pflanzenwachstum waren nicht erkennbar, was wahrscheinlich an der unterschiedlichen Vorbehandlung der Flächen lag. Zudem gehen wir davon aus, dass die anhaltende Trockenheit im Frühjahr, kurz nach der Aussaat der Blühstreifen, die Wirkung der Pflanzenkohle beeinträchtigt hat. Ohne ausreichend Feuchtigkeit konnte sie die Nährstoffe im Boden offenbar nicht binden.

Interessanterweise zeigten Versuche mit Blühmischungen und Pflanzenkohle im Gewächshaus, dass eine sehr hohe Menge Pflanzenkohle zwar das allgemeine Pflanzenwachstum reduzierte, aber in Kombination mit einer speziellen Bodenvorbereitung dazu beitragen kann, dass sich weniger unerwünschte “Unkräuter” ansiedeln und die Blühmischung besser zur Geltung kommt.

Es lohnt sich also, diesen Ansatz auch auf dem Feld weiter zu verfolgen.

Blühstreifen sind eine etablierte Maßnahme im Gemüsebau. Meist werden sie für eine Saison angelegt und im Spätsommer/Herbst wieder umgebrochen. So wird über den Sommer ein zeitlich begrenztes, meist aus Kulturarten bestehendes Nektar- und Pollenangebot geschaffen. Mehrjährigen Blühflächen (3-5 Jahre Standzeit) wird generell eine höhere ökologische Wertigkeit zugesprochen, da sie nicht nur im Sommer, sondern auch im Winter einen Platz für Tiere bieten und meist heimische Wildpflanzenarten beinhalten. Zudem kann über die längere Bodenruhe Humus aufgebaut und somit CO2 der Atmosphäre entzogen werden.

Kurze Kulturstandzeiten und Pachtverträge, intensive Bearbeitung und eine möglich Erhöhung des Schädlingsdrucks (z. B. Mäuse, Unkräuter und Schnecken) spielen bei der Abwägung, ob ein- oder mehrjährig, eine bedeutende Rolle. Im Rahmen des Projekts haben wir zusammen mit den Landwirten erörtert, welche Voraussetzungen es bräuchte, damit mehrjährige Blühstreifen in Frage kommen.

Wichtige Voraussetzungen sind: