Nährstoffanreicherung von Biokohlen – Einfluss von Anreicherungslösung und Anreicherungsdauer

Nach der Ausbringung von Biokohlen können Ertragseinbußen auftreten, die mit einer Festlegung von Nährstoffen durch die Biokohle in Verbindung gebracht werden. Dies soll durch eine Nährstoffanreicherung der Materialien vor Ausbringung vermieden werden können.

Es wurde an drei unterschiedlichen Biokohlen -Pyrolysekohle und HTC-Kohle aus Buchenholzhäckseln sowie handelsübliche Holzkohle- geprüft, ob Unterschiede zwischen einer Anreicherung mit einer mineralischen Düngerlösung (NL) bzw. mit einer Schweinegülle (SG) bestehen und welchen Einfluss die Dauer der Anreicherung hat. Die Kohlen wurden für einen Zeitraum von 24 h bzw. 28 Tagen in die beiden Anreicherungslösungen eingebracht, anschließend abfiltriert und luftgetrocknet. Die angereicherten, luftgetrockneten Biokohlen (Basis von 20 g Corg je kg) wurden in einen ackerbaulichen Mineralboden eingemischt. Als Vergleichsvarianten dienten jeweils die nicht angereicherten Biokohlen in derselben Aufwandmenge sowie die verwendeten Anreicherungslösungen entsprechend der Flüssigkeitsmengen in den Biokohlen nach der Anreicherung. Als Kontrolle diente der Mineralboden mit und ohne mineralische Stickstoffdüngung. Mit den beschriebenen Mischungen wurde ein Wachstumstest mit Chinakohl angelegt und die Böden wurden bei 25°C für 28 Tage inkubiert.

Im Wachstumstest zeigten sich eindeutige Unterschiede zwischen den Anreicherungslösungen. So ergaben sich nach Anreicherung mit NL in allen Varianten mit Kohle relativ vergleichbare Frischmassen, wie in den jeweiligen Vergleichsvarianten, die nur die entsprechende NL-Menge erhalten hatten. Bei der Anreicherung mit SG wurden in allen Varianten mit Kohle deutlich geringere Frischmassen erzielt wie in den Vergleichsvarianten, wobei die Unterschiede bei der HTC-Kohle am größten waren. Die Unterschiede zwischen den jeweiligen Kohlevarianten und den zugehörigen Vergleichsvarianten waren dabei nach 28 Tagen Anreicherung geringer als nach nur einem Tag Anreicherung. Dies galt für beide Anreicherungslösungen.

Beim Inkubationsversuch waren in den NL-Varianten keine Auffälligkeiten zu erkennen. Bei den SG-Varianten wurden zu Versuchbeginn nur sehr geringe Mengen an pflanzenverfügbarem Stickstoff gefunden, die in der Variante mit für 24 h angereicherter HTC-Kohle während der Inkubation bis auf Null zurückgingen, während in allen anderen Varianten eine vergleichbare Mineralisation wie in der unbehandelten Kontrolle zu beobachten war.

Auch nach einer Anreicherung war in den Boden-Biokohle-Mischungen ein Minderwachstum im Vergleich zu Varianten mit vergleichbarer Nährstoffversorgung ohne Biokohle zu beobachten. Dies war bei einer Anreicherung mit Schweinegülle stärker ausgeprägt als bei einer mineralischen Nährlösung.