Dream-Team: Aktivierte Pflanzenkohle und Trichoderma als Bodenverbesserer

Pflanzenkohle, auch Biokohle genannt, ist ein poröses Material, welches als Bodenverbesserer im Garten und Landschaftsbau sowie in der Landwirtschaft eingesetzt wird. Es ist ein verkohltes Produkt, welches aus pflanzlichen Stoffen (wie z.B. Holz, Getreidespelzen, Gartenabfälle) hergestellt wird. Pflanzenkohle stellt keinen Nährstoff dar, sondern einen Lebensraum für erwünschte Mikroorganismen.

Als Qualitätsstandard hat sich das European Biochar Certificate (EBC) durchgesetzt. Diesen Standard verwenden viele Länder für die eingesetzte Biomasse, die Produktionstechnik, die Eigenschaften der Kohle und für ihre Anwendung.

Nur aktivierte Pflanzenkohle verbessert den Boden

Pflanzenkohle allein ist noch nicht wirksam, da durch die starke Erhitzung (500-800 °C) alle Lebewesen abgetötet werden. Eine direkte Anwendung von Pflanzenkohle im Boden kann negative Auswirkungen haben, da die Kohle sich zuerst mit Nährstoffen und Mikrobiologie “aufladen” muss. Deshalb muss Pflanzenkohle wieder aufgeladen werden. Dies kann z.B. durch die Vermischung mit Kompost oder organischem Dünger erfolgen. Nur die aufgeladene, gesättigte Pflanzenkohle ist ein wirklicher Bodenverbesserer. Ohne Aktivierung kann sie den pH-Wert des Bodens anheben, Stickstoff immobilisieren und Mikronährstoffe werden weniger pflanzenverfügbar. Mit der Aktivierung entfaltet sie wertvolle Beiträge zur Boden- und Pflanzengesundheit.

Vorteile von aktivierter Pflanzen- bzw. Biokohle

  • Die Pflanzenkohle kann bis zur 5-fachen Menge ihres Eigengewichts Wasser speichern und unterstützt so die Bodenlebewesen sowie die Pflanze bei Trockenstress.
  • Pflanzenkohle kann Nährstoffe puffern und der Pflanze bei Bedarf zur Verfügung stellen, auf diese Weise wirkt sie der Auswaschung des Bodens entgegen.
  • Die poröse Struktur von Pflanzenkohle führt zu einer höheren Bodendurchlüftung und unterstützt das Auflockern von schweren Böden. Einer Bodenverdichtung wird dadurch vorgebeugt.
  • Bindet Gerüche, Schwermetalle wie z. B. Kupfer und Toxine (Ausscheidungen von Schadpilzen) und fördert somit die Bodendiversität und vermindert die Belastung der Pflanzen.
  • Erhöht Humusgehalt und Bodenfruchtbarkeit
  • In den Poren der Pflanzenkohle können sich Bodenbakterien und Mikroorganismen ansiedeln und sich dort vermehren. Organismen, wie Trichoderma, bleiben durch Biokohle über einen längeren Zeitraum in grösseren Populationen im Boden aufrecht. Die Häufigkeit der Ausbringung kann dadurch reduziert werden.

Trichoderma wächst auf Biokohle

In einer Studie der Empa (Ribera et al., 2017) konnte gezeigt werden, dass Trichoderma atrobrunneum das Substrat von Biokohle schnell besiedeln kann. Nach 48 Stunden (bei 25 °C) war die komplette Fläche der Biokohle so gut wie überwachsen (siehe Abbildung 1). Mit den verschiedenen Wirkungsweisen von Trichoderma atrobrunneum wird die aktivierte Biokohle weiter aufgewertet.

Abbildung 1 A und B: Kolonisierung von Biokohle (erscheint im Foto schwarz) durch Trichoderma atrobrunneum (erscheint im Foto grün). Skalierung ist 100 mikro meter. Quelle: Ribera et al., 2017.

Ein perfektes Team: Biokohle und Trichoderma

Die Häufigkeit der Ausbringung von Trichoderma kann durch Biokohle verringert werden, da durch die Biokohle über einen längeren Zeitraum die Population von Trichoderma im Boden aufrecht bleibt. Somit ist das Anregen des Wachstums der Wurzeln und Pflanzen und die Parasitierung von Schadpilzen durch Trichoderma länger gewährleistet.

Abbildung 3: Hyphe Trichoderma atrobrunneum windet sich um Schadpilzhyphe und löst diese mittels Enzymen auf

In Versuchen zusammen mit dem FiBL (Forschungsinstitut für biologischen Landbau) konnte gezeigt werden, dass besonders nährstoffarme Böden durch eine Kombination von Trichoderma atrobrunneum und Biokohle positiv beeinflusst werden (siehe Abbildung 2). Dies hat sich unter anderem in der erhöhten Verfügbarkeit von Phosphor und Eisen im Boden gezeigt.

Abbildung 3: Einfluss von Trichoderma atrobrunneum auf die Menge an verfügbaren Phosphor im Boden nach 3 Wochen. K1: Kontrolle, T1: Trichoderma atrobrunneum, B1: Biokohle, TB1: Trichoderma atrobrunneum plus Biokohle (Fuchs & Tamm, 2018)

Aktivierte Biokohle für vitalere Bäume – Beispiel Stockholm

Die Mehrheit der gepflanzten Bäume in Stockholm verloren über die letzten Jahre ihre Vitalität und zeigten schon im Juli erste Blattfärbungen und Blattfall. Baumpflegespezialist Björn Embren vom Strassenverkehrsamt setzte eine Mischung von Granitkies, Erde und Biokohle bei Neupflanzungen ein. Er ist begeistert: «Wir sind beeindruckt wie Stockholms Stadtwald nun aussieht, jeder einzelne Baum weist nun eine dichtere Krone auf.» Seit 2009 sind mindestens 2.000 Bäume in Stockholm mit angereicherter Biokohle behandelt worden.

Literatur:

Fuchs J, Tamm L. 2018. Wirkung von Trichoderma atrobrunneum (vormals harzianum) Stamm Th720 und Biochar auf Pflanzenwachstum. Frick.

Ribera J, Gandia M, Marcos JF, del Carmen Bas M, Fink S, Schwarze FWMR. 2017. Effect of Trichoderma-enriched organic charcoal in the integrated wood protection strategy. PLoS ONE 12: e0183004.