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Verwendung von Pflanzenkohle-Kompost zur Verbesserung des Anwachsverhaltens von Hopfenjungpflanzen auf kupferbelasteten Böden
Projekt
Förderkennzeichen: A/21/08
Laufzeit: 15.09.2021
- 14.08.2023
Fördersumme: 95.813 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Hintergrund
Kupferhaltige Pflanzenschutzmittel werden bereits seit Ende 19. Jahrhunderts bei Dauerkulturen wie Baumobst, Wein oder Hopfen eingesetzt. Ab Mitte der 1920er wurden im Hopfenanbau zur Bekämpfung des Falschen Mehltaus (Pseudoperonospora humuli) jährlich bis zu 60 kg Kupfer je Hektar appliziert. Erst mit dem Aufkommen synthetischer Fungizide in den 1960er Jahren gingen die Kupfermengen schrittweise (1975: 38 kg/ha, 1995: 15 kg/ha) zurück. Im ökologischen Anbau sind Cu-haltige Fungizide bis heute unverzichtbar. Allerdings konnten die Aufwandmengen u.a. durch eine verbesserte Wirksamkeit der Präparate, modernere Applikationstechniken, die Entwicklung von Pseudoperonospora-Prognosemodellen und die Züchtung toleranter Sorten auf unter 4 kg/ha gesenkt werden
Trotz dieser signifikanten Reduktion der Kupferanwendung sind die Auswirkungen im Hopfenanbau weiterhin spürbar: Da Kupfer fest an Oxiden und organischer Substanz im Boden gebunden und somit kaum mobil ist, führte die langjährige Ausbringung großer Kupfermengen zu einer erheblichen Anreicherung vor allem in den obersten 20 cm. Neben indirekten Wirkungen, z.B. durch negative Auswirkungen auf Bodenmikroorganismen, können sich hohe Kupferkonzentrationen auch direkt auf den Ertrag auswirken. Insbesondere bei Neupflanzungen auf langjährig für den Hopfenanbau genutzten Flächen können im ersten Standjahr, solange die Pflanzen vor allem die oberste Bodenschicht durchwurzeln, erhebliche Pflanzenschäden auftreten. Eine punktuelle Anwendung von kompostierter Pflanzenkohle an der Pflanzstelle könnte helfen, dieses Problem zu reduzieren, da kompostierte Pflanzenkohle erhebliche Kupfermengen adsorbieren kann. Dieser Effekt findet sich in zahlreichen Untersuchungen und auch die bisherigen Ergebnisse des aktuell an der HSWT laufenden Forschungsprojektes zur Optimierung der Bodenfunktion durch den Einsatz von Pflanzenkohle-Komposten (Förderkennzeichen: G2/KS/19/04) deuten in diese Richtung. So konnte durch die Einbringung von Pflanzenkohle-Komposten die Bioverfügbarkeit von Kupfer signifikant reduziert werden. Dies zeigte sich unter anderem in einer geringen Kupferaufnahme von Pflanzen aus kupferbelasteten Böden durch die Applikation von Pflanzenkohlen-Komposten sowie in einer positiven Auswirkung auf das Bodenleben.
Zielsetzung
Aufbauend auf den genannten Forschungsarbeiten wird in einem Feldversuch unter Praxisbedingungen die Auswirkung von Pflanzenkohle-Komposten auf das Anwachsverhalten von Hopfenjungpflanzen auf einem kupferbelasteten Boden geprüft werden. Anhand der Versuchsergebnisse sollen dann praktische Anwendungsempfehlungen für Hopfenanbauer abgeleitet werden.
Methodik
Im ersten Schritt werden Hopfenrebenhäcksel gemeinsam mit Pflanzenkohle unter praxisüblichen Bedingungen kompostiert. Die reifen Komposte werden daraufhin in unterschiedlichen Aufwandmengen auf einem stark mit Kupfer belasteten Standort ausgebracht und Hopfenfechser aufgepflanzt. Über zwei Vegetationsperioden hinweg werden in regelmäßigen Abständen sowohl die Pflanzenentwicklung als auch mögliche Symptome von Kupfertoxizität bonitiert und die Kupferkonzentration mittels Blattanalysen ermittelt. Zum Ende der Vegetationsperiode wird dann die oberirdische Biomasse geerntet und die Kupferaufnahme bestimmt. Obendrein werden zum Versuchsende Wurzelproben auf ihren Kupfergehalt analysiert und bei ausgewählten Pflanzen Wurzelausgrabungen vorgenommen. Hierdurch können Rückschlüsse auf die Wurzelentwicklung und das Anwachsverhalten getroffen werden.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenbau
- Sonderkulturen
