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Pflanzenbauliche Verwertung von Gärrückständen aus Biogasanlagen unter besonderer Berücksichtigung des Inputsubstrates Energiepflanzen

Projektlaufzeit: 01/2006 - 06/2008

Das Projektziel bestand in der Erarbeitung von Erkenntnissen durch Untersuchungen zur pflanzenbaulichen Verwertung von Gärrückständen aus landwirtschaftlichen Biogasanlagen unter besonderer Berücksichtigung des Inputsubstrates Energiepflanzen. Eine stoffliche Charakterisierung der Gärrückstände umfasste neben der Elementaranalyse bezüglich C, N, S, Pflanzennährstoffen und Schwermetallen auch eine Analyse bezüglich des Phytohormons und Wachstumsregulators Indol-3-essigsäure (IES) aus der Gruppe der Auxine. Die stoffliche Zusammensetzung der Gärrückstände variierte in Abhängigkeit von der Betriebsführung der Anlage. Bei Energiepflanzeneinsatz (von unbelasteten Standorten) in Biogasanlagen spielen Schwermetalle in den resultierenden Gärrückständen keine Rolle.

Es wurde der Nachweis der mikrobiellen Bildung von IES in Biogasanlagen bei Zugabe von Tryptophan zu den Gärrückständen erbracht. Eine auxin-analoge Wirkung in Form der Förderung der Adventivwurzelbildung bei Mungbohnenkeimlingen (Vigna radiata) im Bioassay konnte für 2 von 8 Gärrückstandsextrakten gezeigt werden. Die Ergebnisse der Kressekeimtests (Lepidium sativum) zeigten, dass in den Gärrückständen entweder IES synergistisch wirkende Substanzen vorhanden sind (wie z. B. Huminstoffe, phenolische Verbindungen) oder aber phytotoxische Substanzen eine Rolle spielen.

Die zweijährigen Feldversuche haben gezeigt, dass durch eine Düngung mit Gärrückständen die mikrobielle Aktivität des Bodens für einige Wochen erhöht werden kann. Die Ergebnisse des zweiten Versuchsjahres wiesen darauf hin, dass die leicht umsetzbare organische Substanz im Gärrückstand bereits in kurzer Zeit nach der Ausbringung durch die Mikroorganismen abgebaut wird. Hinsichtlich der Wirkung auf Regenwürmer ist eine Ausbringung hoher Mengen an Gärrückständen kritisch zu bewerten, da die Lebensraumfunktion des gedüngten Bodens eingeschränkt und er von den Tieren gemieden wird. Mit geringeren Aufwandmengen gedüngter Boden wurde jedoch toleriert oder sogar bevorzugt. In den Parzellenfeldversuchen des Jahres 2007 wurden Stickstoff-Mineraldüngeräquivalende (MDÄ) der Gärrückstände von 77 für Mais bzw. 86 für Sommerweizen berechnet. Für Gärrückstände als organisch-mineralischen Dünger sind somit vergleichsweise hohe MDÄ anrechenbar. Durch den Gärrückstandseinsatz bei Sommerweizen konnte Mineral-N-Dünger weitgehend substituiert werden. Für Mais als stark stickstoffbedürftige Kultur wurde festgestellt, dass wahrscheinlich eine kombinierte Verwendung von Gärrückstand und Mineraldünger sowohl für den Ertrag als auch für die Umwelt günstiger zu beurteilen ist.

Projektträger

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Gülzow

Kooperationspartner

  • Humboldt-Universität zu Berlin, Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät, Institut für Pflanzenbauwissenschaften, FachgebietAcker- und Pflanzenbau
  • Landwirtschaftsbetrieb Martin Schulze, Biogasanlage Dolgelin
  • Biolandhof Ebeling, Biogasanlage Püggen
  • Lehr- und Versuchsanstalt für Tierzucht und Tierhaltung, GroßKreutz

Ansprechpartner IASP

Dipl.-Ing. Karen Sensel