Hofdünger verbessert Bodeneigenschaften in Langzeitexperiment
Die biodynamische Methode ist die älteste zertifizierte Art, biologische Landwirtschaft zu betreiben. Trotz einer wachsenden Zahl an Studien zur Wirkung von biodynamischen Praktiken ist die Funktionsweise biodynamischer Kompostpräparate weiterhin nicht wissenschaftlich geklärt und wird in Fachkreisen nach wie vor debattiert. In einer Studie aus dem Jahr 2022 untersuchte ein Team aus Forschenden um Heberto Rodas-Gaitan die Effekte von biodynamisch präpariertem Kompost auf eine Reihe von Bodenparametern. Die Messungen fanden auf einer Langzeitversuchsfläche in Deutschland statt, die seit 1993 betrieben wird. Dabei kommt unter anderem die Messung der Multi-Substrat-induzierten Atmung als Methode zur Erfassung mikrobieller Bodengemeinschaften zum Einsatz. Die Hypothese der Forschenden war, dass sich die drei Hofdüngerbehandlungen anhand des Fingerabdrucks der Bodenmikroorganismen unterscheiden lassen.
Hofdünger (farmyard manure, FYM) in Form von kompostiertem Viehmist ist mehr als nur ein Düngemittel. Er steigert die allgemeine Bodenqualität, führt dem Boden organischen Kohlenstoff zu (soil organic carbon, SOC), verringert die Erosion, verbessert den Wasserhaushalt und trägt zum Klimaschutz bei. Zudem ist Hofdünger lokal verfügbar und günstig in der Produktion. In der biodynamischen Landwirtschaft werden dem Hofdünger sechs Präparate in geringer Dosierung zugefügt. Die Präparate werden aus Schafgarbe, Kamille, Brennnessel, Eichenrinde, Löwenzahn und Baldrian hergestellt.
Bodenmikroorganismen sind ein wichtiger Indikator für die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Böden. Ein gesunder Boden fördert wiederum die Tier- und Pflanzenwelt. Eine Möglichkeit, die Bodengesundheit zu erfassen, bietet die Messung der Multi-Substrat-induzierten Atmung (multi substrate induced respiration, Multi-SIR). Vereinfacht dargestellt, werden den Bodenmikroorganismen bei dieser Methode verschiedene organische Substanzen angeboten und überprüft, ob und wie schnell die Substanzen umgesetzt bzw. veratmet werden. Mit Multi-SIR kann also ein Fingerabdruck der Mikrobodengemeinschaft erstellt werden.
Für die vorliegende Studie wurden vier unterschiedliche Behandlungen mit jeweils sechs Wiederholungen untersucht:
- Kontrollversuch ohne Hofdünger
- nur Hofdünger
- Hofdünger mit Schafgarbenpräparat
- Hofdünger mit allen sechs Kompostpräparaten
Die Testflächen befinden sich in Hennef, Deutschland, und sind seit 1993 Teil eines Langzeitversuchs. Ausser den vier unterschiedlichen Behandlungen werden bei allen Versuchsflächen identische landwirtschaftliche Praktiken angewendet.
Abbildung 1: Ergebnisse der Multi-SIR-Untersuchungen. Stoffwechselreaktionen von Bodenmikroorganismen auf unterschiedliche Stoffe. T1: Kontrollversuch ohne Hofdünger. T2: nur Hofdünger. T3: Hofdünger mit Schafgarbenpräparat. T4: Hofdünger mit allen sechs Kompostpräparaten. Unterschiedliche Buchstaben über den Balken bedeuten signifikante Unterschiede zu den anderen Behandlungen. Obere Grafik (a): Ara (L-arabinose), Gal (D-galactose), Glc (D-glucose), Fru (D-fructose), Sor (Sorbitol), ProCa (Protocatechusäure), MA (Apfelsäure), CA (Zitronensäure), H2O (destilliertes Wasser). Untere Grafik (b): GABA (Aminobuttersäure), Ser (L-Serin), Ala (L-Alanin), Cys (L-Cystein), GluN (L-Glutamin), Leu (L-Leucin), NAG (N-Acetyl-Glucosamin), GlcN (D-Glucosamin), GalN (D-Galactosamin).
Verglichen mit den Kontrollflächen konnten durch die Zugabe von Hofdünger die Verfügbarkeit der Hauptnährstoffe (Stickstoff, Phosphor, Kalium), der SOC-Gehalt und die mikrobielle Biomasse im Boden auf allen Flächen erhöht werden. Die Kompostpräparate zeigten jedoch keinen signifikanten Effekt in Bezug auf die chemischen und mikrobiellen Bodenparameter. Anders bei der Messung mit Multi-SIR: Hier zeigte Behandlung 3 (Hofdünger mit Schafgarbenpräparat) die höchste mikrobielle Atmung, gefolgt von Behandlung 4 (Hofdünger mit allen sechs Kompostpräparaten), Behandlung 2 (nur Hofdünger) und Behandlung 1 (Kontrollversuch ohne Hofdünger). Zusätzlich konnten anhand der Multi-SIR-Daten Behandlung 3 und Behandlung 4 unterschieden werden. Besonders Behandlung 3 konnte den Stickstoffhaushalt der Bodenmikroorganismen positiv beeinflussen. Der Grund für das bessere Abschneiden des Schafgarbenpräparats im Vergleich zur Anwendung aller sechs Präparate konnte im Rahmen dieser Studie nicht geklärt werden.
Kommentar
Im Rahmen dieser Studie konnte eine Wirkung der biodynamischen Präparate auf Hofdünger festgestellt werden. Allerdings wurden nur bei wenigen der beobachteten Parameter signifikante Unterschiede gemessen. Hingegen ist die positive Wirkung von Hofdünger – verglichen mit den Kontrollflächen ohne Zugabe von Hofdünger – deutlich klarer, in vielen Parametern ersichtlich und weitestgehend unbestritten. Das Wirkungsprinzip der biodynamischen Präparate konnte noch immer nicht entschlüsselt werden. Die fortwährende Diskussion innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft umfasst dabei unterschiedliche Thesen wie beispielsweise eine biochemische Stimulierung von Mikroorganismen oder auch die erhöhte Achtsamkeit und Pflege seitens der ausführenden Landwirt:innen. Unter Zuhilfenahme der gegenwärtig verfügbaren wissenschaftlichen Methoden konnte jedoch noch keine exakte Zuordnung der beobachteten Effekte vorgenommen werden. Die vorliegende Studie stützt bisherige Anstrengungen, verdeutlicht jedoch auch den Bedarf weiterer Forschung zum Thema.
Angaben zur Originalstudie
- Autor:innen: Rodas-Gaitan, H., Fritz, J., Dahn, C., Köpke, U., Joergensen, R. G.
- Titel: Biodynamic compost effects on soil parameters in a 27-year long-term field experiment
- Journal: Chemical and Biological Technologies in Agriculture 9, Article number: 74 (2022)
- Link: https://doi.org/10.1186/s40538-022-00344-w