Die bei der Biogasproduktion anfallenden Gärreste werden als organische Dünger im
Pflanzenbau eingesetzt. Infolge des Vergärungsprozesses unterscheiden sich Gärreste
von herkömmlichen organischen Düngern. Daraus könnten sich spezifische positive
oder negative Wirkungen auf Bodenfruchtbarkeit und Pflanzen ergeben, die Gegenstand
dieser Arbeit sind.
In einem sechsjährigen Feldversuch (Energiepflanzenfruchtfolge, sandiger Boden) wur-
den die Düngeeffekte von fünf verschiedenen Gärresten mit denen von Rindergülle,
Stallmist und mineralischem Dünger (KAS) verglichen. Zur umfassenden Charakterisie-
rung der Bodenfruchtbarkeit erfolgten Untersuchungen aus den Bereichen Bodenchemie,
-physik, -mikrobiologie und Pflanzenbau, wobei die Humusdynamik einen Schwerpunkt
bildete. Die Mengenkalkulation der Düngung basierte auf der gleichen Gabe organi-
schem C mit einem N-Ausgleich durch KAS.
Es ergaben sich für Gärreste gegenüber KAS überwiegend positive Effekte auf Hu-
musgehalt, Aggregatstabilität und bakterielle Aktivität und Diversität. Diese Effekte
waren denen von Rindergülle und Stallmist ähnlich. Möglicherweise besteht aber durch
Gärrestdüngung ein erhöhtes Risiko von P- und K-Überschüssen sowie N-Verlusten.
Eine erhöhte Benetzungshemmung wurde nicht gefunden. Die mikrobielle Gemeinschaft
des Bodens zeigte eine spezifische Beeinflussung durch die Gärreste in der funktionellen,
jedoch nicht in der genetischen Struktur. Die N-Verfügbarkeit war deutlich geringer
als die von KAS, wodurch sich für Grünroggen Mindererträge ergaben. Für Silomais
und Sorghum fand sich bei kombinierter Anwendung mit KAS ein zu KAS ähnliches
Ertragsniveau.
Gärreste haben analog zu herkömmlichen organischen Düngern bei effizientem Einsatz
das Potential zu KAS vergleichbare Erträge zu erzielen und gleichzeitig die Bodenfrucht-
barkeit zu fördern. Diese Schlussfolgerung ist im Kontext der spezifischen Standort- und
Versuchsbedingungen zu sehen und sollte durch eine längere Versuchszeit abgesichert
werden. / Digestates arising during biogas production are used as organic fertilizers in agriculture.
Due to the fermentation process, digestates have different properties from traditional
organic fertilizers. This may result in specific positive or negative effects on soil fertility
and plants, which are subject of this work.
In a six year field experiment (energy crop rotation, sandy soil) fertilizer effects of five
different digestates were compared with cattle slurry, farm yard manure and mineral
fertilizer (KAS). For a comprehensive characterization of soil fertility effects, methods
from the fields of soil chemistry, physics, microbiology and plant science were applied.
One special focus of these investigations was humus dynamics. Manure doses were
based on the same dose of organic carbon, resulting different N-doses were compensated
by KAS.
Compared with KAS, digestates showed predominantly positive effects on humus con-
tent, soil aggregate stability and bacterial activity and diversity. These effects of di-
gestates were similar to those of cattle slurry and farm yard manure. There may be an
increased risk of P and K oversupply and N losses as a result of digestate fertilization.
An increased soil water repellency was not found. The soil bacterial community was
specifically influenced by digestates regarding its functional, but not regarding its genetic
structure. Saprotrophic fungy were reduced by some digestates in comparison to KAS.
N availability was considerably lower than of KAS, resulting in yield depressions of
forage rye. For silage maize and sorghum, digestates combined with KAS equaled the
yield level of KAS.
If efficiently applied, digestates have like other organic fertilizers the potential to produce
equal yields as KAS whilst enhancing soil fertility. This conclusion is restricted to the
specific conditions of experimental site and design and must be verified during a longer
experimental period.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/20463 |
| Date | 17 January 2019 |
| Creators | Hoffmann, Marieke |
| Contributors | Ellmer, Frank, Christen, Olaf, Engels, Christof |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | (CC BY-NC-SA 3.0 DE) Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/de/ |
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