Anwendung und Wirkung vom Kompost im Ackerbau · Kompostierung (aerob) Vergärung (anaerob) Baum- und Strauchschnitte Ländliche Grünabfuhr Städtische Grünabfuhr Küchen- und Speiseabfälle

Research Institute of Organic AgricultureForschungsinstitut für biologischen Landbau

Anwendung und Wirkung vom Kompost im AckerbauJacques G. Fuchs ([email protected])

Institut de recherche de l’agriculture biologique

www.fibl.org

Anwendung und Wirkung vom Kompost im Ackerbau› Einleitung: die Recyclingsdünger

› Die wichtige Punkte der Biologie des Kompostierung

› Rotteführung

› Einfluss von Kompost (und Gärgut) auf die Bodenfruchtbarkeit› Unterschied Kompost /Gärgut› Wirkungen von Kompost auf Bodeneigenschaften› Kompost gegen Krankheiten

› Kompost und Pflanzengesundheit

› Beurteilung der Kompostqualität mit einfachen Mitteln

› Die richtige Kompost- (und Gärgut-)anwendung

› SchlussfolgerungenKompost und Ackerbau, jf, Biberach, 15.06.2016

www.fibl.org

Einleitung: die Recyclingsdünger

Kompost und Ackerbau, jf, Biberach, 15.06.2016

www.fibl.org


MistGülle

andere organischeReststoffe

Ausbringung

Vergärung(mesophil) KompostierungCo-Vergärung

(mesophil)Vergärung

(thermophil)

Gärgülle festes Gärgutflüssiges Gärgut Kompost


www.fibl.org

› Feldrandkompostierung

› für ländliche Gegenden, vor allem für Gartenbaureststoffen, Mist, …



www.fibl.org

› Dreieckmieten

› für Gartenbaureststoffen, Mist, Rüstabfällen, …› relativ feine Struktur der Anfangsmischung› meist Intensivrotte (Prozessdauer 2-3 Monate)



www.fibl.org

› Tafelmiete

› für Gartenbaureststoffen, Mist, Rüstabfällen, …› relativ grobe Struktur der Anfangsmischung› mittlere Intensität des Prozesses (Prozessdauer 6-12 Monate)



www.fibl.org

› Boxkompostierung

› +/- automatische Prozessführung› platzsparend› kann geschlossen werden, mit Behandlung der austretenden Gazen



www.fibl.org

› Hallekompostierung

› geschlossene Systeme mit Behandlung der austretenden Gazen› platzsparend› für städtische Gebieten gut geeignet



www.fibl.org

› CO-Vergärung

› behandlung von Mist/Gülle mit anderen organischen resten› meist mesophyl› für ländliche Gebieten (durch Landwirten getrieben)



www.fibl.org

› Industrielle Vergärung

› für industrielle organische Reststoffen, Rüstresten, Speiseresten, …› meist in stätischen Gebieten› meist thermophil



www.fibl.org

› Box-Vergärung

› industrielle Anlagen, meist in stätischen Gebieten› strukturreiche Anfangmischung› meist mesophyl



www.fibl.org

› Mit vielen Systemen kann man gute

Komposte produzieren, aber mit allen

Systemen kann man schlechte

Komposte erzeugen !



www.fibl.org

Die wichtige Punkte der Biologie des Kompostierung


www.fibl.org



Energie

CO2O2

WasserMikroorganismen

Energie(Wärme)

Humus(Kompost)

Mineralstoffe

O2 CO2

lebendigeOrganismen

organische Reststoffen

› Der natürliche Kreislauf des Lebens

www.fibl.org



› Zwei Elemente sind beim Lebenskreislauf besonders wichtig :

› der Kohlenstoff (Energiequelle)

› der Stickstoff (Proteinbaustein)

www.fibl.org



› Kohlenstoffkreislauf in der Natur

www.fibl.org



› Stickstoffkreislauf in der Natur

www.fibl.org



› Was kann man kompostieren› Theoretisch alle organische Reststoffe› Nicht jeder ist jedoch einfach zu handhaben, leicht abbaubar und nicht mit

Schadstoffen oder Krankheitserregern verseucht› Die organische Reststoffen sollen für den Behandlungssystem geeignet sein› Je nach Behandlungssystem müssen gewisse Reststoffen vorbehandelt

werden (z.B. Pasteurisierung von Speiseresten vor mesophyler Vergärung)› Die Anfangsmischung ist einen wesentlichen Faktor des Erfolges

www.fibl.org



› Eignung für die aerobe oder anaerobe Verarbeitung

zunehmende Feuchtigkeit

zunehmender Strukturanteil

Kompostierung (aerob) Vergärung (anaerob)Baum- und Strauchschnitte

Ländliche GrünabfuhrStädtische Grünabfuhr

Küchen- und SpeiseabfälleGaststättenabfälle

Schlachtabfälle

www.fibl.org



› Die Mikroorganismen der Kompostierung

Bakterien Pilze Aktinomyceten

www.fibl.org




› Die Bakterien

aerob / anaerob

sehr aktiv am Anfang der Rotte

verantwortlich für die «Heissrotte»

können Lignin (Holz) nicht effizient abbauen

www.fibl.org




› Die Pilze

aerob

Abbau ligninhaltiger Materialien

Bildung stabiler Krümel

Reifungsphase

www.fibl.org




› Die Aktinomyceten (Strahlenpilze)

können Substanzen abbauen, welche weder durch Bakterien noch durch Pilze abgebaut werden können (z.B. Chitin)

verantwortlich für den Abbau schwerabbaubarer Stoffe

www.fibl.org



› Kompostierung: Rotteablauf

› Abbauphase› intensive mikrobiologische Aktivität› Temperaturanstieg› starker Volumenverlust› natürliche Hygienisierung

› Reifungsphase› Humusbildung› Entwicklung positiver Eigenschaften der Komposte

www.fibl.org



› Entwicklung der Rotteparametern während der Kompostierung

› Temperatur

Kompostierungszeit

[°C]

10

30

50

70

www.fibl.org




› Luftzusammensetzung

Kompostierungszeit

Volu

men

proz

ente

0

10

20 Sauerstoff

Kohlendioxid

Gra

phik

: Dr.

U. G

alli

www.fibl.org




› Organische Substanz

20

30

40

50

60

70

80

Kompostierungszeit

OS

[% a

n TS

]

Gra

phik

: Dr.

U. G

alli

www.fibl.org




› Nmin-Formen

0

200

400

600

Kompostierungszeit

Nm

in. [

mg

kg-1

TS]

NO3--NNH4

+-N NO2--N

Gra

phik

: Dr.

U. G

alli

www.fibl.org




› pH-Wert

4

5

6

7

8

9

Kompostierungszeit

pH

Gra

phik

: Dr.

U. G

alli

www.fibl.org




› Bildung unerwünschter Stoffe während der Rotte

› Schwermetalle:

z.B. 90 kgabbaubares

Material

z.B. 10 kgnicht

abbaubares Material = 10 %

z.B. 45 kgabbaubares

Material

z.B. 10 kgnicht

abbaubares Material= 18 %

www.fibl.org




› Bildung unerwünschter Stoffe während der Rotte

› Schwermetalle:

› andere chemische Verbindungen: ???

› Krankheitserreger und Unkrautssamen:

www.fibl.org



› Endprodukt: Kompost

› organischer Düngung

› Verbesserung der Bodenstruktur

› biologischer Pflanzenschutzprodukt

› Kompost ist kein Abfall !

www.fibl.org

Rotteführung


www.fibl.org

Rotteführung


› Prozesse kontrollieren

› Wenn nötig Massnahmen treffen

› Vom Sammelkonzept des Grüngutes bis zur Anwendung des Endproduktes› Qualität der Rohmaterialien› Zusammensetzung der Anfangsmischung› Rotteführung

› Regulierung des Wassergehaltes› Regulierung des Lufthaushaltes› Umsetzung

› Produktkonditionierung› Produktlagerung› Wahl des richtigen Produktes für die gezielte Anwendung

www.fibl.org

Einfluss von Kompost (und Gärgut) auf die Bodenfruchtbarkeit


www.fibl.org



› Unterschied Kompost /Gärgut

› Wichtigste Gärguteigenschaften› Material noch im Rotteprozess› sehr ammoniumreich (vor Nachrotte)› relativ salzreich› bedingt pflanzenverträglich (vor Nachrotte)› qualitativ vergleichbar mit Mist/Gülle

› Anwendung von Gärgut› nur zu Zeiten ausbringen, in denen die Pflanzen den Stickstoff

aufnehmen können› guter kurzfristiger Düngungseffekt (vor Nachrotte)› ist auch ein gutes Substrat für Bodenmikroorganismen› bedingte Verbesserung der langfristigen Bodenhumusgehalt/-struktur

www.fibl.org



› Unterschied Kompost /Gärgut

› Wichtigste Komposteigenschaften› Material +/- am Ende des Rotteprozesses› Relativ arm an mineralischen Stickstoff› Pflanzenverträglich (je nach Reifezustand)› relativ stabile organische Substanz

› Anwendung von Kompost› kann +/- das ganze Jahr angewendet werden› bescheidener kurzfristiger Düngungseffekt› gute Wirkung auf langfristige Bodenhumusgehalt/-struktur› besonders im Frühjahr auf Kompostqualität achten (Risiko von N-

Blockaden)

www.fibl.org

Einfluss von Kompost und Gärgut auf die Bodenfruchtbarkeit

› Wirkungen von Kompost auf Bodeneigenschaften› Makro- und Mikronährstoffe


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Bodeneigenschaften› Makro- und Mikronährstoffe› Organische Substanz


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Boden-OS

14

21

21

28

28

35

35

43

51

0 10 20 30 40 50 60

Fertigkompost

Frischkompost

Festmist, Rind

Gärprodukt, fest

Gülle, Rind

Gülle, Schwein

Getreidestroh

Gärprodukt, flüssig

Gründüngung, Rübenblatt, Grünschnitt

Humus-C in % zu Dünger-C

Humusreproduktionswirksamkeit von organischem Kohlenstoff unterschiedlicher organischer Dünger (nach Reinhold 2006)


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Boden-OS


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Bodeneigenschaften› Makro- und Mikronährstoffe› Organische Substanz› Bodenstruktur


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Bodenstruktur


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Bodenstruktur› z.B. Compost Diffusion, 1999: Bodendichte: - 6%

› Bodenbearbeitung: leichter und dieselsparend(Beobachtungen von FiBL in eines Kompostanwendungs-versuches in Obstbau haben diese Tatsache bestätigt)


www.fibl.org




www.fibl.org




www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Bodeneigenschaften› Makro- und Mikronährstoffe› Organische Substanz› Bodenstruktur› Wasserhaushalt


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf die Wasserhaltekapazität

› Compost Diffusion, 1999: + 8%

› Eyras et al., 1998: +20 bis +25%

› Gagnon et al., 1998: +3 bis +5%

› Shiralipour et al., 1996: + 3% bis +16%


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Bodeneigenschaften› Makro- und Mikronährstoffe› Organische Substanz› Bodenstruktur› Wasserhaushalt› Erosionschutz


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Erosion

› Verminderung der Wind-Erosion› Hartmann, 2002: -30 bis -50%› De Vos, 1996: gleiche Erosion mit 4 Beaufort ohne Kompost und 6-7 Beaufort mit

Kompost

› Verminderung der Wasser-Erosion› Ojeda et al., 2003: -50%› Bazzoffi et al., 1998: -10 bis -50%


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Bodeneigenschaften› Makro- und Mikronährstoffe› Organische Substanz› Bodenstruktur› Wasserhaushalt› Erosionschutz› pH-Wert des Bodens


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf pH-Wert des Bodens


www.fibl.org




www.fibl.org




www.fibl.org



› Erlaubte Kompostgabe:: 25 Tonnen TS / 3 Jahren› Entspricht ca. 1‘500 kg CaO (500 kg / Jahr)› Erlaubt eine Erhaltungskalkung

› Auch genügend um pH-Wert korrigieren ?


www.fibl.org


› Wirkungen von Kompost auf Bodeneigenschaften› Makro- und Mikronährstoffe› Organische Substanz› Bodenstruktur› Wasserhaushalt› Erosionschutz› pH-Wert des Bodens› Einfluss auf die Bodenmikroflora

› Kompost und Pflanzengesundheit


www.fibl.org

Beeinflussung der Bodenfruchtbarkeit

› Kompost gegen Krankheiten


www.fibl.org

Kompost und Pflanzengesundheit

› Indirekte Einflüsse› Makro- und Mikronährstoffe› stabile organische Substanz (Humus)› Verbesserung der Bodenstruktur› Verbesserung des Wasserhaushaltes› Substrat für bodeneigenen antagonistische Mikroorganismen

› Direkte Einflüsse› Kompostmikroflora beeinflusst Bodenmikroflora


www.fibl.org


› Kompost ≠ Kompost


www.fibl.org


› 1. Kompost in Kultursubstraten


www.fibl.org



0

20

40

60

80

100

Pfla

nzen

aufla

uf [%

]

0 0.5 1 2 4

Torf

g. P. ultimum / l Substrat:a

dddd

Kompost

ab abb

b

b

1/3 Torf + 2/3 Kompost

a

ab

b

b

c

2/3 Torf + 1/3 Kompost

a

bb

c c


www.fibl.org




www.fibl.org




www.fibl.org



› mikrobiologische Pufferung

› Verhinderung einer Erregerinvasion

› Reduktion der Krankheitsintensität

› Sicherung der Setzlingsproduktion


www.fibl.org


› 2. Kompost nach Bodendämpfung


www.fibl.org




www.fibl.org



0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35 40Tage nach Dämpfung

NO

2-Geh

alt [

ppm

im W

asse

rext

rakt

2:1

]

gedämpft, ohne Kompostzugabegedämpft, mit Zugabe von Kompost (10%)


www.fibl.org




www.fibl.org


› 2. Kompost nach BodendämpfungBoden vor Dämpfung

: l

eben

sfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: leb

ensu

nfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: K

rank

lhei

tser

rege

r

: nüt

zlic

her M

ikro

orga

nism

us


www.fibl.org


› 2. Kompost nach BodendämpfungDämpfung

: l

eben

sfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: leb

ensu

nfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: K

rank

lhei

tser

rege

r

: nüt

zlic

her M

ikro

orga

nism

us


www.fibl.org


› 2. Kompost nach BodendämpfungBoden nach Dämpfung

: l

eben

sfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: leb

ensu

nfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: K

rank

lhei

tser

rege

r

: nüt

zlic

her M

ikro

orga

nism

us


www.fibl.org



: l

eben

sfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: leb

ensu

nfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: K

rank

lhei

tser

rege

r

: nüt

zlic

her M

ikro

orga

nism

us


www.fibl.org



: l

eben

sfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: leb

ensu

nfäh

ige

Unk

raut

sam

en

: K

rank

lhei

tser

rege

r

: nüt

zlic

her M

ikro

orga

nism

us


www.fibl.org



0

1

2

3

unbehandelt

Pfla

nzen

gew

icht

[g/

Topf

] 0 1 2 4 8[g P. ultimum /Liter Boden]:

ab

cd

ef

cd

gedämpft

bb

d

f

d

+ 10% Kompost

c

e

fg

ghh

gedämpft


www.fibl.org




www.fibl.org



› Bodenentgiftung

› Frühere Pflanzung möglich

› Hinderung Wiederbesiedlung des Bodens mit Erregern

› Längere Dämpfungseffizienz


www.fibl.org


› 3. Kompost im Feld


www.fibl.org



0

20

40

60

80

100

Auf

lauf

[%]

0 1 2 4 8 16g. P. ultimum / l Boden:

Boden ohne Kompost

a

bc

c c

cc

aababab

bb

Boden mit Kompost1 Woche nach letzter Gabe

Boden mit Kompost1 Jahr nach letzter Gabe

aa

abbb

c


www.fibl.org




www.fibl.org


› 3. Kompost im Feld› Bekämpfung der Auflaufkrankheit bei Spinat

Kontrolle

Kompost


www.fibl.org


› 3. Kompost im Feld› Bekämpfung der Kohlhernie


Kontrolle + Kompost

www.fibl.org


› 3. Kompost im Feld› Bekämpfung der Kohlhernie


Kompost (10%) Sterilisierter Kompost (10%)

www.fibl.org



› Reduktion von Pflanzenkrankheiten

› Je intensiver die Bodennutzung, desto deutlicher der positive Effekt der Komposte


www.fibl.org


› 4. Stärkung der ganzen Pflanzen


www.fibl.org


› 4. Stärkung der ganzen Pflanzen

-20

0

20

40

60

80

100

Schu

tz [%

]

10% Kompost30% Kompost50% Kompost

Kompost 1

e*

bccd*

Kompost 2

a

cd*

bc

Kompost 3

a

ab

abc

Kompost 4

cd*

abc

a


www.fibl.org

Beurteilung der Kompostqualität(mit einfachen Mitteln)


www.fibl.org

Beurteilung der Kompostqualität(mit einfachen Mitteln)› Mit eigenen Sinnen

Fausttest Holzbruch


www.fibl.org

› Mit eigenen Sinnen

Geruch



www.fibl.org


Abbaugrad, Struktur, Kompostkörnung



www.fibl.org


Farbe des Kompostextraktes



www.fibl.org


Fremdstoffen



www.fibl.org

› Mit eigenen Sinnen› Kontrolle der Rotteparametern

› O2› Feuchtigkeit› Temperatur

› Mit einfachen Analysen› pH-Wert› Salzgehalt› Trockensubstanz, organische Substanz› NH4-N, NO2-N, NO3-N

› Mit Biotests› Pflanzenverträglichkeitstests› Krankheitsunterdrückungstests



www.fibl.org

Die richtige Kompost- (und Gärgut-)anwendung


www.fibl.org

› Qualitätssicherung› Von der Sammlung der Eingangsmaterialien bis zur Produkteanwendung

› Einschätzung der Bedürfnisse in Relation zur Anwendung / gezielte Wirkungen

› Wahl der Produkte und der Anwendungsstrategie



www.fibl.org


› Ziel der Anwendung / gesuchte Wirkungen› Kurzfristige Düngerwirkung

› Verbesserung der Bodenstruktur (Porosität, Wasserhaltekapazität, Erosionsschutz, …)

› Verbesserung des pH-Wertes des Bodens

› Schutz der Pflanzen vor Krankheiten

› Komponent bei Herstellung von Kultursubstrat/Anzuchterde

› Ackerbau / Gemüsebau / Kulturen unter Dach / Topfpflanzen / …


www.fibl.org

› Parameter, die bei der Wahl des Produktes in Betracht gezogen werden› Nährstoffgehalt (Makro und Mikronährstoffe)

› Nährstoffverfügbarkeit (Stickstoff)

› pH, Salzgehalt

› Stabilität der organischen Substanz

› Biologische Aktivität (Suppressivität)

› Rohmaterialien

› …



www.fibl.org

› Wahl der Anwendungsstrategie› Anwendungs-Zeitpunkte

› Anwendungs- Menge

› Anwendungs-Technik (breitgestreut, konzentriert unter der Reihe / beim Saat- oder Pflanzgut, …)

› Kombination verschiedener Produkte (z.B. Gärgut im Frühling + Kompost im Herbst)

› …



www.fibl.org

› Generelle Regeln zur Kompost- und Gärgutanwendung› Kompost/Gärgut nur im Feld ausbringen, wenn der Bodenzustand es zulässt!

› Produkte oberflächlich bearbeiten

› Nährstoffbilanz beachten

› Momentane Kulturbedarf einbeziehen

› Flüssiges Gärgut: besser mehrere kleine Gaben als eine grosse Gabe



www.fibl.org

Schlussfolgerungen


www.fibl.org

Schlussfolgerungen

› Kompost und Gärgut sind wertvolle Produkte für die Pflanzenproduzenten, vorausgesetzt:› Qualität der Produkte ist einwandfrei› Richtiger Wahl des Produktes in Relation zum Anwendungszweck› Korrekte Anweundung› Je nach Situation kann die kombinierte Anwendung mehrere Produkte zur

Erfolg führen (z.B. flüssiges Gärgut im Frühjahr für die kurzfristige Düngungswirkung und reifer ligninreicher Kompost im Sommer/Herbst für die langfristige Wirkung auf Bodenstruktur)

› Je nach Situation kann die kombinierte Anwendung mehrere Produkte zur Erfolg führen (z.B. flüssiges Gärgut im Frühjahr für die kurzfristige Düngungswirkung und reifer ligninreicherKompost im Sommer/Herbst für die langfristige Wirkung auf Bodenstruktur)


www.fibl.org

Noch Fragen ?

www.fibl.org

www.biophyt.ch


Anwendung und Wirkung vom Kompost im Ackerbau · Kompostierung (aerob) Vergärung (anaerob) Baum- und Strauchschnitte Ländliche Grünabfuhr Städtische Grünabfuhr Küchen- und Speiseabfälle

Documents