Pflanzexperiment mit Kompostextrakt

Um die Verbesserung des Pflanzenwachstums bei Interaktion mit einem gesunden Bodenmikrobiom zu untersuchen, haben wir einen Pflanzenversuch durchgeführt. Es wurden je 5 Zuckerschoten- (Erbsen) und je 10 Kresse-Samen in einen Topf mit Pflanzsubstrat gegeben. Das Substrat der insgesamt vier Testtöpfe bestand aus:

• 100% Bio Blumenerde nur mit Wasser gegossen (Kontrolle)

• 100% Bio Blumenerde mit Wasser und zusätzlichem Kompostextrakt gegossen (Test 1)

• 90% Bio Blumenerde und 10% Festkompost mit Wasser und zusätzlichem Kompostextrakt gegossen (Test 2)

• 50% Bio Blumenerde und 50% Kompost mit Wasser und zusätzlichem Kompostextrakt gegossen (Test 3)

Jedes dieser Substrate haben wir ein Mal mit Kresse und ein Mal mit Erbsen bepflanzt und hatten somit 8 Töpfe.

Nach sechs Wochen Wachstum haben wir die oberirdische Pflanzenbiomasse gewogen und darüber hinaus von den Wurzelballen Fotos gemacht, da das Abwiegen der Wurzelmasse nicht möglich war. Es konnten eindeutige visuelle Unterschiede sowohl bei den oberirdischen Teilen der Pflanzen wie auch bei der Wurzelmasse festgestellt werden. Diese sichtbaren Unterschiede deckten sich mit dem gemessenen Gewicht der oberirdischen Pflanzenbiomasse.

Die Behandlung mit Kompostextrakt verbesserte das Pflanzenwachstum merklich. Durch das Einarbeiten einer kleinen Menge Kompost (90:10 %) verstärkte sich dieser Effekt nochmals. Lediglich bei Test 3 mit 50% Kompost und 50% Blumenerde war eine geringere Biomasse im Vergleich zu Test 1 und Test 2 sichtbar. Dennoch gab es auch hier ein besseres Wachstum als bei der Kontrolle mit 100% Blumenerde ohne Kompostextrakt-Zugabe. Wir vermuten, dass das geringere Wachstum bei 50% Festkompostanteil im Substrat auf die Zusammensetzung des organischen Materials im verwendeten Kompost zurückzuführen ist. Der verwendete Kompost war sehr viel gröber als die Blumenerde, was es den Wurzeln vermutlich schwerer machte, sich auszubreiten.

Hier sind die Daten unserer Messung der oberirdischen Pflanzenmasse, dessen Werte wir zum Messergebnis der Kontrollpflanzen in Relation gesetzt haben. 100% + CE beschreibt ein Substrat aus Bio Blumenerde welche mit Kompost-Extrakt gegossen wurde. 90:10% + CE ist 90% Bio Blumenerde gemischt mit 10% Kompost und mit Kompost-Extrakt gegossen. 50:50% + CE ist halb Kompost halb Blumenerde mit Kompost-Extrakt gegossen.

Und noch zwei Bilder, die den Unterschied im Wurzelwachstum bei Behandlung mit Kompost-Extrakt verdeutlichen.

Warum Holistic Compost Lab?

Mit unserer Arbeit möchten wir die schleichende Zerstörung von Böden nicht nur aufhalten, sondern umkehren: Wir wollen im übertragenen wie im konkreten Sinn Boden gut machen.

Dies geschieht über ein wissenschaftlich fundiertes “Züchten” eines reichhaltigen, biologisch hoch diversen Boden-Mikrobioms, in dem alle mikrobiellen Bestandteile eines gesunden Bodennahrungsnetzes (Soil Food Web) enthalten sind.

Mit diesen Züchtungen können degradierte Böden beimpft und eine sich selbst verstärkende Aufwärtsspirale zur Regeneration in Gang gesetzt werden. Innerhalb kurzer Zeiträume können so verloren gegangene oder stark beeinträchtigte natürliche Ökosystemfunktionen wiederhergestellt werden. Dazu zählen:

• die Erhöhung der Wasseraufnahme- und Wasserspeicherfähigkeit,

• der Aufbau von Humus und die damit einhergehende Speicherung von CO2 im Boden,

• die Wiederherstellung natürlicher, biologisch angetriebener Nährstoffkreisläufe vor allem direkt an den Pflanzenwurzeln,

• die Erhöhung der Photosyntheseleistung und damit einhergehend der Biomasseproduktion aller im Boden wachsenden Pflanzen,

• die Erhöhung des Nährstoffgehaltes der angebauten Nahrungsmittel und damit der Gesundheit der sie konsumierenden Menschen,

• eine wachsende Resistenz und Resilienz gegen klimawandelbedingte Umweltstörungen,

• und als Ergebnis von diesen Effekten eine ertragsverlustfreie landwirtschaftliche oder gärtnerische Praxis, die vollständig ohne kostenintensive, auf fossilen Energieträgern basierende Chemie auskommt.

Das mikrobielle Bodenleben spielt unter anderem bei der Bindung von atmosphärischem CO2 eine wichtige Rolle, indem es Symbiosen mit den oberirdisch wachsenden Pflanzen eingeht. Mittels Photosynthese binden die Pflanzen das in der Atmosphäre vorhandene CO2 in kurzkettigen Zuckermolekülen (Glucose), die als Wurzelexsudate über das Bodenmikrobiom gegen andere Nährstoffe getauscht oder in die Zellen der Pflanzen eingebaut werden. Von den Exsudaten der Pflanzen angezogene Mikroben verarbeiten die Wurzelausscheidungen weiter zu langkettigen Kohlenstoffverbindungen (Huminsäuren/Humus), was effektiv und langfristig CO2 aus der Atmosphäre im Boden bindet.

Des Weiteren stirbt im Zuge neuen Wurzelwachstums jedes Jahr ungefähr 40-60% der Wurzelmasse einer Pflanze ab, da Pflanzen nur an den Wurzelspitzen Nährstoffe aufnehmen. Diese abgestorbene organische Substanz wird von Arthropoden sowie weiteren Kleinstlebewesen zerschreddert und ebenfalls dem Bodennahrungsnetz zugeführt, wo sie genauso zu Humus umgewandelt und als Kohlenstoff im Boden gebunden wird.

Leider wird das Bodennahrungsnetz als zentrale Instanz nicht nur für die CO2-Bindung, sondern für alle oben genannten Ökosystemfunktionen immer noch zu wenig beachtet. An diesem Punkt wollen wir mit unserem Projekt ansetzen und dazu beitragen, dass das vielfältige mikrobielle Leben unter unseren Füßen wieder jenen Stellenwert im Bewusstsein der Menschen bekommt, der ihnen zusteht.

Das Holistic Compost Lab besteht aus drei Bereichen: einer Produktionsstätte für mikrobiell hochwertigen Kompost, einem Forschungs- und Kompetenzzentrum für die Anwendung mikrobiell hochwertiger Kompost-Extrakte und Kompost-Tees sowie einem für alle interessierten Menschen offenen Info- und Bildungszentrum für Bodengesundheit. Es ist regionale Anlaufstelle für Landwirte, Kommunen und Privatpersonen, die ihre Böden regenerieren und somit einen wirkungsvollen Beitrag zur Bekämpfung des menschengemachten Klimawandels und seiner sich schon jetzt abzeichnenden verheerenden Folgen leisten möchten.

Warum brauchen wir guten Kompost?

Ein gesunder Boden strotzt nur so vor Leben. In ihm tummeln sich verschiedenste Kleinstlebewesen, welche organische Substanz aufbrechen und die darin enthaltenen Nährstoffe pflanzenverfügbar machen können. Die größeren dieser Lebewesen (Würmer, Arthropoden, Fliegen etc.) zerkleinern das organische Material und bewegen es durch verschiedene Erdschichten hindurch, bis es von kleineren Organismen weiter zersetzt wird.

Für Pflanzen ist dieser Prozess sehr wichtig, da sie aus sich heraus nicht in der Lage sind, diese gebundenen Nährstoffe aufzubrechen. Durch ihre Fähigkeit zur Photosynthese können sie zwar Zuckermoleküle aus dem in der Luft verfügbaren Kohlenstoff herstellen, müssen für andere Nährstoffe aber mit den Lebewesen im Boden ein Tauschgeschäft eingehen: Über ihre Wurzeln scheiden sie einen zuckrigen Saft aus, welcher viele Kleinstlebewesen anregt, sich in die Nähe der Wurzeln zu begeben und dort zu fressen. Die Ausscheidungen der Kleinstlebewesen wiederum beinhalten für die Pflanze alle wichtigen Nährstoffe. Sie werden direkt in der Rhizosphäre freigesetzt (dem Bereich in der Erde rund um die Wurzel) und können dort von den vielen feinen Wurzelhaaren direkt aufgenommen werden.

Wenn wir der Pflanze nun Nährstoffe künstlich von außen zuführen (z.B. in Form von mineralischem Dünger oder Gülle) wird die Arbeit, die das Bodenleben um die Rhizosphäre erledigt hat, überflüssig und die Pflanze nutzt ihre Energie nicht mehr dazu, Kohlenstoff aus der Atmosphäre in Form von Pflanzensäften in den Boden zu pumpen. Dies hat für unsere Böden verheerende Folgen, da das Bodenleben quasi verhungert und seine Sekundäraufgaben (Auflockern, Strukturgebung, Verwertung von organischem Material) nicht mehr erfüllen kann. In Folge dessen verdichtet sich der Boden, hat weniger Wasserspeicherkapazität, kann extreme Wetterereignisse nicht mehr so gut puffern und ist ein schlechteres Substrat für das Wachstum von Pflanzen. Jetzt kommt der Kompost ins Spiel. Wir züchten mit einem thermophilen aeroben Kompost jene meist fehlenden Kleinstlebewesen in einer großen Menge und Diversität und geben ihnen ein Substrat, in dem sie sich zu Hause fühlen. Zusammen mit guter landwirtschaftlicher Praxis, in der wir unsere Böden schonen, können wir das fehlende Bodenleben vom Kompost in den Boden umsiedeln und diese für den Boden, für das Klima und für die Pflanzen so wichtigen Funktionen wieder herstellen.