Agrarökologie

Projekt: Vorstudie "Terra Greta" - Baumkompost für Klimaresilienz

Dieses Projekt des Reallabors Boimig und der CommuniTree GmbH verdankt die erfolgreiche Umsetzung dem Hochstamm-Obst- und Nussbetrieb ArboVitis im Fricktal, dem Hof Altenberg in Wölflinswil AG und der Tilia Baumpflege in Frick AG.

Ausgangslage:

Anfallender Trester wird nicht optimal genutzt und die Kompostierung ist nicht optimal für Baumkulturen

Nach der Pressung von Hochstamm-Kirschen, Hochstamm-Äpfeln, Hochstamm-Quitten und Wildobst fallen in der ArboVitis, Frick AG, grössere Mengen Trester an. Dieser wird bisher auf grossen Haufen unter Plastik-Vlies statisch kompostiert und im folgenden Jahr unter jungen Hochstamm-Obstbäumen ausgebracht. Das C:N Verhältnis beträgt bei diesem Material 10:1. Dieses Verhältnis fördert eine Dominanz von Bodenbakterien. Für Baum- und mehrjährige Kulturen ist ein von Pilzen dominierter Kompost von Vorteil. Nach Ingenieur und Obstbauer Michael Phillips ist ein C:N Verhältnis von 40:1 hierbei optimal.

Bäume brauchen Wasser und Bodenpilze können unsere Baumkulturen resilienter machen

Laut des Ausbilders für naturgemässen Obstbaumschnitt, Michael Grolm der Obstbaumschnittschule, muss in den ersten zwei Jahren ein Baum von Mai bis Juli alle zwei bis drei Wochen 20 Liter Wasser erhalten. Ist der Baum im dritten Jahr immer noch unter 60 cm Jahrestrieb, muss Kompost auf die Baumscheibe gegeben werden (bis zu einer Schubkarre pro Baum).

Beträgt der Jahrestrieb weniger als 60 cm, sollte die Baumscheibe von Bewuchs frei gehackt und/oder gemulcht werden. Die Baumscheibe ist für mehr als die Hälfte des Jahrestriebes verantwortlich. Im Gartenbau wird unter dem Begriff "Baumscheibe" eine freizuhaltende Fläche von einem Meter Durchmesser um den Baum herum verstanden.

"Je höher das Verhältnis von Pilzen zu Bakterien ist, desto höher sind die Erträge". Die neuseeländische Agrarökologin Nicole Masters verweist auf Arbeiten der New Mexico State University, die zeigen, dass das Verhältnis zwischen Pilzen und Bakterien enger mit der Leistung der Pflanzen zusammenhängt als der Stickstoff-, Kali- und Phosphatgehalt des Bodens.

Ein Ungleichgewicht führt nicht nur zu höheren Erträgen, sondern ermöglicht auch die Vermehrung von krankheitsverursachenden Mikroben und wurzelschädigenden Nematoden. "Was zu Krankheiten führt, ist ein Mangel an krankheitsunterdrückenden Organismen". Ein Hauptmerkmal von Böden mit vielen Bakterien ist, dass die Nährstoffe gebunden werden. Bakterien verbrauchen Harnstoff-Stickstoff, Wurzelexudate, Pestizide und Einfachzucker und halten sie fest. Bakterienböden haben auch eine schlechte Struktur, da sie Mikroaggregate bilden - sie verklumpen leicht und verdichten sich in der obersten Schicht. "Es ist wahrscheinlich, dass sich eine Oberflächenkruste bildet, auf der nur Moose und Flechten wachsen und sich Pfannen bilden. Daher kann das Wasser nicht durch den Boden fließen - man kann eine gesättigte Oberfläche haben und trotzdem darunter trocken sein." Bakterielle Böden haben einen höheren Nitratgehalt, was zu den typischen nitratliebenden Unkräutern wie Fetthenne, Brennnesseln, Disteln, Nachtschatten und Ackerfuchsschwanz führt. "Wenn Sie diese sehen, haben Sie ein Nitratproblem".

Pilze spielen eine Rolle bei der Unterdrückung von Krankheiten und der Zersetzung von organischem Material. Im Gegensatz zu Bakterien halten sie Nährstoffe zurück und geben sie an die Pflanzen ab. Pilze bilden mit ihren langen Hyphen auch Makroaggregate, die die Böden zusammenhalten. Wenn Böden an einem Hang absacken, liegt das an einem Mangel an Pilzen und nicht an den Pflanzenwurzeln, sagt Masters. Viele Böden enthalten viel Phosphat, aber es ist nicht verfügbar. Pilze sind jedoch in der Lage, dieses Phosphat zu ernten und es für die Pflanzen bioverfügbar zu machen. "Wenn Landwirte also einen P-Mangel haben, dann haben sie auch einen Pilzmangel".

Pilze schaffen Wasser - sie bringen Wasser aus der Tiefe nach oben und hydratisieren die Böden, sagt sie. "Pilzböden sind tendenziell feuchter als bakterielle Böden. Welches Pilz zu Bakterien Verhältnis sollten Landwirt:innen angesichts all dieser Vorteile für einen gesunden Boden anstreben? Sie schlägt vor, ein Verhältnis von 4:1 von Pilzen zu Bakterien im Boden anzustreben. Eine Möglichkeit, das Verhältnis zu verbessern, besteht darin, sie zu füttern. Pilze benötigen komplexere Kohlenstoffe, "braunes Material", als Bakterien, wie z. B. braunes reifes Gras, Zellulose, Lignin, Chitin, Stoppelstroh, Humate, Biokohle und Holzspäne.

Bakterien und Pilze benötigen unterschiedliche Nahrung.Typischerweise gedeihen Bakterien auf einfacheren Kohlenstoffquellen - "Grüngut", Melasse, Zucker, Fruchtsaft, Milch, Fischemulsion. Pilze benötigen komplexere Kohlenstoffe - Zellulose, Lignine, "braune Stoffe" wie Humate, Holzspäne, Fischöle. Eine andere Möglichkeit besteht darin, weniger der Praktiken anzuwenden, die die Anzahl der Pilze verringern, wie z. B. die Bodenbearbeitung und der starke Einsatz von Düngemitteln. "Sobald man lösliches Phosphat ausbringt, verliert man die Mykorrhizapilze. Das liegt daran, dass die Pflanzen kein Phosphat mehr von den Pilzen benötigen." Auch das Pflügen reduziert die Mykorrhizapilze, da es die Hyphen aufbricht.

Pilze sind wertvoll für die Kohlenstoffbindung. "Pflanzen bezahlen ihre mikrobiellen Mitarbeiter mit Kohlenhydraten, und Pilze können anorganischen Kohlenstoff ablagern." Man braucht also aktive Pilze, um Kohlenstoff zu binden. Sie produzieren Karbonit (Gestein), und damit diese Sequestrierung dauerhaft ist, muss sie mindestens 40 cm tief sein, und das ist es, was Pilze tun.

Ein theoretisches Herantasten an eine für Bodenpilze optimale Kompostierung

Learning: There are thermal, static and worm composting methods. [...] Ratio of woody material (C:N 100:1 - brown plant material, brown leaves, bark, wood, adequatly fine saw dust, chips, cobs, stalks) to High N (C:N 10:1 - legumes, manure, seeds) and freshly cut green material (C:N 30:1) should be 2:3 to 1:3 for thermal composting when soil is strongly lacking fungi:

"Woody (fungal) C:N above 100:1 - 35% to 65% depending on how lacking your soil is for fungi - what do you want to grow, match balances"

Ingham, Elaine & Rodale Institute (2019): Compost

Guter Pilz-Kompost:

• Viel Kohlenstoff
• Wenig bewegen, Heissrotte nicht angebracht um hohen Mykorrhizabestand zu erhalten
• Frisches, gehäckseltes Holz mit Saft, am besten Laubholz
• Häcksel von Pappel, Weide und Erle sind besonders geeignet
  
• Sägemehl aus dem Wald oft mit Insektiziden belastet (Waldlagerung)
• Unter Buchen Inokulum sammeln (Riechtest machen)
• Und/ oder mit Komposttee aus Waldboden beimpfen
• Ökoheu als Abdeckung für Kompostmiete, Regen wäscht wertvollen Bacillus subtilis in die Miete, Heu sollte nicht geschimmelt sein
• 1 - 1.5 Jahre reifen lassen
• Trapezmiete wichtig um Ausgasung zu vermeiden, 1 - 1.5 m Höhe der Miete sollten kein Problem sein, horizontale Röhen alle 30 cm Minimieren Risiko anaerober Zonen (s. Johnson-Su)

Jöhr, Simon & Regenerativ Schweiz (2023): Regenerativ-Treff vom 16.01.2023

Learning: For tree cops and other perennials crops we need fungal dominated soils.

Masters, Nicole (2019):  For the Love of Soil - Strategies to Regenerate our Food Production Systems

Learning: Mulch with white wood chips from soft white woods/ decidious trees e.g. birch, beech, poplar, willow

Learning: 30% vermicast would be ideal...

Masters, Nicole & Sectormentor (2023): Nicole Masters & Abby Rose - Regenerative Viticulture Series

Learning: "Every compost pile of mine brings in a fungal element from the get-go. This "partial static approach" to thermal composting involves but one round of turning, and several months down the road at that. I steer the same course to start, layering nitrogen sources with carbon sources, and include dustings of kelp meal and Azomite for minerals. The inner core of a diligently made static pile heats up, while the outer edges take on a fungal imperative. Leaf litter from the forest floor brings a diverse fungal prospectus, in addition to making nice wadding to fill in against the stacked logs that enclose each pile. Fatty acid sprays (made whenever passing by on orchard runs) add a lipid boost for the decomposers working the periphery."

Phillips, Michael (2017, 16:50 min): Farmer to Farmer with Chris Blanchard: 108: Michael Phillips of Lost Nation Orchard Provides a Primer on Using Mycorrhizal Fungi in the Field and Orchard

Learning: After a depth of one foot composting material turns anaerobic.

Johnson, David & Su, Hui-Chun (2017): Best Management Practices - Johnson-Su composting bioreactors