InterDigSoil - Nachhaltige Verwertung innovativer Gärprodukte

Projektleitung:
Prof. Dr. Eberhard Hartung
 

Beteiligte:
Prof. Dr. Manfred Bölter (b)
Prof. Dr. Rainer Horn (c)
Dr. Susanne Ohl (a)
Dr. Susanne Billmann-Born (b)
M.Sc. agr. Caren Häger (c)
 

Stichwörter:
Biogas; Gärreste; physikalische, chemische, mikrobiologische Bodenwirkung

Laufzeit:
01.05.2016 bis 30.04.2019

Förderer:
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)

Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft
FNR
BMEL

Projektpartner: CAU - Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung - Abteilung Bodenkunde

 

Kontakt:
Dr. Ohl, Susanne
Telefon +49 431 880-1548
Fax +49 431 880-4283
E-Mail: sohl@ilv.uni-kiel.de

 

(english version below)

 

Nachhaltige Verwertung innovativer Gärprodukte – InterDigSoil

a) Entwicklung und Analyse von Gärprodukten

b) Wechselwirkungen zwischen Gärprodukten mit der Bodenmikroflora

c) Erfassung der Interaktion zwischen Gärprodukten und Bodeneigenschaften

Derzeit werden in Deutschland ca. 8000 Biogasanlagen betrieben, die Gärreste werden als Dünger verwendet. Die Auswirkung der Gärrestausbringung auf bodenphysikalische, -chemische und mikrobiologische Eigenschaften der Böden ist weitgehend unerforscht. Ziel dieses Projektes ist es, präzise und verallgemeinerbare Aussagen zu den Auswirkungen von Gärprodukten aus Biogasanlagen auf Bodenfunktionen hinsichtlich Bodenstruktur und Mikrobiologie zu gewinnen.

Dieses Projekt baut direkt auf den Arbeiten und Erkenntnissen aus dem vorangegangenen Verbundprojekt „Nachhaltige Verwertung innovativer Gärprodukte zur langfristigen Verbesserung des Bodenlebens und der Bodenfunktionen im Landbau“ auf (2012 -2015). Die Ergebnisse des Vorgängerprojekts werden in noch größerer Praxisnähe wiederaufgenommen und um weitere Untersuchungen ergänzt.

Hauptaufgabe von Teil a: „Entwicklung und Analyse von Gärprodukten“ ist die Untersuchung von Methanertrag und Gärverlauf bei verschiedenen Pflanzensubstraten und die Versorgung der Teilvorhaben b und c mit definierten Gärprodukten aus diesen Fermentationsversuchen.

Mithilfe von Labor- und Feldversuchen werden in Teil b „Wechselwirkungen zwischen Gärprodukten und Bodenmikroflora“ die Veränderung von mikrobiologischen Parametern nach Zugabe von verschiedenen Gärprodukten erfasst. Die Veränderungen des bakteriellen Bodenmikrobioms in Abundanz (16s Sequencing) und Aktivität (Enzymaktivitätstest) wird beschrieben, um den Effekt der Gärrestdüngung auf die langfristige Bodenfruchtbarkeit zu beleuchten.

In Teil c „Gärprodukte und Bodeneigenschaften“ werden die Auswirkungen auf Bodenstruktur, Benetzbarkeit, Scherfestigkeit und Dispergierungsneigung sowie Luft‐ und Wasserleitfähigkeit des Bodens untersucht.

Insgesamt ist so eine weit umfassende Darstellung der Bodenfunktionen nach Gärrestedüngung möglich. Die Erkenntnisse des Projekts sollen in ein Konzept für gesicherte Empfehlungen zur landwirtschaftlichen Verwertung von Gärprodukten einfließen und Einblick geben über Wechselwirkungen von Gärresten und Bodenfunktionen.

 

The aim of this compound project is to allow for generalized statements on the impact of anaerobic digestates (AD) from biogas plants on soil functions with special regard to soil structure, microbiological communities and activity. The results gained in the first project phase will be supplemented by experiments with focus on practical relevance.

The anaerobic digestates are produced by fermentation of plant substrates at laboratory scale under defined conditions. These defined products are subsequently used by the project participants. Their main objective is the detection of changes of structural and microbiological parameters after addition of AD to soils in a field experiment. Laboratory experiments with different amounts of AD serve to follow the reactions of the microflora on the amendment. These analyses will focus on microbiological observations (abundance, diversity and community change by next gen 16s sequencing), changes in the microbial activity will be monitored by analyses of enzymatic activities, mainly hydrolases.

Parallel the consequences of amendment with AD on hydrophobicity of soils and their textural composition are analyzed.

The data will enter the common data base in order to follow changes in both, structural and microbial processes.

In summary, the project aims to gain insight to the complex interdependence of soil functions and fertilization with anaerobic digestates. Finally, we hope to extract practical advice for sustainable application of anaerobic digestates as amendment for agricultural soils.