Bodenleben und Pflanzenschutz: Kompostextraktion


von Claudio Niggli

Das Leben in gesunden Böden ist von stupender Artenvielfalt, die für die Stabilität landwirtschaftlicher Ökosysteme von entscheidender Bedeutung ist. Durch gezielten Einsatz von Kompost und Kompostextrakten lässt sich die Bodenaktivität günstig beeinflussen. Neue Versuche haben nunmehr ergeben, dass Kompostextrakte auch gegen Blattkrankheiten wie Mehltau wirksam sind.

Böden sind die Grundlage von Pflanzenwachstum und damit Vorraussetzung für das Überleben aller tierischer Organismen und des Menschen. Sie bieten Pflanzen nicht nur alle notwendigen Nährstoffe und Wasser, sondern auch Verankerung und Stabilität. Darüber hinaus sind die Böden Lebensraum für zahlreiche Tiergruppen wie Käfer, Milben, Tausendfüsser, Spinnen oder Würmer. Für unser Auge unsichtbar, beherbergen vitale Böden auch eine große Vielfalt von mikroskopisch kleinen Organismen. Ein einziger Teelöffel gesunder Gartenerde enthält rund eine Milliarde Mikroorganismen, die bis zu 60’000 verschiedenen Arten angehören. Pilze und Bakterien spielen im Kreislauf der Nährstoffe und bei deren Mobilisierung aus mineralischer Substanz eine ganz zentrale Rolle. Die Pflanzen stehen in enger Beziehung zur dieser „Mikroflora” des Bodens, die sie über ihre Wurzelausscheidungen (Exsudate) teilweise ernähren und symbiotisch vernetzen. Diese Boden-Mikroorganismen stehen im komplexen Nahrungsnetz an einem überaus wichtigen Knotenpunkt (s. Abb.).

nahrungsnetz-boden

In der konventionellen Landwirtschaft werden Böden durch Pflanzenschutzmittel erheblich belastet und durch synthetische Mineraldünger massiv in ihrer Nährstoffbilanz und Bioaktivität geschädigt. Kurz- und mittelfristig lassen sich auf diese Weise das Wachstum und damit die Erträge erhöhen. Langfristig jedoch verkümmert der Boden und lässt sich nur durch ständige Zugaben synthetischer Nährstoffe auf einem produktiven Niveau halten. Die Nutzpflanzen verkommen zu übermässig anfälligen, hilflosen Geschöpfen. Die geschmackliche Qualität und der Reichtum an sekundären Pflanzenstoffen (z.B. Vitamine und Antioxydantien) gehen verloren.

Kompost – Ein Paradies für Mikroben

Die allermeisten Bodenorganismen sind auf organische Substanz als Energielieferant angewiesen. Bei der Herstellung von Kompost steht jene organische Substanz gewissermaßen in Überfülle zur Verfügung. Da die Nahrungsgrundlage also in ausreichendem Maße vorhanden ist, kommt es zu einer enormen Vermehrung der Mikroorganismen im Kompost. Kompost ist also nicht nur ein wertvoller Speicher organischer Nährstoffe, sondern er beherbergt vor allem eine riesige Anzahl und Vielfalt von Mikroorganismen.

Aerobe Kompostextraktion

Durch Kompostextraktion lassen sich die im Kompost bereits in hoher Zahl vorhandenen Mikroorganismen selektionieren, vermehren und mit Wasser extrahieren. Der so gewonnene Kompostextrakt enthält bis zu 5 Milliarden aerobe Mikroorganismen pro ml, welche dann zum Schutz vor Krankheitserregern wie ein herkömmliches Spritzmittel auf Blätter, Gescheine und Früchte appliziert werden können. Es handelt sich also um ein rein bioaktives Spritzmittel.

Nach einer Reihe von Laborversuchen, finden in den Weinbergen des Delinat-Instituts seit 2009 Freilandversuche mit Kompostextrakten statt. Die Extrakte werden vor Ort mit einer gut durchdachten Kompost-Extraktions Maschine von Bionika hergestellt. Dabei wird reifer Kompost in ein Sieb gefüllt und dieses in einen mit Wasser gefüllten Behälter gehängt. Ein

Extraktionsmaschine Bionika

Extraktionsmaschine Bionika

Kompostextrakt

Kompostextrakt

Schlauch wird auf dem Grund des Siebes in den aufgeschwemmten Kompost angebracht. Dieser ist mit einer Pumpe verbunden, welche während des Extraktionsvorgangs Luft zuführt und für eine ständige Sauerstoffversorgung des Extraktes sorgt. Es handelt sich hierbei also im Gegensatz zur herkömmlichen Herstellung von „Kompost-Tees” um einen aeroben Prozess. Die ständige Durchlüftung begünstigt diejenigen Organismen, welche zum Überleben Sauerstoff brauchen (obligate Aerobier) oder zumindest tolerieren (fakultative Aerobier). Die Extraktion ist nach 24 Stunden abgeschlossen und das Extrakt kann gebrauchsfertig entnommen werden. Die lange Extraktionszeit begünstigt unter anderem, dass neben den Mikroorganismen ein möglichst grosser Teil des weiten Spektrums an organischen Verbindungen in das Extrakt übergeht. Einige dieser Moleküle spielen offenbar eine wichtige Rolle bei der Unterdrückung von Krankheitserregern.

Forschungsstand

Es wurde in der Vergangenheit bereits mehrfach gezeigt, dass Kompostextrakte den Befall von Pflanzen durch Pathogene reduzieren können (LARBI 2006). Allerdings wurde bei den meisten dieser Untersuchungen keine Durchlüftung eingesetzt, so dass es dabei um hauptsächlich anaeroben Extrakte handelte. Da anaerobe Mikroorganismen jedoch bei Luftkontakt sehr rasch absterben, eignen sie sich für direkte Blattbehandlungen nur sehr eingeschränkt. Bei bodenbürtigen Krankheiten weisen allerdings auch anaerobe Extrakte mikrobielle Wirkungsmechanismen wie Nährstoffkonkurrenz und Selektionsdruck auf. Bei Blattkrankheiten konnte zudem nachgewiesen werden, dass die im Extrakt gelöste Stoffe die Schadorganismen bei Ihrer Entwicklung und/oder Fortpflanzung beeinträchtigen.

Bioaktives Spritzmittel

Auf dem Gebiet der aeroben Extraktion steht die Wissenschaft noch relativ am Anfang. Bei den Wirkungsmechanismen der Extrakte kommen aber auf jeden Fall neue Erklärungsansätze hinzu: Die Anwesenheit einer Vielzahl von Bakterien- und Pilzarten auf Blattoberflächen oder den Gescheinen verringert durch Nahrungskonkurrenz oder Phagie („Fressen” anderer Mikroorganismen) die Infektion durch Schadorganismen. Bei häufigerer Behandlung lässt sich eine allgemeine Verbesserung der Resistenz der Kulturpflanzen erwarten. Durch den Kontakt mit wenig oder nicht pathogenen Mikroorganismen, die vitalen Individuen keine bedeutenden Schäden zufügen, werden die Abwehrmechanismen der Pflanzen angeregt und verstärkt. Es ist zudem anzunehmen, dass Spritzungen von aeroben Kompostextrakten das Bodenökosystem bereichern, wodurch die Ausbreitung von Schadpilzen wie Falscher Mehltau behindert wird, da dessen Zyklus ja auch die obersten Bodenschichten einschließt (siehe Artikel „Weniger Spritzmittel durch Wetterkunde“).

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Kompost unterm Mikroskop

Ein wesentlicher Vorteil des Einsatzes von Kompostextrakten für den Pflanzenschutz besteht zudem darin, dass verschiedene Kulturpflanzen zugleich behandelt werden können. Reben und Tomaten, Erdbeeren und Kartoffeln, Kürbisse und Mais können so zur gleichen Zeit mit dem gleichen Mittel vor Schädlingen geschützt werden, so dass sie ohne Sorge um etwaige Abdrift auch nebeneinander gepflanzt werden können.

Am Delinat Institut finden zurzeit Versuche im Weinbau sowie in verschiedenen Obst- und Gemüsekulturen und auch mit verschiedenen Kompostsubstraten statt. Die ersten Resultate sind vielversprechend. Doch für ein verlässliches Urteil darüber, ob und inwiefern sich Kompostextrakte als Ersatz oder Ergänzung herkömmlicher Pflanzenschutzmittel eignen, ist es noch zu früh. Im Herbst 2009 werden wir die ersten Erkenntnisse  aus unseren Versuchen im vorliegenden Journal veröffentlichen.

Sollten sich die Laborversuche im Freiland bestätigen, würde mit dem Einsatz von Kompostextrakten ein wesentlicher Schritt hin zur Stabilität landwirtschaftlicher Ökosysteme möglich. Der Kreis zu einem selbstregulativen landwirtschaftlichen Ökosystems könnte sich schließen: Intelligente Stoffkreisläufe und Gründüngung können sämtliche äußeren Düngemittel ersetzen. Der Krankheitsdruck der Pflanzen kann durch Mischkulturen und Biodiversitätsmaßnahmen minimiert werden. Und ebenso ließen sich auch die biologisch aktiven Pflanzenschutzmittel im Weinberg oder Obstgarten selbst gewinnen.

Weitere Artikel zum Thema:

Unsichtbar, Unhörbar, Unverstanden – Leben im Boden

Könige im Reich der Biologischen Vielfalt

Quellen:

Mohamed Larbi, Influence de la qualité des composts et de leurs extraits sur la protection des plantes contre les maladies fongiques, Neuchâtel, 2006

Soil Foodweb Inc – Approach to Compost Tea

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10 Antworten zu “Bodenleben und Pflanzenschutz: Kompostextraktion””

  1. rosalia hauser
    Titel:

    sehr geehrte damen und herren,
    gibt es übereinstimmungen zu den effektiven mikroorganismen(EM)was die kompostextraktionen bzw. die bioaktiven spritzmittel anlangt ?

    liebe grüße von einer interesierten kundin aus tirol

    rosalia hauser

  2. Michael Richwien
    Titel:

    sehr geehrte Damen und Herren,
    ich habe vor einiger zeit bei Delinat angefragt, ob bei ihnen die EM-technologie bekannt ist, bzw. ob sie eingesetzt wird – leider bisher ohne antwort. beim EM – verfahren spielt sich alles im anaeroben bereich ab( sowohl bei der bodenverbesserung als auch beim spritzmitteleisatz zur pflanzenstärkung bzw. zum pflanzenschutz ).ich möchte mich der frage der frau hauser anschließen und bin schon gespannt auf die antwort.

  3. Abächerli Fredy
    Titel:

    Grüezi mitenand

    Vieleicht kann ich Ihnen mit meinen Erfahrungen einige Hinweise über den Unterschied von aeroben Kompostextrakten zu effektiven Mikroorganismen geben. In unserer Gruppe wird seit über 10 Jahren EM, Kompost und neuerdings auch aerober Kompostextrakt eingesetzt.

    Fruchtbarer Boden, gesunde Pflanzen, hochwertige Silage, guter Mist etc sind frei von Fäulnis. Fäulnis fördert bekanntlich Krankheitserreger, Schädlingsbefall und Pilzbefall. EM ist ein Konzentrat mit Mikroorganismen (va. Milchsäurebakterien, Hefen) welche im Medium (mit organischer Masse) bei vorzugsweise anaerobem Milieu eine Wirkung gegen Fäulnis zeigen. Das bedeutet für uns, dass wir mit EM im Tierfutter, in Mist und Gülle, in organischen Abfällen oder auch im verdichteten oder vernässten Boden Fäulnis verhindern oder beseitigen können. Häufige EM-Anwendungen im Boden fördern jedoch den Abbau von Humus. Während des aeroben Kompostierprozesses bringt EM jedoch keine Wirkung mehr.
    Beim EM können die verschiedenen Mikroorganismen auf den Pflanzen eine gewisse Wirkung hervorrufen. (z.B. weiss man, dass Milchsäure gegen Krautfäule eine vorbeugende Wirkung zeitigt.) Die Schwierigkeit beim EM allerdings ist, dass sich die Zusammensetzung der Mikroorganismen im Trägermaterial während der Lagerung und vor allem bei der Vermehrung verändern kann und dadurch nicht mehr wie erhofft wirkt.

    Beim Kompostextrakt extrahieren wir einen aerob gepflegten Kompost mit geprüfter Qualität aus auserlesenen Ausgangsmaterialien. Solche Komposte haben eine reiche Diversität an Mikroorganismen und Stoffen, die während des Reifeprozesses des Kompostes gebildet werden. Die Qualität dieser Komposte ist garantiert boden- und pflanzenverträglich, fördert Pflanzenwachstum und -gesundheit, wirkt unterdrückend gegen Bodenkrankheiten. Durch die aerobe Extrahierung mit werden diese Stoffe gelöst und die Belebung in der Lösung vermehrt. Mit den Extrakten können wir die bekannten Eigenschaften von guten Komposten (schützen, stärken, ernähren) sehr effizient im Pflanzenbau anwenden.

    Mit der Anwendung von Kompostextrakten befinden wir uns zur Zeit noch im Versuchsstadium und ersten Feldanwendungen. Wir lernen zur Zeit viel und sind um die Forschungsarbeit von Delinat und weiteren Stellen sehr dankbar. Auch wir können vielversprechende Wirkungen auf die Pflanzengesundheit und die Produktqualität beobachten.

    Die Anwendungen von EM, Kompost und Kompostextrakten können sich wahrscheinlich gut ergänzen. Doch mit EM allein können Sie jedenfalls nicht alles lösen.

    In einem Jahr werden wir sicher wieder mehr über die Wirkung und Anwendung von Kompost-Extrakten wissen und exaktere Informationen abgeben können.

    Viele Grüsse aus dem Zugerland

    Fredy Abächerli

  4. Ernst Frischknecht
    Titel:

    Der Artikel hat mir sehr gefallen. Sie sind auf einem guten Weg. Die Versuchstätigkeit könnte noch um einen Aspekt ergänzt werden. Die Frage bekämpfen wir mit Kompost und seinen Extrakten Krankheiten und Schädlinge
    oder schaffen wir damit ein Bodenmilieu, das den Krankheitserregern und Schädlingen nicht behagt, und sie deshalb um so weniger zuschlagen je mehr das Bodenmilieu den Bedürfnissen des fruchtbaren, mit unzähligen Mikroorganismen belebten Bodens entspricht.

    Die ganze agrarische Ausbildung ist fixiert auf die Bekämpfung der Symptome wie Schädlinge und Krankheiten. Die Frage nach der Ursache wird sträflich vernachlässigt. Das ist der Grund, weshalb auch bei Kompost und dessen Extrakten immer von Bekämpfung die Rede ist. Mann glaubt immer eine “Medizin” auf die Blätter aufbringen zu müssen oder die Schädlinge mit einem Killer (wo möglich mit einem Biologischen) abzuwehren. Man vergisst, dass das Urbedürfnis der Erde der Aufbau von Humus ist. Humusaufbau ist ein Verdauungsvorgang. Wo der Boden kein organisches Material (Gründüngung, Reste von Kulturpflanzen) bekommt, kann er auch nichts verdauen. Der Boden verdichtet sich ohne eine einzige schwere Maschine. Wo der Boden organisches Material erhält, das aber untergegraben oder gepflügt wird entsteht bei den Mikroorganismen ein Kollabs der in Fäulnis ausmündet. Solange solche zu Fäulnis oder Aushungern führende Kulturfehler gemacht werden wird auch mit Kompost und dessen Extrakte immer nur eine Linderung der Probleme, nie aber eine Lösung erreicht werden. Kompst und Extrakte sind gut. Die volle Entfaltung der bodenbürtigen Krankheits- und Schädlingsresistenz erreichen sie aber nur auf einem lebendigen Boden mit einer schnellen Verdauung. Und nochmals wo kein organisches Material als Nahrung angeboten wird da gibt es auch nichts zu verdauen. Denn sogenannte Pflanzennahrung in Form von Dünger oder falsch vergorenem Mist und Jauche als Nahrung zu bezeichnen ist ein Irrtum. Diese Stoffe müssen von den Pflanzen aufgenomen werden ob die Pflanzen das wünschen oder nicht, vergleichbar dem Patienten in der Intensivstation der duch Infusionen am Leben erhalten wird.

    Betrachten sie bitte meinen Beitrag nicht als Kritik, sondern als Gedankenanstoss über den es eine ganze Menge Literatur gibt und mit dem ich 40 Jahre Erfahrung aus unzähligen privaten Versuchen gemacht habe.

    In der Hoffnung, dass sie mehr als bisher immer zuerst fragen weshab erscheint die Krankheit / der Schädling und erst viel nachher fragen wie kann ich sie bekämpfen, grüsse ich freundlich Ernst Frischknecht

  5. hps
    Titel:

    Sehr geehrter Herr Frischknecht,
    ich stimme Ihrem Kommentar in allen Punkten zu. Er entspricht genau unserem Ansatz und Forschungsprogramm am Delinat-Institut. Wir setzen mit Kompostextrakten auf bioaktive Pflanzenschutzmittel, anstatt auf Schädlingsbekämfung. Karl Schefers Leitartikel zur Gründung des DI stand übrigens unter dem Titel: Für die Patienten, statt gegen die Erreger!
    Mit freundlichem Dank für den schönen Kommentar,
    Ihr Hans-Peter Schmidt

  6. Christian Uebelhard
    Titel:

    Hallo zusammen

    Herzlichen Dank für all die wervollen und hochinteressanten Beiträge hier !

    Ich will hier Ernst Frischknecht’s Ansatz unterstützen: Die Frage ist doch:
    Warum überhaubt ist die Pflanze krank ? Warum der Boden ? Warum tritt der Schädling auf ?

    Warum Patienten ? Das Ziel kann und darf nur sein: Gesundheit und Gesunderhaltung ! Sobald man sich auf die Schiene begibt wo man einfach chemisch- synthetische Pflanzenschutzmittel durch “Bio”- Pflanzenschutzmittel ersetzt, hat die “Bio”- Landwirtschaft verloren.

    Zum Glück kann diese Wahrheit nicht verloren gehen, lesen Sie einfach das Buch “Pflanzengesundheit” des Agronomen und Wissenschaftlers Francis Chaboussou.

    Freundliche Grüsse

    Christian Uebelhard

  7. Jochen Binikowski
    Titel:

    “Wo der Boden organisches Material erhält, das aber untergegraben oder gepflügt wird entsteht bei den Mikroorganismen ein Kollabs der in Fäulnis ausmündet. Solange solche zu Fäulnis oder Aushungern führende Kulturfehler gemacht werden wird auch mit Kompost und dessen Extrakte immer nur eine Linderung der Probleme, nie aber eine Lösung erreicht werden.”

    Ja, das klingt einleuchtend. Die Frage ist nur, wie bringt man das organische Material korrekt in den Boden, wenn umgraben und pflügen ausscheiden?

  8. Lorenz Fischer
    Titel:

    Ich finde ebenfalls die Ansätze vom Herr Frischknecht sehr interessant und hoffe, dass wir in der Landwirtschaft ein durchführbares und nachhaltiges System finden. Denn nachhaltig ist man nur, wenn man wirtschaftlich arbeitet. Ich habe heuer leider gesehen, dass es momentan noch wenig Spielraum gibt zwischen wirtschaftlichem Jahresabschluss und anständigem Bodenaufbau. Doch ich glaube wir sind auf dem richtigen Weg.

    @ Jochen Binikowski:

    “Ja, das klingt einleuchtend. Die Frage ist nur, wie bringt man das organische Material korrekt in den Boden, wenn umgraben und pflügen ausscheiden?”

    Im Wein und Obstbau haben wir die Möglichkeit z.B. den Kompost auszubringen, bevor man die Begrünung umwälzt oder mulcht. Oder seichtes Einarbeiten mit der Kurzscheibenegge.
    Es ist nur wichtig den Kompost vor UV Strahlen zu schützen.

  9. Lorenz Fischer
    Titel:

    Sehr geehrte Damen und Herren,

    gibt es schon neue Erfahrungen und Ergebnisse von den Forschungsarbeiten mit Kompostextrakt.

    freundliche Grüße

    Lorenz Fischer

  10. hps
    Titel:

    … ja, wir bereiten bis zum Frühjahr einen Artikel zum Thema vor.

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