Zusammenfassung
Vor dem Hintergrund voranschreitender klimatischer Veränderungen mit steigenden Durchschnittstemperaturen,
veränderten Niederschlagsmustern und zunehmenden Trockenperioden wird die Vegetation zukünftig häufiger
von Wassermangel bedroht sein. Damit sie ihre für den Menschen lebenswichtigen Funktionen aufrecht
erhalten kann, wird nach Anpassungsstrategien und Lösungsmöglichkeiten gesucht,
um die Bodeneigenschaften für Feldfrüchte, Forstsysteme oder Bäume im urbanen
Raum zu verbessern. Eine Möglichkeit zur Erhöhung der Wasserhaltekapazität von Böden bietet die
Anwendung von Pflanzenkohle (PK). Zahlreiche Studien belegen darüber hinaus eine positive Wirkung von
Pflanzenkohle auf die Nährstoffverfügbarkeit und das Pflanzenwachstum. Durch die Anwendung von
Pflanzenkohle können insbesondere die Bodeneigenschaften grobkörniger Böden mit geringer Wasser-
und Nährstoffverfügbarkeit verbessert werden, so dass Pflanzen Trockenperioden besser puffern können.
In einem Freilandversuch wurde der Effekt von Pflanzenkohle in den Zugabemengen 2, 5, 10 und 20
Vol.-% auf die Trockenlagerungsdichte (TLD), die maximale Wasserhaltekapazität (WHKmax) und
die Evaporation eines sandigen Bodens Berlin-Brandenburgs untersucht. Durch Messungen des Blattwasserpotenzials
von darin gepflanzten Rotbuchen (Fagus sylvatica L.) wurde die Wirkung der Pflanzenkohle auf den
physiologischen Wasserstatus bei abnehmendem Bodenwassergehalt geprüft. Zudem
wurde die Auswirkung der Pflanzenkohle auf das Wuchsverhalten ermittelt, indem über einen Zeitraum
von achtzehn Monaten Messungen an den Stammdurchmessern und Sprosshöhen der Rotbuchen
durchgeführt wurden.
Durch Anwendung der Pflanzenkohle wird die Trockenlagerungsdichte des sandigen Bodens ab einer
Zugabemenge von 10 Vol.-% Pflanzenkohle signifikant verringert. Die maximale Wasserhaltekapazität
zeigt bereits ab einer Zugabemenge von 5 Vol.-% Pflanzenkohle eine signifikante Erhöhung. Bei
Zugabe von 10 Vol.-% Pflanzenkohle konnte die WHKmax um 8,5%, bei Zugabe von 20 Vol.-%
Pflanzenkohle um 12,5% erhöht werden. Allerdings gibt es Hinweise, dass hohe Zugabemengen der
Pflanzenkohle zu einer Erhöhung der hydraulischen Leitfähigkeit geführt haben, mit negativen Effekten
auf die Wasserhaltekapazität des sandigen Bodens. Die Evaporation des sandigen Bodens nimmt
tendenziell mit der Zugabemenge an Pflanzenkohle ab, der Effekt ist jedoch nicht signifikant. Bei den
Messungen des Blattwasserpotenzials zeigen die Rotbuchen mit einer Zugabemenge von 20 Vol.-%
Pflanzenkohle bei abnehmendem Bodenwassergehalt bereits früher eine Wassermangelsituation an,
was mit der hohen Adsorptionskraft der Pflanzenkohle für Wasser erklärt werden könnte. Auswirkungen
der Pflanzenkohle auf das Wuchsverhalten der Rotbuchen können nicht festgestellt werden.
Die Anwendung der Pflanzenkohle erhöht die maximale Wasserhaltekapazität eines sandigen Bodens
signifikant und zeigt keine negativen Auswirkungen auf das Wuchsverhalten von Rotbuchenjungpflanzen.
Pflanzenkohle stellt somit eine vielversprechende Option zur Verbesserung der Wasserversorgung
von Bäumen dar, wodurch sich Vorteile bei der Pufferung von Trockenperioden ergeben. Die Ergebnisse liefern
allerdings Hinweise, dass besonders hohe Zugabemengen an Pflanzenkohle auch negative
Effekte auf die Wasserhaltekapazität des sandigen Bodens und die Wasserverfügbarkeit der Rotbuchen haben können.
