Aus­gangs­punkt

Das Wachs­tum von Stadt­bäu­men wird oft durch eine geringe Boden­qua­li­tät und zahl­rei­che Stör­fak­to­ren wie (Luft-)Verschmutzung oder Tro­cken­stress gehemmt. In der Regel wird deshalb ver­sucht, durch syn­the­tisch her­ge­stell­te Dün­ge­mit­tel das Wachs­tum der Stadt­bäu­me zu fördern. Ange­sichts nega­ti­ver Fol­ge­er­schei­nun­gen wie Treib­haus­gas-Emis­sio­nen, Ver­saue­rung, Ver­sal­zung und Ver­lus­te von Boden­koh­len­stoff suchen immer mehr Städte nach alter­na­ti­ven Stra­te­gi­en. Das Wis­sen­schaft­ler­team Scha­ren­broch, Meza, Catania und Fite unter­such­te dafür 5 alter­na­ti­ve Dün­ger­sub­stra­te auf ihre Wirkung hin („Biochar and Bio­so­lids Increa­se Tree Growth and Improve Soil Quality for Urban Land­s­cape“, Journal of Envi­ron­men­tal Quality 2013): Pflan­zen­koh­le (BC), getrock­ne­ter Klär­schlamm (BS), Holz­spä­ne (WC), Kompost (COM) und Kom­post­tee (ACT).
Getrock­ne­ter Klär­schlamm und Pflan­zen­koh­le hatten demnach den größten Ein­fluss auf das Baum­wachs­tum und ver­bes­ser­te Boden­ei­gen­schaf­ten. Laut den Autoren der Studie schien das Wachs­tum der Stadt­bäu­me vor allem durch die Ver­sor­gung mit Stick­stoff (N) begrenzt zu sein. Dies zeigte vor allem die Behand­lung des Bodens mit getrock­ne­tem Klär­schlamm, bei der die größte Zunahme des Baum­wachs­tums und auch die größte Menge an Stick­stoff beob­ach­tet wurden.

Typi­sche Stadt­bö­den & Stadt­bäu­me

Für die Studie wurden drei Boden­ty­pen aus­ge­wählt, um ein Gefälle der städ­ti­schen Boden­qua­li­tät und mög­li­che Ein­schrän­kun­gen des Baum­wachs­tums dar­zu­stel­len. Zum einen wählten die Wis­sen­schaft­ler einen unver­dich­te­ten Schlamm­bo­den aus als bei­spiel­haf­ten Boden höchs­ter Qua­li­tät. Auch ein ver­dich­te­ter Ton­bo­den wurde für die Ver­su­che ver­wen­det, bei­spiel­haft für einen ver­dich­te­ten Boden mit gerin­ger orga­ni­scher Sub­stanz wie er für Stadt­land­schaf­ten typisch ist. Als dritte Vari­an­te wählten die Wis­sen­schaft­ler einen Sand­bo­den, um einen Boden mit gerin­ger orga­ni­scher Sub­stanz, gut durch­läs­sig und relativ trocken dar­zu­stel­len, der häufig in Stra­ßen­baum­aus­schnit­ten zu finden ist. Zwei Baum­ar­ten nahmen die Wis­sen­schaft­ler in den Fokus: Zucker­ahorn und Gle­dit­schie sind in den Ver­ei­nig­ten Staaten häufig gepflanz­te Stadt­bäu­me. Auf­grund ihrer schnel­le­ren Wachs­tums­re­ak­ti­ons­ra­ten im Ver­gleich zu alten Bäumen wurden Setz­lin­ge dieser Arten ver­wen­det.

Pflan­zen­koh­le und getrock­ne­ter Klär­schlamm sind die bes­se­ren Alter­na­ti­ven

Her­kömm­li­che Stick­stoff­dün­ger, Kompost und Holz­spä­ne sind die bislang am häu­figs­ten ver­wen­de­ten Boden­ver­bes­se­rer im städ­ti­schen Raum. Die Ergeb­nis­se der Studie deuten laut den Autoren jedoch darauf hin, dass Pflan­zen­koh­le und getrock­ne­ter Klär­schlamm diesen Sub­stra­ten vor­zu­zie­hen ist. Zum einen wurde die größte Zunahme des Baum­wachs­tums bei der Behand­lung mit getrock­ne­tem Klär­schlamm beob­ach­tet. Die For­scher erklä­ren dies damit, dass getrock­ne­ter Klär­schlamm den pH-Wert des Bodens ver­rin­gert und dadurch die Nähr­stoff­ver­füg­bar­keit ver­bes­sert wird (bei­spiels­wei­se von Stick­stoff), zudem erhöht sich die mikro­bi­el­le Akti­vi­tät. Auch bei den Pflan­zen­koh­len-Vari­an­ten stiegt die Gesamt­baum­bio­mas­se bei beiden Baum­ar­ten und allen drei Boden­ty­pen um 44% im Ver­gleich zur Kon­trol­le an. Anders als bei den Vari­an­ten mit getrock­ne­tem Klär­schlamm konnten die Wis­sen­schaft­ler bei den Pflan­zen­koh­len-Vari­an­ten keine Ände­run­gen des Boden-pH-Wertes fest­stel­len, dafür einen erhöh­ten Koh­len­stoff-Wert. Auch war die mikro­bi­el­le Akti­vi­tät nur in den Sand­bö­den ange­stie­gen, in allen übrigen mit Pflan­zen­koh­le behan­del­ten Böden gab es hier keine Ände­rung.
Über­ra­schend für die For­scher war, dass bei den Vari­an­ten Kompost, Holz­spä­ne und Kom­post­tee kein Anstieg der Gesamt­baum­bio­mas­se zu beob­ach­ten war. Der gewünsch­te Effekt also aus­blieb. Die Nitrat­ver­lus­te hin­ge­gen, die einen Auf­schluss über die Nähr­stoff­ver­lus­te geben können, waren bei allen Vari­an­ten gleich und minimal – uner­heb­lich welcher Boden­ver­bes­se­rer zum Einsatz kam.
Die Autoren der Studie kamen daher zu dem Ergeb­nis, dass die Ver­wen­dung von getrock­ne­tem Klär­schlamm oder Pflan­zen­koh­le auch ange­sichts der vielen poten­zi­el­len Umwelt­vor­tei­le attrak­tiv für die städ­ti­sche Baum- und Boden­be­wirt­schaf­tung sei. Beide Sub­stra­te werden aus Abfall­pro­duk­ten erzeugt und recy­celn Mate­ria­li­en, die andern­falls auf Depo­ni­en landen würden. Einer Schät­zung zufolge werden in den USA jähr­lich rund 21 Mil­lio­nen Tonnen an Holz­ab­fäl­len und 12 Mil­lio­nen Tonnen an kom­mu­na­lem Grün­schnitt erzeugt, von denen bislang rund 54% einfach ent­sorgt werden. Pflan­zen­koh­le hätte zudem den Vorteil, dass der in der Bio­mas­se ent­hal­te­ne Koh­len­stoff lang­fris­tig gebun­den und in den Boden ein­ge­la­gert werden würde und damit keine kli­ma­schäd­li­chen Aus­wir­kun­gen mehr hätte.

Ori­gi­nal­ar­ti­kel: Biochar and Bio­so­lids Increa­se Tree Growth and Improve Soil Quality for Urban Land­s­cape

Autor: Bryant C. Scha­ren­broch, Elsa N. Meza, Michel­le Catania, Kelby Fite

Erschie­nen in: Journal of Envi­ron­men­tal Quality 2013, Ame­ri­can Society of Agro­no­my. Crop Science Society of America and Soil Science Society of America