Grundlage einer fachgerechten organischen Düngung ist ein umfassendes Verständnis der Zersetzungsprozesse im Boden. Die Geschwindigkeit, mit der ein organisches Düngemittel zersetzt wird, hat maßgeblichen Einfluss darauf, wieviel Stickstoff innerhalb einer bestimmten Zeit freigesetzt wird. Die Zersetzungsgeschwindigkeit einer organischen Substanz kann mithilfe der Tea Bag Index Methode untersucht werden. Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurde mittels dieser Methode analysiert, wie schnell Kleegrassilage zersetzt wird. Die Tea Bag Index Methode hat sich dabei als eine kostengünstige und praxistaugliche Methode erwiesen, mit der sich das Zersetzungspotenzial organischer Materialien auf unterschiedlichen Böden beurteilen lässt.

Im Rahmen eines Feldversuchs wurde auf einem sandigen Standort in Brandenburg die Zersetzungsgeschwindigkeit von Kleegrassilage mithilfe der Tea Bag Index-Methode untersucht. Der Versuch diente auch dazu, den Einfluss unterschiedlicher Bodenbearbeitungsverfahren zu analysieren und die Praxistauglichkeit der Methode für landwirtschaftliche Fragestellungen zu testen.

Der Versuch wurde in Anlehnung an die Beschreibung der Tea Bag Index Methode nach Keuskamp et al. 2013 durchgeführt (siehe Abbildung). Die Tea Bag Index Methode wurde ursprünglich entwickelt, um Laien im Rahmen eines Bürgerwissenschaftsprojekts (Citizen Science) zu ermöglichen, weltweit Daten über die Zersetzungsraten organischer Substanz in unterschiedlichen Böden zu erheben und damit den weltweiten CO2-Kreislauf besser zu verstehen.

Der Versuch wurde in Form einer vollrandomisierten Kleinparzellenanlage durchgeführt. Insgesamt wurden 288 Teebeutel der Firma Lipton auf der Versuchsfläche in Eberswalde vergraben. Davon waren 96 der Teebeutel mit Kleegrassilage gefüllt, und je 96 mit den Kontrollvarianten Rooibos Tee bzw. Grüner Tee. Während Rooibos Tee ein weites Ausgangs-C/N-Verhältnis (60,6:1) hat, hat Grüner Tee ein vergleichsweise geringes C/N-Verhältnis (12,8:1). Die Kleegrassilage lag mit einem C/N-Verhältnis von 22,5:1 zwischen den beiden Referenzmaterialien.

Im Verlauf von 90 Tagen wurden an sechs festgelegten Terminen je 48 Beutel (je 16 pro Variante) ausgegraben. Nach dem Trocknen wurde sowohl das Trockengewicht als auch das C/N-Verhältnis bestimmt. Aus der Differenz der Messwerte von Ausgangs- und Endgewicht ließ sich die Menge an nicht zersetztem Material errechnen (relativer Masseverbleib).

Um Aussagen über die Auswirkung unterschiedlicher Bodenbearbeitungsverfahren zu ermöglichen, wurde der Versuch in einer seit 2009 gepflügten Fläche (wendendes Bodenbearbeitungssystem) sowie in einer seit 2009 ungepflügten Fläche (nicht wendendes Bodenbearbeitungssystem) durchgeführt.

Weiterhin wurde in regelmäßigen Abständen der volumetrische Wassergehalt im Boden erfasst.

Die Bodenbearbeitungsmethode hatte keinen signifikanten Einfluss auf den Zersetzungsfortschritt der verschiedenen Teebeutel-Varianten, bei der nicht gepflügten Fläche wiesen jedoch alle Teebeutel-Varianten eine größere Streuung um den Mittelwert auf.

Der volumetrische Wassergehalt lag im Mittel nur knapp über dem permanenten Welkepunkt. Mit Blick auf den Klimawandel ist hervorzuheben, dass die Kleegrassilage trotz der starken Trockenheit sehr schnell zersetzt wurde.

Innerhalb von 90 Tagen Inkubationszeit wurden insgesamt etwa 50% des im Ausgangsmaterial befindlichen Stickstoffs freigesetzt. Mit Blick auf die landwirtschaftliche Praxis wäre es von großer Bedeutung herauszufinden, wo und in welcher Form der entwichene Stickstoff verbleibt und in welchem Maße dieser pflanzenverfügbar ist.

Die Tea Bag Index Methode in der Praxis

Der Feldversuch hat bestätigt, dass die Tea Bag Index-Methode eine kostengünstige und praxistaugliche Methode darstellt, die gut auf Fragestellungen der landwirtschaftlichen Praxis übertragbar ist. Mittels der Tea Bag Index Methode lassen sich Aussagen über das Zersetzungspotenzial eines Standortes und über die Zersetzungsgeschwindigkeit unterschiedlicher organischer Substanzen, z.B. betriebseigene Düngemittel, treffen. Die mittels Tea Bag Index Methode erhobenen Messwerte können mit online verfügbaren Referenzdaten verglichen werden oder standortbezogen im Vergleich zu den Messwerten der Kontrollvarianten Grüner Tee (wird eher schnell zersetzt) und Rooibos-Tee (wird eher langsam zersetzt) betrachtet werden. So lässt sich abschätzen, ob das getestete Düngemittel unter den gegebenen Bedingungen eher schnell oder eher langsam zersetzt wird. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht darin, unabhängig von den Referenzwerten die Zersetzungsgeschwindigkeit mehrerer betriebseigener Düngemittel miteinander zu vergleichen.

Text: Olav Holst und Freya Kietz, Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde

• Die Tea Bag Index Methode: Startseite (engl.)
• Die Tea Bag Index Methode: Methodenbeschreibung (dt.)
• Die Tea Bag Index Methode: Publikationen (engl.)
• Forschungsprojekt: Optimierung der internen Kleegrasverwertung viehloser Betriebe (Opti-KG)

• Keuskamp, J. A. Dingemans, B. J. J., Lehtinen, T., Sarneel, J. M. und Hefting, M. M. (2013): Tea Bag Index: A novel approach to collect uniform decomposition data across ecosystems. Methods in Ecology and Evolution.
• Loges, R. und Heuwinkel, H. (2004): Mulchen oder Schnittnutzung von Kleegras- Auswirkung der Bewirtschaftung von Kleegrasbeständen auf den N- Haushalt von Fruchtfolgen. Köster Verlag.
• Lindner, U. und Billmann, B. (2006): Planung, Anlage und Auswertung von Versuchen im ökologischen Gemüsebau. Handbuch für die Versuchsanstellung. Das Taspo Magazin.
• Wilbois, K.-P., Schwab, A., Fischer, H., Bachinger, D. J., Palme, S., Peters. H. und Dongus, S. (2004): Leitfaden für Praxisversuche. FiBL Deutschland e.V.