Bulletin #2279, Using Wood Ash on Your Farm (PDF)

Entwickelt von Timothy S. Griffin, Spezialist für nachhaltige Landwirtschaft.

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Inhaltsverzeichnis:

• Nährstoffe in Holzasche
• Holzasche als Kalkungsmittel
• Tabelle 1. Calciumcarbonat-Äquivalente (CCEs) für sechs Holzaschen aus Maine
• Kalium und Phosphor in Holzasche
• Tabelle 2. Verfügbarer Phosphor (P) und Kalium (K) in Holzasche aus Maine
• Sollte man Holzasche verwenden?
• Anhang Tabellen 1 und 2

Zellstoff- und Papierunternehmen in Maine verbrennen häufig Holz, Rinde oder Papiermühlenschlamm zur Stromerzeugung. Jedes Jahr fallen auf diese Weise mehr als 300.000 Tonnen Holzasche an. Eine Möglichkeit, diese Holzasche zu entsorgen, ist die Deponierung auf einer Mülldeponie. Deponieraum wird jedoch immer knapper und teurer. Deshalb wurden andere Methoden der Ascheentsorgung entwickelt. Eine Methode, die in Maine üblich geworden ist, besteht darin, die Asche auf Feldern zu verteilen. Die Menschen verwenden Asche seit langem als minderwertigen Dünger und Kalkungsmittel.

Bis zu 70.000 Tonnen Holzasche werden jedes Jahr in Maine auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht. Diese Zahl wird wahrscheinlich weiter ansteigen. Es ist wichtig, dass Landwirte und Gemeinden die Vorteile und Probleme der Verwendung von Holzasche kennen. Dieses Merkblatt behandelt die Forschung über

• Nährstoffe in Holzasche,
• die Wirkung von Holzasche auf den Nährstoffgehalt des Bodens und
• die Wirkung von Holzasche auf das Pflanzenwachstum.

Ein Großteil der in diesem Merkblatt zusammengefassten Forschung wurde von der Maine Agricultural and Forest Experiment Station durchgeführt.

Nährstoffe in Holzasche

Sie wissen, wie Holzasche aussieht. Es ist ein feines schwarzes Material, wie die Asche, die in einem Holzofen oder nach einem Lagerfeuer zurückbleibt. Aber woraus besteht Holzasche?

Calcium ist der am häufigsten vorkommende Nährstoff und macht im Durchschnitt fast 20 Prozent der Asche aus. (Wie wir später sehen werden, bedeutet dies, dass Asche zur Anhebung des pH-Werts des Bodens verwendet werden kann, so wie Kalk in der Landwirtschaft verwendet wird.) Wenn man fünf Tonnen Asche pro Acker ausbringt, würde man damit etwa eine Tonne Kalzium ausbringen. Im Vergleich zu Kalzium sind andere Nährstoffe in viel geringeren Mengen vorhanden. Holzasche enthält etwa vier Prozent Kalium und weniger als zwei Prozent Phosphor, Magnesium, Aluminium und Natrium. Die geringen Mengen dieser Nährstoffe sind der Grund dafür, dass Asche als „minderwertiges“ Düngemittel gilt. In Bezug auf Handelsdünger würde die durchschnittliche Holzasche etwa 0-1-3 (N-P-K) betragen.

Abbildung 1 zeigt die durchschnittliche Menge an Kalzium, Kalium, Phosphor, Magnesium, Aluminium und Natrium in Holzasche. Diese Durchschnittswerte stammen von 12 verschiedenen Holzaschen – sechs aus Maine und sechs aus anderen Bundesstaaten.

Andere Nährstoffe sind in Holzasche in viel geringeren Mengen enthalten. Einige dieser Nährstoffe, wie Bor, Kupfer, Molybdän, Schwefel und Zink, werden von Pflanzen in Spurenmengen benötigt. Holzasche kann auch Schwermetalle enthalten. Diese Metalle sind besorgniserregend, weil sie Gesundheitsprobleme für Menschen, Vieh und Wildtiere verursachen können. Sowohl die Mikronährstoff- als auch die Schwermetallkonzentration in Holzasche werden normalerweise in Teilen pro Million (ppm) gemessen. Mit anderen Worten, die Anzahl der Pfund, die in jeder Million Pfund (oder 500 Tonnen) Asche enthalten sind.

Abbildung 2 zeigt ein Beispiel für den Schwermetallgehalt von Holzasche. Wie aus Abbildung 2 hervorgeht, führt die Verwendung von fünf Tonnen Asche zu weniger als zwei Pfund dieser Elemente. Wenn die Konzentrationen von Cadmium, Chrom oder Blei zu hoch sind, können Sie Holzasche möglicherweise nicht verwenden.

Holzasche als Kalkungsmittel

Holzasche wird wegen ihres hohen Kalziumgehalts häufig als Kalkungsmittel verwendet. Kalkungsmittel werden eingesetzt, um den pH-Wert des Bodens zu erhöhen (der pH-Wert ist ein Maß für den Säuregrad des Bodens). Die Böden im Nordosten sind von Natur aus sauer. Ein Boden-pH-Wert von 4,5 bis 6,0 ist üblich. Ein Boden-pH-Wert von 7,0 ist neutral. Die meisten Pflanzen bevorzugen einen Boden-pH-Wert zwischen 6 und 7 (obwohl Kartoffeln und Heidelbeeren einen niedrigeren pH-Wert bevorzugen).

Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Kalkgehalt von Holzasche zu bestimmen. Man kann Labormessungen durchführen (indem man die Asche in Säure kocht), um das Kalziumkarbonatäquivalent (KKÄ) zu bestimmen. Das CCE gibt an, wie stark die Holzasche den pH-Wert des Bodens im Vergleich zu Kalk (Kalziumkarbonat) anheben würde. Wie bei den oben erwähnten Nährstoffen aus Holzasche gibt es große Unterschiede bei den CCEs von Holzasche. Als der CCE-Wert im Labor bestimmt wurde, reichte er von 25 bis 59 Prozent. Dies ist in Tabelle 1 dargestellt. Das bedeutet, dass bei Zugabe der gleichen Menge Kalk und Holzasche die Holzasche den pH-Wert des Bodens um 25 bis 59 % anheben sollte.

Der CCE-Wert von Holzasche kann auch im Labor bestimmt werden, indem man die Asche mit dem Boden mischt und die Veränderung des pH-Werts des Bodens im Laufe der Zeit misst. Anschließend wird dieser Wert mit dem pH-Wert des Bodens nach Zugabe von Kalk verglichen. Diese Werte sind auch in Tabelle 1 in der Spalte „CCE (Inkubation)“ aufgeführt.

Sie werden feststellen, dass der mit dieser Methode ermittelte CCE in den meisten Fällen niedriger ist als die anderen Labormethoden. Bei dieser Methode lag der CCE von Holzasche zwischen 14 und 56 Prozent. Auch hier ist zu beachten, dass es große Unterschiede darin gibt, wie gut Holzasche den pH-Wert des Bodens erhöht.

Schauen wir uns an, was mit dem pH-Wert des Bodens passiert, wenn Holzasche ausgebracht wird. Abbildung 3 zeigt, wie der pH-Wert des Bodens mit zunehmender Menge an Holzasche steigt. Diese Beziehung zwischen dem pH-Wert des Bodens und der Aschemenge ist linear. Das bedeutet, dass die doppelte Menge an Asche den pH-Wert des Bodens um das Doppelte anhebt.

In Maine ist die Ausbringung von Holzasche als Oberdüngung in der Regel auf zwei Tonnen Kalkäquivalent pro Acre begrenzt. Wird die Asche untergepflügt, liegt die Grenze bei drei Tonnen pro Acre. Die tatsächlich ausgebrachte Asche kann je nach CCE zwischen drei und acht Tonnen trockener Asche pro Acre liegen. Auch der Feuchtigkeitsgehalt der Asche wirkt sich auf die Ausbringungsmenge aus. In der Regel wird der Asche im Kraftwerk Wasser zugesetzt, um die Staubentwicklung zu verringern. Je mehr Wasser in der Asche enthalten ist, desto höher ist die Ausbringungsmenge im Ist-Zustand.

Kalium und Phosphor in Holzasche

Pflanzen entziehen dem Boden große Mengen an Phosphor (P) und Kalium (K). Eine Tonne Luzerneheu enthält etwa sechs Pfund P (14 Pfund P2O5) und 48 Pfund K (56 Pfund K2O). Maissilage mit einem Ertrag von 15 Tonnen pro Acker entzieht dem Boden etwa 50 Pfund P2O5 und 120 Pfund K2O. Mit der Zeit müssen dem Boden P und K zugeführt werden, um die Ernteerträge zu erhalten. Wie gut kann Holzasche den Bedarf der Pflanzen decken?

Es gibt einen Unterschied zwischen dem gesamten und dem verfügbaren P und K in Holzasche. Es gibt drei verschiedene Methoden, um abzuschätzen, wie viel von diesen Nährstoffen verfügbar ist:

1. Ein Standard-Düngemitteltestverfahren, bei dem die Nährstoffe aus der Asche in einer Ammoniumcitratlösung extrahiert werden, wobei die Asche wie ein handelsüblicher Dünger behandelt wird
2. Die Maine-Bodentest-Extraktion, bei der Veränderungen der Menge an verfügbarem P und K im Boden nach der Ausbringung von Asche gemessen werden, Verwendung von Ammoniumacetat
3. Messung der Unterschiede in der Pflanzenaufnahme von P und K nach der Ausbringung von Asche

Wir verwenden die Methoden 1 und 2 in der Forschung, weil wir schnell wissen wollen, welche Nährstoffe aus der Asche verfügbar sind. Es ist jedoch wichtig, diese Labormethoden mit Methode 3 zu vergleichen.

Der Prozentsatz von P und K, der mit den Methoden 1 und 2 verfügbar ist, ist in Tabelle 2 dargestellt. Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass P und K aus Holzasche nicht vollständig für die Pflanze verfügbar sind. Wenn Holzasche mit einem Gehalt von 100 Pfund P und 100 Pfund K ausgebracht würde, würden die Ergebnisse der Bodentests nur um etwa fünf Pfund für P und 40 Pfund für K steigen. Die Verfügbarkeit dieser Nährstoffe, insbesondere von P, wird durch die Asche selbst, den pH-Wert des Bodens und den Nährstoffgehalt des Bodens vor der Ausbringung der Asche beeinflusst.

Die Aufnahme von P und K durch die Pflanzen nach der Ausbringung von Holzasche wurde in Gewächshausstudien gemessen. Die Beziehung zwischen dem Bodentestverfahren und der Pflanzenaufnahme ist in der Regel linear oder geradlinig. Diese Beziehung ist wichtig. Sie ist der erste Schritt, um die Reaktion der Pflanzen auf die in der Holzasche enthaltenen Nährstoffe vorhersagen zu können.

Sollte man Holzasche verwenden?

Holzasche kann nützlich sein, um den pH-Wert des Bodens zu erhöhen und Pflanzennährstoffe zu liefern. Allerdings müssen Sie vor (und möglicherweise nach) jeder Ausbringung von Asche bestimmte Verfahren einhalten. Die Ausbringung von Holzasche wird derzeit vom Maine Department of Environmental Protection (DEP) geregelt. Die aktuellen Vorschriften sind beim Maine DEP erhältlich. Um für die Ausbringung von Asche zugelassen zu werden, sind möglicherweise Bodentestergebnisse, eine Standortkarte und eine Nährstoffanalyse der Asche erforderlich. Die Menge der Asche, die Sie ausbringen können, variiert je nach Feld. Sie hängt von den CCEs, dem Kaliumgehalt des Bodens und dem pH-Wert des Bodens ab.

Obwohl die Asche oft mit Wasser vermischt („konditioniert“) wird, bevor sie das Kraftwerk verlässt, kann sie nach der Lagerung auf dem Feld austrocknen. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie mit staubigen Bodenhilfsstoffen (wie Asche, Kalk oder Trockendünger) umgehen. Vermeiden Sie es, den Staub einzuatmen, und streuen Sie ihn nicht an windigen Tagen aus. Asche kann auch Haut- und Augenreizungen verursachen. Tragen Sie Schutzkleidung (Handschuhe, langärmeliges Hemd) und eine Schutzbrille, wenn Hautkontakt möglich ist. Beim Umgang mit Asche gesunden Menschenverstand walten lassen.

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