Zuckerrüben-Vinasse: Feinkost für die EM

Aus dem dichten Programm des Humussymposiums im September 2013 in Baden Württemberg möchten wir in den kommenden EMJournalen einzelne Beiträge vorstellen. Leider ist es nicht möglich, die gesamte viertägige Veranstaltung zu dokumentieren. Deshalb sei auf die Inhaltsangabe und die kurze Zusammenfassungen auf unserer Homepage verwiesen: www.emev.de > Aktivitäten > Humussymposium Oberrhein

Auf dem sehr gut besuchten Humussymposium Oberrhein in Rheinau-Linx im September 2013 war von einer möglichen Belebung bzw. Verlebendigung der ansonsten toten und EM abweisenden Pflanzenkohle durch Zugabe von Zuckerrübenvinasse – fortan Vinasse – die Rede. Auch wird eine stärkere Vitalisierung des Vita-Kompostes in der Kompostanlage Bischwiller/Elsass durch Zugabe von Vinasse angestrebt, wie auch die besuchten Winzer recht experimentierfreudig die Vinasse in Verbindung mit Pflanzenkohle und EM einsetzen. Für viele der beruflich sehr heterogenen Tagungsteilnehmer war Vinasse neu und von großem Interesse. Da sich der Verfasser dieser Zeilen seit nunmehr 35 Jahren mit dem Vinasse-Handelshaus Ludwigshafen um die rechtliche Anerkennung der Vinasse und Aufnahme in die Düngermittelverordnung (DüMV) und Öko-Verordnung, letztmalig (EG) 834/2007, erfolgeich bemüht hat und bis heute im biologischen Land- und Weinbau anwendungsbezogen tätig ist, ein Wort zur …

Entstehung und Verwendung der Vinasse

In der Zuckerfabrik wird dem Filtrat aus der abgekochten Rübenmaische (Rübenschnitzel) Kalk zur Austrübung zugesetzt. Dabei werden auch Phosphor und Magnesium anteilig gebunden und mit dem Scheideschlamm/Carbokalk abgeführt. Nach der Auskristallisation des Weißzuckers verbleibt die sogenannte Fabrikmelasse. Hauptbestandteil der dickflüssigen Konsistenz ist der durch schädlichen Stickstoff und lösliche Asche verursachte Melassezucker Sukrose mit nahezu 50% Gewichtsanteil. Zusammen mit ca. 20% Rohprotein wird die Melasse so zu einer begehrten Futtermittelkomponente. Aber auch für die Hefe- und Alkoholindustrie wird sie zu einem nachgefragen Rohstoff. Als für das logistische Handling verdünnte Handelsmelasse wird sie nunmehr angesäuert und mit dem Bakterienstamm Saccharomyces cerevisiae geimpft. Im Belüftungsverfahren wird der Melassezucker zu Hefe fermentiert und filtriert, unter Sauerstoffabschluss zu reinem Alkohol umgewandelt. Der so weitgehend entzuckerte Melasserest geht, erneut auf > 65% Trockenmasse aufkonzentriert, unter der Handelsbezeichnung VINASSE abermals auf Reisen:

– erneut in die Futtermittelindustrie, jetzt als ausschließlich Eiweißkomponente und
– in Deutschland seit Ende der 70er Jahre auch in die Landwirtschaft.

Zu den Inhaltsstoffen

Tabelle 1 (unten) macht Angaben zum gebräuchlichsten, da unbehandelten Vinassetyp B, der in der landwirtschaftlichen Praxis auf den Boden oder in den Pflanzenbestand mit 2-3 t/ha und unterschiedlicher Technik aufgebracht wird. Mitträger der Inhaltsstoffe ist die Trockensubstanz mit 70 % organischen Anteilen. Sie verleiht der Vinasse einen gut fließfähigen Charakter mit einem erhöhten spezifischen Gewicht von 1,3. Pflanzenphysiologischer Hauptbestandteil sind die drei Prozent Stickstoff und mehr. Sie sind überwiegend bis zu 95 % in Aminosäuren gebunden, anteilig auch im Rübenbetain, einem Alkaloid. Bezogen auf die organische Masse entspricht das einem bodenangepassten C/N Verhältnis von > 10 : 1. Das gesamte Kalium aus dem Rübenkörper findet sich mit rund acht Gewichtsprozent in sulfatischer Bindung wieder, während Phosphor und Magnesium durch die Bindung im Carbokalk nur noch anteilig in der Größenordnung 0,2 – 0,5 % vorliegen.

Tabelle 1: Angaben zur Zuckerrüben-Vinasse (Typ B)

Zur Wirkung auf Boden und Pflanze

Der seinerzeit vom LUFA-Düngerausschuss für die Verkehrsfähigkeit von 2-3 t/ha Vinasse zu erbringende Wirkungsnachweis auf Boden und Pflanzen konnte in Gefäß- und Feldversuchen eindrucksvoll geführt werden. Für jeden Bereich sei stellvertretend ein Beispiel vorgestellt. In Grafik 1 ist es die erhöhte mikrobiologische Atmungsaktivität im Boden. Schon wenige Stunden nach Einarbeitung der Vinasse führen die Restzuckeranteile aus der Rübenmelasse als Energienahrung zu einem mikrobiologischen Höhepunkt, der in Folge vom organisch gebundenen Vinassestickstoff weiter gespeist wird. Die Vorgänge sind lang anhaltend und münden in die Mineralisierung zu frei verfügbarem Stickstoff, anteilig aber auch in den festen Einbau in die organische Bodensubstanz (Humus).

Das in der praktischen Anwendung der Vinasse von Beginn an rein empirisch gewählte Verfahren des Aufbringens auf die sommerliche Stoppel und das hier verbliebene Stroh erwiesen sich als richtig. Die Erntereste werden nach sachgerechter Einarbeitung noch im Herbst um ein Drittel stärker mikrobiologisch abgebaut. Das fixiert den Vinassestickstoff über den Winter, schützt ihn vor Auswaschung und entlastet den Boden durch Freigabe ab Frühjahr an die wachsenden Pflanzenbestände. Die Steigerung der Erträge – Grafik 2 ist das Resultat vieler Jahre Vinasseanwendung in der Praxis – es gibt Zeugnis von diesen Vorgängen. Bei Applikation der Vinasse im Frühjahr in den wachsenden Pflanzenbestand sind die Mehrerträge wesentlich größer. Bei niedermolekularer Struktur der Vinasse-Aminosäuren vermag die Pflanze dieselbe über die Stomata (Spaltöffnungen an den Unterseiten der Blätter) anteilig direkt aufzunehmen. Der auf dem Boden verbleibende Vinasseanteil geht in die Bodenlösung und wird mit Erwärmen des Bodens rasch mineralisiert und damit pflanzenzugänglich.

Der letztlich noch zu erbringende Nachweis, dass sich herbstliche Vinassegaben weitgehend der Auswaschung über den Winter entziehen, wurde erst später mit der Möglichkeit der Nutzung des Gießener Großlysimeters* am Institut für Pflanzenbau, Station Rauisch-Holzhausen erbracht. Bei bewusst auf 80 kg/ha erhöhtem N-Ausgleich zum Stroh gingen die N-Sickerungsraten mit zunehmendem Schluffanteil der vier geprüften Böden zurück: Gegenüber der Kalkammongabe (KAS) bei Sand um 40 Prozent, bei Löss um 80 Prozent und bei Lehm und Ton mit 90 Prozent und weniger auf ein unbedeutendes Maß. Die hohe Nachwirkung der Vinasse auch im zweiten Jahr nach der Applikation ist mit auf diesen bedeutendem Umweltfaktor zurückzuführen.

Schlussfolgerung

Zuckerrübenvinasse wirkt nahezu ausschließlich auf und über die Boden-Mikroorganismen und damit auch auf die Mikroben in EM. Der Restzucker und die Aminosäuren können direkt aufgenommen und zu mehr Tätigkeit im Sinne der Populationsdynamik verwertet werden. Die damit verbundenen Vorgänge auf biologische Bodenaktivität und Pflanzenernährung sind eine Funktion von Düngermenge, Bodenmilieu und Pflanzenbestand. Wenn heute die Anwendung von EM unter Zusatz von Vinasse in den Fokus des Interesses rückt, dann ist EM der Akteur und Vinasse seine direkte Nahrung.

Priv. Dozent Dr. Jürgen Debruck

* Ein Lysimeter (von griech. lysis = Lösung, Auflösung und metron = Maß) ist ein Gerät zur Ermittlung von Bodenwasserhaushaltsgrößen (Versickerungsrate, Verdunstung) und zur Beprobung von Bodensickerwasser, um dessen Quantität und Qualität zu bestimmen.

In der Umweltforschung und Landwirtschaft werden Lysimeter zur Erfassung von Wechselwirkungen bzw. Stofftransporten zwischen der Atmosphäre, den Pflanzen, dem Boden, der Tierwelt und dem Grundwasser verwendet. (Wikipedia)

 

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