Bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts werden kupferhaltige Pflanzenschutzmittel in Dauerkulturen wie Baumobst, Wein oder Hopfen zur Bekämpfung pilzlicher Krankheitserreger eingesetzt. Da dieses Verfahren jahrzehntelang alternativlos war, wurden jährlich große Mengen an Kupfer von über 60 kg je Hektar ausgebracht. Dies führte zu einer beträchtlichen Akkumulation in den oberen Bodenschichten, wodurch besonders bei Neupflanzungen auf langjährig für den Obst-, Wein- und Hopfenanbau genutzten Flächen erhebliche Anwachsprobleme und Pflanzenschäden auftreten können. Zudem werden Bodenorganismen, insbesondere Regenwürmer, durch die hohen Kupferkonzentrationen nachhaltig beeinträchtigt. Eine punktuelle Anwendung von kompostierter Pflanzenkohle an der Pflanzstelle könnte dabei helfen, diesen Problemen entgegenzuwirken. Wie sich in zahlreichen Untersuchungen gezeigt hat, kann kompostierte Pflanzenkohle erhebliche Mengen an Kupfer adsorbieren und auf diese Weise dessen Bioverfügbarkeit im Boden reduzieren. Aus diesem Grund soll im Rahmen des Promotionsvorhabens geklärt werden, ob sich durch den Einsatz von Pflanzenkohlekompost die Kupfertoxizität in Böden verringern und parallel dazu das Bodenleben fördern lässt.

Im ersten Schritt werden die notwendigen Pflanzenkohlekomposte erzeugt, wobei die Ausgangsmaterialien systematisch variiert und die Kompostierprozesse engmaschig überwacht werden. Anhand von Inkubationsversuchen unter kontrollierten Umweltbedingungen sowie Sorptions- und Desorptionsversuchen soll anschließend geklärt werden, ob die erzeugten Pflanzenkohlekomposte die Kupfertoxizität in Böden reduzieren können. Begleitet werden diese Untersuchungen von Gefäßversuchen mit unterschiedlichen Kulturen, um die Bioverfügbarkeit des an den Pflanzenkohlekomposten adsorbierten Kupfers zu ermitteln. Anhand von Vermeidungstests mit Regenwürmern sowie Bodenatmungsversuchen in kupferbelasteten Mineralböden wird die Wirkung der Komposte auf das Bodenleben überprüft. Darüber hinaus werden die Pflanzenkohlekomposte im Rahmen eines Feldversuchs auf einem stark mit Kupfer belasteten Standort ausgebracht und Hopfenfechser eingepflanzt. Über zwei Vegetationsperioden hinweg werden dann in regelmäßigen Abständen sowohl die Pflanzenentwicklung als auch mögliche Symptome von Kupfertoxizität bonitiert und die Kupferkonzentration mittels Blatt- und Wurzelanalysen ermittelt.