Kunstdüngung und intensive Bodenbearbeitung haben längerfristig negative Auswirkungen auf den Boden und dessen Biologie und senken die Trinkwasserqualität. Deshalb gewinnen Maßnahmen zur Wiederbelebung der Böden immer mehr an Bedeutung.
Eine außerordentlich fruchtbare, schwarze Erde - entdeckt von Archäologen im Amazonasbecken - bietet die Grundlage für die Entwicklung von echten Alternativen zu Kunstdüngung und intensiver Bodenbearbeitung, weil der Mineralien- und Nährstoffbedarf gedeckt sind sowie eine lockere Bodenstruktur erhalten bleibt. Die sogenannte Terra Preta wurde von einer Hochkultur, ansässig im Amazonasgebiet, entwickelt. Ein Schlüsselelement ist die beigefügte Holzkohle.
Bei laufenden Versuchen der Firma Sonnenerde wird versucht, eine Erde mit ähnlichen Eigenschaften zu entwickeln.
In dieser Arbeit wurde vorwiegend die mikrobielle Gemeinschaft von Kompostvarianten und Terra Preta untersucht. Ziel war es, mit kultivierungsabhängigen sowie -unabhängigen Analysemethoden einen Überblick über die Mikroorganismengemeinschaft zu bekommen.
Hier die kultivierungunabhängigen Analysemethoden: Single Strand Conformation Polymorphism (SSCP) von Bakterien und Pilzen, Elektrophorese der 16S rDNA Genregion von Bakterien, Internal Transcription Spacers Region (ITS) von Pilzen, quantitative Real-Time Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) von Gammaproteobakterien, Firmicutes und nif-Genen.
Die Kultivierung und Anreicherung von Bakterien und Pilzen auf Selektivmedien und deren Zellzahlbestimmungen sollte Aufschluss über die Struktur und Diversität geben.
Eine Ähnlichkeitsbestimmung der Kompostvarianten gegenüber der Terra Preta wurde durch die Erstellung von mikrobiellen Profilen taxonomischer Gruppen durchgeführt.
In einem Gewächshausversuch wurde der Biomassezuwachs von Weidelgras in den Kompostvarianten gemessen. Zusätzlich wurde mit dem Konfokalen Laser Scan Mikroskop (CLSM) die Bakterienakkumulation in der Rhizosphäre visualisiert.
Die SSCP-Analysen zeigten, dass sich die Kompostvarianten mit Steigerung von Pflanzenkohle- und Gesteinsmehlanteil an die Terra Preta annähern. Eine quantitative Erhöhung der Mikroorganismen-DNA bei erhöhtem Pflanzenkohleanteil ist mit qPCR nachgewiesen und eine abundante Bakterienkolonisierung an Weidelgrasrhizosphäre mit CLSM visualisiert worden.
Es kann geschlussfolgert werden, dass Pflanzenkohle ein Schlüsselelement zur Entwicklung eines Terra Preta ähnlichen Bodens ist und dass die Kohle ein Milieu schafft, in dem sich die untersuchten Mikroorganismen besser entwickeln können.
