GP-Soil

 

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GP-Soil: Reduction of agricultural waste in wine production: Benefits and risks of the utilization of solid waste residues in example of grape pomace (GP) as organic fertilizers

 

Carl Zeiss Stiftung, CZS-Projektnummer: P2021-00-004

 

 

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Summary

Rhineland-Palatinate is Germany´s largest wine growing region which produces about 6.8 million hL of wine annually. The recently launched collaborative project in the frame of the ‘Carl-Zeiss-Stiftungs-Kooperationsfonds für Nachhaltigkeitsforschung’ focusses on the risk-benefit assessment of the use of grape pomace (GP) from the region ‘Pfalz’ in Rhineland-Palatinate as a natural fertilizer.

GP contains high loads of bioactive compounds such as polyphenols and macro- as well as micronutrients which, in theory, make GP an attractive low-cost fertilizer. On the other hand, GP may also contain residues of pesticides and mycotoxins. Their presence is undesirable in wine as well as in a potential fertilizer. The application of high amounts of the above mentioned substances at once could negatively affect plant quality and microbial soil communities. Therefore, the agricultural value of GP as a fertilizer could be limited by the transfer of these compounds into the soil. Up to date little is known about the influence of GP as fertilizer on the soil quality and processes, especially in a long-term exposure.

In this project we aim to determine the content of polyphenols, mycotoxins and pesticides in addition to the macro- and micronutrient content of GP from six different grape varieties. Furthermore, the effect on important soil parameters, such as nutrient availability, hydrodynamics, and microbiology will be analysed and evaluated.

The project is carried out by two Rhineland-palatine universities, Universität Koblenz-Landau, Campus Landau, Institut für Umweltwissenschaften IES, AG Organische und Ökologische Chemie/ AG Umwelt und Bodenchemie in cooparation with TU Kaiserslautern, Fachbereich Chemie, Fachrichtung Lebensmittelchemie und Toxikologie.

 

Zusammenfassung

Mit 6.8 Millionen Hektolitern jährlich ist Rheinland-Pfalz Deutschlands größtes Weinanbaugebiet. Das kürzlich gestartete Projekt, im Rahmen der Carl-Zeiss-Stiftungs-Kooperationsfonds für Nachhaltigkeitsforschung, analysiert das Risiko-Nutzen-Verhältnis von Traubentrester als organischen Dünger.

Traubentrester beinhaltet hohe Konzentrationen an bioaktiven Substanzen wie zum Beispiel Polyphenole oder Makro- und Mikronährstoffe, welche, in der Theorie, Traubentrester zu einem attraktiven und günstigen Dünger machen. Auf der anderen Seite kann Trester auch Rückstände von Pestiziden oder Mykotoxine beinhalten, welche in den Endprodukten höchst unerwünscht sind. Der Eintrag in den Boden könnte sowohl die Pflanzenqualität negativ beeinflussen als auch die Bodenbiologie stören. Der Mehrwert des Tresters als organischer Dünger ist durch diese ernstzunehmenden Prozesse streng limitiert. Aktuell ist zu noch wenig über diese Mechanismen bekannt, sodass die nachhaltige Verwendung von Trester als nicht sicher bezeichnet werden muss.

Dieses Projekt zielt somit auf die Aufarbeitung dieser Forschungslücken ab, indem der Polyphenolgehalt, Mykotoxinkonzentration sowie Makro- und Mikronährstoffe in sechs verschiedenen Traubentresterarten analysiert werden. Des Weiteren wird der Effekt auf wichtige Bodenparameter untersucht, beispielsweise Nährstoffverfügbarkeit, Hydrodynamik und Zustand der Mikrobiologie des Bodens.

Das Projekt wird an zwei rheinland-pfälzischen Universitäten ausgetragen, der Universität Koblenz-Landau, Campus Landau, Institut für Umweltwissenschaften IES, AG Organische und Ökologische Chemie/ AG Umwelt und Bodenchemie in Kooperation mit der TU Kaiserslautern, Fachbereich Chemie, Fachrichtung Lebensmittelchemie und Toxikologie

 

Projektleitung / Project leaders

Dr. Katherine Muñoz 

Dr. Christian Buchmann

Mitarbeiter / Staff

M.Sc. Camilla More

M.Sc. Sven Korz

 

Kooperationspartner/Collaborations

TU Kaiserslautern, Fachbereich Chemie, Fachrichtung Lebensmittelchemie und Toxikologie 

 

Publikationen

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Abschlussarbeiten / Theses

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Tagungsbeiträge

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