Oberflächenoxidation

Die Oxidation der Oberflächen frischer Biokohlen im Zuge ihrer Alterung führt zur Bildung einer Vielzahl funktioneller Gruppen, welche ihre Reaktivität bedingen (Hammes und Schmidt 2009). Im Allgemeinen handelt es sich um Carboxyl-, Phenol-, Carbonyl-, Hydroxyl- oder Ami-nogruppen. Diese Gruppen bestimmen die chemischen Wirkungen der Kohlen, die sowohl als Katalysator als auch als Reagenz fungieren können. Gleichzeitig nimmt die negative Ladung der Oberflächen zu (Cheng et al. 2006 und 2008a, Hilscher et al. 2009, Liang et al. 2006). Dies führt zu einer Zunahme der Kationenaustauschkapazität. Damit können Nährstoffe in größerem Maße gebunden werden und für Pflanzen und Mikroorganismen über einen längeren Zeit-raum verfügbar bleiben. Aufgrund ihrer Polarität wirken sich hydrophile Gruppen (amino, carboxyl, keto …) auch auf die Wasserhaltekapazität des Bodens aus (Sevilla et al. 2011, Spokas et al. 2012a) und erhöhen die Wasserlöslichkeit und den Transport der Biokohlen mit dem Si-cker- und Oberflächenwasser (Glaser et al. 2002a, Hilscher und Knicker 2011, Rumpel et al. 2006a, Wiesmeier et al. 2009).

Neben den organischen Verbindungen enthalten die Biokohlen auch anorganische Verbindun-gen, die in ihrer Gesamtheit als „Asche“ bezeichnet werden. Hierzu zählen metallische Oxide wie Al2O3, CaO, MgO, MnO2, Fe2O3, Na2O, oder K2O und nichtmetallische Oxide wie SiO2, SO3 und P2O5 (Brewer et al. 2009), die leicht ausgewaschen werden können (Yao et al. 2010).