ETH-Soil Evidenzbasis

Innerhalb des ETH-Soil Projekts wurden die spezifischen Formulierungen pflanzenkohlebasierter Düngemittel mit praktischen Versuchen auf ihre Wirksamkeit untersucht. Dazu wurden sowohl Gewächshaus- als auch Feldversuche durchgeführt, zum Teil wurden lokale Kleinbauern mit einbezogen. Die so geschaffene Evidenz ist die Grundlage für die Ausweitung des Ansatzes auf verschiedene Bodentypen, Höhenlagen und Feldfrüchte in Oromia und Sidama. Die einzelnen Vorhaben sowie das Ergebnis dieser Untersuchungen werden hier kurz dargestellt. In Interviews berichten die Wissenschaftler persönlich von ihren Vorhaben und deren Durchführung. 


Versuche innerhalb des 1. ETH-Soil-Calls

Die Versuche im Rahmen des 1. ETH-Soil-Calls wurden 2023 und 2024 durch sechs Teams umgesetzt. Ein Teil der Ergebnisse wurde auf der EUBCE 2024 präsentiert und anschließend im Fachjournal Biofuels, Bioproducts and Biorefining veröffentlicht. Das gesamte Paper ist hier zu finden: 

Mekonnen, B., Wilske, B., Addisu, B., Nigussie, A., Siegfried, K., Gizachew, S., Yimer, T., Mohammed, B., Ahmed, M., Abera, T., Nebiyu, A., Worku, R., Regassa, A., Firomsa, T., Husien, A., Worku, G., Lema, A., Tilahun, A., Assefa, K., Dume, B., Eshete, G. and Pollex, A. (2025), Biochar-based fertilizers increase crop yields in acidic tropical soils. Biofuels, Bioprod. Bioref., 19: 1124-1142. https://doi.org/10.1002/bbb.2777

 


Development of an evidence basis for the application of nutrient-loaded biochar on smallholder farms to enhance soil regeneration, increase productivity, strengthen food security, and mitigate climate change

(Entwicklung einer Evidenzbasis für die Anwendung nährstoffgeladener Pflanzenkohle in der kleinbäuerlichen Landwirtschaft für Bodenverbesserung und -regeneration, Produktivitätssteigerung, Stärkung der Nahrungssicherheit und des Klimaschutzes)

Wissenschaftler Dr. Abebe Nigussie
Institut Jimma University
Ort der Implementierung Dedo Woreda, Jimma Zone, Oromia
Art des Projekts Feldversuche
Feldfrucht Weizen
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (aus Kaffeehülsen) und Gärreste (Rindergülle)

Interview mit Dr. Abebe Nigussie


Biochar based organic-fertilizers for enhanced soil fertility, crop productivity and mitigate climate change: a local solution for global challenge

(Organische Düngemittel auf Pflanzenkohlebasis für verbesserte Bodenfruchtbarkeit, landwirtschaftliche Produktivität und Klimaschutz: lokale Lösung für globale Probleme)

Wissenschaftler Dr. Milkiyas Ahmed
Institut Jimma University
Ort der Implementierung Jimma University
Art des Projekts Gewächshaus (Topfversuch) und Feldversuche
Feldfrucht Teff
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (aus Kaffeehülsen), Kaffeehülsen, verschiedener Dung, Knochenkohle

Interview mit Dr. Milkiyas Ahmed


Integrated use of coffee husk biochar and vermicompost on smallholder farms to enhance soil regeneration, increase productivity, strengthen food security, and mitigate climate change in Sidama region, Southern Ethiopia

Integrierte Anwendung von Kaffeehülsenpflanzenkohle und Vermikompost in der kleinbäuerlichen Landwirtschaft zur Verbesserung der Bodenregneration, Steigerung der Produktivität, Stärkung der Ernährungssicherheit und Bekämpfung des Klimawandels in der Sidama Region, Südliches Äthiopien

Wissenschaftler Dr. Shimelis Gizachew
Institut Hawassa University
Ort der Implementierung Hula Woreda, Sidama
Art des Projekts Feldversuche
Feldfrucht Weizen und Mais
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (aus Kaffeehülsen), Vermikompost, Kompost und mineralischer Dünger

Interview mit Dr. Shimelis Gizachew


Integrated effect of Biochar and Bio-slurry compost with NP Fertilizers on soil physic-chemical properties, climate change mitigation, yield components and yield of Sorghum

Integrierter Beitrag von Pflanzenkohle und kompostierten Gärresten mit NP-Düngern zu physischen und chemischen Bodeneigenschaften, Klimaschutz, Ertragskomponenten und Ertrag von Sorghum

Wissenschaftler Tilahun Abera, Reta Worku
Institut Oromia Agricultural Research Institut, Batu Soil Research Center
Ort der Implementierung Adami Tullu Jido Kombolcha Woreda, East Shewa Zone, Oromia
Art des Projekts Topfversuch
Feldfrucht Sorghum
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (aus Kaffeehülsen), Gärreste (Biogasanlage), mineralischer Stickstoff- und Phosphordünger

Interview mit Reta Worku


Smallholder farmers involved preparation and evaluation of biochar-based fertilizers for improved soil fertility management and food barley productivity in Central Ethiopia

(Anwendung und Auswertung von Düngemitteln auf Pflanzenkohlebasis für ein verbessertes Bodenfruchtbarkeitsmanagement und Gerstenproduktivität unter Mitwirkung von Kleinbauern in Zentral-Äthiopien)

Wissenschaftler Wondimu Tamrat
Institut Wachemo University
Ort der Implementierung Analemo Woreda, Hadiya Zone, Zentraläthiopien
Art des Projekts Feldversuche
Feldfrucht Gerste
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (cordiana africana Holzreste), Kompost, Vermikompost

Interview mit Wondimu Tamrat


Evaluation of biochar-treated enriched amendments for their agronomic effectiveness in acidic soils, in Southern Ethiopia

(Evaluation der agronomischen Wirkung von pflanzenkohleversetzen Bodenverbesserern in sauren Böden in Süd-Äthiopien)

Wissenschaftler Dr. Yackob Alemayehu
Institut Dilla University
Ort der Implementierung Dilla, Gedeo Zone, Südäthiopien und Jimma Zone, Oromia
Art des Projekts Topfversuch
Feldfrucht Mais und Gerste
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (aus Kaffeeschalen), Vermikompost, Gülle

Interview mit Dr. Yackob Alemayehu



Versuche innerhalb des 2. ETH-Soil-Calls

Im zweiten ETH-Soil-Call lag der Fokus auf der Einbeziehung von Kleinbäuer:innen in die Versuche. Alle geförderten Vorhaben nutzten partizipative Methoden bei der Umsetzung und Auswertung der Feldversuche. Bislang sind die Ergebnisse eines Vorhabens publiziert:

Nigussie, A., Tadess, K., Abera, D., Mekonnen, B., Mekuria, R., Desalegn, T., Abafita, R., Abera, T., & Hordofa, M. (2026). Participatory evaluation of biochar-based fertilizer application: Effects on soil properties, yield, and yield components of bread wheat in acidic Nitisols. Agrosystems, Geosciences & Environment, 9, e70309. https://doi.org/10.1002/agg2.70309 

 

Biochar-Based Fertilizer: Challenges and Opportunities for a Widespread Uptake of the Technology by Ethiopian Small-scale Farmers for Increased Grain Productivity

(Pflanzenkohlebasierte Düngemittel: Herausforderungen und Möglichkeiten für eine breite Übernahme der Technologie zur Ertragssteigerung durch äthiopische Kleinbauern)

Wissenschaftler Dr. Ashenafi Nigussie
Institut Wondo Genet Agricultural Research Center, EIAR
Ort der Implementierung Hula und Teticha Woredas, Sidama
Art des Projekts Feldversuche
Feldfrucht Weizen
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (aus Kaffeehülsen) und Vermikompost

Interview mit Dr. Ashenafi Nigussie


Blending bioslurry with biochar: Effects on crop production and soil fertility at Jimma Zone, Dedo Woreda.

(Mischung von flüssigen Gärresten mit Pflanzenkohle: Beitrag zum Anbau und Bodenfruchtbarkeit in Jimma Zone, Dedo Woreda)

Wissenschaftler Dr. Essubalew Getachew
Institut Jimma University
Ort der Implementierung Dedo Woreda, Jimma Zone, Oromia
Art des Projekts Feldversuche
Feldfrucht Teff
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (aus Kaffeehülsen), flüssige Gärreste

Interview mit Dr. Essubalew Getachew


Nutrient Loaded Biochar Production, Characterization, and Optimizing its Management for Soils in Wolaita Area, Southern Ethiopia

(Herstellung, Charakterisierung und optimiertes Management nährstoffgeladener Pflanzenkohle zur Bodenanwendung in Wolaita, Süd-Äthiopien)

Wissenschaftler Prof. Fanuel Laekemariam
Institut Wolaita Sodo University
Ort der Implementierung Wolaita Zone, Südäthiopien
Art des Projekts Feldversuche
Feldfrucht Weizen und Gartenbohne
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (aus Kaffeehülsen, cordiana africana Holzreststoffe), Vermikompost, Krotonblätter und verschiedener Dung

Interview mit Prof. Fanuel Laekemariam


Participatory Evaluation of Biochar-Based Biofertilizers on Smallholder Farms of Gedeo-Sidama area, Southern Ethiopia

(Auswertung pflanzenkohlebasierter Biodünger unter Mitwirkung von Kleinbauern in Gedeo-Sidama, Süd-Äthiopien)

Wissenschaftler Dr. Yackob Alemayehu
Institut Dilla University
Ort der Implementierung Sidama
Art des Projekts Feldversuche
Feldfrucht Mais, Gerste und Weizen
Düngerbestandteile Pflanzenkohle (aus Kaffeeschalen), Vermikompost, Gülle

Interview mit Dr. Yackob Alemayehu



Ausschreibungsunterlagen

Development of an evidence basis for the application of nutrient-loaded biochar on smallholder farms to enhance soil regeneration, increase productivity, strengthen food security, and mitigate climate change

Introduction and background of the call

Agricultural cultivation in Ethiopia takes place primarily on highly fragmented land - with average farm sizes ranging from 0.2 to 2 hectares. Due to overuse, erratic rainfall and soil erosion, food security is one of the country's greatest challenges. Soil acidification occurs with eroded topsoil and depleted soil organic carbon (SOC) stocks, depleted nutrients, alternating drought stress and high rainfall. Many areas are experiencing productivity declines for main staple foods and cash crops. Rather few farmers use agricultural residues for soil improvement - mainly due to strong competition for the use of these residues as animal feed or fuel. However, several Woredas have already been advancing composting and vermicomposting efforts without or alongside other measures targeted to reduce soil erosion and improve soil fertility (intercropping, agro-forestry, etc.). Due to high and currently increasing prices of synthetic fertilizers in Ethiopia, the local production of organic fertilizers gains increasing attention.

Find more information here (PDF)

“Biochar based fertilizer: challenges and opportunities for a widespread uptake of the technology by Ethiopian smallscale farmers for increased grain productivity”

Introduction and background of the call

Sustainability is innate to agriculture. However, growing population leads to high land use pressure and diminishing resources. The resulting resource competition tends to break the circular use of farm and crop residues, diverting them to seemingly better uses than for the indispensable replenishment of soil fertility. Hence soils are degrading - also because mineral fertilizer is no cure for nutrient depleted soils. On top, tropical climate is a strong force to accelerate soil erosion whereever it finds a leverage.

Across the world and disciplines, science has re-discovered, consented on, and refined agricultural methods that can sustainably recover soil fertility. Among these is the application of biochar-based fertilizer (BBF), which increases and stabilizes soil organic carbon (SOC), microbial activity, nutrient status, water retention capacity, and soil pH. BBF has been introduced by various national and international collaboration projects, and its use has seen an increasing trend in Ethiopia...


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