Kategorie: ökologische Bildung

In dieser dreiteiligen Serie berichtet Dieter über unser schwarzes Gold, den Humus. Im ersten Teil fragen wir uns: was ist das eigentlich genau? Im zweiten Teil geht es um die Humusfördernden Maßnahmen auf dem SOLAWI Isartal Acker. Im dritten Teil widmen wir uns den CO2-bindenden Eigenschaften des Humus.

Woher kommt der Humus eigentlich und brauchen wir mehr davon?

Wenn wir über Humusaufbau sprechen, beziehen wir uns hauptsächlich auf den Nährhumus-Gehalt, der über Jahre durch konsequente, vielfältige humusmehrende Maßnahmen langsam angehoben werden kann (in der Praxis maximal ca 1-2% innerhalb von 10 Jahren), wobei er aber bei Beendigung der Maßnahmen oft wieder einem meist relativ schnellen Abbauprozeß unterliegt. Dies bezieht sich auf Ackerbau (z.B. Getreide -oder Feldgemüsebau), nicht auf Kleingärten, welche ganz andere Möglichkeiten haben, Humus kurzfristig aufzubauen.

Je mehr wir den Boden bearbeiten (z.B. Hacken, Dämme ziehen), wird dieser stärker durchlüftet und dadurch ein Humusabbau gefördert, was durch andere (humusaufbauende) Maßnahmen kompensiert werden muss. Das Thema ist wesentlich für unseren Acker, da wir zur Zeit mit Dammkultur arbeiten, was die Bodendurchlüftung enorm verstärkt, und wir vor der Herausforderung stehen, wie wir das kompensieren können.

Wie wird Humus aufgebaut?

Bei den humusmehrenden Maßnahmen kann man grundsätzlich zwei Wege unterscheiden:

Eine Zuführung von organischer Substanz von außen (Mist, Kompost, Stroh, Heu, Silage) oder ein Humusaufbau durch spezielle pflanzenbauliche Maßnahmen (Dauerbegrünung durch vielfältige,  flach- und tiefwurzelnde Pflanzenarten mittels Untersaaten, Zwischenfruchtanbau, Fruchtfolge mit Gesundungsjahr(en) etc).

Wachsende Pflanzen geben in der vegetativen Phase (vor dem Beginn des Blühens) energiereiche Nährstoffe (vor allem zuckerähnliche Substanzen) über die Wurzeln in den Boden ab, durch welche das Bodenleben genährt wird und Humus aufbauen kann. Hinzu kommt natürlich die enorme Menge der Pflanzen und Wurzeln selbst, die nach Absterben als Grundlage für einen Humusaufbau dient.

In jedem Boden scheint es außerdem ein standortspezifisches Fließgleichgewicht zu geben, bei dem bei einem bestimmten Humusgehalt auch bei hoher Zufuhr von organischer Substanz kaum noch eine Erhöhung möglich ist. Ein solches Fließgleichgewicht stellt sich natürlich auch in Abhängigkeit von der Art der Bodenbewirtschaftung ein. So kann es z.B. sein, daß bei jahrzehntelanger Nutzung als Dauergrünland das Fließgleichgewicht bei 5-10% Humusgehalt liegt, während es bei vergleichbaren Böden am gleichen Standort unter Ackernutzung nur bei 2-3% liegt.

Wieviel Humus ein Boden braucht, um als “gesund“ bezeichnet zu werden, muss also sehr differenziert betrachtet werden.

Was ist ein angemessener Humusgehalt?

Da Humus in bewirtschafteten Böden in der Regel positive Wirkung zeigt (Wasserhaltefähigkeit, Durchlüftung, gute Boden-Krümelstruktur etc), kann man sagen, dass eine Erhaltung oder Erhöhung des Levels anstrebenswert ist, wobei ein optimaler Humusgehalt schwer zu definieren ist und, wie erwähnt, zuallererst vom Standort (Bodenart, Klima) und der Bewirtschaftungsart abhängig ist.

Böden, die über lange Zeit wenig Möglichkeiten hatten, Humus aufzubauen, werden dabei durch Zufuhr von organischer Substanz oder durch spezielle pflanzenbauliche Maßnahmen deutlicher positive Reaktionen zeigen, als Böden, die schon “von Haus aus“ gut mit Humus versorgt sind.

Wenn ein Boden schon einen – der Bodenart, dem Klima und der Bodennutzung entsprechend –  angemessenen Humusgehalt hat, so mag es aus Sicht des Landwirtes oder Gärtners nicht unbedingt notwendig sein, den Gehalt weiter aufzubauen. Hier werden die ackerbaulichen Maßnahmen eher darauf gerichtet sein, den Umsatz (Auf- und Abbau) des Nährhumus zu erhöhen, da es diese komplexen lebendigen Umsetzungsprozesse im Boden sind, die für ein gesundes Wachstum der Kulturpflanzen äußerst förderlich sind. Denn durch solch erhöhte Aktivität des Bodenlebens werden Nährstoffe aus der Bodensubstanz herausgelöst und den Wurzeln verfügbar gemacht. Außerdem ergeben sich vielfältige, symbiotische Phänomene zwischen Pflanzenwurzel und Microorganismen, die für die Nährstoffaufnahme der Pflanzen bedeutsam sind. Zudem wird die Lebendverbauung der Bodenteilchen (Krümelbildung) vermehrt, was die Bodenstruktur verbessert.

Man wird also humusfördernde Maßnahmen nicht nur deswegen anwenden, um den Humusgehalt zu erhalten oder zu erhöhen, sondern insbesondere auch dafür, um ausschließlich das Bodenleben zu “füttern“.

Man strebt also einen schnellen Umsatz von organischer Substanz an und benötigt dafür einen gut durchlüfteten, nicht zu sehr verdichteten, möglichst tiefgründigen und gut durchwurzelten Boden mit einer stabilen Krümelstruktur und mit einem möglichst vielfältigen (diversifizierten) Bodenleben.

Solch einen Boden können wir einen gesunden Boden nennen, der ein üppiges Wachstum gesunder Kulturpflanzen wahrscheinlich macht.

Ein verantwortungsbewußter Landwirt oder Gärtner wird seine Maßnahmen neben den ökonomischen Notwendigkeiten also auch daran orientieren, eine solch wünschenswerte Bodenqualität zu erreichen bzw. zu erhalten. Welche Maßnahmen ihm dafür verfügbar sind, ist ein anderes Thema.

In dieser dreiteiligen Serie berichtet Dieter über unser schwarzes Gold, den Humus. Im ersten Teil fragen wir uns: was ist das eigentlich genau? Im zweiten Teil geht es um die Humusfördernden Maßnahmen auf dem SOLAWI Isartal Acker. Im dritten Teil widmen wir uns der CO2-bindenden Eigenschaften des Humus.

Was ist eigentlich Humus und wieviel Humus braucht ein gesunder Boden?

Wenn wir vom Humus in einem Boden reden, meinen wir den Anteil der organischen Substanz im Boden. Der Rest der Bodens besteht in der Regel aus mineralischen Bestandteilen, die in unterschiedlichen Teilchengrößen (Sand-Schluff-Ton) vorliegen und ihren Ursprung zumeist in dem unterliegenden Gestein haben, aus dem sie über Jahrtausende gebildet wurden.

Die organische Substanz besteht aus allen pflanzlichen und tierischen Teilen und deren Abbauprodukten. All diese Teile bestehen im Grunde aus energiereichen Kohlenstoffverbindungen, die ursprünglich über die Fotosynthese (CO² aus der Luft + H²O + Sonnenlicht) durch grüne Pflanzen assimiliert wurden.

Deshalb können wir den Humusgehalt eines Bodens durch das Messen des Kohlenstoffgehaltes bestimmen.

Grundsätzlich beschreibt man zwei Arten von Humus: Den Dauer- und den Nährhumus, wobei dies nur eine grobe Einordnung ist, denn eine klar definierte Abgrenzung zwischen diesen beiden ist nicht möglich, weil wir es mit lebendigen und dynamischen Prozessen zu tun haben.

Dauerhumus

Der Dauerhumus ist eine Art Endprodukt der äußerst komplexen biologischen Abbauvorgänge von organischer Substanz durch die riesige Anzahl vielfältiger Bodenorganismen(z.B. Regenwürmer, Springschwänze, Bakterien, Pilze) und  besteht hauptsächlich aus stabilen Ton-Humus-Komplexen. Die Höhe des Dauerhumus ist sehr konstant, weitgehend boden- und standortspezifisch und ist kaum oder nur sehr schwer veränderbar. Sie hat sich also in der Regel langfristig auf Grund der Bodenart und der klimatischen Situation eingestellt. Sandböden können z.B. nur wenig Dauerhumus (meist weniger als 1%) enthalten, während tonhaltige Böden wesentlich höhere Werte (meist 2-4%) aufweisen können. Sogenannte „Schwarzerdeböden“ können noch viel höhere Gehalte haben.

Nährhumus

Der Nährhumus beinhaltet alle Stadien des Verrottungsprozesses von organischer Substanz (im Boden eingearbeitete Blätter- oder Erntereste, lebende und abgestorbene Wurzeln, Macro- und Microorganismen, Abbauprodukte aus dem Bodenleben etc). Dieser Teil des Humus unterliegt dauernden Umwandlungsprozessen, wobei der enthaltene Kohlenstoff zum großen Teil schrittweise von den Bodenorganismen “veratmet“ wird und weitgehend als CO², Methan oder Lachgas in die Atmosphäre entweicht. Die ursprünglich in der organischen Substanz enthaltenen Mineralstoffe bleiben übrig (Mineralisation) und stehen den Pflanzen als Nährstoffe zur Verfügung oder werden in den Unterboden oder das Grundwasser verlagert bzw. ausgewaschen.

Als grober Anhaltspunkt kann gesagt werden, daß im Durchschnitt nur ca 10% der zugeführten organischen Substanz letztlich zum Aufbau von Nähr- oder Dauerhumus zur Verfügung steht.

Der Rest wird zur Energielieferung für das Bodenleben verbraucht.

Wie oben erwähnt, ist der gemessene Humusgehalt nur ein Überbegriff für die Menge an organischer Substanz  im Boden. Ob es sich dabei um nur leicht verrottete Erntereste, Gras oder Wurzelreste handelt oder ob es hauptsächlich Zwischenprodukte des Verrottungsprozesses sind, die gemessen werden, oder inwieweit sich schon in größerem Maße wertvolle Humusstrukturen (z.B. sogenannte Lebendverbauungen: Verklebungen von Bodenteilchen durch Abfallprodukte der Microorganismen) oder stabile Ton-Humuskomplexe gebildet haben, gibt es keine Aussage.

Humus ist also nicht gleich Humus. Bei einer Bodenbewertung sollte also neben dem Humusgehalt auch die Zusammensetzung und Qualität des Humus berücksichtigt werden.

Die stabilen oder auch weniger stabilen Humusstrukturen sind es letztlich, die für die Qualität der Bodenstruktur (Krümelstruktur) verantwortlich sind.
Außerdem besitzen sie eine außerordentlich hohe Quellfähigkeit und können wie ein Schwamm sehr viel Wasser speichern. Zudem haben sie eine äußerst große Oberfläche, an der sich Nährstoffe binden bzw. ausgetauscht werden können.

Alle lebenden Organismen wie die Pflanzenwurzeln, Regenwürmer, Insekten, Bakterien und Pilze bilden in einem gesunden Boden ansich schon eine enorme Biomasse, wobei es unter anderem bedeutsam ist, in welcher Tiefe der Boden belebt ist. Je vollständiger und tiefer der Boden mit Pflanzenwurzeln, Regenwurmgängen und Pilzhyphen durchdrungen ist, desto mehr sind die Nährstoffe auch aus tiefen Bodenschichten für die Pflanzen verfügbar und desto besser wird auch die  Bodenstruktur sein.

Je nach Tiefgründigkeit, Bodenart, Verdichtungsgrad und Bewuchs des Bodens kann die belebte Bodenschicht zwischen 30 und 300cm dick sein.