Fortbildung zum Ökowirt, Bad Bergzabern, 1987/88 - Schriftliche Abschluss-Arbeit (Rechtschreibung und Fehler korrigiert)

Überlegungen zur Optimierung der Bodenfruchtbarkeit in nach biologisch - ökologischen Methoden arbeitenden Betrieben

II. Nährstoffkreislauf (Fortsetzung)

Nährstoffe im Boden

Die Verfügbarkeit der Nährstoffe für das Pflanzenleben bewegt sich in einer schmalen Zone des schwachsauren pH-Bereiches als ein Zusammenspiel zwischen Verwitterungsintensität und Auswaschung. In der kalten Jahreszeit beschränken sich die chemischen Vorgänge im Boden auf die Lösung der Nährstoffe im Wasser. Bei Kälte bleibt auch das CO2-Gas an Wasser gebunden. Mit Beginn der Vegetationsperiode setzen die Umwandlungsprozesse im Boden ein. Dabei entstehen Salze durch die Verdrängung der H-Ionen einer Säure durch Metall-Ionen. Dabei verhält sich auch NH4 (Ammonium) wie die "Metalle" Ca, Mg, K, Na.

Gleichzeitig entfalten die Bodenlebewesen vom frühesten Frühjahr bis zur Sonnenwende ihre größte Aktivität. Der Boden sollte nur wenig bearbeitet werden! Durch ihre Tätigkeit wird Detritus (organische Abfallstoffe) zur schnellen Produktion von Humus genutzt, der nur langsam abgebaut wird. Die Detritus-Nahrungskette wird im Gegensatz zur Fraß-Nahrungskette kaum gewürdigt, hat sie doch im Wald 90 % des Stoffumsatzes inne.

Günstig für die verschiedenen Umsetzungsvorgänge ist eine Bodentemperatur von 10 - 15° C.

Huminstoffe

Die Verrottung wird durch verschiedene Kleintiere eingeleitet. Die eigentliche Rotte und die Bildung von Huminstoffen findet nur im neutral-alkalischen Bereich und unter relativ aeroben Verhältnissen statt. Leicht zersetzliche Kohlenstoff-Verbindungen und Eiweißstoffe werden für den Energiehaushalt der mikrobiellen Bodenlebewesen mineralisiert und zählen nicht zu den Huminstoffen. Schwer zersetzbare Lignine, Wachse, Harze, Gerbstoffe dagegen unterliegen der eigentlichen Humifizierung und werden bei Vorhandensein von Basen zu den wertvollen garebildenden Humus-Kolloiden umgewandelt. Stabile Huminstoffe mit engem C/N-Verhältnis färben den Boden dunkel. Bei zu hoher Bodensäure entsteht Rohhumus und unter anaeroben Verhältnissen bilden sich Faulstoffe.

Die Huminstoffe haben auch wichtige Funktionen des Nährstoffhaushaltes inne: als Austauscher von Nährelementen (z.B. aus Tonmineralien), als Träger von P (aus mineralisierten Kernsäuren), zur Festlegung und Mobilisierung von Schwermetall-Nährelementen in 'Chelaten', zur Ton-Anlagerung (wichtig in Sandböden).

Bodenleben

Auch das Bodenleben selbst hat großen Einfluß auf den Nährstoffhaushalt der Pflanze: Durch symbiontische Pilze, die von der Photosynthese der oberirdischen Pflanze profitieren, kann die Nährstofferschließung der Kulturpflanzen mit Hilfe der Pilzwurzeln ('Mykorrhiza') verbessert werden. So wird P durch pilzliche Chelate gebunden. Die Wurzelsymbiose wird besonders bei P-Mangel eingegangen. Gefördert werden die Pilze durch von den Wurzeln ausgeschiedenen Phosphatiden. Die Mykorrhiza funktionieren auch als Antagonisten zu pilzlichen Wurzelschädlingen. Durch stärkere Verholzung der Wurzeln wird auch die Widerstandsfähigkeit gegen Wassermangel erhöht. Den Winter über und bis etwa Juni-Juli gibt es kaum Mykorrhiza-Aktivität. Pilze benötigen einen etwas niedrigeren pH-Wert, verlangen Sauerstoff und auch Feuchtigkeit, scheuen aber Staunässe.

Nitrifizierende Bakterien wandeln Ammonium, das z.B. beim Zerfall von pflanzlichem Eiweiß entsteht, über Nitrit (durch Nitrosomas) in Nitrat-Salpeter (durch Nitrobacter) um. Sie verlangen Temperaturen über 5° C und einen pH-Wert über 6. Bei Luftarmut und Vernässung kann die Denitrifikation durch Pseudomonas u.a. 10 - 40 % betragen. Neben den symbiontisch mit Pflanzenwurzeln lebenden Knöllchenbakterien (Rhizobium) gibt es noch freilebende Stickstoffbinder, z.B. Azotobacter (aerob) und Clostridium (fakultativ anaerob, pH-Wert bis 4,5 hinunter). Für Bodenbakterien liegt der optimale pH-Wert zwischen 5,5, - 7,5.

Die Bodenlebewesen sind besonders wichtig für die kolonienweise Lebendverbauung der Bodenkrümel. Tierische Bodenlebewesen (z.B. auch freilebende humusbildende Nematoden) nehmen insofern eine bedeutende ökologische Stellung ein, weil das tierische Eiweiß in seiner hohen Konzentration die Siedlungsdichte fördert und die Humusbildung, wenn bei gebremster Veratmungsintensität der Substanzabbau verlangsamt und formenreicher wird.