Agnes Pahler - Das Kompostbuch

Das Zusammenwirken von allen mineralischen und organischen Stoffen im Boden, die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften eines Bodens mit all ihren Auswirkungen auf den Wasserhaushalt und die Nährstoffversorgung, werden mit dem Begriff Bodenfruchtbarkeit umschrieben. Damit meint man die Fähigkeit eines Bodens, Voraussetzungen für Pflanzenwachstum zu bieten, was im Falle einer guten Bodenfruchtbarkeit bedeutet, dass hohe Erträge zu erwarten sind. Bodenfruchtbarkeit bezieht sich demnach nicht allein auf das Vorhandensein von Nährstoffen, sondern ebenso auf die Fähigkeit des Bodens, Wassermoleküle und Ionen festzuhalten und den Pflanzen zur Verfügung zu stellen.

Zum Erhalt der Bodenfruchtbarkeit trug immer auch die Kompost- und Mulchwirtschaft bei. Nicht nur beließ man die Ernterückstände auf den Feldern, man brachte auch Mist auf. Abfälle konnte man kompostieren und das daraus gewonnene Material trug zur Anreicherung von organischer Substanz im Boden bei. Heute wissen wir, wie wichtig es ist, nicht nur Nährstoffe zuzuführen, was mit Hilfe von Düngemitteln aus dem Handel leicht gelingt. Es kommt ebenso darauf an, die Struktur der Böden und damit ihre Fruchtbarkeit zu erhalten. Wir müssen dafür sorgen, dass sich stabile Ton-Humus-Komplexe bilden. Dazu müssen wir regelmäßig organische Substanzen zuführen, damit sich Humusstoffe bilden können.

Ein hoher Anteil organischer Substanz im Boden wirkt außerdem der Bodenmüdigkeit entgegen. Ständige Bodennutzung, verbunden mit Nährstoffentzug, strapaziert den Boden. Wird immer wieder dieselbe Kultur angebaut, kommt es außerdem zum einseitigen Auslaugen, schädliche Verbindungen und Krankheitskeime können sich im Boden anreichern. Der Gärtner spricht bei dieser Erscheinung von Bodenmüdigkeit. Schon früh erkannte man, dass Mischkultur und Fruchtwechsel dieser Erscheinung entgegenwirken. Dazu gab es im alten China ausgetüftelte Fruchtfolgen, die eine ertragreiche Bewirtschaftung von Flächen über Jahrtausende hinweg gewährleisteten.

Maßnahmen zur Bodenverbesserung können ungünstige Voraussetzungen für das Pflanzenwachstum verbessern. Für die Lenkung von Bodeneigenschaften spielt die Zufuhr organischer Substanz eine wichtige Rolle. Zum Beispiel wird ein nährstoffarmer Sandboden durch zusätzliche Düngung fruchtbarer gemacht. In Sandböden ermöglichen Humusstoffe die Anlagerung von Nährstoffen, die dadurch festgehalten und nicht so leicht ausgewaschen werden. In Tonböden dagegen sorgt Kompost für die Bildung von Ton-Humus-Komplexen. Es entstehen Krümel, die von Hohlräumen umgeben sind. Dadurch dringt mehr Luft in den Boden ein, die Erde verschlämmt bei Regen weniger leicht. Somit verbessert Kompost alle Bodenarten.

Verdichtete Böden besitzen kaum Grobporen, es dringt wenig Luft ein, Wasser fließt schlecht ab. Mit der Zufuhr organischer Substanz lässt sich das Gefüge auflockern.

Gut gepflegter Gartenboden weist eine feinkrümelige Struktur mit vielen Poren in unterschiedlicher Stärke auf.

Für ihr Wachstum beziehen Pflanzen Kohlenstoff und Sauerstoff aus der Luft in Form der Gase Sauerstoff (O 2) und Kohlendioxid (CO 2). Aus dem Boden nehmen sie über ihre Wurzeln Wasser auf. Aus dem Boden erhalten sie in Ionenform auch alle benötigten Nährstoffe. Somit bildet der Boden die Grundlage allen Pflanzenlebens – im wahrsten Sinne des Wortes. Dieses hochkomplexe System unterliegt beständigen chemischen, physikalischen und biologischen Veränderungen.

Zu den festen Bestandteilen des Bodens gehören zum einen die Verwitterungsprodukte der gesteinsbildenden Mineralien (Silikate, Tonmineralien, Kalk), die sowohl an mineralische Substanzen als auch an organische Humusstoffe gebunden sind. Nur ein verschwindend geringer Teil befindet sich gelöst im Boden. Zum anderen zählen die organischen Substanzen und deren Zersetzungsprodukte zu den festen Bodenbestandteilen. Zu den organischen Substanzen im Boden zählen alle Überreste von Pflanzen und Tieren sowie ihre Umwandlungsprodukte. Humus bezeichnet organische Substanz, die bereits eine weitgehende Veränderung erfahren hat.

Pflanzennährstoffe

Für die Pflanzenernährung wichtig sind insbesondere die Elemente Stickstoff, Phosphor, Kalium, Kalzium und Magnesium. Dazu kommen die sogenannten Spurenelemente wie Eisen, Bor, Kupfer oder Mangan. Diese Pflanzennährstoffe finden sich als elektrisch geladene Teilchen, die man als Ionen bezeichnet, im Boden. Positiv geladene Ionen nennt man Kationen, negativ geladene Ionen nennt man Anionen. Ein Anion ist zum Beispiel das Nitrat (NO 3 2-). Die meisten Nährstoffe werden als positiv geladene Kationen (K +, Mg 2+, Ca 2+) aufgenommen. Das Wort »Ion« stammt aus dem Griechischen und bedeutet »das Wandernde«: Ionen können sich zwischen elektrischen Ladungen und im Boden zwischen Bodenteilchen und Wurzeln bewegen.

Die Ionen der Nährstoffe sind durch ihre Ladungen an die Tonmineralien und Humussubstanzen im Boden gebunden. Diesen Bodenteilchen kommt die wichtige Aufgabe zu, die Nährstoffe so fest zu halten, dass sie nicht ausgewaschen werden können, jedoch locker genug, damit sie von den Pflanzen ausgelöst werden können. Um sie auszulösen, sondern die Wurzeln Wasserstoffionen (H +) ab. Durch diese chemischen Vorgänge und zusammen mit Mikroorganismen entsteht rund um die Wurzeln ein bestimmtes saures Milieu. Diesen Bereich nennt man Rhizosphäre.

Die Bedeutung der organischen Bodenbestandteile für die Bodenfruchtbarkeit erkannte man in ihrem ganzen Umfang Ende des 20. Jahrhunderts, als die Grenzen synthetischer Düngemittel deutlich wurden. Es kommt im Landbau nämlich nicht nur auf eine kurzfristige Versorgung der Pflanzen mit Nährstoffen an. Viel wichtiger ist es, die Bodenlebewesen auf Dauer zu ernähren und die Struktur des Bodens langfristig zu bewahren. Dazu braucht es organische Stoffe.

Die wichtigsten Humusbestandteile sind Huminstoffe.Huminstoffe sind komplexe organische Verbindungen. Für ihren Aufbau werden organische Stoffe im Boden zerlegt und zu einer völlig neuen Struktur zusammengebaut. Huminstoffe besitzen eine große Oberfläche. Zusammen mit ihren Bindungskräften sind sie in der Lage, Nährstoffe anzulagern, festzuhalten und vor Auswaschung zu schützen.

Man kann grob drei Huminstoffgruppen unterscheiden: die Fulvosäuren, die Huminsäuren und die Humine. Eine wichtige Rolle spielen die gut löslichen Fulvosäuren für den Nährstofftransport im Boden: Fulvosäuren und andere lösliche organische Verbindungen können schwer lösliche Metallkationen scherenförmig umfassen und ermöglichen damit deren Transport.

In den Bodenteilchen kleben organische und mineralische Bodenbestandteile zusammen.

Huminstoffgruppen

(nach Kuntze, Roeschmann, Schwerdtfeger 1988)