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Dieser Artikel erklärt die Wirkungen von Huminstoffen, d.h. Huminen, Huminsäuren und Fulvosäuren, auf den Boden. Einen Überblick über die wissenschaftlichen Hintergründe zu Huminstoffen und den unterschiedlichen Bestandteilen von Humus findet ihr in unserem anderen Artikel.
Huminstoffe können sich chemisch an Tonmineral-Partikel im Boden binden, dabei entstehen Ton-Humus-Komplexe (THK). Durch diese Verbindung organischer und anorganischer Bodenbestandteile in den THK wird die Bodenstruktur stabilisiert. Tonhaltige Böden, in denen sich viele THK bilden, sind daher einfacher zu bearbeiten als Sandböden mit einer instabilen Bodenstruktur. Zudem verbessern Ton-Humus-Komplexe die Belüftung und die Wasserdurchlässigkeit des Bodens, was sich positiv auf das Pflanzenwachstum auswirkt.
Wie genau THK die Bodenstruktur beeinflussen, hängt davon ab, welche Mineralien an die Moleküle gebunden sind. Ein hoher Kalium- und Magnesiumanteil bewirkt, dass die THK eher dicht aneinander liegen - ist der Anteil an diesen Mineralien zu hoch, steigt das Risiko der Bodenverdichtung. Wenn dagegen viel Calcium an die THK gebunden ist, wird die Bodenstruktur lockerer. Bei einem zu hohen Calciumanteil steigt das Erosionsrisiko und der Boden lässt sich schlechter bearbeiten. Huminstoffe bzw. Ton-Humus-Komplexe sorgen also nicht allein für eine bessere Bodenstruktur, sondern im Zusammenspiel mit den Mineralien, die ebenfalls im Boden enthalten sind.
Die optimale Nährstoffbelegung an Ton-Humus-Komplexen kann mit folgenden Werten angegeben werden:
Huminstoffe, besonders Huminsäuren, können Wassermoleküle binden und so die Fähigkeit des Bodens zur Wasserspeicherung verbessern. Zudem halten sie das Wasser in oberflächennahen Bodenschichten und verhindern, dass es in eine für die Pflanzenwurzeln nicht mehr erreichbare Tiefe versickert.
Gleichzeitig verbessern Ton-Humus-Komplexe die Wasserdurchlässigkeit des Bodens und wirken damit der Verschlämmung des Bodens sowie der Erosion oberflächlicher Bodenschichten nach starken Niederschlägen entgegen.
Neben Wasser können Ton-Humus-Komplexe auch Nährstoffe wie z.B. Magnesium (wichtig für eine gute Blattentwicklung von Pflanzen) binden. Die Bindung an einen Ton-Humus-Komplex verhindert, dass die Nährstoffe in tiefere Bodenschichten ausgewaschen werden. An Ton-Humus-Komplexe gebundene Nährstoffe sind zudem für die Pflanzen leichter bzw. überhaupt erst nutzbar: einige Mineralien (z.B. Eisen und Zink) liegen im Boden als nicht wasserlösliche und daher für die Pflanzen nicht aufnehmbare Hydroxide vor. Nur wenn diese Mineralien an einen THK gebunden vorliegen, können die Pflanzen sie nutzen.
Darüber hinaus dienen auch die Huminstoffe selbst als Nährstoff-, insbesondere Kohlenstoff- und Stickstoffreserve. Diese Nährstoffe werden bei der Mineralisierung, d.h. dem Abbau der Huminstoffe im Boden, nur langsam freigesetzt und sind daher für die Pflanzen über einen längeren Zeitraum verfügbar als z.B. Stickstoff aus einer Düngung von außen.
Produkte auf Huminstoffbasis lassen sich auch mit zusätzlichen Mineralien anreichern, die Firma Humintech bietet z.B. einen Dünger an, der neben Kaliumhumat (ein Salz aus einer Huminsäure und Kalium) auch zusätzlich Eisen enthält.
Huminstoffe sind aufgrund ihrer chemischen Struktur in der Lage, zahlreiche unterschiedliche Moleküle und Ionen zu binden, darunter auch solche von Schwermetallen sowie radioaktiven Stoffen. Diese chemischen Bindungen sind nur schwer wieder zu lösen und verhindern daher eine Auswaschung der Schwermetalle oder Schadstoffe ins Grundwasser. Erst bei einer Mineralisierung der Huminstoffe werden die an sie gebundenen Schwermetall- oder radioaktiven Ionen wieder freigesetzt.
Huminstoffe haben mehrere positive Wirkungen auf den Boden. Sie können die Bodenstruktur verbessern, die Wasserspeicherkapazität erhöhen sowie Nährstoffe binden und so deren Auswaschung in tiefe, für die Pflanzen nicht mehr erreichbare Bodenschichten verhindern. Zudem können Huminstoffe Schwermetalle und radioaktive Stoffe binden und so verhindern, dass diese schädlichen Substanzen ins Grundwasser ausgewaschen werden.
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