Welchen Einfluss hat der Humusgehalt auf die...

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Mit regenerativen Anbaumethoden atmosphärisches CO₂ in Form von Humus im Boden zu speichern, ist gut für das Klima. Eine Erhöhung des Humusgehalts fördert jedoch auch die Bodengesundheit und somit indirekt das Wachstum und die Gesundheit der Kulturpflanzen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die verschiedenen Prozesse, inwiefern Humus die Pflanzengesundheit beeinflussen kann.

Stabilisierung des Bodengefüges

Humus kann an den im Boden vorhanden Ton binden, wobei ein sogenannter Ton-Humus-Komplex entsteht. Dies hat durch Gefügebildung und Aggregierung eine stabilisierende Wirkung auf die Bodenstruktur. Humusreichere Böden zeichnen sich durch eine höhere Porosität, niedrigere Lagerungsdichte und höhere Wasserspeicherfähigkeit aus. Dadurch verbessert sich der Luft- und Wasserhaushalt des Bodens, sowie dessen Durchwurzelbarkeit. Pflanzen profitieren somit von einer besseren Verfügbarkeit von Raum, Wasser und Luft für ihr Wurzelwachstum. Zusätzlich weist ein Boden mit einem stabilen Bodengefüge ein verringertes Risiko für Erosion und Verschlämmung, sowie eine verbesserte Befahrbarkeit und erleichtere Bearbeitungsmöglichkeit auf. 

Adsorptionsvermögen

Humus hat die Fähigkeit Pflanzennährstoffe, die als Kationen im Boden vorliegen (beispielsweise Calcium, Magnesium und Kalium), zu binden und im Boden austauschbar zu speichern. Dadurch werden die Nährstoffe weniger schnell ausgewaschen und sind so länger pflanzenverfügbar. Die Fähigkeit eines Bodens Kationen austauschbar zu speichern, wird auch Kationenaustauschkapazität (KAK) genannt. Auch Tonminerale können Kationen adsorbieren. Besonders wichtig ist eine ausreichende Humusversorgung zur Aufrechterhaltung der KAK daher generell in tonarmen Böden, wie beispielsweise Sandböden.

Ebenfalls wichtig für die Pflanzengesundheit ist die Fähigkeit, dass Humus Schadstoffe, wie zum Beispiel Schwermetalle, binden kann. Dadurch können diese nicht mehr von den Pflanzen oder Bodenorganismen aufgenommen oder ins Grundwasser ausgewaschen werden. Außerdem kann Humus im gesamten pH-Bereich von Böden (pH 3-10) als Puffer wirken und verhindert so grössere pH-Schwankungen. 

Aktives und gesundes Bodenleben

Humus fördert über mehrere Wege ein aktives und gesundes Bodenleben. Der sogenannte Nährhumus dient Bodenorganismen als wichtiger Energielieferant. Dabei bauen diese den Humus ab und die darin gespeicherten Nährstoffe gelangen in die Bodenlösung und werden somit pflanzenverfügbar (auch Mineralisierung, erfahre mehr darüber im Artikel “Humifizierung und Mineralisierung”). Humus besteht aus zirka 5% Stickstoff, 1% Phosphor und 0,5% Schwefel. Die obersten 20 cm eines Bodens, mit einem Humusgehalt von fünf Prozent, speichern somit 3.000 kg Stickstoff, 600 bis 900 kg Phosphor und 300 bis 600 kg Schwefel pro Hektar. Der hohe Nährstoffgehalt von Humus hat jedoch auch zur Folge, dass auf nährstoffarmen Flächen kein Humusaufbau stattfindet, sondern dieser unmittelbar als Nährstofflieferant genutzt wird. Zusätzlich wird die Aktivität der Mikroorganismen durch die Stabilisierung des Bodengefüges gefördert. Gleichzeitig kann ein aktives Bodenleben selbst zu einer gesunden Bodenstruktur beitragen.

Ein aktives und gesundes Bodenleben kann potentiell eine unterdrückende Wirkung auf bodenbürdige Krankheiten haben. Hier spricht man auch von krankheits-unterdrückenden Böden. Diese Fähigkeit ist insbesondere auf Gemeinschaften von nützlichen Mikroben zurückzuführen, welche Krankheitserreger, beispielsweise durch Wettbewerb um Ressourcen, Raub oder Parasitismus, in Schach halten. Es gibt zunehmend Hinweise, dass dabei auch abiotische Bodenfaktoren eine Rolle spielen. Da das Aufkommen von Pflanzenkrankheiten neben dem Boden auch von Pflanze, Umwelt und deren Wechselwirkungen abhängig ist, ist es schwierig den Einfluss des Bodenlebens, beziehungsweise der Förderung des Bodenlebens durch Humusaufbau, auf das Aufkommen von Pflanzenkrankheiten zu bestimmen. 

Wachstumsfördernde Eigenschaften von Huminsäuren

Aktuelle Studien legen nahe, dass Humus neben dem indirekten Einfluss über die Bodengesundheit, auch einen direkten Einfluss auf die Pflanzengesundheit haben kann. Dies passiert über eine Art Kommunikation zwischen Boden und Pflanze. Dabei werden Huminsäuren (ein Bestandteil von Humus) von Pflanzenwurzeln aufgenommen und innerhalb der Pflanze transportiert. Die Pflanze erhält dadurch Informationen über die Bodenbedingungen und kann entsprechend darauf reagieren. Dafür scheidet sie organische Substanzen über die Wurzeln aus, welche die Bodenbedingungen an die Bedürfnisse der Pflanze anpassen. Dadurch werden Nährstoffaufnahme und -nutzung verbessert sowie Stoffwechselprozesse angeregt. Dies wiederum wirkt sich fördernd auf das Pflanzenwachstums aus. 

Fazit

Humus beeinflusst die Pflanzengesundheit vor allem, indem er die Bodengesundheit verbessert. Unter anderem erhöht Humus die Speicherfähigkeit von Böden in Bezug auf Wasser und Nährstoffe und sorgt somit für eine konstante Verfügbarkeit für die Pflanze. Außerdem verbessert er die Bodenstruktur und macht den Boden somit weniger anfällig für umwelt- oder bewirtschaftung-bedingte Schäden, wie beispielsweise Erosion. Dies ist insbesondere für die Anpassung an den Klimawandel, durch welchen eine Zunahme an Starkniederschlägen und langen Trockenperioden zu erwarten ist, höchst relevant. Als Energiequelle für Bodenorganismen und durch seine strukturfördernden Eigenschaften trägt Humus zu einem gesunden und aktiven Bodenleben bei. Dies wiederum kann sich positiv auf die Pflanzengesundheit auswirken, indem Nährstoffe durch Bodenorganismen pflanzenverfügbar gemacht werden oder mikrobielle Gemeinschaften bodenbürdige Krankheiten unterdrücken. Das Zusammenwirken zwischen physikalischen, chemischen und biologischen Faktoren im Boden ist jedoch sehr komplex und der Einfluss vom Humusgehalt auf die Pflanzengesundheit ist abhängig vom Boden, der Pflanze und den Umweltbedingungen. Wie stark eine Pflanze von eine Erhöhung des Humusgehalts tatsächlich profitieren kann ist somit stark standort- und situationsabhängig.