Die Magie der Bodengesundheit: Nährstoffversorgung und Feuchtigkeitsregulierung mit organischer Materie
Nährstoffabgabe
Bei der Zersetzung von organischem Material werden Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphat freigesetzt. Die Stickstoffmineralisierung ist für landwirtschaftliche Unternehmer von großer Bedeutung. Daher ist es wichtig, die zu erwartende Stickstoffmineralisierung auf einer bestimmten Fläche gut abschätzen zu können. Diese Stickstoffmineralisierung hängt vom Gehalt an organischer Substanz im Boden, von der bisherigen Düngung und der Vordüngung ab. Es ist beispielsweise bekannt, dass insbesondere nach dem Umbruch von Grünland viel Stickstoff durch N-Mineralisierung freigesetzt werden kann. Der Landwirt muss dies bei der Ausbringung von N-Dünger für die Folgekulturen berücksichtigen.
Die Zersetzung organischer Stoffe durch das Bodenleben setzt Nährstoffe frei, die von den Pflanzen leicht aufgenommen werden können. Die organische Substanz trägt somit wesentlich zur Nährstoffversorgung bei (für Grünland siehe auch Info NLV). Die organische Substanz trägt auch dazu bei, dass die Kulturpflanzen Nährstoffe zurückhalten, da die Humuspartikel einen Komplex mit Ton bilden (CEC).
Mit dem NDICEA-Berechnungstool können Sie das Restangebot des Bodens für Ihren Betrieb und Ihre Fruchtfolge unter Berücksichtigung Ihres Bodentyps, Ihres Anbauplans und Ihrer Düngehistorie berechnen(www.NDICEA.nl).
Organische Stoffe und Humus
Frisches organisches Material gelangt in Form von Ernterückständen, organischem Dünger oder Kompost in den Boden. Dort wird sie von den Bodenlebewesen teilweise zersetzt. Junge organische Substanz ist die noch nicht vollständig zersetzte organische Substanz, die dem Boden in Form von Ernterückständen, Wurzeln, tierischem und organischem Dünger zugeführt wurde. Der Anteil der leicht abbaubaren Stoffe zersetzt sich schnell. Dieser Prozess setzt Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphat und Schwefel frei, die von den Pflanzen aufgenommen werden können.
Der Anteil der organischen Substanz, der ein Jahr nach der Ausbringung im Boden verbleibt, wird als effektive organische Substanz (EOS) bezeichnet. Die Menge der effektiven organischen Substanz ist sehr unterschiedlich: Kompost hat einen hohen Anteil an effektiver organischer Substanz, da sie während des Kompostierungsprozesses bereits teilweise umgewandelt wurde. Frische Ernterückstände enthalten relativ wenig effektive organische Substanz. Dennoch gibt es große Unterschiede zwischen den Kulturen. Der Anteil der effektiven organischen Substanz in Rindergülle ist höher als in Schweinegülle.
Bei der Zersetzung organischer Stoffe bleibt eine Reihe von Stoffen zurück, die für das Bodenleben schwer umsetzbar sind, wie z. B. Lignin und Phenole. Darüber hinaus bildet das Bodenleben neue Produkte, die schwer abbaubar sind. Dieser Prozess der Umwandlung von frischer organischer Substanz in stabile organische Substanz wird als Humifizierung bezeichnet. Der Humifizierungskoeffizient ist das Verhältnis von wirksamer organischer Substanz zu frischer organischer Substanz. Diese stabilen Verbindungen bilden zusammen den Humus, der aufgrund seiner negativen Ladung eine wichtige Rolle bei der Bindung positiv geladener Nährstoffe wie Kalzium, Magnesium, Kalium und Natrium spielt.
Die organische Substanz des Bodens zersetzt sich langsam. Zur Aufrechterhaltung des Niveaus muss jährlich organische Substanz zugeführt werden. Im Durchschnitt beträgt die jährliche Zersetzung etwa 2 bis 3 % des Gehalts an organischer Substanz, dieser Wert schwankt jedoch. Im Allgemeinen ist die relative Zersetzungsrate in Böden mit hohem Gehalt an organischer Substanz (z. B. Torfböden) niedrig (etwa 1 %) und in Böden mit niedrigem Gehalt an organischer Substanz (z. B. Dünensandböden) hoch (bis zu 10 %). Der durchschnittliche Bedarf an organischer Substanz liegt zwischen 1500 und 3000 kg effektiver organischer Substanz pro ha und Jahr.
Quelle:
Kennisakker, adviesbasis voor de bemesting van akkerbouwgewassen
www.kennisakker.nl
Feuchthaltevermögen
Vor allem auf sandigen Böden trägt die organische Substanz wesentlich zum Wasserrückhaltevermögen bei. Durch das Vorhandensein von Aggregaten und Krümeln entstehen Poren unterschiedlicher Größe. Vor allem die Mikroporen in den Zuschlagstoffen erhöhen das Wasserrückhaltevermögen.
Für ein optimales Pflanzenwachstum ist ein angemessener Feuchtigkeitsgehalt des Bodens unerlässlich. Die Bodenfeuchtigkeit wird stark von der Witterung beeinflusst. Darüber hinaus bestimmen die Bodenart und die Bodenstruktur, wie viel Wasser für die Pflanzen zur Verfügung steht. Sandige Böden können im Vergleich zu Lehmböden wenig Wasser speichern. Nach einem Regenschauer sinkt das Wasser schnell in den Boden ein. Danach hat der Boden seine „Feldkapazität“ erreicht und kann die maximale Wassermenge aufnehmen. Bei sandigen Böden ist der prozentuale Anteil der Feuchtigkeit an der Feldkapazität geringer als bei Tonböden. Wenn es über einen längeren Zeitraum nicht regnet, verdunstet das Wasser aus dem Boden und wird von der Pflanze absorbiert. In dem Moment, in dem der Pflanze kein Wasser mehr zur Verfügung steht, beginnt der Welkprozess. Der Zeitpunkt des Welkens ist von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich.
Die Verbesserung der Bodenstruktur trägt zum Gleichgewicht zwischen Sauerstoff und Feuchtigkeit im Boden bei. Sowohl unter nassen als auch unter trockenen Bedingungen können Extreme im Feuchtigkeitshaushalt durch eine günstige Bodenstruktur verringert werden. Eine bessere Bodenstruktur speichert mehr und länger Feuchtigkeit. Dadurch bilden sich bei Nässe weniger Pfützen auf dem Boden und bei längerer Trockenheit trocknet der Boden weniger schnell aus. Dies sorgt für ein besseres Pflanzenwachstum und höhere Erträge. Eine bessere Bodenstruktur – und damit eine bessere Feuchtigkeitsspeicherung – entsteht durch mehr organische Substanz im Boden, durch die Förderung des Bodenlebens in der Wurzelzone und durch das Entgegenwirken eines verdichteten Substrats. Praktische Maßnahmen sind die Zugabe von Kompost und Mist, die Verringerung der Bodenverdichtung, die ständige Bodenbedeckung und der Einsatz von Gründüngung.
Quellen:
Bokhorst, J., C. ter Berg, M. Zanen en C.J. Koopmans (2008). Mest, compost en bodemvruchtbaarheid – 8 jaar proefveld Mest als Kans. Louis Bolk Instituut LD11.
Dijk, M. van en S. van Miltenburg (2013). De invloed van bodemstructuur op het watersysteem. STOWA 2013-13A, Amersfoort.
Schaap, B.F., P. Reidsma, J. Verhagen, H. Wolf, en M.K. van Ittersum (2013). Participatory design of farm level adaptation to climate risks in an arable region in the Netherlands. European Journal of Agronomy, 48:30-42.
Snellen, B. en T. van Hattum (2014). Bodemvochtgestuurd beregenen. Stowa Deltaproof, composed by Alterra, Wageningen.