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Voriges Kapitel Einleitung
Folgendes Kapitel Bodenluft, Bodenwasser, Bodenleben

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DER BODEN

 
1. Die Umwelt der Pflanzen

Auf den Pflanzenwuchs üben mannigfaltige Faktoren entscheidenden Einfluss
aus. Der Boden gibt der Pflanze Halt und bewahrt Wasser sowie Nährstoffe
in unterschiedlichem Maße; Wasser kommt ihr als Niederschlag und Luftfeuchtig-
keit zugute, wobei die Lebensvorgänge in ihrem Organismus stark vom angebo-
tenen Licht und Temperaturen in Luft und Boden abhängen. Wenden wir uns den
einzelnen Faktoren zu:


1.1 Der Boden

1.1.1 Einteilung der Böden nach ihrer geologischen Entstehung


Verwitterungsgeröllboden, Vg
Durch physikalische (Wassereinfluss mit Temperaturunterschieden), chemische
(Umsetzungen und Auflösung durch Wasser) und biologische Ursachen (Wechsel-
wirkungen mit Pflanzenausscheidungen und Mikroorganismen) entstehen aus
Muttergesteinen (Granite, Gneise, Basalte u.a.) Verwitterungsgeröllböden.

Verwitterungsböden, V
Die Verwitterung ist soweit fortgeschritten, daß der Boden bewirtschaftet werden
kann. Zur Kennzeichnung charakterisiert man die festen Bodenbestandteile nach
Korngrößen in einer logarithmischen Abstufung (weitgehend nach ATTERBERG):

Tafel T.1.1
Korndurchmesser Symbol Bezeichnung
in mm
────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
>2000 bSt Blöcke
Makroskelett ───────────────────────────────────────────────────────────────
2000 ..630 gSt Großsteine Steine
630 ..200 mSt Mittelsteine "
200 .. 63 kSt Kleinsteine "
────────────────────────────────────────────────────────
63 .. 20 gK, gGr Grobkies, Grobgrus Kies: vorwiegend rund
20 .. 6,3 mK, mGr Mittelkies, Mittelgrus Grus: vorwiegend eckig
6,3.. 2,0 fK, fGr Feinkies, Feingrus "
Feinerde, Mikroskelett ──────────────────────────────────────────────────
2,0 ..0,63 gS Grobsand Sand
0,63 ..0,2 mS Mittelsand "
0,2 ..0,063 fS Feinsand "
────────────────────────────────────────────────────────
0,063 ..0,02 gU Grobschluff Schluff (Silt, Staub)
0,02 ..0,0063 mU Mittelschluff "
Bodenplasma
0,0063..0,0002 fU Feinschluff "
────────────────────────────────────────────────────────
0,0002..0,000063 gT Grobton Ton
0,000063..0,00002 mT Mittelton "
< 0,00002 fT Feinton "
────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
Das Makroskelett wird vor der Bestimmung abgesiebt. Eine weitere Einteilung
kann noch nach dem Muttergestein erfolgen, was aber für Gartenböden wenig
Bedeutung hat. V-Standorte sind Berglehme, Bergtone, Bergsande.

Diluvialböden, D
Sie entstanden durch Ablagerungen vor und während der Eiszeit, die früher als
Diluvium, jetzt aber als "Pleistozän" bezeichnet wird. Die Gletscher schoben
Verwitterungsschutt aller Korngrößen als Grund- und Endmoränen weiter. Mit
dem Abklingen der Eiszeit blieben die transportierten Massen zurück. Charak-
teristisch für diese Böden sind Sand und Lehmanteile.

Alluvialböden, Al
Entstehung im Holozän - früher Alluvium, der Nacheiszeit - vor etwa 10000
Jahren. So nennt man die Böden, die sich aus den vom Wasser der Flüsse und
Meere transportierten Material aufbauen. Dieses Schwemmland (Niederungs-
standorte
) setzt sich aus Schotter, sandigen Sedimenten und Schweb ("Aulehm")
zusammen, also lehmig oder tonig ist.

Lößböden,
In Wüstengebieten herrscht der Transport von feinstem Staub durch den Wind vor;
das Geröll bleibt am Entstehungsort zurück, der Sand häuft sich innerhalb der
Wüsten zu Dünen auf. Die Anwehungen des Staubes bilden dagegen die fruchtbaren
Lößböden, in bester Qualität heißen sie Schwarzerdeböden.


1.1.2 Hauptbestandteile des Bodens

1.1.2.1 Sand


Reiner Sand besteht aus Gesteinstrümmern von Quarz, Feldspat und anderen
Mineralen, die Wind wie Wasser transportiert und dabei verrundet haben.
Die vorzufindenden Zwischenräume sind meist zu groß, um Wasser und damit
gelöste Salze durch Kapillarwirkung genügend festzuhalten. Eingebrachte Salze
(Düngemittel) werden schnell ausgewaschen, andererseits werden nicht ausrei-
chend Nährstoffe bei der Verwitterung freigesetzt.
Sandböden sind stark durchlüftet, sie folgen schnell den vorkommenden Tempe-
raturschwankungen, erwärmen sich schnell und bauen auch Humusstoffe rasch ab.
Sand läßt sich "leicht" bearbeiten, ist aber strukturinstabil. Zur groben
Beurteilung des Sandgehaltes nimmt man eine Handprobe vor: Eine gleichmäßig
angefeuchtete, nicht zu nasse Probe versucht man mit den Fingern zu einer
bleistiftstarken Wurst auszurollen. Das gelingt nur leicht bei Lehm- und Ton-
böden, der Sand knirscht beim Drücken - mindestens aber zwischen den Zähnen -
während Schluff nicht knirscht, sondern bestenfalls etwas mehlig im Griff ist.
Scharfer Sand hilft Lehmböden besser zu belüften, während feiner Sand die
Verkrustung fördert.


1.1.2.2 Ton

Ton besteht zum größten Teil aus feinverteilten, aluminiumhaltigen Silikaten
mit Beimengungen von Eisen-, Magnesium-, Calcium-, Natrium-, Kaliumverbindun-
gen und weist daher variable physikalische Eigenschaften auf. Eisenoxidreiche
Tone mit Quarzanteil haben große Quell- und Wasseraufnahmefähigkeit (Lette).
Eisenoxidreicher Ton ist Lehm, kalkreicher Ton wird Mergel genannt. Feinsan-
dige Lehme sind "fett", bindig, plastisch und "schwer" bearbeitbar, sandigere
Lehme sind "mager" und mäßig schwer bearbeitbar. Die Bearbeitbarkeit kann
durch einen spezifischen Widerstand gekennzeichnet werden, wie ihn z.B. ein
spezieller Pflugkörper von 1 dm² Fläche darstellt.
Lehmböden sind nicht strukturstabil, sie verschlämmen und verkrusten leicht.
"Stundenböden" sind solche verkrustenden, nur in einem kurzen Zeitraum gut
bearbeitbaren Zustand. Solche Böden lassen sich durch Sand, Humus und Kalk
verbessern.
Die günstigen Eigenschaften des Tons bzw. Lehms liegen in der Fähigkeit, sich
mit Humusstoffen zu verbinden, Nährstoffe festzuhalten und je nach den Gleich-
gewichtsbedingungen abgeben zu können. Dieses Sorptionsverhalten ist auf den
kolloiden (griech. "leimartigen") Charakter zurückzuführen, wobei die für die
Bodenfruchtbarkeit wichtige "Krümelstruktur" entsteht. Ein Quadratmeter einer
20 cm hohe Ackererde-Schicht mit 10 % Ton hat eine wirksame Oberfläche von
24 km²!
Der kolloide Zustand des Tons wird durch Kalium-, Magnesium-, Calcium- und
Phosphationen günstig beeinflusst, aber durch Natrium-, Chlorid- und Wasser-
stoffionen beeinträchtigt.
Ionen sind elektrisch geladene Teilchen. Negativ geladene Teilchen wandern
bei einer Elektrolyse zum positiven Pol, der Anode, und heißen deshalb Anionen.
Umgekehrt sind die Kationen positiv geladene Teilchen. Die meisten Metalle,
der Wasserstoff und das Ammonium bilden Kationen, wenn ihre Salze in Wasser
aufgelöst werden, die Säurereste (Nitrat, Phosphat, Chlorid, Sulfat usw.) sind
in Lösung Anionen.
(Tonerde ist nicht mit Ton gleichzusetzen! Tonerde ist ziemlich reines Alumi-
niumoxid Al2O3, etliche Edelsteine (Korund, Rubin, Saphir, Topas..) bestehen
aus mehr oder weniger Aluminiumoxid.)


1.1.2.3 Kalk

Der Ausdruck "Kalk" wird meist sehr global gebraucht und soll den Gehalt an
Calciumionen sowie besonders den damit korrelierenden pH-Wert beschreiben.
Der pH-Wert ist ein Maß für die Konzentration der Wasserstoffionen einer
wässrigen Lösung und gibt damit zugleich den "Säuregrad" an.
Ein Liter reines Wasser enthält 10-7 Grammäquivalent Wasserstoffionen
und genausoviel Hydroxylionen (OH-). Man nimmt zur Angabe nur den Betrag des
Exponenten der Wasserstoffionenkonzentration, das Wasser hat also den pH-
Wert 7. Sauere Flüssigkeiten enthalten mehr Wasserstoffionen, die pH-Werte
haben kleinere Beträge als 7. pH-Werte über 7 weisen auf mehr Hydroxylionen
als Wasserstoffionen, diesen Bereich nennt man alkalisch.
Gemessen wird der pH-Wert einer Bodenaufschwemmung am einfachsten mit Indi-
katorpapieren
, deren aufgezogene Farbstoffe bei bestimmten pH-Werten eine
andere Farbe annehmen. Genauere Werte erhält man durch elektrometrische Mes-
sungen mit einem "pH-Meter".
Im Laufe der Zeit versauert ein unbeeinflusster Boden immer mehr, was auf
folgende Ursachen zurückzuführen ist:
- Wurzelausscheidungen
- Ausscheidung von Kohlensäure
- Eintragungen von Stickoxiden und Schwefeldioxid aus der Atmosphäre
- Physiologisch sauere Dünger, bei denen nur ein Partner - meist das Kation
von der Pflanze aufgenommen wird, der Säurerest dagegen im Boden bleibt
- Auswaschung und Entzug von Calcium
Die Säurereste und das Kohlendioxid bilden mit dem Kalk gut lösliche Salze,
womit der Kalk durch Niederschläge und Bewässerung in tiefere Bodenschichten
gewaschen wird. Die Auswaschung hängt aber noch von der Bodenart ab, was
folgende Werte zeigen mögen:
Sand 110..300 kg Ca pro Hektar und Jahr
Lehm 20..175 kg
Ton 70..340 kg
Löß 0..240 kg
Als Durchschnittswert kann man 250 kg Ca pro Hektar und Jahr annehmen. Ebenso
bilden sich leicht lösliche Verbindungen des Magnesiums und Kaliums, die durch
die Auswaschung in tiefere, nicht mehr erreichbare Bodenzonen geraten. Dagegen
werden aus Aluminiumsilikaten u.a. zunehmende Mengen an toxisch (giftig) wir-
kenden Aluminium-, Eisen- und Manganionen freigesetzt, die ihrerseits nun
wieder Molybdän, Magnesium und Phosphat festlegen. Neben der behinderten Nähr-
stoffaufnahme leidet die Stabilität der Bodenkolloide bzw. der Krümelstruktur
und das Bodenleben wird gehemmt, was sich durch die Verminderung der Bakterien-
zahl und der Regenwurmtätigkeit ablesen lässt.
Die meisten so beschriebenen Säureschäden lassen nicht unbedingt auf Calcium-
Mangel schließen, denn auch in einem sauren Boden kann viel Calcium in unlös-
licher Form (als Sulfat oder tertiäres Phosphat) enthalten sein.
Der Versauerung kann man durch Verbesserung des Humus- und des Tongehaltes,
starken Bewuchs, Bodenbedeckung, intensiver Bodenbearbeitung (bessere Belüf-
tung treibt saueres Kohlendioxid aus) sowie gezielter Kalkung entgegenwirken.
Für praktische Belange wollen wir den pH-Bereichen erst einmal Bezeichnungen
zuordnen:
pH-Bereich Bezeichnung Maßnahmen
über 9,0 stark alkalisch Abbau zu hohen Kalkgehaltes
8,0..9,0 mäßig alkalisch Abbau zu hohen Kalkgehaltes
7,2..8,0 schwach alkalisch kein Kalkbedarf
6,5..7,2 neutral
5,5..6,5 schwach sauer geringer bis mittlerer Kalkbedarf
4,5..5,5 sauer hoher Kalkbedarf
4,0..4,5 stark sauer hoher Kalkbedarf
unter 4,0 sehr stark sauer der Kalkbedarf kann mit einer Einzelgabe
nicht gestillt werden. Gemäßigt umstimmen!

Anzustrebende pH-Mindestwerte (nach KUNTZE [38]) in Abhängigkeit vom Humus-
gehalt:
Organischer lehmiger sandiger lehmiger
Gehalt in % Sand Sand Lehm Ton

2.. 4 5,8 6,0 6,5 7,0
4.. 8 5,5 5,7 6,0 6,5
8..15 4,7 5,5 5,8 6,0
15..30 4,3 4,7 5,0 5,5

Der spezielle Kalkbedarf hängt nun neben den individuellen Anforderungen
der Pflanzenart auch von der Bodenbeschaffenheit ab. In der Praxis teilt man
die Böden in Versorgungsstufen in Abhängigkeit von den pH-Werten ein:
Versorgungsstufe leicht mittel schwer
Sand..lehmiger sandiger Lehm Lehm..Ton
Sand .. Lehm
I in Ordnung über 5,8 über 6,6 über 6,8
II kalkbedürftig 5,0..5,8 5,5..6,6 5,6..6,8
III stark kalkbedürftig unter 4,9 unter 5,4 unter 5,6

Die tieferen Gehalte gelten für genügend hohen Humusgehalt, die oberen für
gewöhnliches Ackerland.
Weiterhin kann man noch den Karbonatanteil bestimmen, indem man eine Boden-
probe mit Salzsäure übergießt:
ohne Kohlendioxidausgasung unter 0,3 % CaCO3 (Calciumcarbonat)
Schwache und langsame Gasentwicklung 0,3.. 2 % kalkarm
mäßig schnell, nicht anhaltend 2 .. 5 % schwach kalkhaltig
Heftig und anhaltend 5 ..15 % kalkhaltig
Sehr heftig 15 ..30 % Mergel
Sehr heftig und anhaltend über 30 % Kalk
Aus langsamer, länger anhaltender Gasentwicklung lässt sich auf einen erheb-
lichen Anteil an Magnesiumkarbonat schließen.

In der Pflanze selbst fördert Calcium das Wurzelwachstum, vermindert die
Plasmaquellung als Gegenspieler des Kaliums, fördert Zellteilung und Befrucht-
barkeit, es findet sich als Baustoff oder Einlagerung in der Mittellamelle
der Zellwände. Die Pflanze nimmt Calcium als Kation auf, dabei beeinflussen
sich Calcium, Kalium und Magnesium gegenseitig. Calcium bremst auch die
toxische Wirkung hoher Konzentrationen von Kupfer, Eisen, Zink, Magnesium und
Aluminium.

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1.1.2.4 Humus

Zugeführte organische Masse bildet den "Nährhumus", der hauptsächlich aus
Nichthuminstoffen besteht. Er dient den Bodenorganismen als Nahrung, wobei
er weitgehend mineralisiert, in Wasser, Kohlendioxid, Ammoniak und "Dauer-
humus"
, also Huminstoffe umgewandelt wird. Solche Huminstoffe sind Fulvo-
säuren
, Humoligninsäure, Huminsäure, Humine und Humuskohle.
Bei genügendem Sauerstoffangebot spricht man vom aeroben Abbau oder von Ver-
wesung, unter Luftabschluss herrscht der aerobe Abbau vor (Fäulnis).
Der Dauerhumus widersteht weitgehend der mikrobiellen Zersetzung, nur in An-
wesenheit leicht verdaulicher Kohlenhydrate, bei höherer Temperatur und genü-
gender Durchlüftung wird er etwas angegriffen. Sein mittlerer Abbaukoeffizient
beträgt in unseren Breiten 2..8 %. Ein an Huminsäuren armer Boden neigt zu
alkalischer Reaktion.
Einteilung der Böden nach dem Humusgehalt:
Stufe Gehalt in % Bezeichnung

0 0 humusfrei
1 unter 0,5 humusarm
2 0,5.. 1,5 humushaltig
3 1,5.. 2,5 humos
4 2,5.. 6 humusreich
5 6 ..20 sehr humusreich, anmoorig
6 über 20 Moorboden
über 30 Torf

Die Feststellung des Humusgehaltes bekommt man im Labor durch den Verlust beim
Glühen der getrockneten Bodenprobe, doch findet man leicht viel zu hohe Werte.
Die große Bedeutung des Humus für die Bodenfruchtbarkeit liegt in seinem
hohen Sorptionsvermögen begründet, das mit einer starken Pufferwirkung ein-
hergeht. Unter Pufferwirkung versteht man die Erscheinung, daß trotz hoher
Zufuhr sauerer oder alkalischer Stoffe der pH-Wert in weit geringerem Maße
schwankt, als zuerst zu vermuten ist. Trotz fehlerhafter Düngung oder anderer
Kulturfehler bleibt der pH-Wert bei genügend Humus in pflanzenverträglichen
Grenzen. Durch das hohe Sorptionsvermögen (Festhaltevermögen) werden Nährstof-
fe gebunden und langsam wieder abgegeben, die Auswaschungsverluste bleiben
gering.
Auf die Humuskolloide wirken besonders Calcium- und Phosphationen zusammen-
ballend. Das ist zur Bildung der Krümelstruktur sehr erwünscht, Humus macht
leichte Böden bindiger und schwere lockerer.
Verteilend auf die Humuskolloide wirken dagegen die Ionen des Kaliums, Natriums,
Magnesiums und des Wasserstoffs.
Die dunklere Färbung der Humusstoffe verbessert auch die Wärmeaufnahme eines
Bodens, die bessere Durchlüftung isoliert zusätzlich das Erdreich vor zu starker
Wärmeabstrahlung.
Die Hauptaufgabe der Bodenkultur besteht somit in der Hebung und Erhaltung des
Humusspiegels durch geeignete Fruchtfolge und sinnvollem Einsatz organischer
und mineralischer Dünger.

Ein früher Ordnungsversuch stammt von A. G. WERNER (1749-1817), dem "Vater der
Geologie" mit seinem Bodenkreuz:

Humus
* │ *
* │ *
Sandiger Lehmiger Toniger
Humus Humus Humus
* │ *
* │ *
Humoser Humoser Humoser
Sand Lehm Ton
* │ *
* │ mittel- *
Sand─────Lehmiger──Sandiger────Lehm─────schwerer─Schwerer─────Ton
* Sand Lehm │ Lehm Lehm *
* │ *
* │ *
kalkhaltiger Lehm- kalkhaltiger
Sand * mergel * Ton
* │ *
* │ *
Sand- Kalk- Ton-
mergel mergel mergel
* │ *
* │ *
Kalk


In Tafel T.1.2 sind die Bodenarten kommentiert dargestellt. In Klammern ange-
hängt steht die Kurzbezeichnung der Bodenart, W ist der spezifische Boden-
widerstand in N/dm² Pflugkörper und "FK" ist die Feldkapazität in % (siehe
weiter hinten). Statt des Pflugkörpers ist auch ein Schermesser verwendet
worden, das im Boden gedreht wird (kg/cm²).


Tafel T.1.2: Bodenarten
Sand, S
unter 10 % abschlämmbar,
nicht bindig, kaum schmutzend,
unfruchtbar. FK = 19 %

Schluff, Staubsand, U
stark mehlig, nicht knir-
schend oder schmierig, kaum bindig

Anlehmiger_Sand, Sl
10..13 % abschlämmbar, nicht
bindig, schon schmutzend

Kalk lehmiger_Schluff, lU Humus, Mo
über 40 % Kalk deutlich mehlig, schwach über 20 % Humusgehalt,
unfruchtbar, basisch bindig, knirscht zw. Zähnen unfruchtbar, sauer,
FK bis 125 %

Kalkhaltiger Sand Lehmiger Sand, Salm, lS Humoser Sand
5..10 % Kalk 14..18 % abschlämmbar 1,5..3,5 % Humus
W = 200..300 N/dm² W = 200..300 N/dm² W = 200..300 N/dm²
zur Kugel ausrollbar, rauh, FK = 30..45 %
körnig. FK = 22 %

Schlufflehm, UL
schwach mehlig, etwas bindig,
matt, knirscht nur zw. Zähnen

Sandmergel Stark lehmiger Sand, SL Sandiger Humus
10..30 % Kalk 19..23 % abschlämmbar 3,5..10 % Humus
W = 300..450 N/dm² bis Fingerstärke rollbar, W = 250..350 N/dm²
körnig FK = 45..53 %

Kalkmergel Sandiger Lehm, sL Lehmiger Humus
20..40 % Kalk 24..30 % abschlämmbar 2,5..10 % Humus
W = 300..450 N/dm² W = 200..400 N/dm² W = 250..350 N/dm²
bis Fingerstärke ausrollbar, anmoorig
rauh, knirscht deutlich

Lehmmergel Milder Lehm, L Humoser Lehm
unter 20 % Kalk 30..45 % abschlämmbar, 1,5..2,5 % Humus
W = 300..450 N/dm² W = 300..500 N/dm² W =250..350 N/dm²
ausrollbar, matt, knirscht 30..50 % abschlämmbar

Tonmergel Mittelschwerer Lehm, TL Toniger Humus
10..30 % Kalk ausrollbar, glänzend 2,5..10 % Humus
W = 300..450 N/dm² W = 350..600 N/dm² W = 250..350 N/dm²

Kalkhaltiger Ton Schluffiger Ton, UT Humoser Ton
5..10 % Kalk stark bindig, plastisch 1,5..2,5 % Humus
W = 450..800 N/dm² W = 450..800 N/dm²
Schwerer Lehm, LT
45..60 % abschlämmbar,
klebrig, schmierig
W = 450..800 N/dm²

Ton, T
über 60 % abschlämmbar
klebrig, schmierig, glänzend
unfruchtbar. FK = 80 %
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