Bodenfruchtbarkeit: Porengefüge, Wasserhaushalt und Humus als Schlüssel zur Ernte

Das Porengefüge: Grundlage für Luft- und Wasserhaushalt

Böden bestehen neben der festen Bodensubstanz zu einem größeren Teil aus Hohlräumen, dem sogenannten Porensystem, das Wasser und Luft enthält. Dieses Porensystem ist weit verzweigt und untergliedert sich in Grob-, Mittel- und Feinporen. Wasser wird entgegen der Schwerkraft in diesem Porensystem im Boden gehalten. Das gesamte Porenvolumen stellt das potenzielle Wasserspeichervermögen dar, dessen Größe von der Bodenart abhängig ist.

  • Grobkörnige Böden (Sand) weisen ein Porenvolumen von etwa 40 Vol. % auf.
  • Feinkörnige Böden (Schluff, Lehm, Ton) haben ein Porenvolumen von etwa 60 Vol. %.

Je nach Niederschlagssumme ist das Porensystem zu einem gewissen Prozentanteil gefüllt. Die Feldkapazität (FK) ist eine Messgröße dafür: Pro effektiver Durchwurzelungstiefe von 10 cm weist ein Boden 100 Liter/m² Gesamtvolumen auf. Ein lehmiger Standort mit einem Porenvolumen von 60 Vol. % besitzt somit eine Feldkapazität von 480 Liter/m², was dem potenziellen Wasserspeicher entspricht.

Da Pflanzen Wasser jedoch überwiegend aus den Mittelporen entnehmen können (in den Feinporen ist es zu fest eingeschlossen als Totwasser und in den Grobporen wird es nur kurzzeitig gespeichert), ist nicht das gesamte Wasser der Feldkapazität pflanzenverfügbar. Die nutzbare Feldkapazität (nFK) ist daher kleiner als die FK. Als Richtwerte für die nFK können je nach Bodenart angenommen werden:

  • Sand: ca. 8-10 Vol. %
  • Ton: ca. 10-12 Vol. %
  • Schluff: ca. 18-20 Vol. %

Ein lehmiger Standort mit etwa gleichen Anteilen Sand, Schluff und Ton hat beispielsweise eine nutzbare Feldkapazität von etwa 16 Vol. %. Bei einer effektiven Durchwurzelungstiefe von 80 Zentimetern ergibt dies 128 Liter pflanzenverfügbares Wasser pro Quadratmeter (8 x 100 x 0,16).

Um das Wasserpotenzial eines Standortes zu bestimmen, kann man gegenrechnen: Ein wachsender Pflanzenbestand verdunstet pro Tag drei bis fünf Liter/m² über Boden- und Pflanzenoberfläche. Ist der Wasserspeicher des Bodens voll aufgefüllt, kann eine Trockenphase von 32 Tagen kompensiert werden, bevor mit stärkeren Ertragseinbußen zu rechnen ist (128 Liter / 4 Liter/Tag).

Schema zur Darstellung des Porengefüges im Boden mit Grob-, Mittel- und Feinporen sowie der Speicherung von Wasser und Luft.

Humus - ein wichtiger Bestandteil eines gesunden Bodens

Das Wasserspeicherpotenzial ist ein wesentlicher Aspekt der Bodenfruchtbarkeit, der durch den Landwirt beeinflusst werden kann. Eine Steigerung des Humusgehaltes um 1 % erhöht die nutzbare Feldkapazität ebenfalls um 1 Vol. %. Mehr Humus führt zu einer besseren, stabileren Bodengare, wodurch mehr potenzielle Hohlräume zur Wasserspeicherung gebildet werden. Im Gegenzug können sich Bewirtschaftungsmaßnahmen auch negativ auswirken: Verdichtungen schmälern beispielsweise das Porensystem, wodurch weniger pflanzenverfügbares Wasser gespeichert werden kann und der Lufthaushalt und damit die Versorgung des Bodenlebens mit Sauerstoff gestört wird.

Humus ist einer der wichtigsten Bestandteile für die Bodenqualität. Er macht etwa 70 % der gesamten organischen Substanz aus und hat direkten Einfluss auf das Wasserhaltevermögen, die Nährstoffspeicherung und die Bodenstruktur. Der Prozess der Humusbildung hängt von der Zersetzung pflanzlicher Rückstände ab und wird maßgeblich von Bodenmikroorganismen gesteuert. Um diesen natürlichen Prozess zu unterstützen, sollten Landwirte eine intensive Landwirtschaft vermeiden, die die Artenvielfalt des Bodens schädigen kann. Humus verhindert Erosion und erhöht die Nährstoffverfügbarkeit für Pflanzen. Die regelmäßige Verwendung natürlicher Düngemittel und die Aufrechterhaltung einer ausgewogenen Pflanzenfolge sind grundlegende Aktivitäten, die zu seiner Entwicklung beitragen.

Infografik, die die positiven Auswirkungen von Humus auf Bodenstruktur, Wasserhaltevermögen und Nährstoffverfügbarkeit darstellt.

Fruchtfolge als Instrument des Bodenschutzes

Der richtige Pflanzenwechsel ist ein weiteres Schlüsselelement für die Erhaltung der Bodengesundheit. Er ermöglicht, das biologische Gleichgewicht aufrechtzuerhalten und den Boden mit verschiedenen Nährstoffen zu versorgen. Bei einer guten Fruchtfolgeplanung werden abwechselnd Pflanzen mit unterschiedlichem Bedarf an Mineralien gepflanzt, was einer Bodenermüdung und damit einer verminderten Bodenqualität vorbeugt. Hülsenfrüchte sind eine hervorragende Vorfrucht, die den Boden mit Stickstoff anreichert. Es ist wichtig zu vermeiden, dass dieselbe Pflanze mehrere Saisons hintereinander auf demselben Feld gepflanzt wird. Durch die Fruchtfolge kann der Boden auf natürliche Weise erfrischt und seine Fruchtbarkeit gesteigert werden.

Natürliche Düngung - eine Investition in die Zukunft des Bodens

Der Einsatz natürlicher und organischer Düngemittel ist ein wirksames Mittel zur Verbesserung der Bodenqualität. Mist, Kompost und Pflanzenreste versorgen den Boden mit wertvollen Nährstoffen und unterstützen biologische Prozesse, die für seine Fruchtbarkeit entscheidend sind. Immer mehr Betriebe entscheiden sich für den Einsatz natürlicher Düngemittel in Kombination mit modernen landwirtschaftlichen Maschinen. Aggregate kultivieren sind dabei ein hervorragendes Hilfsmittel, da sie es ermöglichen, den Boden aufzulockern und ihn gleichzeitig mit Düngemitteln zu vermischen. Durch ihren Einsatz wird der Boden besser belüftet und Düngemittel werden besser aufgenommen.

Auch Ernterückstände wie Stroh können als natürlicher Dünger wirken. Anstatt sie zu verbrennen, lohnt es sich, sie zu mahlen und gleichmäßig auf dem Feld zu verteilen, um den Boden mit organischer Substanz und Kohlenstoff anzureichern. Hierfür eignen sich Anbaugeräte, die Pflanzenreste mit der Erde vermischen.

Fotografie von landwirtschaftlichen Maschinen, die organischen Dünger auf einem Feld verteilen.

Kalken - wie hält man den richtigen pH-Wert des Bodens aufrecht?

Saure Böden stellen für viele Landwirte eine Herausforderung dar. Um diesem Problem entgegenzuwirken, lohnt es sich, regelmäßig zu kalken. Diese Behandlung wird am besten im Herbst oder Winter durchgeführt, wenn die Feuchtigkeit die gleichmäßige Auflösung des Kalziums und sein Eindringen in den Boden fördert. Die Aufrechterhaltung des richtigen pH-Werts ist ein Schlüsselfaktor, der die Fähigkeit des Bodens, Nährstoffe aufzunehmen, und damit das Pflanzenwachstum beeinflusst.

Optimale Bodenbearbeitung für eine bessere Bodenstruktur

Auch die Wahl der richtigen Anbautechniken ist für die Bodengesundheit von entscheidender Bedeutung. Heutzutage entscheiden sich immer mehr Landwirte für den pfluglosen Anbau, was eine minimale Störung der Bodenstruktur mit sich bringt. Diese Anbaumethode begrenzt die Erosion, verbessert die Wasserspeicherung und fördert die Entwicklung organischer Stoffe.

Für den pfluglosen Anbau eignen sich spezielle Aggregate, die helfen, den Boden richtig aufzulockern, ohne ihn umdrehen zu müssen. Diese Art von Maschinen ist eine ideale Lösung für Landwirte, die die Fruchtbarkeit des Bodens erhöhen und gleichzeitig dessen Stabilität und Wasserrückhaltevermögen gewährleisten möchten.

Schema, das die Unterschiede zwischen traditioneller Bodenbearbeitung mit Pflug und pflugloser Bodenbearbeitung vergleicht und die Vorteile letzterer hervorhebt.

Ultraflache Bodenbearbeitung: Alternative zum Pflug? | WDR Lokalzeit Land.Schafft.

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