Bodenkunde: Organische Substanz und Klassifizierung

Organische Substanz und Bodenökologie

Hauptbestandteile der organischen Substanz

• Kohlenhydrate, Lignin, Stickstoffverbindungen, PYS-Verbindungen
• Andere Verbindungen, wie Wachse, Fette, Harze

Bedeutung der Bodenfauna

• Zerkleinerung und Mahlen von Pflanzenresten
• Verteilung von Pflanzenresten
• Beitrag zur Be- und Entwässerung des Bodens

Bedeutung der Würmer

Würmer zersetzen organische Trümmer, um die mikrobielle Zersetzung zu verbessern. Sie verbessern und stabilisieren die Bodenstruktur (Be- und Entwässerung) und liefern Nährstoffelemente für die Pflanzen.

Humus

Bestehend aus:

• Nicht-Huminstoffen (löslich in Ethanol)
• Alkalilöslichem Humin
• Sub-Huminstoffen
• Huminsäuren (HA) und Fulvinsäuren (FA)

Variationen des Gehalts an organischer Substanz

Der Gehalt variiert je nach Klima, Vegetation, Topografie, Bodentyp, Alter und Bewirtschaftung der Böden.

Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften

• Förderung der Verwitterung des Mineralbodens
• Verbesserung der Bodenaggregation und des Wurzelwachstums
• Verbesserung der Wasseraufnahme und der Bodenbelüftung
• Reduzierung des Oberflächenwasserabflusses
• Erleichterung der Bodenbearbeitung

Wirkung auf die chemischen Eigenschaften

Erhöhter Widerstand gegen [unbekannte Prozesse/Chemikalien].

Wirkung auf die bodenbiologischen Eigenschaften

Förderung der Entwicklung von Bodenorganismen.

Stickstoffverluste

Nicht der gesamte mineralisierte Stickstoff wird von den Pflanzen genutzt. Verluste entstehen durch:

• Immobilisierung durch Mikroorganismen
• Auswaschung (Lixivierung)
• Chemische Umwandlungen
• Volatilisierung (Verflüchtigung)
• Erosion und Verbrennung

Assoziationen zwischen Bodenmikroorganismen und höheren Pflanzen

Assoziation auf Rhizosphären-Ebene

Im Bodenbereich, der durch Wurzelexsudate beeinflusst wird (z. B. durch Azospirillum), führt dies zu einer Zunahme der Wurzelhaare, was eine größere Absorption von Wasser und Nährstoffen ermöglicht, zusätzlich zur Fixierung von atmosphärischem N₂.

Mykorrhiza-Assoziationen

Ektotrophe Mykorrhiza

Sie bilden einen Pilzmantel um die Wurzeln, was zu einer besseren Nährstoffaufnahme aus dem Boden führt.

Endotrophe Mykorrhiza

Die Pilzhyphen wachsen innerhalb der Wurzeln und leiten Nährstoffe schneller zu Stellen, die außerhalb der Reichweite der Wurzeln liegen (häufig bei Stauden).

Bodenklassifizierung nach Nutzungseignung (Land Capability Classes)

Klasse I

Diese Böden haben nur sehr wenige Einschränkungen in ihrer Nutzung. Sie sind fast flache, tiefe, gut durchlässige Böden, die leicht zu bearbeiten sind, eine gute Feuchtigkeitsspeicherkapazität und eine hohe natürliche Fruchtbarkeit aufweisen. Sie ermöglichen hohe Erträge von Nutzpflanzen.

Klasse II

Leichte Einschränkungen, die die Wahl der Kulturen beeinflussen oder mäßige Erhaltungsmaßnahmen erfordern. Sie sind flach bis leicht geneigt, haben eine gute Durchlässigkeit und Entwässerung, aber die Beschränkungen sind geringfügig. Die Tiefe ist geringer als bei Klasse I. Mögliche Einschränkungen: ungünstige Strukturen und Texturen, leichte Feuchtigkeitsprobleme (korrigierbar durch Drainage).

Klasse III

Diese Böden weisen mäßige Beschränkungen in der Nutzung auf und schränken die Wahl der Kulturpflanzen ein. Sie sind gut für bestimmte Kulturen geeignet. Die Topografie ist flach bis mäßig geneigt, was die Bewässerung erschweren kann. Die Durchlässigkeit ist langsam bis sehr schnell.

Einschränkungen der Klasse III

• Mäßig hügelige Topografie
• Geringe Bodentiefe
• Ungünstige Struktur und Textur
• Geringe Wasserspeicherkapazität
• Feuchtigkeitsmangel, der die Wurzelentwicklung begrenzt

Klasse IV

Diese Böden unterliegen strikten Nutzungsbeschränkungen und schränken die Wahl der Kulturpflanzen stark ein. Sie erfordern eine sorgfältige Bewirtschaftung und Erhaltungspraktiken.

Einschränkungen der Klasse IV

• Sehr dünner Boden
• Mäßig hügelige und zergliederte Topografie
• Geringe Wasserspeicherkapazität
• Schlechte Entwässerung

Klasse V

Diese Böden sind in ihrer Nutzung stark eingeschränkt und für den Anbau in der Regel nicht geeignet, da sie ein geringes Erosionsrisiko, aber andere schwerwiegende, schwer zu lösende Einschränkungen aufweisen. Sie sind flach oder fast flach, haben aber häufig Feuchtigkeitsprobleme (häufig überschwemmt), sind steinig oder weisen klimatische Einschränkungen auf.

Einschränkungen der Klasse V

• Häufige Überschwemmungen des Tieflandes
• Klimatische Beschränkungen, die die normale Produktion von Kulturen verhindern (bei fast flachen Böden)
• Steiniger Boden (flach oder fast flach)
• Schlecht entwässerte Böden, bei denen eine Ableitung nicht machbar ist

Klasse VI

Diese Böden sind ungeeignet für den Anbau und haben nur begrenzten Nutzen für die Weide- und Forstwirtschaft. Sie weisen dauerhafte Einschränkungen auf, die nicht korrigiert werden können.

Dauerhafte Einschränkungen der Klasse VI

• Steile Hänge, anfällig für schwere Erosion
• Folgen alter Erosion
• Extreme Steinigkeit
• Flache Wurzelzone
• Feuchtigkeitsprobleme
• Hoher Salzgehalt

Klasse VII

Sehr schwere Einschränkungen, die diese Böden für Kulturen ungeeignet machen. Sie werden hauptsächlich für Wälder und Weiden genutzt.

Klasse VIII

Diese Böden haben keinen Wert für die Land-, Vieh- oder Forstwirtschaft. Ihre Nutzung ist auf Wildtiere beschränkt.

Begrenzende Faktoren (Usability Codes)

1. Böden weisen eine Schicht aus grobem Sand auf, die die Durchwurzelung und die Aufrechterhaltung der Feuchtigkeit stark begrenzt.
2. Potenzielle oder tatsächliche Erosion (durch Wasser oder Wind).
3. Probleme mit Drainage oder Überflutung.
4. Unterirdische Schichten mit langsamer oder sehr langsamer Durchlässigkeit.
5. Grobe oder schwere Texturen im Profil.
6. Feine oder sehr feine Texturen im Profil.
7. Salzgehalt oder Alkalität, die eine ständige Gefahr oder Einschränkung darstellen.
8. Ausreichend Steine, Felsen oder Kies an der Oberfläche, die die Bearbeitung stören.
9. Ortstein oder halbverwittertes Gestein im Wurzelbereich.
10. Geringe inhärente Bodenfruchtbarkeit.