Natürlicher-Nährstoff-Kreislauf: Bodenfruchtbarkeit und Humus-Aufbau

Ein Kreislauf, so auch der Nährstoff-Kreislauf, ist eine Abfolge von wiederkehrenden Ereignissen hin zu einem einheitlichem Ganzen. Das nie Anfang und Ende hat, quasi wie ein Kreis.

Vorweg: Pflanzen holen sich die Nährstoffe über das Wurzelwerk aus dem Boden. Entziehen ihm sozusagen die Nährstoffe. Mit der Ernte werden dadurch Nährstoffe abgefahren. Deshalb bringt der Landwirt auch die Nährstoffe in Form von Dünger wieder auf den Boden zurück! Das alles passiert in Form einer Kreislaufwirtschaft!

So hängen auch Nährstoff-Kreislauf, Bodenfruchtbarkeit und Düngung eng zusammen! Bodenfruchtbarkeit ist die Fähigkeit des Bodens, Nährstoffe zu speichern und bei Bedarf an die Pflanze abzugeben. Der Boden soll Pflanzen optimal mit Bodenwasser, Bodenluft und Nährsalzen versorgen. Durch diese Fähigkeiten soll er den Pflanzenwurzeln ausreichende Verankerung und optimales Wachstum bieten. Die Kennzeichen für fruchtbaren Boden sind eine hohe biologische Aktivität und eine rasche Umsetzung der organischen Substanz!

Die Bodenfruchtbarkeit:

Damit die Bodenfruchtbarkeit gegeben ist und erhalten bleibt, muss ein Landwirt den Boden düngen. Es kommt aber auch auf das Boden-Gefüge an, wie gut ein Boden Nährstoffe und Wasser haltet und speichert oder eben durchsickern lässt. Boden wird eingeteilt in Fein/-Mittel- und Grobporen-Anteil. Sand ist beispielsweise sehr grobporig  und kann weniger Nährstoffe speichern! Übrigens werden auch in der Bodenlösung (im Wasser) die Nährstoffe weitertransportiert. Und dann hängt es wieder vom Boden ab, ob die Nährstoffe daran eher gebunden werden oder nicht.  Das kommt wieder darauf an, wie grob- oder feinporig die Bodenteilchen sind. So binden sich an Sand weniger Bodenteilchen, da die Oberfläche für grobe Teilchen geringer ist.

Guter Boden ist nicht von der Bewirtschaftungsform biologisch oder konventionell abhängig! Sondern von dem jeweiligen Bodengefüge, dem Wasserhaltevermögen und der organischen Substanz des Bodens. Ein guter Landwirt wird den Boden als das Höchste Produktionsgut das er hat behandeln. Er wird den Boden nicht bei Nässe mit schweren Maschinen befahren und schauen, dass er eine gute Fruchtfolge einhält, um nicht über Jahre hinweg nur Masse vom Feld abzufahren, ohne diese Bodennährstoffe wieder auf den Boden nachzuliefern.

Biologisch und Konventionell unterscheiden sich bei der Düngung nur darin, dass ein Biologisch wirtschaftender Betrieb organische Dünger und evtl. mehr Dünger mit weiten C/N Verhältnis wie Hornspäne etc. einsetzt. Was nicht heißt, dass er keine Dünger braucht!

Was ist Humus eigentlich?

Humus ergibt sich aus allen abgestorbenen pflanzlichen und tierischen Materialien, einschließlich der Um- und Abbauprozesse die gerade stattfinden. So kann teils verrottendes Material noch identifiziert werden, wie z. B. Stroh oder Laubblätter im Herbst . Dann spricht man von Streu. Streu ist sozusagen ein Teil in den Humus gegliedert wird! Der zweite Teil aus dem Humus besteht, sind die Huminstoffe. Diese sind bereits fertig abgebautes organisches Material, dass meist dunkler eingefärbt ist. Aber durch die Farbe alleine kann der Huminstoff-Gehalt nicht bestimmt werden. Da ja Feuchtigkeit auch den Boden verfärbt. Je dunkler ein Boden, z. B. Moor Boden, desto höher ist der Gehalt an Huminstoffen und somit der organischen Substanz. Und umso fruchtbarer ist der Boden! Bei Moor-Böden spricht man von bis zu 95 % organischer Substanz. Normale Blumen-oder Gartenerde hat um die 4 % Humusgehalt.

Was hat nun Stickstoff mit dem Nährstoff-Kreislauf zu tun?

Da Stickstoff der Motor für das Pflanzenwachstum schlechthin ist, dieser aber nicht von selbst im Boden enthalten ist, ist eine Düngung mit Stickstoff so wichtig. Jedes Lebewesen enthält Stickstoff, in Form von Eiweißen. Menschen und Tiere können Stickstoff nicht selbst herstellen, sondern ihn in Form von Nahrung aufnehmen. Pflanzen können die Eiweiße, die sie benötigen selbst herstellen. Dafür nehmen sie Stickstoff aus dem Boden auf! Dieser befindet sich  in organisch gebundener Form im Humus!

Während die Pflanzen also auf dem Feld gedeihen, entziehen sie dem Boden Nährstoffe. Wenn die Pflanzen dann reif sind und es Zeit zum Ernten ist, kommen die Pflanzenteile, die für die menschliche  Ernährung (auch Futter für das Vieh) vom Feld. So werden dem Boden erstmals wichtige Nährstoffe entnommen. Der Rest Blattmasse, Stängel, Stroh etc., die auf dem Feld verbleiben, werden dann wieder zu Stickstoff umgesetzt. Oder aber es wird Stroh heim gefahren, das zur Einstreu für das Vieh dient! Über die Düngung werden die Nährstoffe aber wieder auf das Feld oder Beet zurückgebracht.

Unterschiedliche Düngungs-Formen:

Je nach Tierart sind in den Ausscheidungen unterschiedlich viele Nährstoffe und auch unterschiedliche Nährstoffe enthalten. Da die Tiere über die Nahrung, Stickstoff aufnehmen, bleibt auch in den tierischen Exkrementen, ein Rest an Stickstoff übrig. Tiere scheiden also über ihre Exkremente, Stickstoff aus.  Somit ist organischer Dünger hergestellt, den der Landwirt in Form von Gülle, Jauche, Mist wieder auf das Feld zurückbringt.

Es gibt aber auch die mineralische Düngung. Mineraldünger sind künstlich hergestellt. Hier kann der Landwirt genau diejenigen Nährstoffe nochmal zusammenstellen die evtl. noch fehlen. Neben Stickstoff, gibt es nämlich auch Phosphor, Kalium, Magensium, Calcium, Bor, Mangan, Schwefel, die über die Mineraldünger-Gabe genauer gegeben werden kann. Auch Kalk ist ein Dünger, der hauptsächlich zur Erhöhung des pH-Wertes im Boden eingesetzt wird und die Bodenstruktur verbessert.

Übrigens kommen diese Nährstoffe alle auch oder vor allem in der Natur, also natürlich vor!

Kennt ihr das Gesetz vom Minimum (1855 Justus von Liebig) oder Liebigsches Fass?

Wenn auch nur ein Nährstoff fehlt oder begrenzt vorhanden ist, dann ist die Pflanze in irgendeiner Weise im Wachstum gehemmt. Somit richtet sich der Ertrag auch nach dem begrenztem Faktor der Wachstums-Elemente. Darin enthalten sind nicht nur Mineralstoffe, sondern alle  Nährelemente, Spurenelemente, Licht und  Wasser.

Liebigsches Fass

Liebigsches Fass

Nährstoffe bestimmen:

Um genaue Werte zu bekommen schickt der Landwirt regelmäßige Boden-Porben zur Nährstoff-Untersuchung ein. Nährstoffe kannst du übrigens auch für dein Gartenbeet untersuchen lassen! Bei einer Untersuchung werden neben den Nährstoffen auch gleich der Humus-Gehalt und der pH-Wert des Bodens mitbestimmt! Der pH- Wert sagt etwas über den Säuregehalt des Bodens aus. Ist der pH- Wert niedrig, so ist die Nährstoff-Verfügbarkeit des Bodens geringer.

Ach ja es gibt auch Analysen für den organischen Dünger (Gülle, Jauche…), die der Landwirt zur Analyse ins Labor einschickt!

Zum anderen gibt es aber auch Tabellen, wie viel Stickstoff die Pflanze für das Wachstum benötigt. Sowie Tabellen, wie viel in den Exkrementen der jeweiligen Tierart, an Nährstoffen enthalten ist. Zusammen mit dem beprobten Boden, kann der Landwirt sehr gut den Pflanzenbedarf berechnen!

Der Landwirt berechnet den optimalen Nährstoff-Bedarf der Pflanze bevor er zum Düngen aufs Feld fährt! Er hat bereits eine Nährstoff-Planung bevor die Vegetationszeit der Pflanzen losgeht durchgeführt! Und zwar für jeden Acker und für jede Kultur!

Was passiert, wenn der Nährstoff-Kreislauf unterbrochen wird; sprich nicht mehr gedüngt wird?

Wird der Boden nicht gedüngt, nimmt die Nährstoff-Konzentration im Boden immer weiter ab! Und es wird für die Pflanze immer schwieriger, überhaupt zu wachsen. Die Pflanze wird krank, es kommt zu Kümmerlingen. Das sind zu kleine, schwache Pflanzen, denen es im Endeffekt auch nicht gelingt, reichlich Ertrag zu bringen.

Was ist also der Nährstoff-Kreislauf?

Alles was der Landwirt über die Abfuhr von Nährstoffen bei der Ernte entzieht und  (z. B. als Stroh oder Getreide; Raps-Körner; oder anderen Feldfrüchten wie Rüben oder Kartoffel) als Erntegut verkauft, führt er bei der Düngung dem Boden wieder zu! Dabei berücksichtigt er alle untersuchten Werte des Bodens, aber auch die Bedarfs-Werte der jeweiligen Pflanzenkultur die er nach der Ernte wieder anbaut. Den Nährstoff- Teil , der z. B. im Futtergetreide gebunden ist, das er an das eigene Vieh verfüttert, wird in Form von Exkrementen in und Ausscheidungsprodukten der Tiere wieder als organischer Dünger gebunden. Beim Verkauf von Feldfrüchten reicht also die Nährstoff-Menge nicht, die der Betrieb vorher dem Boden entzogen hat. Deshalb gibt es die Möglichkeit mit Mineralischen Düngern den Boden wieder mit Nährstoffen aufzufüllen.

Eine andere Möglichkeit, wie das Hauptnährstoff-Element Stickstoff wieder auf den Boden kommt, ist der Anbau von Leguminosen. Das sind Pflanzen (wie Klee, Luzerne etc.) die Stickstoff aus der Luft binden. Über den Weg kommt auch Stickstoff in den Boden zurück. Je nach dem wie stark die Folgekultur Nährstoff-Bedarf beansprucht (Soll-Wert) und wie hoch der bereits gebundene Stickstoff-Wert im Boden ist, wird mit Mineraldüngern oder organischen Düngern noch ergänzt, bis der Soll-Wert der Kulturpflanze erreicht ist. Auch beim Anbau von Leguminosen wird der Soll-Wert für die Folge-Kultur oft noch nicht erreicht!

Stroh und Nährstoff-Kreislauf:

Übrigens: Warum ist Stroh nicht kostenlos zu haben?  Mit der Abfuhr von Stroh vom Feld, wird ein Nährstoff-Teil abgefahren, den der Landwirt wieder aufdüngen muss. Nimmt der Landwirt das Stroh als Einstreu seiner Tiere oder als Zufutter, dann fährt er es irgendwann in Form von Mist zurück aufs Feld.  So kommen die entnommenen Nährstoffe direkt in einem Kreislauf zurück aufs Feld! Gibt er das Stroh aber einem anderen Betrieb ab, müsste er in Form von Mineraldüngern (oder gegebenenfalls kauft er sogar inzwischen organischen Dünger einem anderen Landwirt ab) den selben Wert an Nährstoffen wieder nachkaufen! Deshalb ist auch Stroh nicht kostenlos!

Nährstoff-Kreislauf und Humus-Aufbau im Garten:

Es gibt sowohl auf dem Acker, als auch im Garten sogenannte Stark, Mittel- und Schwach-Zehrer! Mit diesen Zehrern ist eine grobe Einteilung der Pflanzen-Bedarfs-Werte an Sticktstoff (also den Soll-Wert, den die Pflanze an Nährstoffe bekommen soll, gemeint). Stark zehrende Pflanzen sind zum Beispiel, Blumenkohl, Kartoffel, Tomaten. Diese entnehmen dem Boden sehr viele Nährstoffe. Erntemenge und Düngung hängen also zusammen! Mehr noch es ist ein Kreislauf. Gibt der Landwirt zu wenig Dünger (also unter dem Soll-Wert), so wird der Ertrag schlechter, gibt er die genau passende Menge, dann wird auch der Ertrag gut sein.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Düngung. Organisch, Mineralisch oder eine Düngung über die Gabe von Pflanzenteilen selbst (ist in Richtung Grün-Düngungs-Maßnahme).

Grün-Düngungs-Maßnahme: Spezielle Pflanzenarten binden Stickstoff im Boden. (Hinweis auf Zwischenfruchtanbau!) Auch hier kann je nach Bodenart passieren, dass die Stickstoffgabe (in Form von Gründüngung) nicht ausreicht und nachgedüngt werden muss.

Die terminierte Düngung (Zum Wachstums-Beginn und später im Wachstum einer Pflanze)

Düngung für den Nährstoff-Kreislauf bereits zum Wachstumsbeginn:

Damit die Pflanze gesund und stark heranwachsen kann, ist der Stickstoff  bereits zu Beginn des Wachstums notwendig. Termin-Düngung ist abhängig von der jeweiligen Kultur  (nicht sehr einfach, da andere Einflüsse, wie Boden, Bodenbeschaffenheit, Ist- Nährstoffgehalt im Boden, Soll- Nährstoffgehalte, Vegetations-Beginn, Nmin-Werte im Frühjahr, ..) und auch mit eventuellen Regenereignissen, oder Trockenheit und nicht zuletzt auch von inneren Faktoren der Pflanze, den Hormonen, beeinflusst wird.

Düngung zum Zeitpunkt der Einlagerung und Fruchtausbildung:

Auch im Garten ist es wie in der Landwirtschaft:  Eine Düngung hängt von verschiedenen Faktoren ab: ( Vegetation, …Wachstums-Stadium der Pflanze..)  Es ist sinnvoll, den Dünger zu geben, wenn sich die Pflanze in einem bestimmten Wachstums-Stadium befindet. Nämlich kurz bevor die Einlagerungs-Phase von Nährstoffen (Stickstoff, Ammonium) in Form von Zucker in die Blätter und Pflanzenorgane beginnt. Kommen genügend Nährstoffe in Form von Assimilaten in die Blätter, kann die Pflanze auf  genügend Nährstoffe zurückgreifen, um dann die Früchte auszubilden. Bei der Fruchtausbildung müssen Nährstoffe sofort zur Verfügung stehen, ansonsten gibt es kleine Früchte!

Aber: Da die Aufnahme von den Nährstoffen in die Pflanze von verschiedenen Faktoren abhängt, kann auch der Landwirt keine exakte Prognose geben, ob die Nährstoffe in der Pflanze ankommen oder nicht! So kann passieren, dass Nährstoffe bei zu viel Regen – und das ist auch wieder abhängig vom Pflanzen-Bewuchs und vom Boden selbst –  ausgewachsen werden. Daher kann es auch passieren, dass sich Stickstoff über mehrere chemische Schritte zu Nitrat umwandelt und dieses ins Grundwasser gelangt.

Aber auch das lässt sich in sehr vielen Einzelschritten erklären. Um es kurz zu fassen: Es gibt noch einen eigenen Sticksoff- , Phosphor, und Kalium-Kreislauf, etc.

Hier noch ein Bild über den Stickstoff-Kreislauf:

Stickstoff-Kreislauf

Stickstoff-Kreislauf

 

Ach ja, bei günstiger und wüchsiger Witterung gibt es dann auch weniger Gefahr, dass der Nährstoff ausgewaschen wird, weil ihn die Pflanze sofort aufnehmen kann. Hierbei ist es wichtig eine gute krümelige Boden-Struktur zu haben. Im Garten schaffst du das, indem du mit einer Harke immer wieder auflockerst!

 

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