Die Festsubstanz des Bodens, die Bodenmatrix, besteht aus dem Mineralbestandteil und der organischen Substanz. Diese setzt sich aus der abgestorbenen organischen Substanz (Humus) und der aktiven, lebenden Biomasse (Edaphon)zusammen. Letzteres sind Mikroorganismen und Lebewesen im Boden, die das Bodenleben bewerkstelligen.

Humus besteht aus zwei Fraktionen:

• Dauerhumus (50 bis 80%): Das sind vorwiegend Fulvosäuren, Huminsäuren und Humide. Huminsäuren verleihen dem Humus die dunkle Farbe. Dauerhumus wird über einen langen Zeitraum gebildet, die Bewirtschaftung beeinflusst ihn kurzfristig nur wenig.
• Nährhumus (20 bis 50%): Dieser besteht zu einem Großteil aus Zellulosen, Hemizellulosen und Proteinen, die über Ernte- und Wurzelrückstände, Zwischenfrüchte und Wirtschaftsdünger in den Boden gelangen. Etwa 20% der zugeführten organischen Substanz wird in den Nährhumus eingebaut, der Rest wird abgebaut.

Humus stabilisiert

Humus legt sich wie ein Netz über die Mineralpartikel im Boden und trägt auf diese Weise zur Bildung stabiler Krümel bei. Die Durchlüftung des Bodens, Wasserspeicherfähigkeit und Wasserdurchlässigkeit des Bodens werden gefördert. Dadurch können die Wurzeln besser wachsen und Wasser und Nährstoffe leichter aufnehmen. Durch die bessere Durchlüftung steigt auch die mikrobielle Aktivität im Boden.

Humus macht den Boden elastischer und stärkt die Belastbarkeit des Bodens. Das verringert das Verdichtungs- und Erosionsrisiko. Humus ...

• speichert Nährstoffe und bildet eine langsam fließende Nährstoffquelle,
• ist Nahrungsquelle für Bodenmikroorganismen und Bodentiere,
• wirkt als Puffer gegen pH-Schwankungen im Boden,
• wirkt durch Adsorption als Filter für Fremdstoffe und verhindert deren Eintrag in das Grund- und Trinkwasser und speichert CO2.

Optimaler Humusgehalt

Ein (zu) hoher Humusgehalt im Boden macht die Böden dagegen puffig und verringert die Verfügbarkeit von Spurenelementen – z.B. Kupfer durch Komplexbildung, Mangan durch die stärkere Durchlüftung. Weitere Folgen entnehmen Sie der Übersicht 6. So mindert zu viel Humus z.B. die Wirkung von Bodenherbiziden und erhöht das Risiko für Wurzelkrankheiten wie Schwarzbeinigkeit.

Der optimale Humusgehalt hängt in erster Linie von der Bodenart ab und von den Wirkungen, die man an andere Eigenschaften des Bodens stellt:

In sandigen Böden sollte der Humusgehalt zwischen 2,2 und 3,5% liegen. Je trockener der Standort, umso besser ist ein höherer Humusgehalt. Unter 1,7% Humus sinkt die Ertragssicherheit auf sandigen Böden eklatant.

Schluffige Böden sollten 2,2 bis 3,0% Humus aufweisen. Unter 1,8% Humus nimmt die Strukturstabilität dieser Böden ab. Der Boden verschlämmt schneller.

In Lehmböden sind 2,0 bis 2,8% Humus optimal. Unter 1,5% Humus nimmt die Bearbeitbarkeit dieser Böden rapide ab. Die Bodenstruktur wird trotz hoher pH-Werte deutlich schlechter.

Tonböden sollten höhere Humusgehalte von 2,2 bis 3,5% enthalten. Unter 1,8% Humus lassen sich tonige Böden schlechter bearbeiten, außerdem ist die nutzbare Feldkapazität geringer.

Corg oder Humus?

Anhand der Bodenfarbe kann man den Humusgehalt nur grob schätzen. Nasse Böden wirken dunkler und gaukeln höhere Humusgehalte vor als trockene Böden. Sandige Böden wirken bei gleichem Humusgehalt dunkler als tonige Böden. Das hängt mit der geringeren Oberfläche der Sandkörner zusammen. Dadurch ist die (Farb-)Konzentration je cm² Oberfläche höher. Wer es genau wissen will, muss den Humusgehalt im Labor über den Kohlenstoffanteil bestimmen lassen.

Neben der organischen Form kommt Kohlenstoff im Boden auch in anorganischer Form vor: als Carbonat (Calcit, Dolomit), das im Gesamt-Kohlenstoff (Ct) enthalten ist. Dieses lässt sich mit der sogenannten Dumas-Methode bestimmen. Der C-Carbonat-Anteil muss dann vom Ct abgezogen werden, um Corg zu errechnen. Andernfalls wird Corg bzw. der Humusgehalt im Boden überschätzt. Der Humusgehalt ergibt sich durch die Multiplikation von Corg mit dem Faktor 1,72.

Beispiel: Ein Boden mit gemessenen 2,3% Ct hat nach Abzug von 0,3% Carbonat-Kohlenstoff 2,0% Corg oder 3,4% Humus. Ohne den Abzug von 0,3% Carbonat-C ergäben sich rechnerisch 4,0% Humus, die nach DüV zu einem Abzug bei der Düngebedarfsermittlung führen würden.

C:N-Verhältnis bestimmt die Humusqualität

Humus ist nicht gleich Humus. Die Humusqualität lässt sich mit dem C:N-Verhältnis bewerten. Im Boden liegt der Stickstoff (N) vorwiegend organisch gebunden vor. Der N-Gehalt im Verhältnis zum Kohlenstoffgehalt spiegelt das Nachlieferungspotenzial des Bodens wider:

• C:N > 14:1 – diese Böden legen mehr Stickstoff fest als sie freisetzen.
• C:N = 12:1 – N-Freisetzung und -Festlegung halten sich die Waage. ▶
• C:N < 10:1 – Böden mit schwer kontrollierbarer N-Mineralisation.
• C:N < 9:1 – mögliche Ammonium (NH4)-Bindung durch Tonminerale. Die Erklärung dazu: Die meisten Böden enthalten weniger als 5% Nmin (Nitrat und Ammonium). Es gibt aber auch Böden (z.B. Illit-reiche Rotlehme aus Löss), deren Austauscher (Tonminerale) mit NH4 belegt sind. Das können mehrere hundert kg NH4-N sein. Dieses NH4 wird durch die Bestimmung des Gesamt-N miterfasst und kann auch ausgetauscht (= freigesetzt) werden.