Springe direkt zu:
Service Navigation

Bodenfunktionen und Bodenfruchtbarkeit

Der Boden hat vielfältige Funktionen. Er ist aus landwirtschaftlicher Sicht zunächst erst einmal Standort für Pflanzen. Daneben ist er Lebensraum für viele Organismen. Er ist Schauplatz des Wasser- und Nähstoffkreislaufs, Humusspeicher und hat eine wichtige Filter- und Pufferfunktion. Nicht zu vergessen ist die Rolle, die der Boden als Kohlenstoffspeicher im globalen Klimageschehen spielt. Die Bodenfruchtbarkeit ist ihrerseits eng daran gekoppelt, dass die genannten natürlichen Bodenfunktionen erhalten bleiben. Daran wird am JKI geforscht.

Bodeneigenschaften bestimmen

Natürliche Bodeneigenschaften, das Klima und anthropogene Einflüsse bestimmen die Fruchtbarkeit landwirtschaftlich genutzter Flächen und damit die Ertragsfähigkeit eines Standortes. Die in der Bodenkunde beschäftigten Forscherinnen und Forscher untersuchen Bodeneigenschaften wie Struktur, Humusgehalt, Wasserdurchlässigkeit, Wasserspeicherungskapazität, Nährstoffverfügbarkeit und Schadstoffbelastung von landwirtschaftlich genutzten Böden. Bodennutzung (z. B. als Ackerland oder Weideland), Art der Bewirtschaftung (Bodenbearbeitung, Fruchtfolge, Düngung…), Pflanzenbestand, Bodenlebewesen und auch Klima und Umwelt wirken sich auf diese natürlichen Bodeneigenschaften aus.

Am JKI werden die Merkmale der Bodenfruchtbarkeit bestimmt, quantifiziert und bewertet. Hieraus können schließlich Handlungsalternativen abgeleitet werden, die helfen, die Qualität eines Bodens zu verbessern oder nachhaltig zu bewahren.

Rolle des Humus

Unter Humus wird der zersetzte bzw. sich in der Zersetzung befindliche Teil der organischen Bodensubstanz (Pflanzenreste, abgestorbene Wurzeln und Tiere) verstanden. Der Humusgehalt des Bodens beeinflusst die Bodenstruktur, den Wasserhaushalt, die Nährstoffverfügbarkeit und hat Einfluss auf die Vielfalt der Bodenlebewesen. Alle Bodenorganismen wiederum tragen durch ihren Stoffwechsel laufend zum Auf-, Um- oder Abbau des Humus bei und fördern so den Stoffaustausch im wurzelnahen Raum. Ein Beispiel: Regenwürmer produzieren pro Hektar und Jahr 40 bis 100 Tonnen wertvolle Wurmlosung (so nennt man den Kot der Würmer). Dieses Material enthält durchschnittlich 5-mal mehr Stickstoff, 7-mal mehr Phosphor und 11-mal mehr Kalium als die umgebende Erde. Die Gänge der Regenwürmer werden oft von Pilzen und Bakterien besiedelt, die die Wurmlosung weiter aufschließen. Somit stehen wieder Nährstoffe für die neue Pflanzengeneration zur Verfügung, die dann bei der Düngung eingespart werden können. Siehe dazu innerhalb des Themas die Menüpunkte „Bedarfsgerecht düngen“ sowie „Nährstoffbilanzen und Nachhaltigkeit“.

Wasserhaushalt

Nicht erst seitdem der Klimawandel mit Trockenperioden während der Hauptwachstumsphasen sein unschönes Gesicht zeigt, ist der Bodenwasserhaushalt ein wichtiges ertragsbestimmendes Kriterium für die Landwirtschaft. Bodeneigenschaften wie Wasseraufnahmekapazität, Wasserhaltefähigkeit und Infiltrationsrate werden seit langem erforscht, kombiniert mit Untersuchungen zu Durchwurzelungstiefe und Wurzelmorphologie der Pflanzen. In so genannten Rain-out Shelter-Versuchen werden Trockenperioden simuliert, um zu prüfen, ob bestimmte Kulturpflanzenarten und -sorten eine besonders hohe Stresstoleranz bei Wassermangel aufweisen, die sie zum Anbau in trockeneren Gebieten besonders qualifiziert.

In Feldversuchen auf unterschiedlichen Standorten werden außerdem verschiedene Anbauregime untersucht. Es wird ermittelt, ob möglicherweise eine Kombination verschiedener Pflanzenarten oder eine bestimmte Abfolge verschiedener Pflanzen (Fruchtfolge) geeignet ist, mit den am jeweiligen Standort herrschenden Wasserverfügbarkeiten zurechtzukommen. Entsprechend könnten die Anbausysteme angepasst werden. Weitere Infos dazu auch beim Thema „Nachhaltige Anbausysteme“.