Der Humus, um den es in dieser Erklärung geht, ist keine Spezialität aus pürierten Kichererbsen, wie es beim Hummus der Fall ist. Beim Humus Boden handelt es sich um eine Bodenart, die aus abgestorbenen organischen Substanzen besteht. Wie genau der Humus entsteht, welche verschiedenen Formen und Produkte es gibt und welche Rolle er für seine Umwelt spielt, erfährst Du in dieser Erklärung.
Humus (Boden) – Definition
Der Humus Boden ist eine Bodenart, wobei sich diese noch weiter unterteilen lässt. Humus ist also ein Oberbegriff.
Ein Humus Boden stellt die Gesamtheit der abgestorbenen organischen Bodensubstanz dar.
Die Formen des Humus spielen eine essentielle Rolle in Bezug auf die Fruchtbarkeit des Bodens.
Humus entsteht durch einen Prozess, bei dem verschiedene Bodenorganismen die Bestandteile des Bodens auf-, ab- oder umbauen, mit ihrer Aktivität, die in erster Linie ihr Stoffwechsel darstellt.
Grundlegend sorgen die Bodenorganismen dafür, dass die organischen Materialien im Boden chemisch umgewandelt werden. Warum die Bodenorganismen bei der Entstehung des Humus die größte Rolle spielen und wie sich dieser Prozess genau darstellt, erfährst du im weiteren Verlauf der Erklärung.
Als fachlich richtiger Humus gilt in der Bodenkunde der zersetzte organische Anteil im Boden. Der nicht-zersetzte organische Anteil wird Detrius genannt.
Humus und Detrius sind jeweils stark mit Bodenbakterien durchsetzt, weshalb es sich in beiden Fällen nicht um "tote" Substanz handelt. Eine genaue Unterscheidung ist jedoch nicht möglich, weil die Stufen des Umwandlungsprozesses fließend sind.
Die folgende Abbildung veranschaulicht die Entstehung von Humus. Den Grundstein zur Entstehung des Humus legen dabei das Klima und die Bewirtschaftung als äußere Faktoren.
Entstehung von Humus (Boden)
Das, was den Humus ausmacht, ist die Summe der Verbindungen von freigesetzter organischer Materie, die unter anderem durch Bodenorganismen chemisch umgewandelt wird.
Unterschieden werden können die Verbindungen anhand ihrer Abbaufähigkeit durch Mikroorganismen.
Schnell zersetzt werden zum Beispiel Proteine und niedermolekulare Kohlenhydrate, wohingegen Verbindungen wie Linien oder auch Cellulose mehr Zeit für die Zersetzung in Anspruch nehmen. Der Unterschied in der Dauer der Zersetzung sorgt dafür, dass einige Humusanteile nur wenige Wochen im Boden bleiben und andere dagegen teilweise sogar Jahrtausende im Boden vorhanden sind.
Vorphase der Zersetzung
Im ersten Schritt führen biochemische Reaktionen beispielsweise zum Abbau des Chlorophylls, was bei Blättern zu einer Verfärbung führt. Der Zellverband bleibt in dieser Vorphase noch intakt.
Der Zellverband ist eine Ansammlung von Zellen, die zum Beispiel in einem Gewebe miteinander verbunden sind.
Initialphase
In der Initialphase kommt es zur Oxidation und Hydrolyse. Dabei werden Komponenten, die wasserlöslich sind, ausgewaschen. Wasserlösliche Komponenten sind zum Beispiel Aminosäuren, organische Säuren oder auch Zucker.
Bei der Hydrolyse kommt es durch die Reaktion mit Wasser zur Spaltung einer chemischen Verbindung.
Bei der Oxidation handelt es sich um eine chemische Reaktion. Ein oxidierender Stoff gibt Elektronen ab, während ein anderer Stoff die Elektronen aufnimmt.
Die Anzahl der Mikroorganismen wird dabei größer, da sie in erster Linie von den dabei freigesetzten Stoffen leben.
Zerkleinerungsphase
Im Vorgang des Fressens und Ausscheidens vereinzelter Stoffe werden sie durch die Makrofauna modifiziert.
Diese modifizierten Stoffe werden dann durch Wenigborster wie Regenwürmer und Gliederfüßer wie Insekten oder Spinnentiere in den Boden eingearbeitet und somit für die Mesofauna zugänglich gemacht.
Die Makrofauna umfasst die am Boden lebenden Tiere im Größenbereich von 2 bis 22 mm, das heißt, sie sind für das menschliche Auge sichtbar. Die Mesofauna umfasst die am Boden lebenden Organismen im Größenbereich von 0,3 und 1 mm.
Ab- und Umbauphase
An dieser Stelle kommt es zu einer enzymatischen Spaltung und dabei kommt es zur Freisetzung anorganischer Komponenten wie CO₂, H₂O oder NH4+. Dieser Vorgang wird Mineralisierung genannt.
CO₂ ist die Summenformel für Kohlenstoffdioxid, H₂O ist Wasser und NH4+ steht für Ammonium.
Durch die genannten Phasen entsteht zunächst Nährhumus, im weiteren Stadium entsteht Dauerhumus.
Produkte der Humus-Bildung
Der Humus Boden setzt sich aus verschiedenen Arten von Humus zusammen, die sich teilweise gegenseitig bedingen und jeweils eine wichtige Rolle für den Boden übernehmen.
Nährhumus
Der Nährhumus besteht aus den Überresten der abgestorbenen Bodenorganismen und Stoffen, die im Boden schnell abgebaut werden.
Nährhumus ist die Voraussetzung für die biologische Aktivität des Bodens, da er den meisten Bodenorganismen als Nahrungsquelle dient. In zerkleinerter Form und gleichmäßig verteilt fördert er den Stoffumsatz durch die dadurch erzeugte Durchlüftung.
Pflanzlicher Nährhumus besteht aus Kohlenhydraten wie Zucker und Cellulose, aus stickstoffhaltigen Verbindungen und je nach Verholzungsgrad der Pflanzen auch aus Lignin.
Die in der organischen Substanz gebundenen Pflanzennährstoffe werden durch den Zellbau wieder in den Stoffkreislauf zurückgeführt, was dafür sorgt, dass sie so wieder für die Ernährung neuer Pflanzen verfügbar sind.
Der Nährhumus liefert außerdem die Bausteine, die für den Aufbau der Huminstoffe des Dauerhumus nötig sind.
Dauerhumus
Der Dauerhumus entsteht unter anderem durch Abbauprozesse des Nährhumus. Wie man dem Namen schon entnehmen kann, dauert es sehr lange, bis der Dauerhumus abgebaut ist.
Im Dauerhumus werden Nährstoffe und Wasser gebunden und anschließend wieder an die Pflanzen gegeben.
Dadurch, dass der Dauerhumus auch für die Bildung von Ton-Humus-Komplexen verantwortlich ist, stellt er ein wesentliches Bau- und Stabilisierungselement des gesamten Bodengefüges dar.
Der Dauerhumus sorgt zudem für die dunkle Farbe des Oberbodens, was zusätzlich die Erwärmung der Bodenoberfläche fördert.
Da der Dauerhumus den größten Teil der organischen Substanz darstellt, verfügt er auch über die Hauptmasse des Bodenstickstoffs. Durch die genannten Eigenschaften bestimmt der Dauerhumus zum größten Teil die Bodenfruchtbarkeit.
Eigenschaften von Humus (Boden)
- Am Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis kann die Humusqualität gemessen werden.
- Humusreiche Böden können aufgrund ihres Porenvolumens mehr Wasser speichern als andere.
- Nahrungsmittel der Mikroorganismen des humusreichen Bodens sind überwiegend Kohlenstoff und andere Elemente.
- Bei hohen Humusgehalten kann Kohlenstoff im Boden gebunden werden.
Abb. 2 - Humusboden
Humusformen
Ähnlich wie bei den Produkten des Humus gibt es auch unterschiedliche Formen des Humus, die unterschiedlich charakterisiert werden können.
Auflagehorizonte
Im herkömmlichen Modell hat ein naturbelassener Boden drei verschiedene Bodenhorizonte als Humusauflage.
Die drei verschiedenen Bodenhorizonte des herkömmlichen Modells sind:
- A = humoser Oberboden
- B = verwitterter Unterboden
- C = Untergrund mit Ausgangsgestein
Der Bodenhorizont ist ein abgrenzbarer Bereich in Boden, der anhand seiner Eigenschaften von den anderen Horizonten unterschieden werden kann.
In der gemäßigten Zone sind Auflagehorizonte meist nur einige Zentimeter mächtig.
Die gemäßigte Zone liegt zwischen den Subtropen und der kalten Zone. Temperaturen unter dem Gefrierpunkt im Winter und Temperaturen mit bis zu 30 Grad im Sommer sind charakteristisch für diese Zone. Laubwälder kommen in der gemäßigten Zone am häufigsten vor.
Mull
Ein charakteristisches Merkmal für den Mull ist ein leicht zersetzbares Material, wie beispielsweise Laub. Dadurch bildet sich nur eine geringmächtige Humusauflage, die außerdem sehr hohlraumreich ist. Der Mull ist aufgrund des leicht zersetzbaren Materials die nährstoffreichste Humusform und stellt daher die dienlichste Humusform für die Pflanzenernährung dar. Auch Bodentiere und Pilze sind häufig im Mull vorhanden.
"Geringmächtig" bedeutet in diesem Kontext schmal oder dünn
Moder
Bei dem Wort Moder denkst Du wahrscheinlich direkt an Schimmel. Der Boden schimmelt allerdings gar nicht wirklich, die Zersetzungsprozesse verlaufen hier nur sehr langsam und der Boden riecht erdig-modrig.
Die Moderschicht ist zwischen dem Mull und dem Rohhumus einzuordnen und ist vielseitig einzusetzen, da es sich dabei um eine Mischform handelt.
Rohhumus
Rohhumus besteht aus schwer zersetzbaren Vegetationsrückständen und ist somit die ungünstigste Humusform.
Zu einer weiteren mangelhaften Umsetzung der Pflanzenabfälle führt ein zu feuchtes und kühles Klima.
Das Streumaterial von Nadelbäumen wird wesentlich langsamer zersetzt als das feine organische Material. Das sorgt dafür, dass die verschiedenen Schichten deutlich voneinander abgegrenzt sind.
Felshumusboden
Auch hierbei lässt sich aus dem Namen ableiten, dass der Felshumusboden die Entstehung von Humus in Gesteinen und Bergwänden bezeichnet. Dabei vollzieht sich die Humifizierung von innen nach außen. Auf Felsen entsteht Felshumusboden und legt die Grundlage für alpine immergrüne Gewächse.
Der Felshumusboden besteht überwiegend aus Tonen und besitzt eine hohe Feuchtigkeit. Farblich bildet sich die Humusart eher gelblich bis hin zu hellen Brauntönen aus.
Humus Boden – Das Wichtigste auf einen Blick
- Humus Boden ist die Gesamtheit der abgestorbenen organischen Bodensubstanz.
- Humus Boden entsteht durch die nach dem Absterben organische Materie und sowohl spontan als auch enzymatisch durch Bodenorganismen.
- Ähnlich wie bei den Produkten des Humus gibt es auch unterschiedliche Formen des Humus, die unterschiedlich charakterisiert werden können.
- Es gibt Nährhumus und Dauerhumus.
- Humusformen sind Mull, Rohhumus, Moder und Felshumusboden.
- Der Bodenhorizont ist ein abgrenzbarer Bereich in Boden, der anhand seiner Eigenschaften von den anderen Horizonten unterschieden werden kann.
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