- Lexikon
- Geografie
- 3 Naturgeografische Grundlagen
- 3.5 Boden
- 3.5.2 Bodenbildung und Bodentypen
- Humifizierung und Mineralisierung bei der Bodenbildung
Ein wichtiger Vorgang der Bodenbildung ist die Aufbereitung von Humus. Der Humus, die abgestorbene organische Substanz im Boden, wird ständig durch zum Teil sehr komplizierte physikalische und chemische Prozesse ab- und umgebaut. Wichtige Stoffumwandlungsprozesse, die beim Ab- und Umbau organischer Substanz zu Boden eine wichtige Rolle spielen, sind die Humifizierung und die Mineralisierung.
Von besonderer Bedeutung für die Bodenfruchtbarkeit ist der Gehalt des Bodens an Huminstoffen. Der Prozess ihrer Bildung im Boden wird als Humifizierung bezeichnet.
Hierbei werden nach der mechanischen Zersetzung der organischen Ausgangssubstanz, z. B. durch Regenwürmer, auf und im Boden neue organische Stoffe gebildet:
Infolge biochemischer Prozesse werden die aus dem Zellverband freigesetzten Proteine, Kohlenhydrate, Zellulose, Lignine, Fette, Gerbstoffe usw. zu braun bis schwarz gefärbten hochmolekularen organischen Stoffen umgebildet. Bei der Humifizierung entsteht auch Kohlenstoffdioxid, das aus dem Boden in die Atmosphäre entweicht.
Das Ausmaß und die Ergebnisse der Humifizierung, an der teilweise auch Klein- und Kleinstlebewesen mitwirken, sind von den Bedingungen am jeweiligen Standort abhängig, u. a. vom Klima, von der Pflanzenbedeckung, vom ph-Wert, der Mineralzusammensetzung und vom Alter des Bodens. Deshalb gibt es im Humus auch unterschiedliche Huminstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften:
Fulvosäuren | Huminsäuren | Humine | |
Farbe | gelb–rotbraun | braun–schwarz | schwarz |
Löslichkeit in: | |||
- Wasser | leicht | schwer | unlöslich |
- Säure | löslich | unlöslich | unlöslich |
- Lauge | löslich | löslich | unlöslich |
Säurecharakter | stark | mittel | schwach |
Mobilität | stark | gut | schwach |
Fulvosäure entsteht vor allem bei der Humifizierung schwer zersetzlicher Nadelstreu. Sie ist wasserlöslich und kann sich mit den im Boden enthaltenen Eisen- und Aluminiumoxiden verbinden. Fulvosäure kommt als saurer und aggressiver Humusbestandteil vor allem in den Podsolböden des Norddeutschen Tieflands und des Alpenvorlands vor.
Huminsäuren entstehen bei der Humifizierung leicht zersetzlicher Streu. Sie sind in Wasser schwer löslich und bilden mit mehrwertigen Kationen schwer lösliche Verbindungen. Sie entstehen vorzugsweise bei der Verbraunung, d. h. bei der Entstehung der in Deutschland weitverbreiteten Braunerden und bei der Schwarzerdebildung.
Die Böden unterscheiden sich demzufolge auch hinsichtlich ihrer Huminstoffe beträchtlich.
Die Mineralisierung ist ein Humusabbauvorgang, bei dem die organische Substanz, die Huminstoffe, unter Freisetzung von Energie zu anorganischen Verbindungen abgebaut wird. An diesem Prozess sind Mikroorganismen beteiligt. Sie wirken als Mineralisierer, da sie einen Teil dieser anorganischen Verbindungen in ihrem Körper festlegen, speichern, und damit z. B. vor der Auswaschung in die unteren Bodenhorizonte bewahren.
Der andere Teil der anorganischen Verbindungen geht in den Nährstoffkreislauf ein und wird erneut von den Pflanzen als Nährstoff aufgenommen.
Umfang und Tempo der Mineralisierung werden durch die Standortbedingungen gesteuert. Wichtige Einflussfaktoren sind beispielsweise die Zusammensetzung der organischen Ausgangssubstanz, die Feuchte- und Wärmeverhältnisse und die Art der Durchlüftung des Bodens.
Die Mineralisierungsrate, d. h. die Menge der bei der Mineralisierung von organischer Substanz entstandenen Nährstoffe, ist für den Nährstoffhaushalt von Böden bedeutsam, wie die folgenden Beispiele zeigen:
Aus diesem Grunde kann auch beispielsweise in Mitteleuropa durch Kompostwirtschaft und Gründüngung der Humusgehalt von Böden und damit die Bodenfruchtbarkeit nicht ins Unendliche gesteigert werden. Die Wirkungen dieser Arten der Bodenverbesserung werden nämlich durch eine beschleunigt ablaufende Mineralisierung begrenzt.
Der Vorgang der Humifizierung
Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.
Ein Angebot von