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Research Collection
Doctoral Thesis
Über die Verteilung und den Chemismus der Humusstoffe in den
Profilen einiger schweizerischer Bodentypen
Author(s):
Schmuziger, André
Publication Date:
1935
Permanent Link:
https://doi.org/10.3929/ethz-a-000090584
Rights / License:
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lieber die Verteilung und den Chemismus
der Humussiolle in den Profilen
einiger schweizerischer Bodenlypen
Von der
Technischen Hochschule
Eidgenössischen
in Zürich
zur
Erlangung der
Würde eines Doktors der technischen Wissenschaften
genehmigte
PROMOTIONSARBEIT
vorgelegt
von
ANDRÉ SCHMUZIGER
Dipl. Ing. Agr.
aus
Aarau
G.Wiegner
Referent:
Herr Prof. Dr.
Korreferent:
Herr Prof. Dr. H. Pallmann
TURBENTHAL 1935
BUCHDRUCKEREI ROBERT FURRERS ERBEN
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INHALTSVERZEICHNIS
Vorwort
I.
II.
9
Einleitung und Problemstellung
34
Untersuchungsmethoden
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
Kalkgehalt
h)
34
34
Wasserstoffionen-Konzentration
Hydrolytische
35
Azidität
Relatives Imbibitionsvermögen
35
Kohlenstoffgehalt
35
Stickstoff
38
Aetherlösliche Extraktstoffe
38
Pentosane
39
i) „Cellulose"-(Crossfaser)Komplex
k) Lignin
1) Zersetzte (acetylbromid-unlösliche) Humussubstanz im Boden
III.
Verteilung und Zusammensetzung des
Bodentypen
40
43
45
Humus in schweizer¬
ischen
47
a) Eisen- und alpine Humuspodsole
48
ai) Profilbeschreibungen und Analysenresultate der Eisenpodsole
Profil Nr.
I:
Eisenpodsol Perdatsch
II:
Profil Nr
Eisenpodsol Acla
Profil Nr.
Ill:
Eisenpodsol Lej Marsh
Profil Nr.
IV:
Eisenpodsol Olympia-Schanze
...
...
.
Zusammenfassender Ueberblick
aa) Profilbeschreibungen
muspodsole
Profil Nr.
V:
Profil Nr.
VI
Profil Nr.
VII:
Profil Nr.
VIII:
:
und
Analysenresultate
50
50
52
54
56
58
der
alpinen
Hu¬
66
Alpines
Alpines
Alpines
Alpines
Humuspodsol St. Maria I
Humuspodsol St. Maria II
Humuspodsol Grimsel
Humuspodsol Plan Matun
Zusammenfassender Ueberblick
.
66
68
70
72
74
b) Insubrische Braunerde
Profilbeschreibungen
80
und
Analysenresultate
der Insubrischen
Braunerde
81
Profil Nr.
IX:
Insubrische Braunerde Cademario I
Profil Nr.
X:
Insubrische Braunerde Cademario-
Lisone
Profile Nr. XI u.XII
83
Insubrische Braunerde
:
I
u.
Montagnola
II
85
Zusammenfassender Ueberblick
88
c) Braunerde (braune Waldböden)
Profilbeschreibungen und Analysenresultate der Braunerden
Profil Nr.
XIII:
Profil Nr.
XIV:
Profil Nr.
XV:
Profil Nr.
XVI:
Braunerde Hermiswil
Braunerde
93
.
94
....
94
Beerbergholz
I
.
.
....
98
Braunerde Kleinweid
....
100
102
d) Rendzina (Humuskarbonatböden)
Profilbeschreibungen und Analysenresultate der Rendzinen
Profil Nr. XVII:
Rendzina Remigen
Profil Nr XVIII:
Rendzina
Profil Nr.
XIX:
Profil Nr.
XX:
Rendzina Gugel
Rendzina Sonnenrain
Bußberg
Zusammenfassender Ueberblick
Schluß-Zusammenfassung
96
Braunerde Sonnenrain
Zusammenfassender Ueberblick
IV.
81
108
.
110
110
112
114
.
.
.
116
118
121
VORWORT
Die vorliegende Arbeit wurde im Agrikulturchemischen Labo¬
ratorium
der Eidgenössischen Technischen Hochschule
in
Zürich
ausgeführt.
Herrn Prof. Dr. G. W i
e
g
n e r
möchte
ich
an
dieser Stelle
meinen Dank aussprechen für die gütige Aufnahme an seinem In¬
stitut, als ich der wirtschaftlichen Krise
1932
wegen,
stellenlos, im Jahre
Niederländisch-Indien in die Schweiz zurückkehren mußte.
Auch danke ich meinem verehrten Chef für das mir zur Verfügung
aus
gestellte Laboratorium und die mir
zur
Benützung
anvertrauten
diversen Apparaturen. Ganz besonderen Dank bin ich Herrn Prof.
Dr. H. P a 11 m a n n schuldig, unter dessen direkter
Leitung diese
Arbeit ausgeführt wurde. Herrn Prof. Dr. H. P
ich in erster Linie die geistige
Anregung
im Laboratorium wie draußen in der
die meisten der hier untersuchten
zu
a
11
m a n n
verdanke
dieser Arbeit; aber auch
Einsamkeit
unserer
Alpen,
wo
Bodenproben gesammelt wurden,
stand mir mein Ratgeber stets fördernd bei. Für alle seine Bemü¬
hungen
H. P
a
um
11
das
m a n n
Gelingen dieser Arbeit spreche ich Herrn Prof. Dr.
meinen aufrichtigen Dank aus.
Herrn Dozent Dr. W. Koch (Konservator der botanischen
Sammlung der E. T. H.) bin ich für seine gütige Hilfe beim. Bestim¬
men des Pflanzenmaterials zu Dank verpflichtet.
Ebenso Herrn Dr.
J. G e e r i n g (Assistent am Agrikulturchemischen
Laboratorium,
Abteilung: Prof. Dr. G. W
i
e g n e
r)
für seine
Ratschläge bei einigen
experimentellen Fragen.
Des weitern sei noch mein Dank der Schweizerischen Meteo¬
rologischen Zentralanstalt in Zürich, welches Institut mir in zuvor¬
kommender Weise
fügung stellte.
die
nötigen meteorologischen Daten
zur
Ver¬
Gerne
spreche ich noch
Commissie
van
B ehe
meinen
er van
früheren Vorgesetzten:
de JavaSuikerindustrie, ihrem Präsidenten: Mr. J. L
ten und meinen Chefs
(Holland)
recht
und
:
Directeur der Cultuurafdeeling
meines
Dank
b
o o
v.
e r
g, Pasoeroean
h. Proefstation
und Entgegenkommen
v.
Durch
die
-
bei
(Java),
getroffene Regelung wurde
z.
Z.
d. J. S. I. für
der Auflösung
Dienstverhältnisses bei der Java Suikerindustrie,
aus.
u y
Prof. Dr. V. J. Koningsberger in Ut¬
Dr. G. B
ihr großes Wohlwollen
De
h et Proefstation voor
zur
meinen
Förderung
dieser Arbeit viel beigetragen.
Ich
S
c
h
danke
m u z
i g
e
noch
r,
für
Forschungsergebnisse
meiner
ihre
aus
lieben
Hilfe bei
Lebensgefährtin, Frau Frieda
der
Uebersetzung wertvoller
der amerikanischen und
ratur.
Allen sei mein aufrichtiger Dank ausgesprochen.
Zürich, Juni 1935.
englischen Lite¬
I.
EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG
Die regionale Verbreitung der verschiedenen Bodenserien der
Schweiz ist besonders durch die Untersuchungen
n
er1),
H-
*) Q.
Pali
Wi
e
mann"),
g n e r :
H.
Neuere
Q
essner3),
H.
Bodenuntersuchungen
von
Q. Wieg-
Jenny4) und
in
der
Schweiz.
Schweiz. Landw. Monatshefte, 1927, Heft 8 ff., S. 1—30.
') H. Pa 11 m a n n : Der Boden, seine Entstehung und seine Eigen¬
schaften, mit bes. Berücks. Schweiz. Verhältn. «Schweizer Bauer», Verlag
Bern, 1932, S. 1—62.
H. Pallmann: Bodentypen der Schweiz. Mittg. a. d. Geb. d.
Lebensmitteluntersg. und Hyg., Bd. 24, 1933, S. 8—20.
H. Pallmann und P. H a f f t e r : Pflanzensoziologische und
Bodenkundl. Untersuchgg. im Oberengadin. Ber. d. Schweiz. Bot. Qes., Bd.
42, Heft 2, 1933, S. 357-^66.
H. Pallmann: Ueber Bodenbildung und Bodenserien in der
Schweiz. Zeitschr. «Die Ernährung d. Pflanze», Bd. 30, 1934, S. 225—234.
H. Pallmann mit H. Qessner: Neue Bodentypenkarte der
Schweiz. Verlag Kümmerli & Frey, Bern 1934. 1 : 1000 000.
H. Pallmann: Bodenkunde der Schweiz. Vorlesung an der
E. T. H.
3) H. Qessner und R. S i e g r i s t : Bodenbildung und Besiedlung
der Pflanzenges, auf den Aareterrassen. Mittg. d. Aarg. Naturf. Qes.
1925,
Heft 17, S. 85—141.
H. Qessner und R. S i e g r i s t : Ueber die Auen des Tessinflusses. Studie über die Zusammenhänge der
Bodenbildung und Sukz. d.
Pfl. ges., Schröter-Festschr. 1925. Veröff. d. Qeobot. Inst.
Rubel in Zürich,
S. 127—169.
H. Qessner: Der Boden des untersten Tessintales. Schweiz.
Landw. Monatsh. 1931, Heft 9, S. 231—253.
*) H. Jenny: Die alpinen Böden. Vegetationsentwicklung und Bo¬
denbildung. Denkschrift der Schweiz. Naturf. Qes. 1926, Bd. XIII, Abt. 2,
S. 297—340.
H. Jenny: Bemerkungen zur Bodentypenkarte der Schweiz.
Landw. Jahrb. d. Schweiz, 1928, S. 379—384.
H. Je n n y : Hochgebirgsböden. Handb. d. Bodenlehre (herausg. v.
E. Blanck), Bd. 3, 1930, S. 96—118.
9
J. G
i
e e r
n
g5)
in ihren
großen Zügen bekannt geworden. Diese
ge¬
netischen Bodenserien sind gekennzeichnet durch ihre verschiedenen
Ansprüche
an
das Muttergestein und das Klima wie auch durch ihre
Vegetation. Je nach dem Muttergestein und dem Qeneralklima ent¬
wickelt sich in einem bestimmten Gebiete parallel
der Boden
genetisch
vom
Initialstadium
zur
zusammengehörigen
Bodenbildungen
Klimax. Für
Vegetation
zur
die
verschiedenen
Vegetationsstadien sind bestimmte
stabilen
kennzeichnend;
erreichen
Reifezustand
Boden und Vegetation in der Klimax. Die Verbreitung dieser Boden¬
serien in der Schweiz ist in
mann
und H. G
e s s n e
r6)
großen Zügen erstmals
von
H. Pali-
in der Bodentypen- oder Bodenserien¬
karte der Schweiz verzeichnet worden. In dieser Darstellung sind
für die verschiedenen
die
für
bestimmte
großklimatischen schweizerischen Regionen
Muttergesteine charakteristischen Bodenserien
samt ihren kennzeichnenden Bodenklimaxes
Jedes Bodenprofil läßt im wesentlichen
angeführt.
zwei
charakteristische
Zonen erkennen. Die oberen Bodenhorizonte sind sowohl in ihrer
Morphologie wie auch in ihrem Chemismus weitgehend durch die
beherbergte Vegetation bedingt.
sog.
Diese Bodenschichten
biogenen7) Profilanteil. Vorwiegend
bilden
den
die humusärme¬
ren, tiefergelegenen Horizonte sind im Gegensatz dazu durch die
Eigenart des Muttergesteins beeinflußt. Die Bodenart (sandig, leh¬
mig, tonig) wie auch der Chemismus dieser unteren, in der Regel
schwächer verwitterten, daher noch
nahezu endodynamomorphen
Horizonte lassen deutlich den Einfluß des Muttergesteins erkennen.
Diese letzteren, vorwiegend durch das bodenbildende Gestein beein¬
flußten Horizonte werden als petrogener Profilanteil be¬
zeichnet. Die strenge Scheidung in petrogene und biogene Profil¬
abschnitte läßt sich allerdings nicht immer scharf durchführen- Be¬
sonders in mittleren Profiltiefen überschneiden sich die maßgeben¬
den Einflüsse des Muttergesteins
und der Vegetation
(z.T. auch
Bodentiere) auf Chemismus, physikalisches Verhalten und Morpho-
B) J. Q e e r i n g : Braunerdebildung auf
•) loc. cit. sub Anm. 2 auf S. 9.
') Siehe auch J. Braun-Blanquet:
tique, unité phytosociol., et le climax du sol.
et alpine, Montpellier. Comm. No. 25. 1934, S.
10
Molasse. Prom. Arb. 1935.
L'association végétale clima¬
Stat. Intern, d. Qeob. Médit,
720.
logie der Horizonte. Dennoch erwies sich die Aufteilung des Ge¬
samtprofils
in vorwiegend biogene und petrogene
Horizonte, gerade
bei der Betrachtung der einzelnen genetischen Serienglieder als
vor¬
teilhaft.
Innerhalb einer bestimmten, auf vergleichbaren Muttergesteinen
sich entwickelnden Bodenserie bleiben die qualitativen Eigenschaf¬
ten des
petrogenen Profilanteils bei den verschiedenen Sukzessions¬
gliedern weitgehend konstant. Sowohl in chemischer wie auch in
morphologischer Hinsicht stimmen diese vorwiegend petrogenen,
unteren Profilabschnitte
Horizonte.
Sie
miteinander überein. Anders die biogenen
empfindlicher auf alle Aenderungen
reagieren
Vegetation und Lokalklima, sie
passen
veränderten Standortsbedingungen
an
in
sich in rascher Weise den
und spiegeln dadurch beson¬
ders auffällig den Charakter des vorliegenden Bodens innerhalb der
Sukzessionsreihe wider.
Im Klimaxgebiet des Rhodoreto-Vaccinions 8) der subalpinen Stufe der
Urgesteinsalpen findet sich beispielsweise die Serie des Eisenpodsols: das
reife Eisenpodsol des typischen Arven-Lärchenwaldes bildet den Pedoklimax
dieser
Region. Je nach den Lichtungsverhältnissen des Waldes, der
Neigung des Standortes, den Durchweidungsverhältnissen
Eingriffen bilden sich um diesen Klimaxboden die verschie¬
denen, davon mehr oder weniger abweichenden Bodenglieder dieser Serie,
vom Rohboden bis zum Reifestadium. Allen diesen Bodengliedern ist ein
Exposition
und
und forstlichen
bestimmter petrogener Profilteil eigentümlich. Das
anstehenden
wandter
sauren
saure
Muttergestein der
Eruptiva oder das eingemengte Moränenmaterial
Qesteinszusammensetzung
gibt
diesen
petrogenen
Anteilen
ver¬
ihr
Gepräge. Die Bodenart dieser petrogenen Horizonte ist durchwegs sandiger
sehr schwach lehmig-sandiger Natur, die Umtauschkapazität dieser
wenig durchwitterten Horizonte ist sehr klein, das Wasserstoffion dominiert
bis
über 90 %> in der vorhandenen Austausch-Ionengarnitur der Mineral¬
erdeteilchen, die Wasserbindung ist zufolge des groben Dispersitätsgrades
gering (siehe H. P a 11 m a n n und A. W. Schmuziger8) 1935). Die
mit
wesentlichen Bodeneigenschaften dieser
vom
initialen Rohboden bis
zum
petrogenen Horizonte lassen sich
Klimaxboden konstatieren. Mit fortschrei¬
tender Bodenreife rückt der petrogene Profilanteil immer mehr zugunsten
der biogenen an Bedeutung in den Hintergrund: vorwiegend petrogene
Eigenschaften beim Rohboden; vorwiegend biogene Beeinflussung der Pro¬
file beim reifen Eisenpodsol.
8) H. P a 11 m a n n und P. H a f f t e r : loc. cit. S. 9.
•) H. P a 11 m a n n und A. W. Schmuziger: I. Untersuchungen
über die Humuseigenschaften in Podsolen (in Vorbereitung).
11
sich die petrogenen Profilabschnitte innerhalb einer
Zeichnen
bestimmten Bodenserie
durch mehr
bende Eigenschaften aus,
so
oder
weniger konstant blei¬
sind im Gegensatz dazu die biogenen
Horizonte rasche Indikatoren für alle kleinen und größeren Aendenmgen, die die
zession oder
Bodenbildung zufolge veränderter Vegetation (Suk¬
Regression)
und der übrigen Standortsfaktoren erleidet.
Der biogene Einfluß ist vorwiegend durch die chemische Eigen¬
art und die Mengen der im und auf dem
Bodenprofil angesammelten
organischen Substanzen bedingt. Dieser biogene Einfluß drückt
wohl dem Humusabbau, wie auch der
Morphologie10)
so¬
der angehäuf¬
organischen Reste (als Auflage oder mit der Mineralerde ver¬
mengt; schichtig-blätterige oder krümelig-ungeordnete Struktur;
ten
faserige, trockentorfige, pulverige, griesig-staubige oder schlammige
Beschaffenheit)
Stempel auf.
den
So unterscheiden sich in der oben angedeuteten Bodenserie des Eisendie verschiedenen Böden durch Quantität, Morphologie und die
podsols
chemische Eigenart der angesammelten Humusstoffe deutlich von den an¬
nähernd gleichbleibenden petrogenen Profilanteilen. Mit zunehmender Bo¬
denreife steigt die absolute Menge der Humusstoffe (sl.) im Profil, die
Ausbildung
muslagen
der
wird
den
Mineralhorizonten aufgelagerten, torfig-faserigen Hu¬
verschärft.
Mit
steigender
Humusanhäufung
steigt
das
Wasserhaltevermögen des Profils und die Versaurung der Bodenteilchen.
Gewisse organische Kolloidphasen beginnen aus den oberen Humushori¬
zonten
auszuwandern
und
in
größerer Profiltiefe
neue
kennzeichnende
humose Bodenschichten auszubilden. Die Verschiebung anorganischer kol¬
loider Aufbereitungsprodukte im Profil wird ebenfalls durch die Bildung
organischer Schutzkolloide intensiviert.
Zahlreiche anorganische Analysen ")12)13)
von
kennzeichnenden
Profilen schweizerischer Bodentypen orientieren über die quanti¬
tative Zusammensetzung der Mineralerdehorizonte und geben Auf¬
schluß über die herrschenden Verwitterungsvorgänge und die Ver¬
schiebung der aufbereiteten anorganischen Kolloidphasen.
in
10) L. Q. R o m e 11 und S. 0. H e i b e r g : Types of humus layer
the forests of North-Eastern United States. Ecology, Bd. 12, No. 3, 1931,
S. 567—608. Daselbst weitere Literatur.
") Siehe Literatur auf S.9, 10, 11.
") P. N i g g 1 i : Die chemische Gesteinsverwitterung in der Schweiz.
Schweiz. Mineral, u. Petrogr. Mittg., Bd. 5, 1926, Heft 2, S. 322—347.
") M. G s c h w i n d und P. N i g g 1 i : Untersuchungen über die Ge¬
Geotechn.
steinsverwitterung in der Schweiz. Beitr. z. Geol. d. Schweiz.
Serie, Liefg. 17, 1931, S. 1—132.
12
Systematische Untersuchungen über die Zusammensetzung und
die Verteilung des Humus im Bodenprofil fehlten bis heute noch. Die
Bedeutung der in und auf dem Bodenprofil verteilten organischen
Stoffe für den Wasserhaushalt, die pflanzliche Ernährung, die Be¬
schleunigung und Richtungsweisung der mineralischen Verwitte¬
rungsprozesse,
und nicht zuletzt für die Morphologie der Boden¬
profile, erfordert die Bearbeitung des Humusproblems.
Die vorliegende Arbeit bildet den Auftakt
zu
einer
größeren
Untersuchung über die Verteilung, die chemische Komplex-Zusam¬
mensetzung und die physikalisch-chemischen Eigenschaften (Kolloid¬
struktur) der organischen Stoffe
im Profil der wichtigsten schwei¬
zerischen Bodentypen. Mit der nachstehenden Abhandlung soll ein
erster Ueberblick über die Komplex-Zusammensetzung der organi¬
schen
Bodensubstanz
charakteristischer Bodenprofile
einiger
ge¬
geben werden. Die hier gegebenen Resultate werden durch bereits
in
Angriff
Humusuntersuchungen in kolloidchemischer
genommene
und biologischchemischer Richtung ausgebaut.
Welche Problemstellung lag dieser
Arbeit zugrunde?
Die Erörterung der speziellen Problemstellung erfordert zunächst
Begriffe.
eine Festlegung verschiedener
Als organische Bodensubstanz
mus
(Qesamthumus, Hu¬
sl.) bezeichnen wir die Gesamtheit der dem mineralischen
Boden beigemischten oder ihm auflagernden organischen Substan¬
zen.
Diese bestehen
schen Organismen,
aus
aus
eben abgestorbenen
deren
pflanzlichen und tieri¬
chemisch-physikalisch umgewandelten
Resten, sowie den zahllosen Mikroorganismen, die diese Umwand¬
lungen einleiten, beschleunigen oder vollziehen. Dieser Begriff: Qe¬
samthumus (organische Bodensubstanz sl. Humus sl.) umfaßt
also alle die gleitend ineinander übergehenden Umwandlungsstadien
(Abbau- und Synthesestadien)
vom
frisch gefallenen Blatt der Blatt¬
fallschicht des Bodenprofils (oder dem frischen
den
dunkeln
und
weitgehend
Tierkadaver) bis
physikalisch-chemisch
zu
veränderten
organischen Stoffen des Bodens. Diese gleitende Reihe organischer
Umwandlungsprodukte entbehrt jeden scharfen physikalischen und
chemischen Haltepunkt und führt also, chemisch formuliert,
frischen,
substanz
sich eben
(z. B.) bis
vom
zum
von
der
lebenden Organismus losgelösten Pflanzen¬
C02 oder dem
reinen
Kohlenstoff, der die
Humifizierung je nach den Reaktioasbedingungen beschließt.
13
Diese Definition des Gesamthumus, also der totalen organischen
Stoffe im Boden, legt ihr Hauptgewicht auf die Annahme einer ste¬
vom frischen pflanz¬
Endprodukt der Kohlen¬
tigen, also gleitenden Abbaureihe
lichen
säure
(oder tierischen) Material
oder dem Kohlenstoff.
bis
zum
Je nach den äußern
Reaktionsbedin¬
gungen, nach der Zusammensetzung der abbauenden und syntheti¬
sierenden Mikroorganismen finden sich in dieser großen Reaktions¬
kette der Humusbildung
Glieder, die mit großer und andere, die mit
gehemmter Reaktionsgeschwindigkeit ablaufen. So
organische
wird das initiale
Substrat der frischen Pflanzen- und Tierreste unter
vergleichbaren Verhältnissen rasch angegriffen und umgewandelt.
Zufolge der hydratisierten und noch vorwiegend lockeren
Biostruktur der frisch angefallenen organischen Substanz ist
diese reaktionsbereit und wird durch rein chemische oder
mikrobiell eingeleitete und vollzogene Prozesse umgewandelt. Diese
Reaktionen führen gegen stabilere, weniger hydratisierte und des¬
halb kondensierter gefügte Stoffe. Mit fortschreitenderUmWandlung der organischen Bodensubstanz wird die Reak¬
tionsgeschwindigkeit kleiner. Die steigende Konden¬
organischen Komplexe, ihre dichterwerdende Feinstruktur
bieten dafür die Erklärung. Es bilden sich beim Abbau stabile Rück¬
stands- und Syntheseprodukte, die nur noch langsam weiter gegen
sation der
die Endstadien der C02
(aerob) und
dieren. Unter klimatisch
günstigen
(anaerob)
ten¬
Verhältnissen bilden sich
aus
des Kohlenstoffs
den instabilen organischen Verbindungen des eben abgestorbenen
Pflanzen-
folge
ihres
Tierkörpers schließlich kondensierte und zu¬
hochmolekularen, komplizierten Aufbaues vorwiegend
oder
amorphe Kolloide steigender Stabilität. Die Kondensation der Koh¬
lenstoffverbindungen und deren Dehydratation führt
gefärbten Umwandlungsprodukten, welche
Humus im engeren Sinne des
von
zu
den dunkel¬
vielen Forschern als
Wortes, als echte Hu¬
musstoffe aufgefaßt werden. Sämtliche Bemühungen vieler For¬
scher, diesen «echten Humus» organisch-analytisch und kon¬
stitutionell auf eine definierte Formel zurückzuführen, sind bis heute
an
der Komplexität dieser Stoffe gescheitert
"). Wohl
ist durch die
14) Ueber echte Humusstoffe: siehe die Zusammenstellung von K.
Maiwald (Handb. d. Bodenlehre (herausg. b. E. Blanck), Bd. VII, 1931,
S. 161 ff.; daselbst gute Zusammenstellung einschlägiger Literatur).
14
mikrobielle Synthese die Möglichkeit der Bildung einheitlicher sta¬
biler Humusstoffe grundsätzlich nicht auszuschließen. Die Vielzahl
der
an
der Humusbildung beteiligten Organismen und die zahllosen
Zwischenreaktionen zwischen den proteinartigen Mikrobensubstan¬
zen
und den pflanzlichen Rückstandsprodukten
(Lignin, Gerbstoffe
machen aber auf noch lange Zeit einen diesbezüglichen Erfolg
etc.)
unwahrscheinlich. Die Vermengung der weitgehend umgewandelten
Humusstoffe mit den zahllosen Produkten weniger fortgeschrittener
Humifizierung kompliziert die eindeutige Erfassung des heute noch
problematischen, mit den
genau erfaßbaren
zur
Verfügung stehenden Methoden nicht
«echten Humus» noch mehr.
U.E. sind dieser stetig verlaufende Umwandlungsprozeß und
diese zunehmende Kondensation der organischen Kolloidkomplexe
die
Ursache, daß jedes «Herausgreifen» und Definieren der
sog.
«echten Humusstoffe» oder «des Humus im engeren Sinne des Wor¬
tes»
der stetig verlaufenden Reaktionskette willkürlich sein muß.
aus
Wo wird
vom
einzelnen Forscher zwischen der «unzersetzten» "),
wenig humifizierten organischen Bodensubstanz und den «echten
Humusstorfen» die Grenze gezogen? Diese naturgemäß immer eini¬
germaßen willkürlich bleibende Grenzziehung zwischen «echten» und
«unechten» organischen Bodenstoffen erfolgt mit Hilfe bestimmter
Lösungs- "). Dispergierungs-17) und Oxydatibnsmethoden1B). So
und Humifizierung siehe U. Sprin¬
Die org. Stoffe, besonders die echten Humuss+offe und ihre Zustandsformen im Boden. Bodenkdl. Forschungen. Bd. 3, 1932, No. 2, S. 42.
un¬
") Lösung durch Acetylbromid (echte, zersetzte Humusstoffe
löslich) P. Karrer und B. Bodding-Wiger; Helv. chim. acta, Bd.6,
1923, S.817.
U. Springer : Z.schr. Pfl. Dg. A., Bd. 11. Heft 6. 1928, S.346f.;
gleiche Z.schr. A.. Bd. 22, H. 3/4 und Bd. 23. Heft 1/2, 1931, S. 135—152.
") Disnergierung mit Alkali- und Ammonhvdroxvd (L. Qrandeau:
Ann. Stat. Agron. de l'Est. I. 224. 1878: Handb. f. Agrikult. ehem. Analysen,
Berlin, P. Parey, 1884.
S. Oden: Die Huminsäuren: Kolloidchem. Beihefte, Bd. 11, 1919,
S. 128 u. 132.
U. Springer: siehe oben Anm. 16.
Dispergierung mit Pyridin: M. Piettre, Chem. Zentralbl. 1923,
") Ueber die Begriffe: Zersetzung:
ger :
—
IV, 4. 10.
Siehe auch U. Springer: Z.schr. Pfl. Dg. A.. Bd. 11. S.325.
Dispergierung mit NaF oder NaXOO,: K. Simon, Z.schr. Pfl.
Dg. A, Bd. 18, 1930, S.323; Bd. 27, A. 1933, S. 129—143.
Siehe auch U. Springer, oben Anm. 16.
mit 6°/o H202: O. W. Robinson und I. O. Jones:
18) Oxydation
15
bezeichnet U.
Springer1") alle in Acetylbromid unlöslichen
ganischen Bodensubstanzen als
echte,
zersetzte
Humusstoffe.
or¬
Er
gründet diese Ansicht auf seine experimentellen Untersuchungen
über das Lösungsverhalten frischer, unzersetzter, pflanzli¬
cher Stoffe
bezw.
Nach der erstmals
typischer Humusstoffe in Acetylbromid.
von
P. Karrer und B.
vertretenen Ansicht werden durch
substanzen, wie auch die
aus
ihnen isolierten und schonend behan¬
delten Konstituenten: das Lignin, die
und Wachse vollständig
Bodding-Wigerso)
Acetylbromid frische Pflanzen¬
Cellulose, die Proteine, Fette
gelöst, während die torfige Moorsubstanz
größtenteils als Rückstand in diesem Lösungsmittel zurückbleibt.
U. Springer hat in Deutschland diese Methode durch wertvolle
Untersuchungen bekanntgemacht. Am Beispiel des Kasselerbrauns,
das U. Springer als Prototyp echter Humussubstanz betrachtet,
zeigte dieser Autor, daß dieses natürliche Braunkohlepräparat in
Acetylbromid vollkommen unlöslich ist. U. E. wurde durch die Ein¬
führung des Acetylbromids in die Humusforschung durch P. Kar¬
rer und vornehmlich durch U. Springer ein Fortschritt erzielt.
Dieses leider nicht sehr billige Lösungsmittel vermag gute Anhalts¬
punkte über das Fortschreiten der Humusumwandlung zu geben.
Das Lösungsverhalten der organischen Bodensubstanz in Acetyl¬
bromid kann heute als gutes Kennzeichen für deren Reifegrad be¬
trachtet werden
(Zersetzungsgrad
nach U.
Springer). Aber auch
diesem Mittel werden gerade durch die zahllosen stetigen Ueber-
gänge
der
seiner
Bedeutung natürliche Schranken gesetzt. Viele Autoren be¬
nützen
die
beim
Humusabbau
auftretenden Zwischenprodukte
Peptisierbarkeit51)
rungsprodukte für die Ausscheidung der
verschiedener
sog.
in
Humifizie-
«echten Humusstoffe».
Alle Komplexe der organischen Bodensubstanz, welche mit AlkaliJourn. Agric Sc, Bd. 15, 1925. S. 26 f.
W. O. Robinson: Journ. Agric. Res., Bd. 34, 1927, S. 339—356.
W. McLean: Journ. Agric. Sc, Bd. 21, 1931, S. 251—261 und S.
595—611.
") U. Springer: Die Bestimmung der org., insbes. der humifizierten Substanz in Böden. Z.schr. Pfl. Dg. A, Bd. 11, Heft 6, 1928, S.346f.;
gleiche Z.schr. Neuere Meth. z. Untersg. d. org. Subst. im Boden und ihre
Anwendung auf Bodentypen und Humusformen.
A. Bd. 22, Heft 3/4, 1931, S. 135—152.
A. Bd. 23, Heft 1/2, 1932, S. 1—40.
20) loc cit. Anm. 16, S. 15.
21) loc. cit. sub. Anm. 17, S. 15.
16
oder
laugen, Ammonhydroxyd
werden, werden summarisch
Pyridin peptisiert,
zur
d.
«gelöst»
h.
Gruppe der echten Humusstoffe
gezählt. Die Dispergierung durch alkalische Lösungen ist
u.
E. eine
jener Komplexreaktionen, die weniger durch die stoffliche Zusam¬
mensetzung des peptisierten Körpers, als durch dessen p h y s i k a
-
lischenZustand verursacht wird. Die meisten kolloiden Stoffe
negativer Aufladung werden durch das OH-Ion der verwendeten
Peptisationsmittel extrem aufgeladen und derart als feinste Zerteilung stabilisiert. Diese Pepto-Stabilisierung ist umso ausgeprägter,
je feindisperser der
dispers)
zu
dispergierende Stoff (innen- oder außen¬
und je ausgeprägter
dessen Kolloidsäurenatur
ist. Diese
Alkalipeptisierung kennzeichnet sowohl die meisten kolloiden Säure¬
farbstoffe, die kolloide Kieselsäure, den Ton und die mannigfachsten
Verbindungen und Komplexe der Humusprodukte. Mit solchen Kom¬
plexreaktionen werden ohne Rücksicht auf die stoffliche Eigenart
peptisierenden Körpers die verschiedenartigsten Stoffe er¬
faßt, vorausgesetzt, daß sie zufolge ihres Dispersitätsgrades und
des
zu
ihrer kolloidelektrischen negativen Ladung eine bestimmte Affini¬
tät
zum
OH-Ion besitzen.
Sowohl die Alkalidispergierung wie auch die schonendere Peptisation mit Na-Fluorid oder
Na-OxalatM) sind nicht imstande, Hu¬
muskörper bestimmter, definiert-chemischer Zusammensetzung aus
dem organischen Stoffgemisch des Gesamthumus zu isolieren.
Eigene Untersuchungen erweisen, daß selbst
dem Blattfallmate¬
aus
rial der Ao-Schicht immer größere Mengen dunkelfärbender Ver¬
bindungen durch die Alkalibehandlung gelöst werden, die durch ihre
Säurenatur eine besonders ausgeprägte Affinität
sitzen
n e r
zum
OH-Ion be¬
(Gerbsäuren, Eiweiß; Ligninderivate) (siehe R. A. G o
"). Diese Methoden erfassen
sionsmittel
negativ
geladenen
r
t
-
die meisten in wässrigem Disper¬
Mikronen.
durch
Die
alkalische
Lösungen aufdispergierten dunkeln Humusstoffe (summarisch oft als
Humussäuren
bezeichnet) verteilen
Untersuchungen
auf
die
ganze
sich
Syntheseprozesses. Die als matière noire
neten
nach
unseren
Reaktionskette
des
bisherigen
Abbau-
und
(Grandeau) bezeich¬
alkalipeptisierbaren Stoffe stellen keine chemisch scharf de-
") K. S i m o n, loc. cit. Anm. 17, S. 15.
w) R. A. Qortner: The organic matter of the soil. Soil Sc, B. 2,
1916, S. 395
u.
539 fi.
17
finierten Humusstoffe dar, sondern sind eine bunte Mischung
ver¬
schiedenster Verbindungen, denen sich nebst frischen Pflanzenkon¬
stituenten
auch
hochgradig umgewandelte, also humifizierte und
säureartige Substanzen beigesellen. Mit zunehmender Humifizierung
der organischen Bodenstoffe reichern sich die alkalipeptisierbaren
und NaF-extrahierbaren
Komplexe an. Als Maß des'Humifizierungsgrades leisten die Verfahren nützliche Dienste.
Diese alkalidispergierbaren Humusstoffe sind aber
E. für das
u.
chemisch-physikalische Verhalten der organischen Bodensubstanz
von
an
Bedeutung. Als innendisperse, leicht peptisierbare und
polaren Radikalen angereicherte Mikronen sind sie für die
Basenadsorption, also für den Nährstoffhaushalt des Bodens
und die Wasserbindung wichtig. Die polaren Gruppen dieser
Stoffe ermöglichen die Alkalidispergierung und bilden die Adsorp¬
tionsstellen,
an
denen sich die austauschbaren Ionen
ionen und basische
Kationen) festlegen
und
gegen
(Wasserstoff¬
die Ionen der
Wurzelgele umgetauscht werden.
Durch S. A. W
stoffe,
die
er
a
k
s m a n
**)
wird der Begriff der echten Humus¬
«Soil organicmatter» oder «Soil humus»
nennt, sowohl erweitert wie auch präzisiert. Die Erweiterung des
Humusbegriffes ist die Folge der
von
W
a
k
s m a n
besonders be¬
tonten, mikrobiellen Humus-Synthese, die Präzisierung ermöglicht
dieser Autor durch die eingehende chemische Komplexanalyse der
Humifizierungsprodukte. Eine der letzten Begriffsbestimmungen ist:
«Soil organic matter
or
«Soil humus»
amorphous organic compounds formed
a
mixture of dark colored
in the
soil
as
a
result of
decomposition of organic matter of plants and animal origin by mi¬
croorganisms, under aerobic
largely of substances which
(largely lignins
the process
or
are
anaerobic conditions;
it
consists
resistant to further decomposition
lignin-complexes), of substances in
of decomposition (hemicelluloses, some cellulose and
substances resulting from decomposition (organic acids,
proteins), of
bases etc.), and
and
modified
of microbial synthesized substances
(largely organic
nitrogenous complexes and hemicelluloses). The nature of the
or-
21) S. A. W a k s m a n : Chemie, nature of soil org. matter. Methods
of analysis and the role of microorganisms in its formations and decom¬
position. Verh. d. II. Komm. Intern. Bod. kdl. Qes. Budapest, 1929, Teil A,
S. 172—197.
18
the
ganic matter in various soils will be different depending on
which
decompo¬
under
nature of the original materials, conditions
sition is
taking place and microorganisms active in the decomposi¬
tion processes.»
Im Gegensatz
U. S
zu
p r i n g e r,
Reaktionsverhalten
Acetylbromidunlöslichkeit, abstellt,
ein bestimmtes
auf
deren
der seine Begriffsbildung auf
der echten Humusstoffe, nämlich
oder
den
Autoren,
welche durch die Alkalilöslichkeit die echten Humusstoffe erkennen
wollen, umschreibt Waksman den Humus sowohl in morpholo¬
gischer Hinsicht (dunkle Farbe) wie auch durch dessen chemische
Komplexzusammensetzung.
Während U. S p
r
i
n
g
e r
die Frage nach der
chemischen Zu¬
sammensetzung der von ihm als Humus betrachteten organischen
Stoffe offenläßt, gibt Waksman bereits eine Antwort darauf. Nach
Waksman ist der «Soil Humus» ein im wesentlichen gegen wei¬
tere
«decomposition» widerstandsfähiges Gemenge
aus
vorwiegend
und mikrobiellem Eiweiß.
ligninartigen Abbauprodukten
All die verschiedenen Humusdefinitionen, die auf Grund be¬
stimmter
Reaktionsverhalten formuliert werden, zeigen ihre
natur¬
der
bedingte Schwäche. Sowohl bei der Peptisierung wie auch nach
Methode U.Springers werden ziemlich unscharfe Gruppenreak¬
tionen als begriffsbestimmend angenommen. Ueber den Chemismus
der fraglichen Humusstoffe wird dabei keine Aussage
gemacht. Es
werden alle jene Substanzen unter die Bezeichnung «echte Humus¬
stoffe» vereinigt, die einheitlich in einem chemischen Lösungs- oder
Dispergierungsmittel reagieren. Bei beiden erwähnten Methoden, so¬
wohl der Peptisierung wie auch dem Springer sehen Acetylbromidverfahren, ist der physikalische Zustand der damit erfaßten
Stoffe wohl maßgebender für die Reaktion als deren Chemismus.
Die Definition von Waksman legt auf das Verhalten der organi¬
schen
Bodensubstanzen
gegenüber
bestimmten
Lösungsmitteln
weniger Wert als auf die typisch erachtete, experimentell
suchen über den Humusabbau
ermittelte, chemische
aus
Ver¬
Zusammen¬
setzung der Humifizierungsprodukte.
In neuerer Zeit
von
war
es
anderen Gesichtspunkten
wohl K. M
aus
a
i
w a
1d
"),
der wiederum
die vorwiegend komplexchemische
*5) K. Maiwald: Organische Bestandteile des Bodens. Handb. der
Bodenlehre (herausg. von E. Blanck), Bd. 7, 1931, S. 113—204.
19
Humusdefinition Waksmans, ohne Verkennung ihrer übrigen Vor¬
teile, kritisierte. K.Maiwald scheidet bekanntlich die gesamten
organischen Stoffe des Bodens in drei Gruppen, die
aus
didaktischen
Gründen zunächst sehr annehmbar erscheinen, aber der experimen¬
tellen Bestimmung noch
große Schwierigkeiten bieten. Nach K.
Maiwald (loc. cit. Bd. VII, S. 118) lassen sich die unübersehbar
mannigfaltigen
organischen
Stoffe
des
Bodens
nach
folgendem
Schema aufteilen:
°rgÄhoedeS„t0,,e
==
AuÄÄfe + (Humusbegleiter-f- „„£&*)
Unter den Begriff «organische Ausgangsstoffe» werden dabei die ver¬
schiedenen, im frischen z.B. pflanzlichen Organismus vorhandenen, orga¬
nischen Bausteine zusammengefaßt.
Hierunter werden also
Cellulose,
die
die pflanzlichen Hemicellulosen, Eiweiße, Lignine, Wachse und Fette etc.
vereinigt, die ihrer chemischen Natur nach meist gut definiert und die in
der Pflanze farblos oder hell gefärbt sind. Die Humusbegleitstoffe, bereits
den organischen Bodenbestandteilen «im engeren Sinne» gezählte Ver¬
zu
bindungen, sind bei der Umwandlung der erwähnten Ausgangsstoffe als
Abbauprodukte aufgetreten. Ihre chemische Natur ist ebenfalls größtenteils
aufgeklärt. Darunter sammeln sich die verschiedenen, besonders durch die
organisch-analytischen Forschungen des amerikanischen Bureau of soils
entdeckten Alkohole, Aldehyde, Säuren und organischen Basen (Literatur,
siehe K. M a i w a 1 d, loc. cit., S. 159). M a i w a 1 d gibt auf S. 160 der er¬
wähnten Arbeit
nischen
begleitstoffe
mus
In
extract»
tabellarische
der
Zusammenstellung der meist amerika¬
amerikanischen
dem Sammelnamen:
unter
Stoffe bereits
aber
eine
Befunde.
Literatur
werden
diese
Humus¬
«nonhumus constituents of the hu¬
zusammengefaßt, durch den angedeutet werden soll, daß diese
den organischen Bodensubstanzen s. s. beigezählt werden,
noch nicht als
echte, definitive Humusstoffe gelten. Die dritte,
ihrem Sinn nach wesentlichste Gruppe ist die der «echten Humusstoffe».
Sie
sind
in
M
i w a 1 d'scher Formulierung «vorläufig
noch
als wenig
organische Substanzen ungewisser Herkunft anzusprechen
a
genau bekannte
und können definiert werden als eine Gruppe: dunkel gefärbter, amorpher
Naturstoffe, die
im Boden
vereinigten Einfluß
aus
pflanzlicher und tierischer Masse
unter dem
chemischen und biologischen Umsetzungen erzeugt
werden und einen charakteristischen Bodenbestandteil darstellen», (loc. cit.,
von
Bd. VII, S. 118.)
Die
von
W
a
k
s m a n
charakterisierten Humusstorfe, die sowohl
durch ihre dunkle Farbe wie auch deren erhöhten Lignin- und Pro¬
teingehalt gekennzeichnet sind, enthalten als wesentlichen Bestand¬
teil noch Lignin als ursprünglichen Baustein des pflanzlichen Orga20
nismus, das nach M
oder
gangsstoff»
a
i
w a
als organischer «Aus¬
1 d's Auffassung
höchstens
als
Humusbegleitstoff
angesprochen
135).
werden darf (loc. cit. S.
Ueber die Bedeutung der dunkeln Farbe für die Kennzeichnung
echter Humusstoffe kann
wenn
zwingenden Grund besitze,
Humusstoffen
der erst
einen
E.Biilmann28)
man
darauf aufmerksam
er
macht, daß
um
nur
bis
man
beipflichten,
heute keinen
problematischen, echten
den noch
ungefärbten Kern
abzusprechen,
sekundär durch Begleitstoffe, wahrscheinlich hoher Dis¬
persität, dunkel durchfärbt sein könnte.
S.A.Waksman weist mit besonderem Nachdruck auf die bei
der
und
Humifizierung meist stattfindende Ligninanreicherung
vorwiegend
gleichzeitige mikrobielle Neubildung,
teinartiger
Substanzen.
Unter
dem Einfluß
pro¬
des Klimas
(Feuchtigkeit, Wärme) und der Mikroorganismen erleiden die auf
dem Boden abgelagerten Pflanzenreste oder die dem Profil bereits
eingemischten ersten Umwandlungsprodukte physikalische und che¬
mische Veränderungen.
Meist biokatalytisch beschleunigte Oxydations-, Reduktions- und
Hydrolysenprozesse beginnen nebst einer großen Reihe
anderer Reaktionen das frische pflanzliche Material anzugreifen. Die
organischen Bausteine des abgestorbenen pflanzlichen Organismus
werden
sprengt
zum
aus
und
ihrer biostrukturellen Zusammenlagerung der Zelle ge¬
machen
als
stabile Verbindungen
mannigfache, erst
geringen Teil aufgeklärte Umwandlungen durch. Die rein che¬
mischen und physikalischen Reaktionen werden durch mikrobielle
Einwirkungen überlagert. Die hydratisierten Verbindungen erliegen
dabei zuerst der chemischen Umsetzung. Die
und Hemicellulosen (besonders rasch die
hydrophilen Cellulosen
Hexosane) werden bei
der
mikrobiellen Tätigkeit angegriffen. Auf Kosten dieser hydratisierbaren und dadurch lockerungsfähigen, leicht
hydrolytischer Spaltung
unterliegenden Molekeln decken die Mikroorganismen größtenteils
ihren Kohlenstoffbedarf und bauen
aus
dem aufgenommenen C und
dem N der Luft oder umgewandelter Proteine ihr arteigenes
Körper¬
eiweiß auf. Die Fette und Wachse werden ihrer hydrophoben Natur
M) E. Biilmann: Diskussionsbeitrag. Verh.
Bod. kdl. Ges., Budapest 1929, Teil B, S. 22 u. 23.
d.
II.
Komm.
Intern.
21
entsprechend
und gehen
z.
nur
von
spezialisierten Mikroorganismen
abgebaut
T. in genuiner Form in die Komplexe der stark humi-
fizierten Humusstoffe ein. Die Fette, Wachse und Harze gehören
zu
den gegen den Abbau beständigeren organischen Stoffen. Die Pro¬
teine werden je nach ihrer chemischen Natur, ihrer Kondensation
z.
T. hydrolysiert, mit andern reaktionsfähigen Verbindungen, wie
den
Gerbstoffen, als stabile Komplexe festgelegt, oder aber
in mi-
krobielle Proteine umgewandelt.
Der Abbau der Proteine wird im Boden durch deren mikrobielle
Neusynthese kompensiert. Dieser Umstand erschwert die
ex¬
perimentelle Verfolgung dieser Prozesse. Die Proteine reichern sich
im Verlaufe des Humusabbaues absolut
an.
Am resistentesten gegen jeden Eingriff der vielfältigen Abbau¬
reaktionen ist das vorwiegend aromatische Lignin
im
"). Dieses umhüllt
pflanzlichen Organismus mycelartig die Bauelemente der Cel¬
lulose und der inkrustierenden
lockeres,
wenn
den einzelnen
auch ungemein
Hernicellulosen. Dort wird
es
als
komplexes Makromolekel zwischen
Cellulosemizellpaketen in fädiger Struktur eingelagert.
In der pflanzlichen Zelle ist
es
gerade zufolge dieser faserigen Fein¬
struktur ziemlich reaktionsbereit und chemischen Einflüssen gegen¬
über labil. Diese Reaktionsbereitschaft verdankt das im
Organismus
noch relativ lockere Ligninmolekel seiner großen, den chemischen
Angriffen ausgesetzten Oberfläche. Beim Abbau der abgestorbenen
Pflanzenreste wird durch mikrobiellen Angriff oder durch biokata-
lytisch beschleunigte Hydrolyse die Cellulose samt den Hernicellu¬
(besonders rasch die sechsgliederigen Kohlenstoffverbindun¬
der Hexosane) abgebaut. Aus dem verzweigten, mycelartigen
losen
gen
Ligningespinst, das sowohl die Inkrusten (Pektine und Hernicellulo¬
sen)
wie auch die Kristallite der Cellulose
umhüllt, werden die ehe¬
dem überdeckten Stoffe weggelöst. Das im lebenden
Organismus
gesperrte Lignin verliert beim Herauslösen der Inkrusten den
chanischen und dadurch dispergierenden Halt und fällt
me¬
zusammen.
Die mycelförmigen Ligninketten vernähen und das ganze Lignin-
mikron wird kondensiert. Es ist möglich, daß bei dieser Konden¬
sation noch eine
Reihe mikrobiell verwertbarer Seitenketten abge-
") K. Freudenberg: Tannin, Cellulose, Lignin. Berlin, Verlag Jul.
Springer 1933, S. 114—146.
22
sprengt werden und daß
allein
durch die
dadurch das kondensierte
den Verlust abbaubarer Ketten
bau resistenten
Lignin nicht
dichtergewordene Struktur, sondern auch durch
zu
einem gegen jeden weiteren Ab¬
organischen Komplexe wird.
Die angetönten Gesetzmäßigkeiten im Abbau der pflanzlichen
Substanz
aus
(unter Mitwirkung
den Arbeiten
von
S. A. W
der
a
k
Mikroorganismen) sind besonders
s m a
n23'31),
und seiner Mitarbeiter
hervorgegangen. Modellversuche, Humifizierungstudien mit Laub¬
streu, Stroh oder Torf lagen größtenteils ihren Untersuchungen
grunde. Aus
den
Arbeiten
von
zow*°), Tad.Wasowicz")
zu¬
L^Smolik38-39), N.P.Reme-
und anderer weniger Autoren sind
2S) S. A. W a k s m a n u. F. G. T e n n e y : Compos, of natural org. ma¬
terials and their decomposition in the soil. I. Methods of quantit. analysis
of plant materials. II. Influence of age of plant upon the rapidity and nature
of its decomp.-rye plants. Soil Sc. Bd. 24, 1927, S. 275—283, S. 317—334.
29) S. A. W a k s m a n, F. Q. Te n n e y u. K. R. S t e v e n s : The role
of microorg. in the transf. of org. matter in forest soils. Ecology, Bd. 9,
1928, S. 126—144.
30) S. A. W a k s m a n und K. R. Stevens: Contribut. to the Che¬
mie, compos, of peat. I. Chemie, nature of org. complexes in peat and me¬
thod of analysis. II. Chemie, compos, of various peat profiles. Soil Sc. Bd.
26, 1928, S. 113—137, 239—252.
31) S. A. W a k s m a n : Chemie nature of soil org. matter. Methods of
analysis, and the role of microorg. in its format, and decompos. Verh. II.
Komm. Int. Bodenk. Qes., Budapest 1929, Teil A, S. 172—197.
32) S. A. W a k s m a n u. K. R. Stevens: A system of proximate
chemic. analysis of plant material. Journ. Indus. Eng. Chem. Anal. Ed. 2, 1930,
S. 167.
33) S. A. W a k s m a n u. K. R. Stevens: A critical study of the
methods for determin. the nature and abundance of soil org. matter. Soil
Sc, Bd. 30, 1930, S. 97—116.
3i) S. A. W a k s m a n u. R. A. D i e h m : On the decompos. of hemizell. by microorg. Soil Sc, Bd. 32, 1930, S. 73—140.
35) S. A. W a k s m a n u. H. W. R e u s z e r : On the origin of the
uronic acids in the humus of soil, peat and composts. Soil Sc, Bd. 33, 1932,
S. 135—151.
36) S. A. W a k s m a n u. K. R. N. Iyer: Contrib. to our knowl. of
the chemic. nature and origin of humus. I. On the synthesis of the «humus
nucleus. Soil Sc, Bd., 34, 1932, S. 43—79.
") S. A. W a k s m a n u. E. R. P u r v i n : The influence of moisture
upon the rapidity of decomposition of lowmoor peat. Soil Sc, Bd. 34, 1932,
S. 323—336.
38) L. S m o 1 i k : Contribution to the chemic Composit. of the organic
matter in the Forest Soils. Vestnik, Bd. 9, 1933, No. 5, S. 304—308.
39) L. S m o 1 i k : Contrib. to the question of the origin of humus from
alfa-alfa. Vestnik 1934, S. 14—17.
40) N. P. R e m e z o w : On the qualitativ composition of the organ,
subst. of the USSR. (engl. Resume). Pedology. No. 5, 1933, S. 383—394.
") Tadeusz Wasowicz: Researches on mountain soil. Prace Rolniczo-Lesne, No. 7, Krakow 1933, S. 1—46 (engl Zusammenfg.).
23
diese
von
Gesetzmäßigkeiten ebenfalls abzuleiten. Mit Ausnahme eines
m o 1 i k38) untersuchten ganzen Podsolprofils (A0 bis BC)
L. S
gelangten in der Regel
die obersten Erdschichten
nur
zur
organi¬
schen Analyse.
Schematisch kann
das Verhalten der wichtigsten pflanz¬
man
lichen Bausteine während des Abbaues durch die folgende Darstel¬
lung verdeutlichen. (Siehe S. 25.)
Zwei Hauptvorgänge liefern demnach im wesentlichen die gegen
den Abbau
stoffe
gen
stabilen, meist dunkelgefärbten und amorphen Hutnus-
(s. s.)
mit inkonstantem Chemismus:
I. Durch mikrobielle Synthese werden die Hauptmen¬
der stickstoffhaltigen Humuskonstituenten gebildet.
II. Als Abbaurückstände reichern sich die vorwiegend
stickstoffarmen oder N-freien, hauptsächlich aromatischen Humus¬
komplexe größter Stabilität
Als
inniges
an.
Gemenge
inkonstanter
Stöchio-
metrie bilden diese stabilen
Komplexe die ideal¬
amorphen Eugele der stabilen Humusstoffe.
Durch die Einlagerung mikrobiell synthetisierter polarer Stick¬
stoffverbindungen in oder zwischen die kondensierten Ultramikronen
vorwiegend aromatischen Charakters (ligninartiger Chemismus)
entstehen
sperrige Mizellen
mit
großer Oberflächenentwicklung.
Diese innendispersen Komplexteilchen können also ziemlich lockere
Sekundär-Aggregate
an
und für sich kondensierter, dichter und daher
stabiler Mononen sein. Diese
aktive Natur
der
Auffassung erklärt die lockere, kolloid¬
Humusstoffe, deren leichte Peptisierbarkeit in
Laugen und ihr ausgeprägtes Vermögen
zur
polaren Adsorption.
Diese mit adsorptionsfähigen Valenzstellen durchsetzten Gele
ver¬
mögen je Gewichtseinheit ebenso viele Aequivalente Kationen
binden wie
die
beinahe maximaldispersen Eugele
der
zu
Permutite.
Die Innendispersität ist hoch; der mittlere statistische Abstand der
austauschbaren Ionen bezw. der adsorptionsfähigen Valenzstellen
an
der zugänglichen Geloberfläche beträgt nach Ueberschlagsrechnungen im
großen Mittel
nur
3—10 Angström
(H. P
a
11
m a n
n). Es
ist
daher wahrscheinlich, daß die kondensierten Lignin Mononen, wel¬
che das Humusteilchen
24
aufbauen, ihre
an
frischen Präparaten
ge-
und
.gro
tlak
-
ezlaS .lsöl
nered
neruäS
rekcuZ
HÖH
-
-
-
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g
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H
g
n
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l
l
e
t
s
r
a
D
ehcsitamehcS
I
|
und
nenietsuaB nehcsinagro netsgithciw
messenen
Teilchendurchmesser
von
ca.
20
Angström**)
nur
un¬
wesentlich änderten und durch die Kondensation eher kleiner als
größer geworden sind. Zwischen den kompakten Ligninmononen sind
die mikrobiellen Proteine eingesprengt und bilden das Sperrwerk,
das das ganzeHumuspolyon locker, eupermutoid, d.h. ziem¬
lich allseitig für eintauschende Ionen zugänglich macht.
Polyonen werden
An diesen gemengten und chemisch variablen
die verschiedenen Kationen adsorptiv festgehalten. Es reichern sich
hier je nach der Bodenart und dem Bodentyp die verschiedenen
der Pflanzenernährung dienenden Ionen
an
oder
haben sich die
es
eintauschaktiven Wasserstoffionen der Adsorptionsstellen bemäch¬
tigt.
Diese Humusteilchen enthalten
festgehaltenen H'-Ionen
in
den Großteil
der
austauschbarer Bindung.
adsorptiv
Diese
lassen
sich durch Metallkationen ersetzen und geben dadurch dem ganzen
Humuskomplex die Funktion einer kolloiden, polybasischen Säure.
Diese adsorbierten Ionenschalen sind die Ursache der elektrischen
Ladung der Humusteilchen. In die Ionenbelegungen greifen
die verschiedenen Peptisationsmittel ein, um bei höchstmöglicher
Aufladung das Humusteilchen
An diesen
zerteilen.
zu
dispergieren,
also kolloid
es
elektrostatisch wirksamen Valenzstellen
zu
der
Humusteilchen binden sich die verschiedenen, entgegengesetzt ge¬
anorganischen Ultramikronen, welche
gleichzeitig im Bodenwasser dispergiert sind. Durch diese Koppe¬
lung bilden sich die für die pflanzliche Ernährung wichtigen «ad¬
ladenen
organischen
oder
sorbierenden Komplexe des Bodens», die besonders
Forschern43) ") studiert wurden.
Inkonstante
von
russischen
Stöchiometrie
und
große Umtauschkapazität sind die Kennzeichen dieser Sesquioxyd-
(Si02)-Humuskomplexe.
Die
und
von
S. A. Waksman
*5),
L. S
m o
1 i
k45)
u. a.
vertretenen
experimentell begründeten Anschauungen über den Humusab¬
bau haben
*')
Aus
sich besonders deutlich beim einfachen Modellversuch
Spreitungsversuchen
von
E.
Braun gemessener Wert. Cel-
lulosechemie, Bd. 12, 1931, S. 263.
ta) A. Th. T i i u 1 i n : Gesichtspunkte über die Zusammensetzung des
adsorbierenden Komplexes. Vers ergebn. landw. Vers. anst. Perm., Bd. I,
1927, S. 1.
") A. N. S o k o 1 w s k i : Einige Eigenschaften der Bodenkolloide. Ann.
landw. Akad. Petroskoje (Moskau), 1—4, 1919, S. 85—275.
") S. A. W a k s m a n, L. S m o 1 i k, loc. cit. S. 23, Anm. 28—41.
26
feststellen lassen. Im geschlossenen System (Laub, Stroh
oder Torf im G1 a s g e f ä ß), aus dem die kolloiden Umwandlungs¬
produkte nicht
können, zeigt
lichen
Verbindungen:
Hexosane)
heterogenen Reaktionsmasse verschwinden
der
aus
sich folgendes Verhalten der verschiedenen pflanz¬
werden
Die
mit
Hemicellulosen
der
Cellulose
(besonders
die
mikrobiell
rasch
aufgezehrt. Das Lignin reichert sich im Rückstand
als kondensiertes
Komplexteilchen
und
an
der
Absolutgehalt der
Proteine nimmt nach Maßgabe ihrer mikrobiellen Neusynthese
zu.
in
Die mikrobielle Neusynthese
der
Proteinen findet ihre Parallele
von
teilweisen Neusynthese mikrobieller Hemicellulosen. Diese
nebeneinander verlaufenden Synthesen- und Abbaureaktionen kom¬
plizieren die
genaue
Erfassung der sich abspielenden Umsetzungen.
Tabelle
Abbau
der
verschiedenen
Nach Versuchen
von
organischen
I
Verbindungen
S. A. Waksman und F. Q.
von
Maisstroh
Tenney")
berechnet unter der Annahme, daß das Lignin während des Abbaues kon¬
stant bleibt. Der Ligningehalt wird daher in allen Versuchen konstant
gesetzt und die Veränderungen der anderen organischen Bausteine darauf
bezogen.
Org. Stoffgruppen
Komplexzusammensetzi ung des frischen und
humifizierten Maisstrohs, nach folg. Tagen
frisch
OTage
Lignin *)
68
11,3% (100)
2,0 % (100)
29,6 % (100)
17,6% (100)
1,8% (100)
Protein
Cellulose
Hemicellulosen
Aether-lösliche Stoffe
Heißwasser -lösliche
nach
rel.
3,5 % (100)
Stoffe
Tage n
nachl
rel.
450 Tagen rel.
11,3% (100)
11,3% (100)
6,1 % (305)
2,6 % (130)
16,3 %
(55)
2,3 %
(8)
10,1 %
5,1 %
(29)
1,2 %
(57)
(67)
1,5 %
(43)
0,1 %
(6)
4,4 % (125)
*) Die relative Riiclcstandsanreicherung des Lignins wurde durch Konstanzsetzung des Qehaltcs
der gegen den Abbau stabilen und nicht synthetisierbaren
Lignine rechnerisch eliminiert.
Bei konstantbleibendem Ligningehalt
Abbau
des
Maisstrohs
eine
auffallende
zeigt
wurden die Aetherextraktstoffe und die Cellulose
') S.
A. W
a
k
s m a n n
u.
F. Q. T
e n n e
y,
das Protein
Absolutanreicherung.
am
beim
Es
meisten abge-
loc. cit. S. 23, Anm. 28.
27
baut und erst in weitem Abstand folgen die
denen die mikrobielle
Hemicellulosen, bei
Neusynthese möglicherweise eine
große
zu
Stabilität gegen den Abbau vortäuschen könnte. Die in heißem Was¬
ser
löslichen Substanzen
haben sich
während
der Humifizierung
scheinbar (unter Berücksichtigung großer möglicher Fehler in der
analytischen Bestimmung (geringe Mengen) behauptet,
die
Gegenwart
Diese
an
durch
was
abbauresistenter Gerbstoffe erklärlich ist.
einem Beispiel in Tabelle I
mäßigkeiten bei der Humifizierung
von
wiedergegebenen Regel¬
Maisstroh, die sich aber auch
bei verschiedenen andern organischen Versuchsmaterialien
pflanz¬
licher Provenienz in großen Zügen wiederfinden, sind besonders
gut im geschlossenen System
beobachten. Im ab¬
zu
geschlossenen System wird jedes Wegwaschen oder Abfließen der
Umwandlungsprodukte verhindert, sodaß sie alle durch die Analyse
zu erfassen sind. Erhebliche Schwierigkeiten bieten sich
Betrachtungen über den Humusabbau in natürlichen
prinzipiell
aber bei
Bodenprofilen.
Die
Schwierigkeiten
in
diesen
offenen
Systemen sind mannigfacher Natur: eine wirre Mischung
ver¬
schiedenster Tier- und Pflanzenreste sind in Umwandlung begriffen.
Die Biostruktur gleicher organischer hochmolekularer Verbindun¬
gen
(z.B. der Cellulose, des Lignins) variiert
Pflanzenart
von
zu
Pflanzenart und ändert sich mit dem Alter des pflanzlichen Indi¬
viduums. Bereits beim Abbau eines organischen, hochpolymeren
Bausteins werden zufolge der verschiedenen Biostruktur und daher
Reaktionsbereitschaft die Verhältnisse kompliziert. Die
wird aber durch das offene System des
Komplikation
größte
variablen
natürlichen Bodenprofils verursacht. In den oberen Humushorizon¬
ten
spielen sich voraussichtlich nach den oben angeführten Regel¬
mäßigkeiten die verschiedenen Abbau- und Syntheseprozesse ab,
die lediglich durch verschiedene Umweltsfaktoren in ihrer Reak¬
tionsgeschwindigkeit beeinflußt
werden,
prinzipiell
aber
die
er¬
wähnte Reaktionsrichtung beibehalten.
Im
abgeschlossen
gedachten
Humushorizont
des
natürlichen
Bodenprofils zeigt sich der rasche Abbau der Hexosane, der Cellu¬
lose, die Rückstandsanreicherung des Lignins und die absolute Ver¬
mehrung der Proteine. Die Zirkulation des Bodenwassers
von
den
oberen Bodenhorizonten nach dem Profiluntergrund ist kennzeich¬
nend für die meisten schweizerischen Bodentypen. In diesen humi28
den Profilen werden die in A0 und Ai aufbereiteten Umwandlungs¬
produkte und die synthetisierten Stoffe nach Maßgabe ihrer Disper¬
sität,
ihrer
elektrischen Eigenschaften
den
aus
Humushorizonten
ausgespült; sie reichern sich je nach der Eigenart des Untergrundes
in tieferen Akkumulationshorizonten wieder
an
oder verschwinden
mit dem Grundwasser. Wie sich der quantitativen Betrachtung der
Verwitterung des anorganischen Bodenteils noch heute erhebliche
Schwierigkeiten entgegenstellen,
der Humusumwandlung
wenn
so
sind diese Schwierigkeiten bei
möglich noch größer.
Von den wenigen Arbeiten, die sich mit der organischen Kom¬
plexanalyse des Humus in den verschiedenen Horizonten des Bo¬
denprofils befaßten, sei diejenige
L.
von
Smolik4') erwähnt,
der
einige tschechische Bodenprofile untersuchte. Von Interesse für die
vorliegende Arbeit ist Smolik
unter Nadelwald
(Pine wood)
s
Untersuchung eines Podsolprofils
in der Nähe
von
Zdàr.
Tabelle II
Chemische Untersuchung der organischen Bodensubstanz eines
Waldpodsols
(L.Smolik:
Die org. Bodensubstanz (C. 1,724)
besteht aus den folgenden Kom¬
plex-Anteilen in %
Zdàr
aus
Vestnik, Bd.
9
[1933],
S.
306)
Frische
Blattfall¬
schicht
Ax-
A2-
B-
C-Horizont
0,2
Aetherextraktstoffe
°/o
7,2
5,2
4,4
1,5
Heißwasser-lösliche Substanzen
°/o
6,6
5,2
2,4
6,8
Alkohol-Extraktstoffe
°/o
5,7
5,3
5,5
3,5
0,7
Hemicellulosen
°/o
17,1
11,5
7,9
3,8
0,0
Cellulose
°/o
13,8
2,9
1,4
1,4
0,0
Lignin-Humuskomplex
%
40,8
54,0
57,8
38,2
—
Proteine
»/o
7,2
13,1
20,2
41,6
0,0
s m a n
M)
Die nach der Methode
von
S. A. W
a
k
von
—
L. Smo¬
lik analysierte Humussubstanz zeigte also in den verschiedenen
Podsolhorizonten stark variable Komplex-Zusammensetzung. Auffal-
") L. S
306.
**)
Ioc. cit., Anm. 28, S. 23.
loc.cit., Anm.30, S.23;
m o 1 i k, Vestnik, Bd. 9, Heft 5, 1933, S.
S. A. W a k s m a n u. F. Q. T e n n e y, 1927,
S.A. Waksman u. K.R. Stevens, 1928,
1930, loc. cit., Anm. 32, S. 23.
S. A. W a k s m a n, Budapest, 1929, loc. cit.,
Anm. 31, S. 23.
29
von uns (siehe experimenteller Teil) beobachte¬
Rückgänge des Lignin-Humusanteils im organischen Komplex
der tiefergelegenen Horizonte (B) und die auffallende Proteinan¬
lend sind die auch
ten
reicherung
gegen den
Untergrund. Die theoretische Deutung dieser
Befunde wird im experimentellen Teil dieser Arbeit, in den jewei¬
ligen Zusammenfassungen der Resultate der einzelnen Bodentypen
versucht.
Vielfach wird das C/N-Verhältnis als Kennzeichen des Humifi-
zierungsgrades oder bestimmter klimatischer Bodentypen
det. H.
Jenny49) zeigte durch
seine statistischen
verwen¬
Untersuchungen,
daß in der Regel das C/N-Verhältnis sich mit der mittleren Jahres¬
temperatur
bestimmter
Qebiete
kontinuierlich
ändert.
Der
C/N-
Bruch ist in den kühlen Gebieten größer als in wärmeren Gegenden.
Der Gesamthumus scheint demnach in warmen Regionen stickstoff¬
reicher als in kühlen
zu
ken
im
die C/N-Mittel
temp.
xas:
1°
=
mittl.
C)
um
kanadischen Steppengebiet
13 und in den südlichen
Jahrestemp.
in der mittleren
sein. In den Ebenen Nordamerikas schwan¬
20
=
°
C)
um
(mittl. Jahres-
Regionen der USA (Te¬
9,1. Die großen Unterschiede
Jahrestemperatur der beiden erwähnten Gebiete
bringen demnach
nur
unwesentliche Unterschiede im C/N-Quotien-
ten zustande. Die gleiche Konstanz der C/N-Werte und ihr enges
Fluktuieren
um
den charakteristischen Wert 10 beobachteten auch
W. R. Leighty und Ed. C. Shorey50)
teils weitauseinanderliegenden Orten
mittleren
von
an
Bodenproben
von
63
12 Staaten der USA. Die
C/N-Quotienten der untersuchten Profile schwanken
zwi¬
schen den Werten 6,8 und 21,4, wobei allerdings eine auffallende
Häufung der Werte
um
8
bis
14
besteht. Der Durchschnitt aller
untersuchten 179 Proben liegt bei 10,5. Verglichen mit den schwei¬
zerischen Böden
weisen alle diese
von
Leighty
untersuchten
Profile einen auffallend geringen C-Gehalt auf, der in der über¬
wiegenden Mehrzahl aller Fälle unter 2 % beträgt. Bemerkenswert
ist
die
Depression
der
C/N-Werte
49) H. Jenny: Relation
gegen
den
Profiluntergrund.
of climatic factors to the amount of Nitrogen
of agron., Bd. 20, 1928, S. 900—912; ders.:
Gesetzmäßige Beziehungen zwischen Bodenhumus und Klima. Die Natur¬
wissenschaften, 18. Jahrg., Heft 41, 1932, S. 859—866.
6D) W. R. L e i g h t y u. Ed. C. S h o r e y : Some C/N-relatipns in soils,
soils sc, Bd. 30, No. 4, 1930, S. 256—266.
in soils. J. of the americ.
30
soc.
N. P. R
e m e z o w
(oberste
semen
10
") findet ebenfalls bei den russischen Tschernocm) den von vielen Autoren als typisch erach¬
C/N-Ouotienten
teten
=
10. Die
zwischen
Schwankungen liegen
diesem Autor beobachteten
von
und
9,1
Schwarzerden ist ein im Vergleich
Auch
11,5.
bei
zu
auffallend niedriger C-Qehalt festzustellen. J. S. Joffe
Uebereinstimmung mit
unseren
u.
und finden in
in USA
Watson") untersuchten Podsole
diesen
den schweizerischen Profilen
Beobachtungen
an
C. W.
guter
schweizerischen
Podsolen ein starkes Ausweiten des C/N-Bruches mit dem gleichen
qualitativen Gang von den oberen A-Horizonten gegen den Unter¬
grund.
(Siehe
Fr. Weiß:
auch
Diskussionsvermerk. Verh.
II.
Komm. Int. Bodenk. Ges. Budapest 1929, Teil B, S. 21 betr. Anstei¬
gen
des rel. Proteingehaltes gegen die B-Schicht der Podsole.)
T
Die
C/N-Faktoren
In
a
b
e
11
e
III
den verschiedenen
(Lakewood-Series USA)
der Podsole
Horizonten
nach J. S. Joffe
u.
Horizonte:
C/N
At
A2
Bl
B2
48,3
C
10,6
C. W. Watson)
15,2
23,8
17,8
ausgesprochen humiden Boden¬
Abbau der frischen pflanzlichen Stoffe (mit einem C/N-
Es scheint wahrscheinlich, daß bei
typen der
Verhältnis weit über
sei
es
im
30) nicht bis
dem
von
geschlossenen Gefäßsystem oder aber
bis ariden Böden beobachteten
Kennwert
zu
von
—
vielen Autoren
in
—
wenig humiden
als charakteristisch betrachteter
10 verläuft. Der unter kühl-humiden Klimaten natur¬
gemäß verzögerte Humusabbau führt u. E. stets zu einer Vergröße¬
rung des C/N-Faktors. Ein weiterer Umstand scheint aber nach
unserer Erfahrung dabei noch mitzuspielen. In den ausgesprochen
humiden Böden ist eine selektive Auswaschung
Humusstoffen gegen
Ioc. cit. S. 23.
C. W. Watson:
Podsols. Soil sc, Bd. 35, 1933, S. 313—333.
") N. P. R e m e
"*) J. S. Joffe
z o w,
u.
von
hochdispersen
den Untergrund ziemlich wahrscheinlich. Be-
Soil profile studies. V. Mature
31
sonders die Proteine vermögen zufolge ihrer polaren und disper-
gierbaren Mikronen in starkem Maße im Profil
selektive
läßt relativ kohlenstoffreichere
sität. Als Ursache erhöhter
Gegenden betrachten wir
zweitens
zu
wandern. Diese
Auswanderung der stickstoffreicheren Komplexe hinter¬
die
Humusstoffe,
C/N-Ouotienten
meist gröberer
Disper¬
in den Böden humider
erstens die verzögerte
Humifizierung und
mögliche selektive Auswanderung der Proteinultra-
mikronen mit dem fließenden Bodenwasser.
Die
vorliegende
Arbeit stellte sich
die
Auf¬
gabe, über die Aenderungen im Humuschemismus
der
einzelnen Bodenhorizonte kennzeichnender
schweizerischer Bodentypen einen vorläufigen
Ueberblick zu erhalten.
Folgende Arbeitshypothesen
Untersuchungen:
1.
leiteten
uns
bei
diesen
Die Humusbildung befolgt im natürlichen Bodenprofil die glei¬
chen Regelmäßigkeiten, die S. A. W a k s m a n u. a. im ein¬
facheren, geschlossenen System beobachteten.
2.
Die
Umwandlung der organischen Bodensubstanzen vollzieht
sich vornehmlich in den
obern, gut durchlüfteten und mikrobiell
aktivsten Horizonten. In A0 wird die eigentliche Humifizierung
3.
und
Zersetzung eingeleitet und erreicht
von
den Umweltsbedingungen diktiertes Gleichgewicht.
Parallel
zur
Humusbildung verläuft
Humuswanderung
wassers. Im
in
eine
in
Ai ihr scheinbares,
geringere oder stärkere
der Richtung des zirkulierenden Boden¬
humiden Klima der Schweiz geht diese Abwande¬
rung von den oberen gegen
die unteren Profilhorizonte.
Die Humuswanderung im Profil hängt ab:
a)
von
der Dispersität der filtrierenden
b)
von
der Dispersität der wandernden Komplexe.
3a. Die
Dispergierbarkeit
Bodenhorizonte,
der verschiedenen Humusmikronen hängt
deren Chemismus ab: die
Gegenwart polarer Radikale und
hydratationsfähiger Gruppen, die Eigenart der adsorbierten und
von
aufladenden oder koagulierenden Ionen, die Größe der Humus¬
konstituenten (z.B. des Lignins oder der Proteine) spielen für
diese
32
Wanderungsfähigkeit
eine große
Rolle.
In den stark humiden Böden vollzieht sich die Humuswanderung
4.
und Humusverteilung im Profil
im
Gesichtspunkten. Es herrscht in den
wesentlichen nach
zoogen
diesen
wenig beeinflußten
Bodentypen die Solwanderung, d. h. die aktive Wanderung der
Humusmikronen
vor.
In
den
schweizerischen Mittellandes
rung eine intensive
diesen Böden
zoogene
weniger
gestattet
humiden
die
des
Böden
geringere Versaue¬
Durchmischung der Horizonte. In
geht möglicherweise neben der aktiven Humus¬
wanderung ein passives Abteufen der Humusstoffe parallel.
In der Zusammenfassung der experimentellen Daten für die
ver¬
schiedenen behandelten Bodentypen werden diese Arbeitshypothe¬
sen
anhand der entsprechenden Untersuchungsresultate diskutiert.
Folgende Fragen wurden mit der vorliegenden
Abhandlung
zu
beantworten versucht:
1. Wie verteilt sich der Gesamthumus auf die verschiedenen Hori¬
zonte kennzeichnender schweizerischer
2. Wie ändert sich der
Bodentypen?
Komplex-Chemismus der Humusteilchen
in
den verschiedenen Horizonten des Bodenprofils?
Weitere Untersuchungen über das Kolloidverhalten der Humusstoffe
und
über
geeignete
Bestimmungsmethoden werden
zur
Zeit
im
Agrikulturchemischen Institute ausgeführt.
33
II.
UNTERSUCHUNGS-METHODEN
a) Kalkgehalt (CaCOs)
Das CaCOâ wurde nach der Methode
bestimmt
n e r
(F. P.
von
Lunge und Ritte-
und W. D. Treadwell:
Kurzes Lehrbuch
der analytischen Chemie, XI. Aufl. 1923, S. 336). Bei dieser Unter¬
suchungsart werden die
im Boden vorhandenen
stanzen relativ schonend behandelt.
organischen Sub¬
Bei der nicht
stark erhöhten
Versuchstemperatur dürfte die Decarboxylierung (C02-Abspaltung)
verschiedener
organischer Verbindungen
ziemlich gering sein
im
Humus
durch HCl
(evakuierter Apparat).
b) Wasserstoffionen-Konzentration
Das pH wurde elektrometrisch nach der Kompensationsmethode
von
Poggendorf bestimmt. Die Apparatur wurde bereits
Gessner1) und
H. P
wurden nach den
von
a
H.
von
H.
n2) angegeben. Die Bestimmungen
Gessner1) beschriebenen Vorschriften
11
m a n
ausgeführt [S. 21] *).
*) H. Gessner: Vorschrift zur Untersuchung von Böden auf Ze¬
mentgefährlichkeit. Eidg. Materialprüfungsanstalt an der E. T. H. Zürich,
1928, Auszug aus Diskussionsbericht 29.
2) H. P a 11 m a n n : Die Wasserstoffaktivität in Dispersionen und kol¬
loiddispersen Systemen. Kolloidchemische Beihefte, Bd. XXX, Heft 8—12,
1930.
*) Eingeklammerte Seitenangaben beziehen
Werk.
34
sich
auf
das
angeführte
c) Hydrolytische Azidität3)
Zu 5—10 g des lufttrockenen und feingepulverten Bodens wur¬
den in einem 200 cc-Erlenmeyerkolben 50 cc auf Phenolphtalein neu¬
tralisierte Kalziumacetat-Lösung beigemischt. Die durch Gummi¬
der
stopfen verschlossenen Kolben rotierten hierauf eine Stunde in
Schüttelmaschine4). Nach
trates mit
dem Filtrieren wurden 10—20
n/10 Natronlauge
cc
des Fil¬
Phenolphtalein titriert und das
gegen
g lufttrockenen Boden
Resultat in Milliaequivalent H' auf 100
um¬
gerechnet.
d) Relatives Imbibitionsvermögen
(=rel.I.V.)
Das rel. I. V. der pulverisierten Bodenprobe wurde in Verbin¬
dung mit der Ermittlung der hydrolytischen Azidität bestimmt. Beim
Filtrieren des Azetat-Bodengemisches wird die auf dem Filter vom
Boden zurückgehaltene Flüssigkeitsmenge durch folgende Beziehun¬
gen als relatives Imbibitionsvermögen
a
rel. I.V.
-
(I.V.) ausgedrückt:
(b+f)
.
100
.
=
,
B
Totalgewicht der verwendeten Azetatlösung
....
Gewicht der
vom
Gewicht des
zur
reinen Filter zurückgehaltenen Flüssigkeit
Untersuchung gelangten Bodens
Das rel. I. V. gibt das Gewicht der
nen
Flüssigkeit
a
b
Filtratgewicht
an.
von
.
100 g Boden
.
.
f
B
zurückgehalte¬
Sie orientiert in Annäherung über das Wasser¬
haltungsvermögen des Bodens und steigt proportional mit der Hu¬
musmenge
(spez. Gew. n/l Ca-Azetat
=
±
1,034).
e) Kohlenstoffgehalt
Der Kohlenstoff der
nasse
organischen Bodensubstanz wurde durch
Verbrennung nach W. K
') H. K
a
p p
e n :
n o p
oder G.
Loges5) bestimmt.
Die Bodenazidität. Verlag Jul. Springer, Berlin, 1929,
S. 91 ff.
4) Durch dieses einmalige Ausschütteln des Bodens mit Ca-Acetat wer¬
den ca. 50—70 % der austauschbaren H'-Ionen erfaßt. (fi. P a 11 m a n n :
Unveröffentlichte Untersuchungen.)
5) H. P a 11 m a n n und L. Z o b r i s t : Bestimmung des Kohlenstoff¬
gehaltes in Böden. Berichte der Schweizerischen Botanischen Gesellschaft;
Bd. 41, H.l (1932).
35
Durch Oxydation mit Schwefelsäure + Kaliumbichromat (ev. Silberchromat oder Chromsäure usw.) wird der Humuskohlenstoff in C02
übergeführt, in Kalilauge und Natronkalk absorbiert und gravimeDie hierzu
trisch bestimmt.
von
benützte Apparatur
Q. Wiegner8) und H. Gessner7)
stimmte
angegebenen
Hauptsache überein. Hinter dem Verbrennungskolben (III)
(IV) eingeschaltet, dem direkt
doch ein Kühler
ein U-Rohr
mit
der
in
der
war
(V)
je¬
mit
konzentrierter Schwefelsäure und Bimssteinstückchen folgte. Durch
ein Qebläse wurde ein
regelmäßiger C02-freier Luftstrom durch die
Apparatur gedrückt.
(Abbildung I)
I. Natronlauge (1
:
1)
II. Kalziumchlorid
III. Verbrennungskolben
mit
mit
IX. U-Rohr
V. Konzentr.
Kalziumchlorid
H,S04
conc.
VIII. Kaliapparat
IV. Kühler
Die
VI. U-Rohr
VII. U-Rohr
Schwefelsäure
mit
Natronkalk
X. Geißlerapparat mit
H2S04
Absorptionsgefäße VIII, IX und X werden bei der Bestimmung
gewogen.
Jede Analyse wurde immer doppelt und
zwar
zugleich in zwei
parallel aufgestellten Apparaten (a und b) ausgeführt. Luftstrom und
Feuerung wurden möglichst konstant gehalten. Hierdurch konnten
beide Bestimmungen
zur
gleichen Zeit eingeleitet und beendet
wer¬
den. Dieses Zwillingssystem hat außer Zeitersparnis noch den Vor¬
teil, daß Undichtigkeiten in den Apparaturen sofort entdeckt
wer¬
den.
Das Oxydationsgemisch entspricht den
angegebenen Vorschriften (50
mat und
10
cc
cc
cone
von
±
U. Springer9)
5^
g
Kaliumbichro¬
destilliertes Wasser). Die Einwagen lagen je nach
Humusgehalt zwischen 0,2—2,0
Durchführung
H2S04
der
Springer10) und
g
Boden. Bezüglich der praktischen
C-Bestimmung
H.
siehe:
G.
Wiegner"),
U.
Gessner").
") Q. W i e g n e r : Anleitung zum quantitativen agrikulturchemischen
Praktikum. Gebr. Borntraeger, Berlin (1926), S. 188 ff.
7) H. G e s s n e r : cit. (1), [S. 27].
") U. Springer: Bestimmung der organischen, insbesondere der
humifizierten Substanz in Böden, Zschr. für Pflanzenernährung, Düngung
und Bodenkunde, Bd. XI (1928), S. 318.
') G. W i e g n e r : loc. cit., [S. 188].
10) U. S p r i n g e r : loc. cit., [S. 318 ff.].
") H. Gessner: loc. cit., [S. 26].
36
37
Bei der Bestimmung des «Cellulose»- und «Lignin»kohlenstoffes
(IV)
wurde hinter dem Kühler
netz- und Bleichromateinlage
Quarzrohr mit Silber¬
ein heizbares
Auffangen des im Präparate
zum
ev.
zurückgebliebenen Chlores eingeschaltet. Vergleichende C-Bestimmungen
mittelst Elementaranalyse (Dr. M. Furter, Mikroanalyt. Lab.
der E. T.
H.)
erwiesen die
beiden Apparaten
a
Zuverlässigkeit
unserer
Methode. Die mit
und b erreichte Genauigkeit der C-Bestimmung
kann durch folgende Tabelle beleuchtet werden:
Tabelle I
Vergleichende Bestimmungen des «CeIlulose»-Kohlenstoffs
(Profil
a)
b)
Humuspodsols)
eines
24,64 °/o C02
24,55 %> C02
177,68
176,91
91,26
7,17
60,82
25,41
177,09
173,97
89,26
7,13
60,58
24,83
Mittel:
177,38
175,44
90,26
7,15
60,70
25,12
m.F.ls):
±0,29
±1,47
±1,00
±0,02
±0,12
±0,29
±0,04
±0,16
±0,83
±1,10
±0,27
±0,19
±1,15
±0,18
Apparat
m.
24,59 %>
C02
F. in %> des
Mittelwertes
Zur Berechnung des Humusgehaltes wurde die gefundene C02-
Menge mit dem konventionellen Faktor: 0,47 multipliziert (Annahme:
C-Gehalt des Humus
=
58%). (Siehe Pallmannu. Zobrist").
f) Stickstoff
Der «Totalstickstoff» wird nach K j
lysator bestimmt (siehe G. W i
ehem. Prakt. 1926, S.
g)
e
e g n e r :
1 d
a
Anl.
h 1 mit Hg als Kata¬
zum
quant, agrikult.
76).
Aetherlösliche Extraktstoffe
Die durch achtstündiges Extrahieren mit Aether im
Soxhletap-
parat gelösten Stoffe werden in Gewichtsprozenten der Trockensub¬
stanz
ausgedrückt. Die Einzelheiten dieser Bestimmungsmethode:
siehe G. W i
e g n e r :
Ant.
zum
") m. F. = mittlerer Fehler.
") H. P a 11 m a n n und L. Z o
38
b
quant, agrikult. ehem. Prakt. 1926,
r
i
s
t : loc.
cit., S. 35 [S. 102].
S.242.
—
Von einer Differentiierung der Extraktstoffe
Wachse, Harze
u. a.
Fette,
in:
wurde vorläufig Abstand genommen.
Die Bestimmungen wurden
nur an
Proben mit über 3% Humus
ausgeführt.
Pentosane
h)
nach
Der Pentosangehalt wurde
lens") durch Fällung
der
Methode
(d
des mit 12% Salzsäure
von
=
B. T
o
1
-
1,06) überde¬
stillierten Furfurols mit Phloroglucin bestimmt. Zur Umrechnung des
in Pentosan
entstandenen Phloroglucids
lens und E. K
den Fällen,
zu
wo
r o e
b
e r
")
die
kamen
von
B. T
diese jedoch nicht gebraucht werden konnten
großer oder
zu
kleiner
o
1
-
aufgestellten Tabellen in Anwendung. In
Phloroglucidmengen)
(wegen
wurde nach der
von
den Verfassern gegebenen Formel gerechnet:
Bei weniger als 0,03 g Phloroglucid:
g
Pentosan
Bei mehr als 0,3
g
a
=
0,0052
=
in Lösung bleibende
(a+0,0052)
0,8949
.
Phloroglucid:
g Pentosan
Phloroglucid in g
=
=
(a+0,0052)
0,8824
.
Menge Phloroglucid.
Betreffend Einzelheiten dieser Methode siehe J. K ö
tersuchung
landwirtschaftlich
und
landwirtschaftlich
-
n
i g
:
gewerblich
wichtiger Stoffe», Bd. 1 (1923), S. 383. Bei humusarmen Böden
den 10 g, bei humusreichen 5
g
«Un¬
wur¬
Substanz eingewogen. Der mittlere
Fehler der erhaltenen Resultate betrug im allgemeinen nicht mehr
als
2—3%
steigt
der
des
Mittelwertes;
mittlere Fehler
bei
sehr
naturgemäß
kleinen
etwas
Pentosangehalten
an
(siehe auch N.
Wild)16).
") B. T o 11 e n s :
") E. K r o e b e r
:
Handbuch der Kohlenhydrate, Bd. 2 (1895), S. 199.
Pentosanbestimmungen mittelst der Salzsäurephlo-
roglucinmethode. J. f. Landw. 48, S. 357/84. 21/1.
Referat: Chemisches Centralblatt 1901/1; S.477.
") N. Wild: Untersuchungen über den Pulverschorf der Kartoffel¬
knollen (Spongospora subterranea [Wallr.] Johnson). Promotionsarbeit an
der E.T.H. Zürich (1929), Nr. 575, S.418 (Phytopathologische Zschr., Bd. 1).
39
i) „CelIulose"-(Crossfaser)Komplex
Das Verfahren
dieser
von
C. F. Cross und E. J. Bevan") liegt
Bestimmung zugrunde:
Chlorierung der Bodenprobe mit
Chlorgas und nachfolgende Extraktion mit Lauge oder Sulfit. Durch
den starken Tongehalt
verschiedener Böden
das Filtrieren
wird
außerordentlich erschwert und auch das Chlorieren der schleimigen
Bodenmasse
im
gewöhnlichen
Chlorierungsgefäß
bietet
mitunter
große Schwierigkeiten. Die Methode erfuhr daher folgende zweck¬
mäßige Abänderungen:
0,5—1
g
(bei humusarmen Böden:
werden in 100 cc-Bechergläser bis
2—3
zur
g) lufttrockene Substanz
guten Durchfeuchtung
ge¬
dämpft und hierauf im evakuierten Chlorierungsgefäß 4—6 Stunden
dem Chlorgas ausgesetzt. Nach dem Chlorieren extrahiert
man
die
Probe mit 1% Natronlauge auf dem Wasserbade. Anstelle üblichen
Filtrierens werden die alkalischen Suspensionen in Zentrifugengläs¬
chen
aus
Jenaer Geräteglas zentrifugiert.
Das klare, durch alkali-
peptisierbare Extraktstoffe dunkel gefärbte Dispersionsmittel wird
Asbestgoochtiegel filtriert und die Asbestlage nachher
durch einen
dem Zentrifugenrückstand wieder beigefügt. Das Chlorieren, Extra¬
hieren mit Natronlauge und darauffolgende Zentrifugieren
den
nun so
also
ist
oft im
usw. wer¬
Zentrifugenglase wiederholt, bis ein ungefärbtes,
extraktfreies Dispersionsmittel resultiert. In diesem Moment
die
Cellulose
von
stoffen isoliert (über
weiter
ihren gewöhnlichen extrahierbaren Begleit¬
ev.
Huminsäurerückstände bezw. Humine siehe
unten). Der «Cellulose»-Rückstand
muß
zur
weitgehenden
Entfernung der Chloride mit kaltem Wasser ausgewaschen werden.
Durch
nasse
Verbrennung (bei eingeschalteter Silbernetz-Bleichro-
matröhre) bestimmt
man
den Kohlenstoff des
«Cellulosekomplexes».
") C. F. Cross und E. J. Bevan: Ann. of the Chemistry of the
structural Elements of plants, S. 45. Zitiert nach:
a) J. König: Untersuchung landw. u. landw.-gewerbl. wicht. Stoffe,
Bd. 1, S. 390.
b) W. Fuchs: Die Chemie des Lignins, S. 95; Jul. Springer, Berlin,
1926.
c)W. Thomann:
Vergleichende Versuche über die Zusammen¬
setzung und Verdaulichkeit von Rohstroh und aufgeschlossenem
Stroh. Promotionsarbeit E.T.H. Zürich, Nr. 273, S.41.
d) P. J u o n : Ueber den Einfluß der Futterkonservierung auf die
Bestandteile der Zellwand. Landw. Versuchsstat., Bd. 120, H. 3/4,
S. 210.
40
Bei tonhaltigen Böden tritt beim Auswaschen mit Wasser oft
starke
mit
Dispergierung auf. Die stabile Trübung kann in vielen Fällen
Aufschwemmungen
von
reinem
(pro Röntgen)
Bariumsulfat
durch Zentrifugieren vollständig niedergeschlagen werden. Kalkhal¬
tige Böden werden
vor
der Chlorbehandlung mit n/10 Salzsäure
entkalkt.
Die erhaltenen Resultate stimmen bei Paralleluntersuchungen
befriedigend überein. Dies belegt Tabelle 2.
Tabelle 2
Vergleichende Bestimmungen des «Cellulose-Komplex»-C
Eisenpodsol
A0
Aj
A2
%>
8,81
2,74
1,20
1,16
0,45
±0,03
±0,34
±0,02
±0,73
±0,01
±0,83
±0,01
±0,86
±0,01
A»
At
A,
C02
Mittel:
F.:
m.
m.
F. in %> des Mittelwertes:
Humuspodsol
%
C02 Mittel:
m.
m.
F.:
F. in °/o des Mittelwertes:
C02
m.
°/o
C02
>A2
>B
1,11
1,24
1,05
±0,02
±1,80
±0,01
±0,01
±0,95
"B,
bBC
bA
±
±
—
—
bB,
±0,81
Mittel:
2,26
1,94
1,10
1,19
F.:
±0,05
±2,21
±0,02
±1,03
±0,02
±1,81
±0,03
±2,52
rAt
rA,
rAs
Mittel:
m.
m.
±0,13
±3,84
1,32
F. in °/o des Mittelwertes:
C02
±0,02
±2,29
2,20
Rendzina
%
±0,06
±1,52
±0,06
±2,73
m.
m.
3,38
F.:
Braunerde
B
0,87
iA,
F. in % des Mittelwertes:
F.:
F. in °/o des Mittelwertes:
Der
mittlere Fehler
lag
±2,22
3,94
«An
m.
BC
18,09
±0,06
±0,33
Mittel:
Insubrische Braun erde
%
B
1,89
1,63
1,52
±0,04
±2,11
±0,03
±1,84
±0,02
zwischen
0,3
und
—
—
—
C
±1,31
3,8%
des Mittel¬
wertes.
Damit neben
Humussäuren
aus
den
Ligninen etc. auch die alkalipeptisierbaren
der chlorierten Probe extrahiert
werden, wurde
41
anstelle des üblichen Natriumsulfits eine 1% Natronlauge
det
verwen¬
»).
Trotzdem die Crossfaser im allgemeinen in der Literatur als Cellulose-
Präparat großer Reinheit bezeichnet wird, sollen sich nach verschiedenen
Autoren
darin
n1B) gibt
rn a n
noch:
Pentosane,
im Mittel
Lignin
Asche
und
finden.
folgende Crossfaserzusammensetzung
W. Tho¬
von
Winter¬
stroh:
65,5 %> Cellulose
27,4 %> Pentosane (oder auf Pentosane umgerechnete furfurolliefernde
Substanz)
2.5 °/o Lignin- oder Kutinreste
4.6 % Asche
Nach F. Honcamp und
aus
c a m
zur
Mitarbeitern20)
können
in
der
Crossfaser
Qetreidestrohsorten selbst 30—33 °A> Pentosane bestimmt werden. H
p macht
o n-
jedoch darauf aufmerksam, daß bei Stroh eine Berechtigung
Umrechnung des Crossfaser-Furfurols
auf Pentosane
nicht unbedingt
vorhanden ist. Hierzu müßte vorerst der Beweis erbracht werden, daß
sich in der Gesamtheit
um
wirkliche Pentosane und nicht etwa
um
es
Oxy-
cellulose oder andere furfurolliefernde Substanzen handelt.
Eigene Untersuchungen mit
Ai-Horizonten
der Profile Nr. V und VI
(Humuspodsole) ergaben furfurolfreie Crossfaser.
Bei vorliegenden
Untersuchungen muß
daß neben dem C eines geringen
nicht
zu
angenommen
werden,
Ligninanteiles eine möglicherweise
vernachlässigende Kohlenstoffmenge laugenresistenter, hu-
mifizierter organischer Substanz
(Humine)
in den
Bestimmungsre¬
sultaten einbezogen ist.
Spezielle Bestimmungen zeigten beinahe vollständige Abwesen¬
heit
von
N-haltigen Verbindungen (speziell A^Horizonte
von
Hu-
muspodsolen). Weitere methodische Untersuchungen hierüber sind
vorgesehen.
o m a n n :
Vergleichende Versuche über die Zusammen¬
Verdaulichkeit von Rohstroh und aufgeschlossenem Stroh.
Promotionsarbeit E.T.H. Zürich, Nr. 273, 1921, S.41.
P. J u o n : Ueber den Einfluß der Futterkonservierung auf die Be¬
standteile der Zellwand. Landw. Versuchsstat., Bd. 120, Heft 3/4, S.211.
") W. T h o m a n n : cit. 18 [S. 14].
20) F. H o n c a m p, F. Ries und H. Müller: Untersuchungen über
verschiedene Stroharten. Landw. Vers. Stat. Bd. 84, 1914 (zitiert nach P.
18) W.
T h
setzung
und
J
Ueber d. Einfluß d. Futterkonservierung etc., S.
u o n :
42
183).
k) Lignin
Zur Bestimmung der Lignine im Boden wurde
von
Kalb21),
L.
0,5—1
Fr. 0. K
u c
h
und 0. T
e r
Methode
die
1 angewendet.
o u r s e
gemahlener Boden werden in einem druckfesten,
g sehr fein
durch Glasschliff verschließbaren Präparatenzylinder mit 20
vorgeschriebenen
Stunden
in
der
Salzsäure-Schwefelsäuregemisches
Schüttelmaschine
bei
cc
des
8
während
Zimmertemperatur
durch¬
mischt und alsdann 16 Stunden stehengelassen. Nach Auffüllen mit
100
cc
Wasser wird die
saure z.
T. hydrolysierte Bodensuspension
während 10 Minuten gekocht und darauf durch einen Asbesttiegel
filtriert und mit kaltem Wasser gut ausgewaschen. Der im nicht-
hydrolysierten Filterrückstand vorhandene Kohlenstoff wird durch
die oben erwähnte
nasse
Verbrennung bestimmt.
Bei der erwähnten Methode und auch bei den andern heute
üblichen Ligninbestimmungsarten für Böden werden mit dem Koh¬
lenstoff des eigentlichen Lignins u.E. noch kleinere
Mengen
C
nichthydrolysier-
Humussäuren
mitbestimmt.
und
Die
oder größere
Humine
-dispergierbare
und
stark
humifizierter
Verbindungen in der Bodenprobe bildet darum eine
vorerst nicht
Gegenwart
abschätzbare Fehlerquelle. So werden die mannigfachen Humifizie-
rungsprodukte
mon) ")
der
Humolignine
bis
(nach
lignohumine
K. S i
-
neben kondensierten Bodenproteinen wegen ihrer Säure¬
resistenz den eigentlichen Lignin-Kohlenstoff fehlerhaft erhöhen. In
neuerer
Zeit weisen R. S. Hilpert und E. L i 11
weitere
methodische
Schwierigkeiten
hin.
Durch
m a n
die
n23) auf
energische
Hydrolyse bestimmter Kohlehydrate können unter Umständen ligninartige Kondensationsprodukte unbekannter Zusammensetzung
neu
entstehen. Methodische Untersuchungen in dieser Richtung sind im
hiesigen Agrikulturchemischen Institut geplant.
") L. Kalb: Analyse des Lignins, Handbuch der Pflanzenanalyse;
Verlag Jul. Springer, Wien (1932), Bd. Ill, S. 190.
") K. Simon: Ueber die unterschiedlichen Eigenarten extrahierbarer
Humussubstanzen. Z.schr. Pfl. Dg. A/34, H. 24 (1934).
(Zitiert nach U. Springer: Ist der Begriff «Huminsäure» noch
berechtigt? Z.schr. Pfl. Dg. A/35, H. 5/6 (1934).
") R. S. Hilpert und E. L i 11 m a n n : Ueber die Verharzung der
Zucker durch Säuren und ihre Beziehungen zur Ligninbestimmung. Ber. der
deutschen ehem. Ges. (1934), H.9, S. 1551.
Ueber Ligninbestimmung bei tiefen Temperaturen und die vollstän¬
dige Hydrolyse des Strohes. Ber. der deutschen ehem. Ges. (1935), H. 1, S. 16.
43
In den nachfolgenden Ausführungen wird der nach dieser Me¬
thode bestimmte Kohlenstoff als C des
Lignin-(Protein)-Humuskom-
plexes benannt und in Prozenten der Trockensubstanz in Rechnung
gesetzt.
Bei CaC03-haltigen Böden
entkalkt
man
mit
10
cc
des
zur
Ligninbestimmung benötigten Säuregemisches. Die klare überste¬
hende Lösung wird nach zwei Stunden abgehebert und durch einen
Qoochtiegel filtriert. Die im Asbest zurückgehaltene Substanz wird
mit diesem in das
Hydrolysierglas zurückgebracht.
Die mit dieser Methode erreichten Resultate sind in folgender
Tabelle verzeichnet:
Tabelle 3
Vergleichende Bestimmungen des Kohlenstoffs In Llgnln-
(Protein)-Humuskomplex
Eisenpodsol
%
C02
Mittel:
m.
m.
F.:
F. in % des Mittelwertes:
Humuspodsol
%
C02 Mittel:
m.
F. in % des Mittelwertes:
m.
F.:
Insubrische Braunerde
%>
C02
Mittel:
m.
m.
F.:
F. in % des Mittelwertes:
Braunerde
°/o
C02
Mittel:
m.
m.
F.:
F. in °/o des Mittelwertes:
Rendzina
%
C02
Mittel:
m.
m.
F.:
F. in %> des Mittelwertes:
Veg.
A0
104,36112,55
At
A2
69,17
5,16
B
2,61
±0,46 ±0,36 ±0,49 ±0,05 ±0,10
±0,44 ±0,31 ±0,71 ±0,96 ±0,38
A0
A\
A2j
A2
Bt
BC
—
—
—
B2
BC
4,63
11,91
2,12
±0,15 ±0,14 ±0,1,4 ±0,20 ±0,00 ±0,09 ±0,07
±0,12 ±0,13 ±0,14 ±2,89 ±— ±1,94 ±3,30
127,15109,73 98,86
JA0
*A\
'B2j
42,12 22,72 22,38
6,92
«A2
>B-C
5,03
3,92
±0,80 ±0,05 ±0,07 ±0,01 ±0,09
±1,89 ±0,22 ±0,31 ±0,19 ±2,29
"A,
15,29
bA2
4,86
bßt
2,24
±0,07 ±0,18 ±0,06
±0,45 ±3,70 ±2,67
rAt
rA2
rAs
20,20
11,98
3,21
bß2
bßC
—
—
—
—
—
—
*At
2,72
'AC
2,13
±0,15 ±0,04 ±0,04 ±0,03 ±0,08
±0,74 ±0,33 ±1,24 ±1,10 ±3,75
Der mittlere Fehler der Bestimmung lag bei den humusreichen
Horizonten im allgemeinen unter 1% des Mittelwertes; die metho44
dischen Fehler stimmten mit den
von
L. Kalb gemachten Angaben
gut überein. Bei den humusärmeren Böden stieg der
m.
Fehler bis
über 2% und in wenigen Fällen selbst über 3% des Mittelwertes.
Zersetzte
1)
(acetylbromid-unlösliche)
Humussubstanz
im Boden
Zur Bestimmung der zersetzten organischen Substanz im Boden
wurde die
von
P. K
vorgeschlagene und
und B. B
a r r e r
von
U.
o
d di
Springer25)
n
g
-W i g
e
r24)
zuerst
für Böden weiter
aus¬
gebaute Acetylbromidmethode benützt.
Das Acetylbromid löst nach Ansicht obiger Autoren die
setzten Pflanzenstoffe
weg.
von
unzer-
den unlöslichen, zersetzten Humusstoffen
Die in diesem Reagens ungelöst zurückbleibenden organischen
Verbindungen werden summarisch als «zersetzte Humussubstanz»
bezeichnet.
die Arbeitsvorschriften
Im wesentlichen wurden
U. Sprin¬
gers25*) befolgt. Zum Auswaschen der acetylbromierten Boden¬
proben kam Aether in Anwendung. Die Verwendung
anstelle des
von
von
Aether
U. Springer auch benützten Kaliumbisulfates
als Auswaschflüssigkeit ergibt in der Regel etwas höhere Werte
für die zersetzte Substanz. Springer führt dies darauf zurück,
daß durch Anwendung
von
Aether noch etwas schwächer zersetzte
Humusstoffe im Rückstand verbleiben, während das Kaliumbisulfat
auch die letzteren dispergiert.
Bei tonreichen Böden wird das Kaliumbisulfat als Auswasch¬
flüssigkeit
vorgezogen,
Eisenacetate
aus
tersuchungen soll
um
der Probe
zwar
die
zu
ev.
vorhandenen Aluminium- und
entfernen. Nach Springers Un¬
die durch diese Acetate bedingte fehlerhafte
Erhöhung des C-Qehaltes zu vernachlässigen sein. Der acetylbro¬
mid-unlösliche, gut ausgewaschene und ätherfreie Rückstand wird
") P. K
a r r e r und B. Bodding-Wiger: Zur Kenntnis des LigHelv. chim. Acta 6 (1923), S. 817.
P. K a r r e r und F. Widmer: Zur Kenntnis der Cellulose und
des Lignins, Helv. chim. Acta (1921), S. 700.
) U. Springer: Bestimmung der organischen, insbesondere der
humifizierten Substanz in Böden. Z.schr. Pfl. Dg. A/XI (1928).
Neuere Methoden zur Untersuchung der org. Substanz im Boden und
ihre Anwendung auf Bodentypen und Humusformen. Z.schr. Pfl. Dg. A/XXII
nins.
(1931).
*) Z.schr. Pfl. Dg. A/XI (1928), S.348.
45
«naß» verbrannt. Der Kohlenstoff gehalt der zersetzten organischen
Substanz wird auf 100
g
lufttrockene Einwage umgerechnet.
Die
Analysedoppel zeigen befriedigende Uebereinstimmung.
Tabelle 4
Vergleichende Bestimmungen des C der zersetzten Humus-Substanz
Apparat:
a) % C02
b) % C02
Mittel:
m.
m.
80,44
77,34
65,27
87,01
79,72
75,84
64,34 51,41
88,09
86,63
80,08
76,59
64,80 51,93 30,77 19,35
52,46 30,73
30,80
19,38
19,33
±1,65 ±0,38 ±0,36 ±0,75 ±0,46 ±0,52 ±0,03 10,02
F.:
F. in % des
±1,87 ±0,43 ±0,44 ±0,97 ±0,70 ±1,00 ±0,09 ±0,10
Mittelwertes:
Apparat:
a) % C02
15,51
14,41
11,95
10,37
9,79
8,35
4,48
4,29
b)
14,75
13,88
12,42
9,76
9,60
8,50
4,41
4,34
15,13
14,14
12,18
10,06
9,69
8,42
4,44
4,32
Mittel:
m.
F.
m.
F. in °/o des
Mittelwertes:
46
86,44 86,25
89,75
°/o
C02
±0,38 ±0,26 ±0,23 ±0,30 ±0,09 ±0,07 ±0,03 ±0,02
±2,51 ±1,83 ±1,88 ±2,98 ±0,92 ±0,82 ±0,67 ±0,46
III.
VERTEILUNG UND ZUSAMMENSETZUNG
DES HUMUS IN
SCHWEIZERISCHEN BODENTYPEN
Von den wichtigsten schweizerischen Bodentypen wurden kenn¬
zeichnende Profile
für
die
nachfolgenden Humusuntersuchungen
ausgewählt. Es sind dies:
Vorkommen:
Bodentypen:
a,)
aj)
Eisen-Podsol
subalpine Stufe
Alpines Humus-Podsol
subalpin-alpine Stufe
b)
Insubrische Braunerde
insubrisches Klimagebiet (Tessin)
schweizerisches Mittelland
c) Braunerde
d) Rendzina (Humuskarbonatböden)
Jura- und Kalkalpen
Von jedem der fünf angeführten Bodentypen wurden 4 Einzel¬
profile untersucht. Die strenge Vergleichbarkeit dieser Einzelver¬
treter
eines
gegebenen Typus
bezüglich
Bodenreife, Vegetation,
Muttergestein und der klimatischen Umweltsfaktoren
war
wegwei¬
send bei ihrer Auswahl. Nur bei dieser bestimmten Auslese kann
aus
den Analysenresultaten
der einzelnen Profile das mehr oder
weniger abstrakte Bild des entsprechenden Bodentypus ermittelt
werden.
Ueber die Stellung
der
natürlichen
und
der
verschiedenen Bodentypen
genetischen
Bodenserien
der
ihrer wesentlichen Profileigentümlichkeiten siehe H. P
innerhalb
Schweiz
a
11
und
m a n n
*),
') H. P a 11 m a n n : Der Boden, seine Entstehung und seine Eigen¬
schaften unter besonderer Berücksichtigung schweizerischer Verhältnisse.
Sonderabdruck aus dem «Schweizer Bauer> (1932).
H. Pali mann : Die Bodentypen der Schweiz. Mitt. aus dem Qeb.
d. Lebensm. Unters, und Hyg., Bd. XXIV, H. 1/2 (1933).
H. P a 11 m a n n : Ueber Bodenbildung und Bodenserien in der
47
J. G
e e r
Schweiz
i
n
g2),
von
H.
H. P
a
Gessner*). Die
11
m a n n
Bodentypenkarte der
neue
Gessner4)
und H.
orientiert über
das regionale Vorkommen dieser Bodenserien.
a)
Eisen- und
alpine Humuspodsole
Grundkennzeichen Perhumider Bodentypus der Alpen; Elektrolyt- und Kol¬
loidwanderung nach dem Untergrund. Scharfe Horizont¬
grenzen.
Klimafaktoren
Humid bis perhumid. In der Schweiz mittlere Nieder¬
schläge über 900 mm. Mittlere Jahrestemperatur unter
Muttergestein
Kalkarme und kalkfreie Gesteine: Granite, Gneise, Diorite, Syenithe, saure Schiefer. Kalkarme Sedimentge¬
6 Qrad C. Langfaktor:
steine. Auf stark
nur
N/T
=
über 200.
kalkhaltigen Muttergesteinen bilden sich
ausnahmsweise typische und reife Podsole.
Chemische
Auslaugung
Kennzeichen
den oberen Horizonten. Der reichlich angesammelte Hu¬
der leichtlöslichen
Salze und Karbonate
aus
(Rohhumus
Auflagehumus) ist vorwiegend als
Wasserstoffhumus ausgebildet und dadurch z. T. sehr
feindispers. Diese Eigenschaft befähigt ihn zur Schutz¬
wirkung. Die aufbereiteten Sesquioxyde werden dadurch
mus
—
in feiner
Zerteilung gehalten und wandern mit dem ein¬
sickernden Wasser in die Tiefe
den unteren Bodenschichten
rung
(B-Horizonte).
durchwegs extrem
Die
(Kolloidwanderung).
In
erfolgt die Kolloidanreiche¬
oberen
Horizonte
reagieren
sauer.
Morphologische
Eine meist ziemlich mächtige Rohhumusdecke
Kennzeichen
bildet den oberen Profilabschluß
gegen
(A0-|-At)
die Vegetation.
Sie bildet den Hauptwurzelort für Sträucher und Kräu¬
ter. Die erste
Humuslage A0 besteht
aus
meist noch
we¬
nig zersetzten und teils verwehbaren, toten Pflanzenre¬
sten. Darunter schließt sich die dunkler gefärbte, mehr
Schweiz. Die Ernährung der Pflanze. Bd. 30, H. 13/14, Berlin 1934.
H. P a 11 m a n n und P. H a f f t e r : Pflanzensoziologische und bo¬
denkundliche Untersuchungen im Oberengadin. Ber. d. Schweiz. Bot. Ges.,
Bd. 42, H. 2 (1933).
2) J. G e e r i n g : Braunerdebildung auf Molasse. Promotions-Arbeit
E. T. H. 1935.
3) H. Gessner: Der Boden des untersten Tessintales. Bericht Nr.
61 der Eidg. Materialprüfungsanstalt der E.T.H. Zürich (1931).
*) H. P a 11 m a n n und H. Gessner: Bodentypenkarte d. Schweiz,
1 : 1 000 000. Farbige Ausführung. Verlag
&
Kümmerly
48
Frey, Bern 1934.
oder weniger zersetzte Rohhumusschicht
scharfer
Grenze
Mineralhorizont
dem
At
in
die
an,
ausgelaugten und ausgebleichten
A2 überlagert
ist. Dieser Bleicherde folgt
nach unten die rostrote bis humosgefärbte Anreicherungs¬
zone B, in welcher die Sesquioxyde und Humusstoffe
eingewaschen sind. In diffusem Uebergang läuft diese
B-Schicht über eine weniger rostiggefärbte und humus¬
Mineralerdeschicht
ärmere
BC
in
den
frischfarbenen
C-Horizont, das Muttergestein über.
Sandige
bis
lehmig
Einzelkornstruktur
-
ist
Bodenarten
sandige
oberen
den
in
überwiegen.
^Horizonten
vor¬
herrschend.
at)
Das
a2)
Eisenpodsol6)
Das alpine
Humuspodsol5)
Humidere Bildung als a2. Für sub¬
alpinen Koniferenwald charakteri¬
Weniger humid als at. Meist ober¬
halb des Waldes, in Zwergstrauch¬
stisch. Schwache Verdunstung, da
gesellschaften. Starke Verdunstung,
windgeschützt.
in
A0-
(At")
und
Humus
oberen
besonders
Aj-Horizonten
faserig-verfilzt. Starke Ses-
quioxydanreicherung im
rostroten
windexponiert,
mus
at.
Winterfrost.
Hu¬
als
schütterer, pulveriger
schiebung auch starke Humuswan¬
dunkelrostrot,
B-Horizont; schwache Humuswan¬
derung. B-Horizont
derung.
braun bis humosschwarzbraun.
Vegetation:
Fichten-
bezw.
Arven
-
in
starker Sesquioxydver-
Außer
Vegetation:
Lärchen¬
(Picetum bezw. RhodoretoVaccinietum cembretosum.)
wald.
Azidiphile
schaften,
Zwergstrauch
z.
silvaticum,
-
Gesell¬
B. Rhodoretum extra-
Callunetum,
phyletum Empetretum,
Arctosta-
Loiseleuri-
etum cladinetosum.
Hauptverbreitung der Podsole in der Schweiz: Subalpine Zone der
Urgesteinsalpen; alpine Humuspodsole auch
auf mäßig kalkhaltigem
Muttergestein.
5) Siehe H.Pallmann
und P.Haff te r, loc. cit., S. 48
[S.
411
ff.].
49
ai) Profilbeschreibungen und Analysenresultate
der Eisenpodsole
Profil Nr. I: Eisenpodsol, Perdatsch.
Ort: Val Medel, zwischen Acla und Perdatsch; Lukmanierpaß.
Siegfriedblatt: 411 (1
:
Höhe über Meer: 1510
50000); Koordinaten: 707,5/165,5.
m;
topographische Lage: 35% geneigt nach
NNW.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
ca.
ca.
1400
mm.
+4°C.
340.
Geologische Unterlage: Granit anstehend und als Blockmaterial.
Grundwasser : Bei starkem Regen und Schneeschmelze etwas Hang¬
wasser.
VEGETATION:
Picetum.
Baumschicht: Picea excelsa
(je
100 mä
ca.
7
Hochstämme).
Larix decidua, Sorbus aucuparia.
Strauch-Krautschicht:
Vaccinium
Myrtillus,
Vaccinium
Vitis idaea, Calamagrostis villosa, Deschampsia flexuosa, Melampyrum
cium
silvaticum, Homogyne alpina, Oxalis Acetosella (rr), Hiera-
murorum.
Moosschicht: Dicranum scoparium, Hypnum Schreberi (stark
verbreitet), Hypnum splendens, Hypnum triquetrum, Plagiochilla
asplenioides.
50
Tabelle 5
Profil Nr. I. Elsenpodsol Perdatsch. Analysenwerte
A0
Horizonte
Mächtigkeit in
cm
Probeentnahme
Humus
HÖH
aus
cm
(C02.0,47)
(110 °C)
Bi
A2
Ai
BC
B2
0—3
3—10
10—18
18—30
30—60
60—90
0—3
5—10
10—15
18—26
40—45
70—78
Vo
70,62
41,83
7,42
7,49
6,85
2,43
V.
10,82
9,04
1,43
3,04
2,89
0,98
4,31
3,97
4,29
4,75
5,28
5,10
pH-Werte
Hytirolyt. Azidität (M. Aeq.
49,7
44,4
13,2
15,3
10,1
6,8
612
370
147
144
131
120
1,32
0,28
0,27
0,19
0,11
40,96
24,27
4,30
4,34
3,97
1,41
2,50
1,25
0,11
0,08
0,06
0,04
Vo
1,86
1,22
0,30
0,48
0,38
0,34
Humuskomplex
Vo
25,34
17,66
3,11
1,59
1,14
0,93
C-Protein *)
Vo
4,78
4,29
0,91
0,88
0,62
0,36
Aether-Extraktstoffe
Vo
2,04
1,28
0,34
0,21
0,09
—
32,50
21,44
17,90
18,75
24,37
14,94
H-Ionen/100
g
Boden)
Rel. Imbibitionsvermög.
%
Stickstoff
Vo
1,47
Qesamtkohlenstoff
Vo
C-Pentosane
%
C-«Cellulose»komplex
C-Lignin-(Protein)-
C/N
molekular
Tab elle5
a
Eisenpodsol Perdatsch
Profil Nr, 1.
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Gesamtkohlenstoff
(= 100 Vo gesetzt)
A0
Horizonte
Qesamtkohlenstoff
(relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»kompl.
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
•) C-Protein
=
100 Vo
Ai
100 Vo
A2
Bi
B2
BC
100 Vo
100%
100 %
100 Vo
1,5
2,8
11,1
9,6
24,1
72,3
36,7
28,7
66,0
21,2
20,3
15,6
25,5
Vo
6,1
5,0
2,6
Vo
4,5
5,2
7,0
Vo
61,9
72,8
Vo
11,7
17,7
N.3,25 (Annahme: Protein
=
1.8,
52 Vo C und 16 Vo
N).
Profiluntersuchungen beziehen sich die Analysen¬
ergebnisse: pH-Werte, Hydrolyt. Azidität, Rel. Imbibitionsvermögen und
Aetherextraktstoffe auf die lufttrockene Substanz; alle andern Ana¬
lysenwerte sind auf Trockensubstanz umgerechnet.
Bei sämtlichen
51
Profil Nr. II: Eisenpodsol, Ada.
Ort: Val Medel, zwischen Ada und
Siegfriedblatt: 411 (l
:
Perdatsch; Lukmanierpaß.
50000); Koordinaten: 707,5/165,5.
Höhe über Meer: 1530 m; topographische Lage: 40% geneigt nach
NNW.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
ca.
ca.
1400
mm.
+4°C.
360.
Geologische Unterlage: Granit anstehend und als Blockmaterial.
Grundwasser:
Bei
heftigem
Regen
und
Schneeschmelze
etwas
Hangwasser.
VEGETATION:
Picetum.
Baumschicht: Picea excelsa, Sorbus aucuparia + *).
Strauch-Krautschicht:
Vitis ideae, Deschampsia
gyne
Vaccinium
Myrtillus,
Vaccinium
flexuosa, Calamagrostis villosa, Homo-
alpina, Melampyrum silvaticum.
Moosschicht: Hylocomium splendens, Hylocomium triquetrum,
Hylocomium Schreberi, Dicranum scoparium, Thuidium abietinum.
") +
m a n n
52
=
sporadisch, spärlich.
Betr. pflanzensoziologische Bewertung der Arten siehe: H. Pallund P. H a f f t e r, loc. cit. S.
Tabelle 6
Profil Nr. IL
Eisenpodsoi Acla.
Horizonte
Mächtigkeit in
cm
aus cm
(CO2.0,47)
HÖH (110
At
A0
Probeentnahme
Humus
Analysenwerte
°C)
A2
B
BC
0—4
4—16
16—25
25—45
45—70
0—4
14—16
18—23
28—35
38—43
2,13
Vo
86,25
75,42
2,57
4,68
Vo
14,73
18,30
0,64
2,22
1,04
4,43
3,93
4,14
4,92
4,92
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
g
Boden)
49,0
63,0
8,5
10,6
7,1
612
444
125
107
122
1,67
0,04
0,13
0,08
43,74
1,49
2,71
1,24
1,97
0,10
0,10
0,05
4,25
2,07
0,38
0,34
0,44
%>
31,43
31,96
1,01
0,74
0,66
Vo
5,20
5,43
0,13
0,42
0,26
Vo
24,02
24,03
1,39
1,64
1,00
Vo
2,07
1,77
nb
0,03
nb
36,47
30,56
Rel. Imbibitionsvermögen
Vo
Stickstoff
Vo
1,60
Qesamtkohlenstoff
Vo
50,04
C-Pentosane
Vo
2,38
C-«Cellulose»komplex
Vo
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
C-Protein *)
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac-Bromid)
Aether-Extraktstoffe
C/N
molekular
43,46
24,32
18,08
Tabelle 6a
Profil Nr. II.
Eisenpodsoi Acla
Prozentischer Anteil der verschiedenen Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff (= 100 Vo
A,
A„
Horizonte
100%
Qesamtkohlenstoff (relativ)
100 Vo
gesetzt)
A2
B
100 Vo
100 Vo
BC
100 Vo
a) C-Pentosan
°/o
4,8
4,5
6,7
3,7
4,0
b) C-«Cellulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)-
°/o
8,5
4,7
25,5
12,6
35,5
Humuskomplex
d) C-Protein
Vo
62,8
73,1
68,5
27,3
53,2
Vo
10,4
12,4
8,7
15,5
21,0
Vo
48,0
54,9
93,3
60,5
90,1
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac-Bromid)
*) C-Protein
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 Vo C und 16 V» N).
53
Pofil Nr. Ill: Eisenpodsol, Lei Marsh.
Ort: Lej Marsh/St. Moritz, Oberengadin; 250
m
südwestlich Olym¬
pia-Schanze.
Siegfriedblatt: 518 (1
:
Höhe über Meer: 1830
50000); Koordinaten: 150,0/783,5.
m;
topographische Lage: 25% geneigt nach
NNW.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
900
ca.
450.
Geologische Unterlage: Saure Eruptiva
blockig
mm.
+2° C.
Piz Rosatsch; grob-
vom
mit Zwischenblockfeinerde.
VEGETATION:
Entspricht
dins.
dem
(Siehe H.
typischen Alpenrosen-Arvenwald
P
a
11
m a n n
gische und bodenkundliche Untersuchungen
384:
Rhodoreto-Vaccinietum
cembretosum.
Oberenga-
im
Oberengadin», S.
Berichte der Schweiz.
Botanischen Gesellschaft 1933, Bd. 42, Heft 2.)
54
des
und P. Haffter: «Pflanzensoziolo¬
Tabelle 7
Profil Nr. III.
Elsenpodsol LeJ Marsh. Analysenwerte
Horizonte
Mächtigkeit in
Probeentnahme
Humus
HÖH
cm
aus
cm
(C02.0,47)
(110 °C)
g
Boden)
Rel. Imbibitionsvermögen
BC
Ai
0—5
5—14
14—20
20—50
50—75
0—5
8—12
15—18
30—38
60—65
%>
78,59
70,67
3,28
5,14
0,28
%
10,00
8,29
3,40
0,22
4,39
4,05
1,01
4,24
5,43
6,52
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
B
Aä
A0
%
55,7
60,3
12,8
6,4
0,9
»/o
590
437
139
116
102
0,11
0,03
2,98
0,16
%
1,69
1,47
Qesamtkohlenstoff
%
45,60
41,00
0,10
1,90
C-Pentosane
%
2,48
2,10
0,08
0,04
0,02
C-«Cellulose»komplex
C-Lignin-(Protein)-Humus-
%
2,40
0,75
0,33
0,32
0,12
komplex
%>
29,62
26,71
1,32
0,74
0,01
C-Protein *)
%>
5,49
4,78
0,33
0,36
0,01
°/o
23,90
20,89
nb
nb
nb
%>
3,36
2,60
1,39
0,07
nb
31,47
32,54
22,16
31,60
Stickstoff
.
'
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac-Bromid)
Aether-Extraktstoffe
C/N
molekular
6,22
Tabelle 7a
Profil Nr. III.
Elsenpodsol, Le] Marsh
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(= 100 % gesetzt)
Horizonte
Ao
100 °/o
Qesamtkohlenstoff (relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
At
100 %
A2
B
BC
100 °/o
100 %>
100 %
%
5,4
5,1
4,2
1,3
12,5
%>
5,3
1,8
17,4
10,7
75,0
°/o
65,0
65,2
69,5
24,9
6,3
»/o
12,0
11,7
17,4
12,1
6,3
°/o
52,4
61,7
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac-Bromid)
*) C-Protein
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
nb
nb
52 % C und 16 %>
nb
N).
55
Profil Nr. IV: Eisenpodsol, Olympia-Schanze.
Ort: St. Moritz, Oberengadin; NO-lich Olympia-Schanze.
Siegfriedblatt: 518 (l
:
50
000); Koordinaten: 150,0/783,5.
Höhe über Meer: 1825 m; topographische Lage: 10% geneigt nach
NNW.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
ca.
ca.
900
mm.
+2°C.
450.
Geologische Unterlage: Saure Eruptiva des Piz Rosatsch. Grobblockig mit Zwischenblockfeinerde.
VEGETATION:
Entspricht
(Siehe H.
dem
P
a
11
typischen
m a n n
Rhodoreto-Vaccinietum
und P. H
a
f f t
e r :
cembretosum.
Pflanzensoziologische
und bodenkundliche Untersuchungen im Oberengadin, S. 384: Be¬
richte der Schweiz. Botanischen Gesellschaft 1933, Bd. 42, Heft 2.)
56
Tabelle 8
Profil Nr. IV.
Eisenpodsol, Olympia-Schanze.
Horizonte
Mächtigkeit in
Probeentnahme
Humus
Ao
cm
aus
cm
(CO2.0,47)
HÖH (110 °C)
g
A2
Ai
B
BC
0—4
4—10
10—15
15—50
50—85
0—4
6—9
10—15
20—35
60—70
%>
82,03
50,65
3,19
5,22
1,04
<Vo
8,19
5,78
1,17
2,14
0,63
4,39
4,07
4,20
5,24
5,78
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
Analysenwerte
Boden)
58,1
49,0
15,5
9,9
3,0
597
356
136
119
103
1,27
0,13
0,15
0,05
50,65
3,19
5,22
1,04
1,42
0,08
0,05
0,02
2,17
0,79
0,16
0,22
0,15
Rel. Imbibitionsvermögen
%>
Stickstoff
»/o
1,77
Qesamtkohlenstoff
%>
82,03
C-Pentosan
%>
2,28
C-«Cellulose»komplex
°/o
C-Lignin-(Protein)-Humuskomplex
%
30,69
18,86
1,40
0,71
0,29
C-Protein *)
%
5,75
4,13
0,42
0,49
0,16
Aether-Extraktstoffe
°/o
2,74
1,63
0,14
0,09
—
31,37
26,97
16,60
23,56
C/N
molekular
14,00
Tabelle 8a
Profil Nr. IV.
Eisenpodsol, Olympia-Schanze
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(= 100 °/o gesetzt)
Horizonte
A„
100 °/o
Gesamtkohlenstoff (relativ)
Ai
100 %>
A2
B
BC
100 °/o
100 °/o
100 °/o
a) C-Pentosane
%
4,8
4,8
4,3
1,6
3,3
b) C-«Cellulose»komplex
%>
4,6
2,7
8,6
7,3
25,0
%>
64,5
64,2
75,7
23,4
48,3
%>
7,0
8,2
13,2
9,4
15,4
c) C-Lignin-(Protein)-
Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
=
N. 3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 %> N).
57
?
Zusammenfassender Ueberblick
Bei
Auswahl
der
bereits eingangs
gen
untersuchten
der
erwähnt,
auf strenge
Bodentypen wurde,
wie
Vergleichbarkeit der jeweili¬
Einzelvertreter Wert gelegt. Die für die verschiedenen Boden¬
typen gewählten Einzelprofile finden sich unter der charakteristi¬
schen Vegetation und zeigen annähernd gleiche Reife. Diese
ange¬
strebte strenge Vergleichbarkeit soll eine synthetische Betrachtuns
Bodentypus ermöglichen. Die Analysendaten der verschie¬
denen Profile (Eisenpodsol, Humuspodsol, insubrische Braunerde)
des
wenn möglich zu entsprechenden Mittelwerten zusammen¬
gefaßt. Diese Mittelzahlen kennzeichnen in ihrer Gesamtheit den
werden
Chemismus der Humusstoffe und
deren
Verteilung im Profil des
Bodentypus.
Wie
Pflanzen¬
abstrakt
gedachten
soziologe
den im Felde studierten realen Assoziationsindividuen
die
aus
ebenfalls abstrakt aufzufassende
Pflanzenassoziation
siert, soll durch diese Mittelwertbildung
mehr oder
minder
dazugehörige
voneinander
abstrahierte
Typus
der
aus
syntheti¬
den naturgemäß immer
abweichenden
umschrieben
Bodenprofilen der
werden.
Bild
Das
dieses abstrakten, gewissermaßen idealen Bodentypus wird
umso
feststehender sein, je mehr typische Einzelprofile diesen Mittelwer¬
ten
zugrunde liegen, je strenger die natürliche Auswahl auf dem
je ausgeglichener die dazugehörige charakteristische
Terrain ist,
Vegetation erscheint und je stabiler (reifer) der Boden selbst ist.
Die vorliegenden Untersuchungen streben dieses Ziel
gemäß
stets
auftretenden
an.
Die natur¬
Schwankungen der Analysenwerte
um
das berechnete Mittel werden in den zusammenfassenden Tabellen
durch die Horizontalkolonnen:
mittlerer Fehler (m. F.
=
+
\
2
d2
n.(n-1)
gekennzeichnet.
58
Tabelle 9
Chemismus und Verteilung des Humus im Elsenpodsol
Mittelwerte ±
Horizonte
A„
Horizontmächtigkeit
Humus
in
cm
(CO2.0,47)
%>
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
Boden)
Rel. Imbibitionsvermögen
g
%>
%>
%>
Stickstoff
%>
Qesamtkohlenstoff
a) C-Pentosane
°/o
b) C-«CeIlulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein *)
C-zersetzte
%
°/o
%>
Humussubstanz
%
(Ac.-Bromid)
Aether-Extraktstoffe
C/N
F.
m.
molekular
*) C-Protein
=
%>
A»
A2
Bt
BC
4,0
8,5
7,0
24,0
29,0
±0,4
±1,3
±0,9
±5,1
±1,6
79,4
59,7
4,1
5,5
1,4
±3,1
±8,0
±1,1
±0,6
±0,5
4,38
4,01
4,22
5,08
5,58
±0,02
±0,01
±0,03
±0,10
±0,23
53,1
54,2
12,5
10,5
4,4
±2,2
±4,5
±1,5
±1,8
±1,5
603
402
137
122
±5,5
±24,0
±4,6
±7,9
112
±0,23
1,63
1,43
0,14
0,16
0,07
±0,06
±0,08
±0,04
±0,03
±0,02
46,1
34,7
2,2
3,2
0,8
±1,8
±4,6
±0,6
±0,3
±0,3
2,41
1,68
0,09
0,07
0,11
±0,05
±0,21
±0,02
±0,01
±0,08
2,67
1,21
0,29
0,34
0,32
±0,54
±0,18
±0,04
±0,05
±0,12
29,27
23,80
1,71
0,94
0,47
±1,36
±3,38
±0,47
±0,21
±0,20
5,31
4,66
0,45
0,54
0,20
±0,21
±0,28
±0,17
±0,12
±0,07
23,96
22,46
1,39
1,64
1,00
±0,06
±3,57
2,6
1,8
0,5
0,1
±0,32
±0,28
±0,32
±0,04
—
33,0
27,8
25,0
25,3
13,3
±1,17
±2,4
±6,2
±2,2
±3,0
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 %
N).
59
Tabelle 9a
Elsenpodsol
Der prozentische Anteil der Humuskonstituenten
am
Oesamtkohlenstotf
(= 100 %> gesetzt)
Mittelwerte ±
Horizonte
Qesamtkohlenstoff
(relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»komplex
°/o
°/o
%
Humuskomplex
°/o
d) C-Protein
C-zersetzte
Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
60
F.
A.
Ai
A2
100 %
100 °/o
100 °/o
B*
100 %>
BC
100 Vo
5,3
4,9
4,5
2,1
5,6
±0,3
±0,1
±0,9
±0,5
±2,3
5,6
±1,3
c) C-Lignin-(Protein)-
m.
3,8
14,6
10,2
39,9
±0,8
±4,3
±1,1
±12,0
63,6
68,8
71,3
27,1
43,1
±0,7
±2,4
±1,7
±2,0
±13,3
11,6
13,9
17,5
15,3
33,9
±0,4
±1,4
±3,1
±1,4
±9,6
50,2
58,3
93,3
60,5
90,1
±2,2
±3,4
Das reife Eisenpodsol
chemisch
aus
besteht morphologisch
zwei scharf voneinander
Ausgesprochene Humushorizonte
neralerdebeimengungen (A0
organisch¬
und
geschiedenen Profilanteilen.
mit fehlenden oder
Aj
4 cm;
9
geringen Mi¬
cm) überlagern in scharfer
Grenze humusarme und mineralreiche Schichten
BC 29
cm;
erde
cm
und
(A2 7 cm; Bi 24
C). Die der Humusauflage A0/Ai folgende Bleich¬
A2 erweist sich
im
Eisenpodsol sowohl in chemischer wie auch
morphologischer Hinsicht als markante Trennschicht des Profils.
Im ziemlich mächtigen, moosfilzigen und morphologisch schwach
zersetzten
A0-Horizont setzt die mikrobielle Humifizierung und Zer¬
setzung der organischen Substanz ein und erreicht in der dunkel¬
gefärbten Ai-Schicht ihr scheinbares Gleichgewicht. Der Humus¬
abbau vollzieht sich
in
nach den bereits
S. A. Waksman, A. Nemec, L. Smolik
und anderen
sich die
plexe)
von
diesen Ao/At-Horizonten im wesentlichen
Autoren7) formulierten Gesetzmäßigkeiten:
es
reichern
Lignin-(Protein)-Humuskomplexe (LPH-Kom-
im Rückstand
an
mikrobielle
und
Proteine
und
Hemicellulosen werden auf Kosten der energiereichen Cel¬
lulose, pflanzlichen Pentosane und Fette
det.
Diese Humushorizonte weisen
ganzen
vom
neu
gebil¬
Podsolprofil die
höchsten Aziditäten
(pH) auf, mit einem deutlichen Maximum
Ai und bergen in den gemischten und gesperrten organischen
Humusgelen bedeutende Mengen austauschbarer Wasser¬
in
stoffionen. Das ausgeprägte Vermögen, Wasser
zu
zu
binden und
magazinieren, erklärt sich durch den hydrophilen Charakter der
in diesen Horizonten angehäuften Humusstoffe. Die Humushorizonte
des Eisenpodsols
zeigen
von
allen
hier
untersuchten Bodentypen
die höchsten Imbibitionsvermögen.
Der raschen Abnahme des Gesamthumus
den tiefer gelegenen Mineralhorizonten
falls
die
absoluten
Gehalte
an
(A2,
B und
von
BC)
A0/At
zu
gehen eben¬
Aether-Extraktstoffen,
Pentosan-, «Cellulose»-, LPH- und Proteinkomplexe
mehr
oder
weniger parallel. Mit geringer werdendem Gehalte an organischer
Substanz verringern sich die pH-Azidität, die Menge austausch¬
barer Wasserstoffionen und das
Wasserbindungsvermögen der
ent¬
sprechenden Profilschichten.
') loc.cit. S.23.
61
Der molekulare C/N-Quotient ist im A0-Horizont
größten
(33)
und sinkt dann langsam über
At (28)
Anreicherungshorizont B hat sich der C/N-Quotient
verändert (25)
wert
und erst in BC sinkt
er
zu
am
A2 (25). Im
gegen
A2 nicht
weiter auf seinen Minimal¬
(13).
Die erwähnten Regelmäßigkeiten beim Abbau des Gesamt¬
humus lassen sich bei
Podsolprofilen
nur
in der
Gegenüberstellung
des schwach humifizierten A0-Horizontes und der chemisch-physi¬
kalisch weitgehend veränderten Ai-Schicht beobachten. Die Aen-
derungen im Chemismus der Humusteilchen in den Mineralerde¬
(A2, Bi und BC) sind
horizonten
reine mikrobielle
aber bereits nicht mehr allein durch
Abbauprozesse bedingt, sondern
Folge dispersoidanalytischer Vorgänge.
die
Bei der Dis¬
kussion der Humusdifferenzierung in den Mineralerdeschichten (A2,
Bt und BC müssen die üblichen «reinen Abbaubetrachtungen»
nehmend kolloidchemischen Erwägungen
weichen.
Die
m
zu¬
ik
r o
-
biell aktive Humusstoffs chicht At liefert den darunter
liegenden Mineralerdeschichten die organische Substanz. Durch das
einsickernde Bodenwasser werden die feindispersen, hydratisierten
zunächst
und elektrostabilisierten Humusultramikronen
chemischen Charakters
nischen oder
aus
variabeln,
At-Lage ausgespült. Die rein
der
orga¬
mit anorganischen Komplexen gekoppelten Humus¬
teilchen filtrieren
umso
leichter
dem Humusstoffgemisch des
aus
A^Horizontes heraus, je feindisperser sie sind und je stärker ihre
elektrische Aufladung ist. Diese Aufladung ist die Folge bevorzug¬
ter H-, Na- und K-ionen-Adsorption an den wanderungsfähigen
Humusteilchen
(siehe H. P
a
11
m a n n
und A. S
c
h
m u z
i g
c
1935). Die derart feindispers gehaltenen Kolloidteilchen dringen
dem Humusfilter der Ai-Schicht, in der
wurden, hinaus
gegen die
und
sinken
mit
dem
sie
r8),
aus
ursprünglich gebildet
absteigenden Bodenwasser
Mineralerdehorizonte A2, B und BC. Sind sie feiner als
die Poren des Mineralerdefilters,
laufen also
so
passieren sie dasselbe, durch¬
die filtrierende Bodenschicht. Die Ultramikronen und
wanderungsfähigen Mikronen bewegen sich entweder durch die
samte Mineralerde des
Profiluntergrundes
zum
ge¬
abfließenden Grund-
8) H. P a 11 m a n n und A. Schmuziger: I. Untersuchungen über
die Humuseigenschaften in Podsolen (in Vorbereitung).
62
oder werden in feinporigen oder koagulierenden Horizonten
wasser
zwischen den anorganischen Teilchen niedergeschlagen.
Das L i g
mente der
n
i n,
das in genuiner Form die pflanzlichen Bauele¬
Cellulose und Hemicellulosen mycelartig umhüllt, wird
bei der Humifizierung
tes Ultramikron grobdispers
diesem Grunde
werden
kondensiertes, chemisch resisten¬
im
L i g
die
At) verbleiben
Durch mikrobielle Prozesse
Komplexe wandern z.T.
Aus
und schlecht filtrierbar bleiben.
n
i
plexe (LPH-Komplexe) größtenteils
dung (also
Kohlehydra¬
diesen leichter abgebauten
von
ten befreit und wahrscheinlich als
an
(Protein) -Humuskom¬
Ort und Stelle ihrer Bil¬
und sich im Rückstande anreichern.
den Pflanzenresten isolierte LPH-
aus
aus
n
-
der Humusschicht Ai in
grobe
das
Filter der Bleicherde A2 ein. Dort werden aber diese grobdispersen
Phasen
zur
Hauptsache immobilisiert; sie vermögen
Ao/Ai
Im
und
noch
nur
geringem Maße weiter gegen die Tiefe "nach B und BC
dringen.
zu
A2-Horizont des Eisenpodsols bestreitet
LPH-Komplex den Hauptanteil
am
in
dieser
Chemismus des Hu¬
musteilchens. Ueber 60% des Qesamtkohlenstoffs entfallen in
diesen Schichten auf diesen
Komplex. In jähem Abfall sinkt der Anteil
des Gesamt-C und
des LPH-Kohlenstoffs im B-Horizont auf 27%
erreicht hier sein relatives Minimum. Der B-Horizont wirkt bereits
als
enges
zu
Filter und hindert dadurch die Einwanderung dieses
Humuskonstituenten. Die geringen Absolutgehalte des BC-Horizontes
an
Gesamtkohlenstoff erübrigen eine Diskussion über die jewei¬
ligen Anteile der verschiedenen untersuchten Komplexe
zum
Ge¬
samthumus. Die in Tabelle 9 und 9a in der letzten Vertikalkolonne
angeführten Analysenwerte für BC mögen lediglich als Tendenz¬
werte beurteilt werden.
Die
Proteinkomplexe
werden
als
ausgesprochen
po¬
lare Stoffe leicht clektrostabilisiert, dispergiert und
dadurch
filtrationsfähig.
isolierte
Proteinteilchen
oder
Sie
als
feindispersen Humusabbauprodukten
auszuwandern und durch
das
vermögen
demnach
schützende Phasen
aus
mit
gut
als
andern
den oberen Erdschichten
mineralische Bodenfilter
nach
der
Tiefe vorzudringen. Je nach den Reaktionsbedingungen im Unter¬
grund (Azidität, Elektrolytgehalt, Art der Koagulatoren) und Eigen¬
art
dieser N-haltigen Ultramikronen werden diese im B-Horizont
63
niedergeschlagen oder feindispers bleibend mit dem Grundwasser
definitiv
aus
dem Profil entfernt.
Proteinreiche Humusteilchen finden sich in A2 und B. Am proteinreichsten erscheint der Humus in der BC-Schicht. Die
unver¬
meidlich großen Schwankungen zwischen den vier Proteingehalten
der untersuchten Profile geben aber diesem
reits beim
LPH-Komplex erwähnt,
Mittelgewicht, wie be¬
geringes Gewicht.
nur
Die Pentosane dürften meistens in den oberen Humushori¬
aufgezehrt werden und dadurch nur in ge¬
Wanderung gelangen. Zum Teil werden sie in
zonten rasch mikrobiell
ringeren Mengen
zur
den grobdispersen, der Humusauflage direkt angrenzenden Bleich¬
erdehorizont
Podsolprofil
Pentosan
a
b b
mikrobielle Neubildung
die
Der rasche Abfall des
tiefe resp.
Der
eingespült.
A2
a u
übertrifft
im
der Hemicellulosen.
Pentosangehaltes mit zunehmender Boden¬
gegen die unteren
Profilschichten, ist für das Eisenpodsol
charakteristisch.
Die «C
Verhalten
e
11
eine
u
1
o s e
k
o m p
1
e x e»
nehmen anscheinend in ihrem
zwischen
Mittelstellung
dem
und
grobdispersen
schlecht wanderungsfähigen Lignin und dem leichtdispergier- und
filtrierbaren Protein ein. Aus methodischen Gründen (siehe Kap. II,
Untersuchungs-Methoden)
enthält
die
als
Rückstand
bestimmte
«Cellulose» geringere bis größere Mengen alkaliunlösliche Humine.
Die oft dunkle Farbe der Crossfaser ist ebenfalls dafür ein Beweis.
Die im folgenden als «Cellulosekomplexe» bezeichneten Humussub¬
stanzen sind
durchwegs als solche Mischkörper
lose» mit Hum in
nommene
zu
von
«Cellu¬
verstehen. Weitere bereits in Angriff
ge¬
Untersuchungen beschäftigen sich mit dem im Rückstand
verbliebenen Humin.
Beim mikrobiellen Abbau
der
pflanzlichen Substanz
in
A0/Ai
wandert ein Teil der «Cellulosekomplexe» nach der Tiefe. Die grob¬
disperse A2-Lage enthält im Mittel die
sten
Humusteilchen;
von
an
diesem Komplex reich¬
diesem Maximum des «Celluloseanteils»
im Gesamthumus weicht das Humusultramikron des B-Horizontes
nur
Der
wenig ab, tendiert jedoch wieder
an
Gesamtkohlenstoff
arme
Schwankungen der Einzelwerte
gegen etwas
geringere Werte.
BC-Horizont zeigt bei sehr starken
den
größten «Cellulosekomplex»-
Anteil innerhalb der spärlichen Humusteilchen. Wir legen diesem
Werte deshalb
64
nur
geringes Gewicht bei. Ihr steigender Anteil im
Humusteilchen der unteren Horizonte macht die Dominanz
von
Hu-
minen in diesem Komplexe wahrscheinlich.
acetylbromid-unlöslichen Humusstoffe
Springer) reichert sich rela¬
(zersetzte
Die
Humussubstanz nach U.
tiv
vom
Methode
A0
zum
auch
At-Horizont
beobachtete
jedoch zahlenmäßig
nur
an.
Der
zu
erwartende und nach dieser
Zersetzungsgrad9) in
höhere
unwesentlich
von
dem der
BC)
ist
morphologisch
den Mineral¬
sehr schwach zersetzten A0-Schicht verschieden. In
erweist sich der Humus nach diesem
erdehorizonten
(A2,
Verfahren als
beinahe vollständig
B und
Ai
zersetzt.
Einzig
die B-Schicht
scheint noch einen merklichen Anteil unzersetzter Humusstoffe in
ihren eingespülten organischen Gelen
..
„
halten.
C-zersetzte Humussubstanz
.
8) Zersetzungsgrad
zu
=
.
100
C-Gesamthumus
65
a>) Profilbeschreibungen
der
und Analysenresultate
alpinen Humuspodsole
Profil Nr. V: Alpines Huinuspodsol, St. Maria I.
Ort: Santa Maria; Lukmanierpaß: Hospiz.
Siegfriedblatt:
411
(1
:
50
Höhe über Meer: 2200
m;
000); Koordinaten 703,5/160,1.
topographische Lage: 18% geneigt nach
SSE.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
ca. 2150 mm.
+0,5°
C.
4300.
ca.
Geologische Unterlage:
Kontaktgebiet des Granites;
blockig und
anstehend.
VEGETATION
:
Azidiphile Zwergstrauchgesellschaft (s. 1.).
Strauch-Krautschicht
ium
uliginosum
:
vorherrschend;
Vaccinium
Myrtillus und Vaccin¬
Vaccinium
Vitis idaea, Calluna
vulgaris, Loiseleuria procumbens, Homogyne alpina, Solidago Virgaaurea, Deschampsia flexuosa, Calamagrostis villosa, Leontodon pyrenaicus.
Moos-Flechtenschicht: Cetraria islandica, Dicranum
sco-
parium.
Diese Gesellschaft findet sich in ziemlich windexponierter Kre-
tenlage. Auf der
ganzen
rechten Talseite des Val
Rodandura sind
die Humuspodsole an azidiphile Zwergstrauchformationen gebunden,
die vorzugsweise die flacheren bis stärker erhobenen Geländerippen
des Talhanges besiedeln. Die Verdunstung scheint
stark begünstigt
loc. cit.
zu
sein
[S. 460 ff.]). So
(siehe H. P
war
a
11
m a n n
beispielsweise
am
an
diesen Orten
und P. H
nahme der Boden trotz vorangegangenem 24-stündigem,
Regen bis
a
fft
e r,
Tage der Probeent¬
starkein
A2-Schicht gut angetrocknet, während in den tiefer¬
gelegenen Waldböden (Eisenpodsole) die Humusschichten noch was¬
zur
serdurchtränkt vorlagen.
66
Tabelle 10
Profil Nr. V.
Alpines Humuspodsol, St. Maria I.
Mächtigkeit
in
0—3,5 3,5—10
cm
Probeentnahme
aus cm
0—3,5
82,18
13,26
4,12
B2
Bt
A2
A\
A»,
A0
Horizonte
Analysenwerte
BC
10—17 17—21 21—31 31—38 38—58
11—15 17-21 23-30 31—36 42—52
5—9
4,30
0,48
2,92
5,28
73,07
10,08
3,83
2,81
0,58
4,91
53,1
43,3
42,2
3,9
16,7
14,1
6,8
374
230
213
69
81
93
74
2,06
%
% 47,66
2,20
%
1,41
1,02
0,09
0,15
1,63
0,10
5,69
2,49
1,32
42,36
0,94
0,25
4,88
0,23
42,68
0,14
0,12
0,05
4,66
1,68
1,84
0,47
0,44
0,67
0,65
% 32,40
% 6,69
Aether-Extraktstoffe %
3,11
27,87
29,09
3,32
1,09
2,24
1,64
0,59
4,58
0,29
0,81
0,75
0,49
2,59
3,62
nb
0,09
0,07
0,05
24,07
29,80
39,22
5,94
11,61
14,43
7,44
(C02.0,47)
%
°/o
(110° C)
pH-Werte
Hydrol. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100 g
Boden)
HÖH
8,44
2,95
4,36
9,80
73,55
15,37
3,84
Humus
4,95
Rel. Imbibitions-
%
vermögen
Stickstoff
Qesamtkohlenstoff
C-Pentosane
C-«Cellulose»kom-
%
plex
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
C-Protein*)
C/N molekular
Tabelle 10
Profil Nr. V.
a
Alpines Humuspodsol, St. Maria I
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(= 100 %> gesetzt)
A0
Horizonte
Gesamtkohlenstoff (relativ)
%
4,6
9,8
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
=
%
%
A2
A2,
B,
B2
BC
100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
b) C-«Cellulose»komplex %
a) C-Penfbsane
A1,
68,0
14,0
3,1
3,9
2,2
6,1
4,3
28,8
2,9
9,0
2,1
11,8
65,3
68,7
10,7
7,8
65,0
17,8
45,9
16,6
28,8
13,2
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 °/o C und 16 °/o
2,0
26,1
33,7
19,7
N).
67
Profil Nr. VI: Alpines Humuspodsol, St. Maria II.
Ort: Santa Maria; Lukmanierpaß: Hospiz.
Siegfriedblatt:
411
(1
:
50
000); Koordinaten: 703,5/160,1.
Höhe über Meer: 2170 m; topographische Lage: 40%
geneigt nach
S. (Rechte Seite des Val Rondadura, 30 m unterhalb Profil
Nr. V.)
Mittlerer jährlicher Niederschlag: ca. 2100 mm.
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
ca.
=
Geologische Unterlage:
ca.
+0,5° C.
4200.
Kontaktgebiet des Granites; blockig und
anstehend.
VEGETATION
:
Azidiphile Zwergstrauchgesellschaft (s. 1.).
Strauch-Krautsc hic ht: Calluna vulgaris vorherrschend;
Vaccinium Myrtillus, Vaccinium uliginosum, Vaccinium Vitis idaea,
Loiseleuria procumbens (rr), Deschampsia flexuosa, Hieracium alpinum,
Leontodon pyrenaicus, Juncus trifidus, Arnica montana, Gen-
tiana purpurea
(rr).
Moos-Flechtenschicht
:
Cetraria islandica, Cladonia
ran-
giferina, Dicranum scoparium.
Auch dieses Humuspodsol findet sich in stark verdunstender
Kuppenlage und ist von jeder Beeinflussung durch Grund- oder
Hangwasser frei.
Ortstein fehlt.
68
Tabelle 11
Profil Nr. VI.
Alpines Humuspodsol, St. Maria II. Analysenwerte
Horizonte
Mächtigkeit
A„
in
cm
Probeentnahme
aus cm
Humus (C02.0,47)
HOH(110°C.)
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
Boden)
A't
A2,
A2
B»
B2
BC
0-5
5-17
17—27 27—38 38—45 45—50 50—63
0-5
8—14
20—25 30—35 39—44 45—49 54-60
%
83,59 77,11
%
11,83
4,10
13,38
53,59
9,38
0,94
3,59
3,82
4,47
10,02
3,96
2,93
2,16
4,62
10,61
3,96
4,74
4,93
5,36
7,0
19,9
12,0
g
58,8 58,8
Rel.Imbibitionsvermögen '/o
°
Stickstoff
%
%
C-Pentosane
%
C-„Cellulose"komplex %
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
%
C-Protein *)
%
Gesamtkohlenstoff
189
45,6
189
149
1,82
1,62
48,48 44,72
1,64
1,87
3,46
2,13
136
150
132
7,2
125
1,16
0,16
0,15
2,59
0,30
6,15
0,22
31,08
5,81
1,32
2,01
0,22
0,35
0,18
0,52
0,09
0,47
2,30
0,07
34,67 29,92
5,92
5,27
26,96
3,77
1,89
3,25
1,26
0,52
0,98
0,72
21,83
17,67
2,28
14,16
3,15
nb
3,35
nb
nb
0,25
0,16
0,05
0,02
31,07 32,20
31,26
18,87
23,92
30,80
17,88
0,32
0,59
0,49
C-zersetzte Humus¬
substanz
(Ac.-Bromid) %
°/o
Aether-Extraktstoffe
C/N
molekular
3,14
Tabelle IIa
Profil Nr. VI.
Alpines Humuspodsol, St. Maria II
Prozentischer Anteil der Humuskomponenten
(=
Horizonte
100 %
A
Gesamtkohlenstoff (relativ)
a) C-Pentosane
%
b) C-„Cellulose"komplex%
c) C-Lignin-(Protein)-
Humuskomplex
d) C-Protein
100%
A\
100
As,
Gesamtkohlenstoff
A2
B,
B2
BC
% 100% 100 % 100% 100% 100%
3,9
3,7
4,2
7,1
4,8
6,5
71,5
12,7
66,9
11,8
86,8
%
%
45,0
39,5
%
am
gesetzt)
8,5
13,5
2,9
8,5
1,5
8,1
3,0
13,9
73,0
20,1
52,9
15,9
21,7
12,4
25,2
12,1
45,5
nb
54,4
nb
nb
21,3
C-zersetzte Humussub¬
stanz
(Ac.-Bromid)
s) C-Protein
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und
16 %
N).
69
Profil Nr. VII: Alpines Humuspodsol, Grimsel.
Ort:
Qrimsel-Paßhöhe; WSW Totsee.
: 50 000); Koordinaten:
156,5/668,7.
Siegfriedblatt: 490 (1
Höhe
über
Meer:
2200 m;
topographische
Lage:
15 %
geneigt
nach E.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
2000
mm.
+0,5° C.
ca:
4000.
ca.
Geologische Unterlage: Südlicher Grimselgranit; Rundhöcker.
VEGETATION:
Durchdringung
von
Loiseleurietum mit Em-
petretum.
Strauch-Krautschicht
trum
:
Loiseleuria
procumbens,
Empe-
nigrum, Vaccinium Vitis idaea, Vaccinium uliginosum, Vacci-
Myrtillus, Hieracium alpinum,
nium
Carex
sempervirens,
Carex
curvula.
Flechtenschicht
:
Cladonia rangiferina,
Cetraria
islandica.
Cladonia silvatica.
Der
seine
Standort dieses
und ist auch
perses
70
Humuspodsols
ist
ausgezeichnet
durch
windexponierte Lage. Grundwasser läßt sich nicht feststellen
zufolge der Hangneigimg unwahrscheinlich. Grobdis¬
Mineralerdegerüst. Skelettreich bis zuoberst; Ortstein fehlt.
Tabelle 12
Profil Nr. VII.
Alpines Humuspodsol, Grimsel. Analysenwerte
Horizonte
Mächtigkeit
Ao
in
Probeentnahme
Humus
HÖH
(110 °C.)
B2
BC
0,5—8
S—IS
IS—31
31—49
49—70
0—0,5
0,5—8
10—17
20—28
35—45
55—65
%
84,37
54,94
2,24
5,63
1,52
0,99
%
1,62
2,24
0,27
0,70
0,31
0,19
4,30
3,39
4,24
4,84
5,92
6,16
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
Bi
0—0,5
cm
(C02.0,47)
A2
i
cm
aus
Ai
g
33,7
34,9
2,8
10,0
2,6
1,6
262
284
61
68
48
46
Boden)
Rel. Imbibitionsvermöget1%
Stickstoff
%
1,13
1,08
0,08
0,17
0,03
0,05
Gesamtkohlenstoff
%>
48,93
31,86
1,30
3,26
0,88
0,57
C-Pentosane
%
1,40
1,53
0,10
0,10
0,06
Sp.
C-«Cellulose»komplex
°/o
6,93
2,48
0,18
0,08
0,10
0,12
C-Lignin-(Protein)-
%
33,80
19,92
0,62
0,99
0,30
0,13
0,55
0,10
0,16
Humuskomplex
C-Protein *)
%
Aether-Extraktstoffe
%
C/N
3,67
molekular
3,51
0,26
11,71
4,99
nb
50,51
34,41
Tabelle 12
Profil Nr. VII.
Prozentischer Anteil
100 %>
A0
Qesamtkohlenstoff (relativ) 100%
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
=
nb
nb
34,22
13,30
a
Alpines Humuspodsol, Grimsel
(=
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»kompl.
22,36
18,96
der Humuskonstituenten
Horizonte
0,07
am
Qesamtkohlenstoff
gesetzt)
Ai
100 %
A2
100 %
Bi
100 %
B2
100 %
BC
100 °/o
%
2,9
4,8
7,7
3,1
6,8
Sp.
%
14,2
7,8
13,8
2,5
11,4
21,1
%
69,1
62,5
47,7
30,4
34,1
22,8
%
7,5
11,0
20,0
16,9
11,4
28,1
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 %
N).
71
Profil Nr. VIII: Alpines Humuspodsol, Plan Matun (auf CaC03-hal-
tiger Moräne).
Ort: Plan Matun, Scarltal/Unterengadin.
Siegfriedblatt: 425 (1
50
:
000); Koordinaten: 171,7/822,6.
Höhe über Meer: 2250 m; topographische Lage: 15%
geneigt nach
NE.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
ca.
ca.
—1,5
1207
°
mm.
C.
Langfaktor: perhumid.
Geologische Unterlage: Moräne mit Kalk-, Verrucano- und Gneis¬
brocken; durchlässig.
Grundwasser: keines
(Kuppenlage).
VEGETATION:
Loiseleurietum-cetrariosum-cladinetosum.
Strauch-Krautschicht:
Loiseleuria procumbens, Vaccinuliginosum, Leontodon pyrenaicus, Carex ericetorum, Hiera-
ium
alpinum, Phyteuma hemisphaericum, Potentilla Crantzii, Ane¬
cium
mone
vernalis, Polygonum viviparum.
Moos-Flechten
spa,
s
chic ht
Cetraria cuculata,
:
Cetraria islandica,
Cetraria cri¬
Cetraria nivalis, Cladonia silvatica,
Poly-
trichum juniperinum.
Der unter einer dünnen Blattfallschicht liegende Humus der AtHorizonte ist feinstaubig, schütter und daher leicht verwehbar. Die
einzelnen Podsolhorizonte sind sehr gut ausgebildet und voneinan¬
der getrennt. Die Gegenwart des Kalkes im Untergrund
Moräne) bedingt
musstoffe
im
(kalkhaltige
eine intensive Flockung der eingewanderten Hu¬
Bi-Horizont. Dieser erscheint deshalb gedrängt und
sehr humusreich. Verfestigter Ortstein fehlt. Unter dieser Bi-Schicht
setzt sich
in ziemlich scharfer Grenze eine
und daher
nur
schwach humushaltige
leicht bräunlich gefärbte B2-Lage
an,
die neben den
geringen Mengen etwas koagulationsunempfindlicherer Humusstoffe
noch etwas Sesquioxyde
zurückgehalten hat. Dieses Humuspodsol
PlanMatun unterscheidet sich durch den Kalkgehalt der
Bodenhorizonte
von
reits oben behandelt wurden.
72
unteren
den streng azidiphilen Humuspodsolen, die be¬
Tabelle 13
Profil Nr. VIII.
Alpines Humuspodsol, Plan Matun. Analysenwerte
Horizonte
Ao
Mächtigkeit
in cm
Probeentnahme
Humus
aus
cm
(CO2.0,47)
HÖH (110 °C.)
Bi
rß2
rßC
1—11
11—16
16—20
20—25
25—45
0—1
2—10
12—15
16—20
20—25
30—40
%
82,46
42,42
3,36
28,53
3,74
0,92
%
10,27
8,88
1,13
14,89
1,61
0,45
4,17
4,92
5,84
7,78
8,92
0,7
0,6
4,39
g
A2
0—1
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
Ai
31,9
31,9
317
261
5,7
13,0
86
144
Boden)
Rel. Imbibitionsvermög.
%
CaCOs
%
Stickstoff
%
1,38
0,78
0,15
Qesamtkohlenstoff
%
47,83
24,60
1,95
C-Pentosane
Vo
1,28
1,19
0,08
0,41
0,06
Sp.
C-«Cellulose»komplex
C-Lignin-(Protein)-
%
4,93
1,07
0,24
0,92
0,18
0,17
%
29,87
13,81
1,19
5,16
0,79
0,35
—
—
74
57
39,39
51,10
0,93
0,17
0,09
16,55
2,17
0,53
—
—
Humuskomplex
C-Protein *)
%
4,49
2,54
0,49
3,02
0,55
0,29
C-zersetzte Humus¬
%
12,86
12,33
1,43
12,33
1,09
nb
%
8,81
1,51
0,13
0,16
0,05
nb
40,42
36,79
15,17
20,75
14,89
6,86
substanz
(Ac.-Bromid] )
Aether-Extraktstoffe
C/N
molekular
Tabelle 13
Profil Nr. VIII.
a
Alpines Humuspodsol, Plan Matun.
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(= 100% gesetzt)
Horizonte
•
A0
Qesamtkohlenstoff (relativ) 100%
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»kompl.
c) C-Lignin-(Protein)-
%
2,7
\
A2
100%
100%
B,
100%
B2
100%
4,8
4,1
2,5
2,8
%
10,3
4,3
12,3
5,6
8,3
%
62,5
56,2
61,0
31,2
36,4
%
9,4
10,3
25,1
18,2
25,3
%
26,88
50,12
73,33
74,50
50,23
BC
100 %
—
--
—
Humuskomplex
d) C-Protein
--
C-zersetzte Humussub¬
stanz
(Ac.-Bromid)
*) C-Protein
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 %
N).
73
Zusammenfassender Ueb erblick
Das Humuspodsol ist wie das Eisenpodsol gekennzeichnet durch
den jähen Abfall des
Qesamthumusgehaltes
lichen Humushorizonten:
A<, (2,5 cm)
unterliegenden Mineralerdeschichten: der
den beiden eigent¬
von
und At
(8,8 cm)
grauen
A2-Schicht (7,5 cm), der ebenfalls deutlich
aus
zu
den dar¬
scharf umgrenzten
dem Gesamtprofit
herausgehobenen Anreicherungsschicht Bt (8,5 cm) und der unter
der humusarmen B2 liegenden BC-Schicht
(18,5 cm). Die azidiphilen
Zwergstrauchgesellschaften liefern durch ihren Blattfall meist dünn¬
schichtige Ao-Horizonte, die größtenteils
resten der Ericaceen bestehen und
weisen. Die schwarzgraubraune
nur
aus
den Blatt- und Zweig¬
wenig Moosdetritus auf¬
A^Lage erreicht dieselbe Mächtig¬
keit wie beim Eisenpodsol. Die Morphologie dieses Horizontes zeigt
gegenüber dem Eisenpodsol gewisse Unterschiede: das weitgehende
Fehlen filziger Moos- und Krautreste beim Humuspodsol verhindert
die Bildung extremer Faserstruktur der
A^Lage, bedingt dagegen
schüttere, meist staubiggriesige Beschaffenheit der Humusstorfe.
die
Aus den in Ai rein morphologisch
aufdispergierter
erscheinenden
Humusstoffen wandern beträchtliche Mengen organischer Substanz
gegen
den Profiluntergrund. In Bt werden sie eingespült und grö߬
tenteils
niedergeschlagen. Diese hier angereicherten Humusstoffe
bedingen den besonderen morphologischen Charakter des Humus-
podsols und sind die Ursache der Benennung dieses Bodentypus.
Die
gegen
die
graue,
grobdisperse A8-Schicht
scharf
abgesetzte,
durch ihre schwarzbraune Farbe auffallende Bi-Schicht läßt sich
von
der darauffolgenden humusärmeren und rostgefärbten Sesqui-
oxyd-Anreicherungsschicht Bü deutlich unterscheiden.
Die dunkle
Farbe der Humusanreicherungszone Bt ist in weiten Grenzen unab¬
hängig
von
ihrem absoluten Humusgehalt.
Der feine Zerteilungs-
grad der die ebenfalls eingespülten Sesquioxyde umhüllenden und
verkittenden Humusteilchen
Humusgehalten
scheint
schon bei
relativ geringeren
stark dunkle Farbtöne hervorzubringen.
Der absoluteHumusgehaltder A0-, At-,
A2-, B2-(Sesquioxydanreicherungsschicht) und BC-Horizonte weicht nur unwesent¬
lich
Nur
von
dem der entsprechenden Horizonte des Eisenpodsols ab.
der dem Humuspodsol eigene Bi-Horizont enthält z.T. sehr
große Mengen organischer Stoffe.
74
Tabelle 14
Chemismus und Verteilung des Humus im Humuspodsol
Mittelwert ± m.F.
Horizonte
Horizontmächtigkeit in
Humus
cm
%
(CO2.047)
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
g
Boden)
Rel. Imbibitionsvermögen
°/o
%
Stickstoff
%>
Qesamtkohlenstoff
%>
C-Pentosane
C-«Cellulose»komplex
°/o
°/o
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
°/o
C-Protein *)
°/o
Aether-Extraktstoffe
C-zersetzte
Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
C/N
molekular
*) C-Protein
—
%>
Ao
At
A2
Bt
BC
2,4
8,8
7,5
8,5
18,5
±1,1
±1,4
±1,1
±1,9
±2,1
83,2
59,0
3,2
13,3
±0,5
±6,7
±0,5
±5,2
2,5
±0,9
4,22
3,92
4,67
4,94
5,56
±0,07
±0,09
±0,16
±0,18
±0,22
14,9
±2,2
±1,7
44,4
40,5
4,9
±6,8
±4,5
±0,9
4,1
285
234
88
111
75
±39
±25
±16
±21
±17
1,59
1,11
0,12
0,41
±0,66
±0,40
±0,03
±0,55
0,11
±0,07
48,2
34,2
1,9
7,7
1,5
±0,3
±3,9
±0,3
±3,0
±0,5
1,68
1,33
0,13
0,21
0,03
±0,22
±0,10
±0,03
±0,07
±0,03
4,99
1,84
0,31
0,49
0,31
±0,71
±0,29
±0,06
±0,17
±0,12
32,68
22,66
1,19
2,91
0,41
±1,04
±3,57
±0,26
±0,88
±0,11
5,19
3,63
0,39
1,34
0,47
±0,68
±0,41
±0,06
±0,57
±0,10
6,7
3,1
±2,2
±0,7
17,34
14,14
±4,49
±1,82
0,1
0,1
±0,07
±0,04
1,43
7,84
nb
—
—
±4,49
37,3
36,2
18,6
22,5
14,4
±5,2
±2,1
±1,3
±0,6
±2,8
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 %
N).
75
Tabelle 14
a
Humuspodsole
Der prozentische Anteil der Humuskonstituenten
Gesamtkohlenstoft*
am
(= 100%» gesetzt)
Mittelwerte ± m.F.
Ao
Horizonte
100 °/o
Qesamtkohlenstoff (relativ)
%
a) C-Pentosane
A4
100 %
4,1
±0,5
6,6
2,8
1,2
±1,0
±0,1
±0,7
3,5
°/o
Humuskomplex
C-zersetzte Humussubstanz
°/q
(Ac.-Bromid)
100°/.
10,3
5,4
17,1
6,4
23,3
±0,9
±3,7
±1,4
±3,8
67,8
65,6
62,1
39,8
37,0
±2,0
±4,5
±5,4
±5,5
±10,0
°/o
d) C-Protein
100 Vo
±1,5
%
c) C-Lignin-(Protein)-
BC
Bx
100 %>
±0,5
b) C-«Cellulose»komplex
A2
10,8
10,6
19,8
17,1
30,9
±1,5
±0,6
±1,9
±0,5
±5,9
35,9
46,3
73,3
±9,1
±3,8
nb
64,9
±10,5
Die aktuelle Azidität der Humusauflageschichten A„/Ai
stimmt
weitgehend mit der des Eisenpodsols (Ao/Ai) überein. Das
Aziditätsmaximum
findet sich wieder
Mineralerdeschichten A2, Bt, B2
pH-Werte
gegen
in
und BC
der Ai-Schicht.
den
In
tendieren allerdings
(bei großen Schwankungen der Einzelbeobachtungen)
weniger
saure
Aziditäten.
der
Die Bildungsmöglichkeiten
Humuspodsole sowohl auf kalkhaltigen Moränen wie auch auf
trem sauren Muttergesteinen erklärt die
Zahlen
in
die
den
unteren, immer
noch
ex¬
große Amplitude der pH-
leicht
endodynamomorphen
Horizonten.
Die
ren
austauschbaren Wasserstoffionen
dominie¬
wie beim Eisenpodsol in den Ionenbelegungen der Humusteil¬
chen in A0 und Au Die absoluten Mengen dieser H-Ionen erreichen
bei beiden Bodentypen annähernd
ren
gleiche Werte. Erst in den unte¬
an den größeren
Mineralerdeschichten A2, B und BC zeigt sich
Schwankungen der Einzelbeobachtungen
um
die
Mittelwerte der
Einfluß der heterogenen Muttergesteine. Kalkhaltige Gesteine
ver¬
ringern naturgemäß die extreme Versauerung der Bodenteilchen,
76
sodaß die jeweiligen Mittelwerte dadurch tendenzgemäß verkleinert
werden. Auf
sauren
Muttergesteinen bleiben allerdings die Mengen
austauschbarer Wasserstoffionen auch in den unteren Bodenschich¬
ten des Humuspodsols
von
derselben Größe wie im Eisenpodsol.
Das relative Imbibitionsvermögen (rel. I. V.) ist
angereicherter
dank
und
saurer
Humusstoffe
erwartungsgemäß
hoch. Auffallend ist aber der große Unterschied, der sich beim Ver¬
gleich mit dem Eisenpodsol ergibt. Bei annähernd gleichen Humus¬
mengen in
A0 und Ai zeigt das Humuspodsol die viel kleinere Fähig¬
keit, Wasser
zu
binden und
zu
magazinieren. Diese Werte des rel.
I. V. sinken in A0/At des Humuspodsols auf die Hälfte der beim
Eisenpodsol beobachteten Effekte. Die geringe Benetzbarkeit der
Humusteilchen scheint die Ursache dafür
zu
sein.
Möglicherweise
kann dieser auffallende und außerhalb der Fehler liegende Unter¬
schied zwischen dem Humus- und Eisenpodsol durch Verschieden¬
heiten im humusbildenden Pflanzenmaterial gesucht werden. Vor¬
wiegend derbledrige Blatt- und verholzte Zweigreste der Ericaceen
herrschen im A„ des Humuspodsols
vor.
kräftigen Moos- und Krautreste, die
in
Es fehlen ihm die saug¬
A0 des Eisenpodsols domi¬
nieren.
Der Gehalt
an
Aetherextraktstoffen erreicht sein Ma¬
ximum in der A„-Schicht des Humuspodsols und fällt naturgemäß
rasch mit sinkendem Humusgehalt der übrigen Horizonte. Vergli¬
chen mit dem Eisenpodsol zeigen die A0- und At-Horizonte des
Humuspodsols deutlich erhöhte Extraktgehalte. Diese Beobachtung
führen wir auf die Verschiedenheit der Humusbildner zurück. Wei¬
tere
Untersuchungen sollen die Rolle abklären, die diese Extrakt¬
stoffe auf die
Wasserhaltung der betreffenden Profilschichten
üben. U.E. spielt der erhöhte
nur
aus¬
Extraktgehalt10) beim Humuspodsol
eine sekundäre Rolle für dessen vermindertes
Wasserhaltungs¬
vermögen. Die Ursache hierfür liegt eher in der Verschiedenheit der
humusbildenden
Pflanzenreste (reichlich Moos und Kräuter im
Eisenpodsol; quellungs- und saugschwache Ericaceen im Humus¬
podsol).
Der molekulare C/N-Quotient ist in A0 und At am
größten. Die beiden nahezu übereinstimmenden C/N-Werte sind
")
Z.B. hydrophobe Fette, Wachse und Harze.
77
deutlich höher als im Eisenpodsol. In A2 fällt dieser Quotient rasch
ab,
(Humusanreicherungszone) wieder
humusreicheren Bi
im
um
deutlich anzusteigen. Die enstprechenden Werte unterscheiden sich
in
Mineralerde-Honzonten
den
nur
unwesentlich
Eisenpodsols. Der C/N-Quotient ist hier wie dort
denen
von
umso
des
größer, je
humusreicher die Horizonte sind.
Der Anteil der in diesen Untersuchungen ausgeschiedenen C-
Gruppen (LPH-, Protein-, «Cellulose»- und Pentosankomplexe)
am
Chemismus der Humusteilchen ist sowohl in qualitativer und quan¬
titativer Hinsicht beinahe derselbe wie im
Der
Eisenpodsol.
Lignin-(Protein)-Humuskomplex (LPH-Kom-
plex) bestreitet
AJAt und
in
noch im grobdispersen
A2-Horizont
den Großteil des chemischen Aufbaues des Humusteilchens. Wie im
Eisenpodsol fällt seine prozentische Beteiligung im B-Horizont,
um
auch noch gegen BC weiter abzusinken. Die grobe Dispersität der
LPH-Komplexe und die dadurch bedingte schlechte Infiltration
in
den B-Horizont werden auch beim Humuspodsol für diesen Befund
verantwortlich gemacht. Die Anreicherung im B-Horizont bewirkt
Verdichtung seiner Poren und damit eine weitere
Behinderung der LPH-Komplex-Passage nach BC. Der prozentische
eine wirksame
Anteil
der
LPH-Komplexe
im Humusteilchen
der
verschiedenen
Horizonte ist annähernd derselbe wie im Eisenpodsol.
Der Proteinkomplex zeigt beim Humuspodsol neigungs¬
gemäß noch schärfer als beim Eisenpodsol seine Dispergierungsbereitschaft und das dadurch erhöhte Wanderungsvermögen. Im A0Horizont weisen die Humusteilchen sowohl im Humus- wie auch im
Eisenpodsol den gleichen relativen Gehalt
an
Proteinkomplexen auf.
Die für das Humuspodsol charakteristische Abwanderung größerer
aus A0/Ax nach dem Bi-Horizont macht sich bereits
Proteingehalt der Ai-Schicht bemerkbar. Die starke
Humusmengen
im relativen
Abwanderung
der
Proteinkomplexe
nach
unten
erklärt
scheinbare Fehlen ihrer mikrobiellen Neubildung in At,
das
die
noch beim Eisenpodsol beobachtet werden konnte. Die neugebilde¬
ten Proteinkomplexe
verarmen
im
At durch die stetige Abwande¬
rung nach B. Aus diesem Grunde ist in At der relative Proteinanteil
der gleiche wie in A0. In der Bleicherde A2 zeigen sich die protein¬
reichsten Humusmikronen; ihr Proteinanteil übersteigt tendenzge¬
mäß noch den des
78
A2 im Eisenpodsol. Von diesem Proteinmaximum
in
A2 erfolgt wieder ein geringes Absinken
gegen
Bi. In BC macht
sich bei beiden Bodentypen ein starkes Ueberhandnehmen des Pro-
teinanteils bemerkbar,
was
wieder für die ausgezeichnete Wande¬
rungsfähigkeit dieser polaren Komplexe spricht.
Die Pentosankomplexe sind in A0 relativ schwächer im
Humus vertreten als beim Eisenpodsol. In At ist ein leichter An¬
stieg des relativen Pentosangehaltes
zu
konstatieren. Die griesig-
staubige Beschaffenheit dieses Ai-Horizontes, dessen ausgesprochen
herabgesetztes Vermögen, Wasser
ren,
erklärt
unter Umständen
zu
die
binden und
zu
magazinie¬
intensivere Einspülung
dieser
Hemicellulosen nach dem grobdispersen A2. Dieser Horizont zeigt
den größten relativen Pentosangehalt im Humusteilchen und hebt
sich dadurch deutlich
im
vom
Eisenpodsol ab. In A2 scheint aber auch
Humuspodsol das praktische Ende der Pentosanwanderung wie
auch der mikrobiellen
anreicherungszone Bi
Neubildung gekommen
weist nur noch
zu
sein. Die Humus¬
pentosanverarmte, organische
Komplexe auf, die in ihrer chemischen Zusammensetzung sich denen
des Eisenpodsols stark annähern. Ein weiterer Abfall der Pentosananteile
zur
BC-Schicht ist bemerkenswert.
Die «Cellulose»-Komplexe beteiligen sich in Ao etwas
stärker
in
an
der Humuskonstituierung als beim
Ai, A2, Bi und BC zeigt der Humus
lich
des Cellulosekomplexes
Eisenpodsol. Sowohl
in beiden Bodentypen bezüg¬
weitgehende Uebereinstimmung. Der
Anteil dieser huminhaltigen Komplexe
am
Aufbau der
Humusteilchen
kann folgendermaßen umschrieben werden: rascher Abfall
von
A0
nach Ai; dann auffallender Anstieg nach A2 und erneutes Absinken
in
Bi. Die Bi-Schicht des Humuspodsols scheint etwas ärmer
«Cellulose-Huminkomplex» als die des Eisenpodsols
Die
acetylbromid-unlöslichen
zu
an
sein.
Humusstoffe
(zersetzte Humussubstanz nach U. Springer) reichern sich sehr
deutlich
von
A0 nach Ai
an.
Das Humuspodsol besitzt nach dieser
Methode durchwegs geringer zersetzten Humus als das Eisenpod¬
sol, obwohl
die morphologische Betrachtung
eher
das
Gegenteil
vermuten ließe. Der Zersetzungsgrad ist in den Mineralerdeschich¬
ten höher als in den Humushorizonten
A0/Ai. Die geringe Anzahl
diesbezüglich untersuchter Mineralerdeproben gestattet keine Ver¬
gleiche zwischen diesen beiden Bodentypen.
79
b)
Insubrische Braunerde
Grundkennzeichen Beginnende Kieselsäureabwanderung; Sesquioxyde
dieses
wan-
Bodentypus dern nicht. Bodentyp des insubrischen Klimas.
Insubrisches
Hohe
Klima
dichte,
Niederschläge
häufige
(1200—2000
mm).
Schönwetterperioden,
Große
Regen¬
Sonnen¬
große
scheindauer. Hohe Sommertemperaturen. (Julimittel: Bel°
linzona 22,3 C.) Jahresmittel über 7°C.
Muttergestein
Ueberwiegend
lin,
saure
Porphyrite,
Silikatgesteine: Gneise, Altkristal¬
Amphibolite.
Alluvium
mit
geringem
CaC03-Gehalt.
ßen
Mittel
Die Alluvion des Tessins enthält im gro¬
7 % CaC03
(siehe H. G e s s n e r : «Der
Boden
des untersten Tessintales», Eidg. Materialprü¬
fungsanstalt der E.T.H. Zürich, Bericht Nr. 61, 1931).
Chemische
Kennzeichen
Intensive Aufbereitung. Geringe bis stärkere Kieselsäure¬
auswaschung. Sesquioxyde resistent, wandern nicht oder
(Erst bei podsoliger Degradierung der Profile
Sesquioxydwanderung ein.) Damit bestehen An¬
schwach.
setzt
klänge
die Bodentypen der
an
feuchtwarmen, aber
som¬
mertrockenen Roterdegebiete der Mittelmeergegend. Re¬
aktion schwach sauer bis sauer. (Insubrische Humus¬
karbonatböden (auf Kalken) reagieren alkalisch.) Hu¬
musgehalt der oberen Horizonte ziemlich hoch. Profile
beginnen
in höheren
Morphologische
Meist
Kennzeichen
logisch gut
ziemlich
Lagen
humose
zu
podsolieren.
»At-Horizonte. Humus morpho¬
zersetzt oder bei leicht
podsolig entartenden
Varianten als versauerte, oft faserige Humusauflage vor¬
handen. Der Humusgehalt nimmt etwas weniger abrupt
gegen unten ab als in den
Podsolen, aber weniger diffus
Rend-
als bei den Braunerden des Mittellandes und den
zinen. Die humusarmen unteren Horizonte zeigen häufig
gelblehmige Beschaffenheit. Bei reifen Profilen ist die
Farbe der Mineralhorizonte meist gelborange bis kreß.
Zoogene Bodendurchmischung nicht auffallend stark.
Bodenart meist
sandig bis sandig-lehmig.
Einzelkornstruktur.
gekrümelt.
Vegetation
Obere Horizonte hie
Vorwiegend
und
da leicht
Rundliche Krümel geringerer Größe.
Die vorliegenden Profile entstammen Kastanienwäldern
mit azidiphilem Kraut- und Strauchunterwuchs. Siehe
jeweilige Vegetationsangabe
bei
den
einzelnen
suchten Profilen.
Hauptverbreituns
in der Schweiz
80
Südliche Talschaften im Tessin bis ± 800
m.
ü.
M.
unter¬
und
Profilbeschreibungen
Analysenresultate
der Insubrisdien Braunerde
Profil Nr. IX: Insubrische Braunerde, Cademario I.
Ort: Cademario, Kt. Tessin.
Siegfriedblatt: Agno 540bis (1 : 25 000); Koordinaten: 711,8/97.8.
Höhe über Meer: 840 m; topographische Lage: 10% geneigt nach
NNO.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
262
ca.
ca.
2200
mm.
+8,4° C.
(temperiert).
Geologische Unterlage: Saure Moräne mit viel Gneismaterial.
VEGETATION:
Castanea-Cytisus-Vegetaüon.
<*
Baumschicht:
unter
Castanea
vesca
(Schneitelform; Kronenschluß
20%).
Strauch-Krautschicht: Cytisus hirsutus (niedrigwüchsig),
Calluna vulgaris, Nardus stricta, Potentilla erecta, Deschampsia flexuosa.
Moosschicht: Hypnum Schreberi (+).
Die Humusschicht 'A! ist ziemlich locker (schütter).
den obersten 5—8
cm
der Gräser und der niederwüchsigen Sträucher
Jede
Einzig in
sind die Humusteilchen durch die Wurzeln
morphologische Andeutung
einer
filzartig verbunden.
Ausbleichung fehlt; die gleich¬
mäßig roststichige mineralische Unterlage läßt ebenfalls keine Sesquioxydverschiebung erkennen.
Bodenart: sandig-lehmig.
81
Tabelle 15
Profil Nr. IX. Insubrische Braunerde Cademario I. Anaiysenwerie
!A„
Horizonte
Probeentnahme
Humus
HÖH
1-4
(110° C.)
iß
ißC
10-16
25—31
34—43
50—60
70-75
26,64
13,82
11,39
7,72
3,73
2,73
%
13,48
5,60
3,99
3,16
5,07
5,02
5,09
5,12
2,83
5,25
5,41
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
jA2
~'A\
%
aus cm
(CO2.0,47)
IA\
g
2,15
15,9
11,9
10,6
8,5
5,3
4,6
192
157
151
143
137
136
0,11
Boden)
Rel. Imbibitions%
vermögen
Stickstoff
%
1,00
0,62
0,45
0,31
0,17
Qesamtkohlenstoff
%
15,45
8,02
6,61
4,48
2.16
1,58
C-Pentosane
%
0,80
0,32
0,17
0,12
0,04
0,03
C-«Cellulose»komplex
C-Lignin-(Protein)-
%
0,91
0,49
0,37
0,24
0,17
0,25
%
7,96
3,52
3,16
1,85
0,65
0,39
%
3,25
2,06
1,46
1,00
0,55
0,36
Humuskomplex
C-Protein
*)
C-zersetzte Humus¬
substanz
(Ac.-Bromid) %
6,82
3,85
4,06
2,95
2,00
1,47
°/o
0,55
0,19
0,17
0,11
0,08
nb
18/02
15,09
17,14
16,86
14,83
16,76
Aether-Extraktstoffe
C/N
molekular
Tabelle 15a
Profil Nr. IX. Insubrische Braunerde Cademario I
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(= 100% gesetzt)
'A0
Horizonte
Gesamtkohlenstoff (relativ) 100%
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»kompl.
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
«A\
'A't
iA2
iß
100%
100 %
100%
100%
iBC
100%
%
5,1
4,0
2,6
2,7
1,9
1,9
%
5,9
6,1
5,6
5,4
7,9
15,8
%
51,6
43,9
47,8
41,3
30,1
24,7
%
21,0
25,7
22,1
22,3
25,5
22,8
(Ac.-Bromid) %
44,1
48,0
61,4
65,8
92,6
93,0
C-zersetzte Humus¬
substanz
*) C-Protein
82
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 %
N).
Profil Nr. X: Insubrische Braunerde, Cademario-Lisotie.
Ort: Cademario-Lisone, Kt. Tessin.
Siegfriedblatt: Agno 540
Höhe über Meer: 840
is
m;
(l
25
:
000); Koordinaten: 711,5/98,2.
topographische Lage: 15% geneigt nach
NW.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
ca.
2200
ca.
Langfaktor: N/T
(temperiert).
=
ca.
262
mm.
+8,4° C.
Mittlere Jahrestemperatur:
Geologische Unterlage: Saure Moräne mit viel Gneismaterial.
VEGETATION:
Castanea-Gebüsch
mit
einzelnen
Castanea-
Hochstämmen.
Baumschicht: Castanea
vesca
(ziemlich dicht; Hochstämme
und z.T. geschneitelter Niederwald). Kronenschluß
ca.
50%.
Strauch-Krautschicht: Calluna vulgaris, Corylus avellana,
Betula alba, Cytisus hirsutus, Juniperus communis, Vaccinium Myr-
tillus, Deschampsia flexuosa.
Moosschicht: Hypnum Schreberi.
Bei diesem Profil ist die Beschattung intensiver als in Profil
IX; mit der Kastanie beschattet auch Corylus avellana.
Das vorliegende Profil entspricht in den Hauptzügen dem erst¬
erwähnten.
blöcke
aus
Ziemlich
reichlich
vorhandenes Bodenskelett
(Stein¬
der Moräne) bildet den wesentlichsten Unterschied.
83
Tabelle 16
Profil Nr. X. Insubrlsche Braunerde Cademario-Lisone.
Horizonte
Probeentnahme
Humus
aus
HÖH (110 °C.)
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
Boden)
'A„
iA',
iA8,
>'A2
iß
0—5
iBC
10—14
18—23
28—33
39—45
50—60
%
36,13
19,31
17,74
11,49
5,96
4,22
%
9,29
5,75
6,33
4,56
3,55
3,09
4,59
4,74
4,80
5,37
5,19
5,20
cm
(CO2.0,47)
Analysenwerte.
g
28,2
22,4
18,6
13,0
7,0
6,0
225
200
174
179
149
145
0,18
Rel. Imbibitionso/o
vermögen
Stickstoff
»/o
1,45
0,82
0,66
0,43
0,21
Qesamtkohlenstoff
%
20,96
11,20
10,29
6,78
3,46
2,45
C-Pentosane
%
0,88
0,42
0,23
0,12
0,06
0,07
C-«Cellulose»komplex
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
C-Protein *)
»/o
0,59
0,31
0,27
0,44
0,37
0,20
%
11,49
6,19
6,10
3,15
1,37
1,07
%
4,71
2,66
2,15
1,40
0,68
0,59
Aether-Extraktstoffe
%
0,72
0,19
0,17
0,12
0,06
0,07
16,86
15,94
18,19
18,40
19,22
15,88
C/N
molekular
Tabelle 16a
Profil Nr. X. Insubrische Braunerde Cademario-Lisone
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(= 100% gesetzt)
Horizonte
'A0
Qesamtkohlenstoff (relativ) 100%
iA>,
iA2,
'A2
iß
IBC
100 %
100 %
100%
100%
100%
a) C-Pentosane
%
4,2
3,8
2,2
1,8
1,7
2,9
b) C-«Cellulose»kompl.
c) C-Lignin-(Protein)-
%
2,8
2,8
2,6
6,5
10,7
8,2
59,3
46,5
39,6
43,7
20,9
20,6
17,7
24,1
Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
84
=
%
54,8
55,3
%
22,5
23,8
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 % N).
Profile Nr. XI und XII: Insubrische Braunerde, Montagnola I und II.
Ort: Montagnola, Kt. Tessin (am Fußweg zwischen Montagnola und
Arasio, südwestlich von Lugano).
Siegfriedblatt: Agno 540bis (1 : 25000); Koordinaten: 714,4/93,1.
Höhe über Meer: 470 m; topographische Lage: 10% geneigt nach
NNW.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jaherstemperatur:
Langfaktor: N/T
ca.
182
ca.
1900
ca.
mm.
+10,4° C.
(temperiert).
Geologische Unterlage: Saure Moräne
mit viel Gneismaterial.
VEGETATION: Beinahe reiner Castanea-Wald
Kronenschluß:
ca.
(geschneitelt);
70 %.
Baumschicht: Castanea vesca, Robinia pseudoacacia, Faxinus
excelsior.
Strauch-Krautschicht: Sarothamnus scoparius, Vaccinium
Myrtillus,
Picea-Keimlinge,
Calluna
vulgaris,
Frangula alvus, Rubus Idaeus, Melampyrum
Corylus
avellana,
spez., Coronilla Eme-
rus, Luzula nivea, Luzula nemorosa, Hieracium murorum,
Phyteuma
betonicifolium, Orchis maculatus.
Moosschicht: Hypnum Schreberi.
Beide Profile, Nr. XI und XII liegen ungefähr 50
und sind humusreiche Varianten einer
typischen
m
auseinander
insubrischen Braun¬
erde. Sie sind beide skelettreich. Gesamthabitus siehe: Profile Nr.
IX und X.
85
Tabelle 17
Profil Nr. XI. Insubrische Braunerde Montagnola I. Analysenwerte.
Horizonte
Probeentnahme
Humus
aus
HÖH (110
°C.)
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
g
jA,
'A2
0—5
25—30
40—48
13,55
6,65
4,38
2,97
%
6,63
4,00
6,23
6,10
2,70
6,08
5,08
5,23
5,42
5,60
22,1
23,2
12,6
10,1
8,9
286
183
169
146
141
1,12
0,40
0,23
0,18
0,13
19,59
7,86
3,86
2,54
1,72
0,22
0,10
0,07
0,04
0,38
0,26
0,18
0,15
12,41
4,52
2,33
1,73
1,19
3,64
1,30
0,75
0,59
0,42
Vo
Stickstoff
Vo
Qesamtkohlenstoff
Vo
C-Pentosane
Vo
C-«Cellulose»komplex
C-Lignin-(Protein)-
Vo
0,90
0,74
Vo
Vo
*)
60—76
10—15
Boden)
Humuskomplex
iBC
33,78
JRel. Imbibitionsvermögen
C-Protein
iß
%>
cm
(CO2.0,47)
'A„
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
Aether-Extraktstoffe
C/N
Vo
8,39
4,12
2,18
Vo
0,73
0,27
0,13
0,11
0,07
20,40
22,92
19,57
16,46
15,43
molekular
Tabelle 17
nb
nb
a
Profil Nr. XI. Insubrische Braunerde Montagnola I
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(— 100 Vo gesetzt)
Horizonte
Qesamtkohlenstoff (relativ)
'A„
^
jA2
iß
100 Vo
100 Vo
100 Vo
100 Vo
100 %
ißC
a) C-Pentosane
Vo
4,6
2,8
2,6
2,8
2,3
b) C-«Cellulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)-
Vo
3,8
4,8
6,7
7,1
8,7
Humuskomplex
d) C-Protein
%
63,4
57,5
60,4
68,1
69,2
Vo
18,6
16,5
19,4
23,2
24,4
Vo
42,8
52,4
56,5
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
*) C-Protein
86
=
N. 3,25 (Annahme: Protein
=
nb
52 % C und 16 %
nb
N).
Tabelle 18
Profil Nr. XII. Insubrlsche Braunerde Montagnola II. Analysenwerte
Horizonte
Probeentnahme
Humus
aus
HÖH (110* C.)
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aec. H-Ionen/100
g
'A,
»A,
iß
iBC
0—2
2—7
10—15
30—40
40—50
%
47,00
23,79
13,06
6,43
5,19
%>
10,06
5,87
3,92
3,12
2,37
4,92
4,47
4,96
5,30
5,25
cm
(CO2.0,47)
'A„
Boden
30,8
22,9
9,9
6,3
5,4
326
243
127
150
139
0,65
0,23
0,19
0,17
13,80
7,57
3,73
3,01
0,73
0,23
0,10
0,08
0,60
0,36
0,30
0,34
0,29
°/o
16,37
7,56
3,60
2,27
1,86
°/o
4,42
2,11
0,75
0,62
0,55
%
0,83
0,53
0,17
0,15
0,11
23,38
24,77
38,39
22,90
20,65
Rel. Imbibitionsvermögen
°/o
Stickstoff
°/o
1,36
Üesamtkohlenstoff
%
27,26
C-Pentosane
%
1,49
C-«Cellulose»komplex
%>
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
C-Protein
*)
Aether-Extraktstoffe
C/N molekular
Tabelle 18
a
Profil Nr. XII. Insubrlsche Braunerde Montagnola II
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
üesamtkohlenstoff
(= 100 °/o gesetzt)
Horizonte
üesamtkohlenstoff
(relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«CelIulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
=
jA„
'A,
'A2
iß
100 °/o
100 %>
100 %
100%
iBC
100 %>
•/o
5,5
5,3
3,0
2,7
2,7
•/o
22
2,6
4,0
9,1
9,6
V.
60,1
54,8
47,6
60,9
61,8
°/o
16,2
15,3
9,9
16,6
18,3
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 °/o C und 16 %> N).
87
Zusammenfassender Ueberblick
Die scharfen Horizontgrenzen und die ausgeprägte Zweiteilung
der Podsolprofile in Humus- und Mineralerdehorizonte sind bei der
insubrischen Braunerde weitgehend gemildert oder verschwunden.
Grenzen läuft der ziemlich hohe Humusgehalt der
Ohne scharfe
oberen Horizonte der insubrischen
ärmeren
Profiluntergrund
aus.
Braunerde
gegen
den humus¬
Im humid-temperierten insubrischen
Gebiet wird die abbauende Tätigkeit der Mikrolebewesen begün¬
stigt. Die optimalen Hydrolysebedingungen erklären den gegenüber
den Podsolen deutlich verstärkten Tongehalt des insubrischen Bo¬
dens. Dieser
Tongehalt bedingt eine Dichterlagerung des
ganzen
Bodengefüges: die Bodenhorizonte sind engporiger geworden und
bieten den wandernden Phasen größeren Widerstand. Die zoogene
Durchwühlung ist in diesem Bodentypus bereits vorhanden, wäh¬
rend sie bei den sehr
sauren
Podsolen
zu
vernachlässigen ist. Diese
verschiedenen Momente dürften für die mangelnde Abgrenzung der
einzelnen Horizonte wie auch für die gehemmte Wanderung der
kolloiden Phasen verantwortlich gemacht werden.
Die insubrische Braunerde ist humusreich. In den oberen
Horizonten haben sich beträchtliche
zen
angehäuft und
nur
der
unter
Mengen organischer Substan¬
den
klimatisch günstigen Um¬
weltsbedingungen aktivierte Humusabbau verhindert bei der großen
Produktion humusbildender Stoffe deren übermäßige Ansammlung.
Der Humusgehalt nimmt über die 'Ai-,
>A2-, 'B-Horizonte
zur
BC-
Schicht stetig ab.
Die aktuelle Azidität ist noch ziemlich groß. Das tiefste
pH zeigt wieder die morphologisch weitgehend humifizierte 'At-
Lage, während
von
diesem sauersten Horizonte sowohl
wie auch gegen den
sauren
gegen 'A0
Untergrund hin die pH-Werte ansteigen. Die
Muttergesteine erklären unter den gegebenen Klimaverhält¬
nissen die stark saure
Reaktion, die allerdings nicht
an
die der Pod-
sole heranreicht.
Der relativ hohe Humusgehalt wie
Profile auf sauren, also
auch
die
sachen eine ziemlich hohe hydrolytische
Gehalt
an
Entstehung der
nicht neutralisierenden Gesteinen
verur¬
Azidität.
Der
austauschbaren Wasserstoffionen wird nach unten mit
abnehmendem Humusgehalt kleiner. Der rasche Abbau der pflanz88
Tabelle 19
Chemismus und Verteilung des Humus in der insubrischen Braunerde
Mittelwerte ±
•A.
Horizonte
Humus
(CO2.0,47)
%
pH-Werte
m.
F.
«A,
jA2
iß
iBC
35,89
17,12
9,73
5,13
3,78
±4,21
±2,57
±1,51
±0,64
±0,57
5,16
4,84
5,17
5,26
5,36
±0,31
±0,14
±0,08
±0,05
±0,09
Hydrolyt. Azidität
24,3
19,5
11,0
7,2
6,2
(M. Aeq. H-Ionen/100 g Boden)
±3,32
±2,82
±1,08
±1,03
±0,93
Rel. Imbibitionsvermögen
%
°/o
Stickstoff
%>
Gesamtkohlenstoff
%>
C-Pentosane
°/o
C-«Cellulose»komplex
%>
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
%
C-Protein *)
C-zersetzte Humussubstanz
o/o
(Ac.-Bromid)
Aether-Extraktstoffe
C/N
molekular
*) C-Protein
=
%>
257
192
155
146
140
±3,00
±1,86
±1,19
±2,97
±1,89
1,23
0,58
0,30
0,13
0,15
±0,10
±0,07
±0,04
±0,03
±0,01
20,80
9,93
5,64
2,97
2,19
±2,44
±1,49
±0,87
±0,37
±0,33
0,05
±0,01
1,01
0,38
0,14
0,07
±0,15
±0,11
±0,03
±0,01
0,71
0,36
0,31
0,26
0,22
±0,07
±0,03
±0,04
±0,05
±0,03
12,05
5,39
2,73
1,50
1,12
±1,73
±0,92
±3,94
±0,35
±0,30
3,99
1,88
0,98
0,42
0,49
±0,32
±0,22
±0,13
±0,09
±0,03
2,00
1,47
7,60
3,78
2,56
±0,78
±0,33
±0,38
0,71
0,29
0,13
0,11
0,08
±0,05
±0,08
±0,01
±0,02
±0,01
19,66
20,22
23,31
18,35
17,18
±1,44
±2,13
±2,99
±1,76
±1,31
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 %> C und 16 %>
N).
89
Tabelle 19
a
Insubrische Braunerde
Der prozentische Anteil der Humuskonstituenten
(=
100 %>
am
Gesamtkohlenstoff
gesetzt)
Mittelwerte ± m.F.
Horizonte
Gesamtkohlenstoff
(Relativ)
%
a) C-Pentosane
%>
b) C-«Cellulose»komplex
%
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
%
d) C-Protein
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
Vo
jA„
'A.
'A2
iß
iBC
100 %
100 °/o
100%
100 %>
100 Vo
4,9
3,6
2,5
2,2
2,4
±0,28
±0,36
±0,25
±0,28
±0,20
3,8
4,0
5,7
8,7
10,6
±0,81
±0,79
±0,81
±0,87
±1,76
57,4
53,9
48,9
49,7
49,9
±2,71
±2,75
±4,05
±8,89
±9,94
19,6
19,5
18,1
20,8
24,4
±1,41
±2,11
±3,52
±2,14
±1,82
92,6
93,0
43,4
53,5
61,1
±0,6
±1,1
±5,4
liehen Reste bedingt durch die dabei freigelegte und neutralisie¬
rende Asche die gegenüber den Podsolen verminderte Versauerung.
Das
relative
Imbibitionsvermögen
(rel. I. V.)
ist
dank hohem Humusgehalt ziemlich groß und erreicht beinahe das¬
jenige des Humuspodsols. Neben den Humusstoffen kommt bei die¬
sen Profilen allerdings auch der feindisperse Mineralanteil für die
Wasserhaltung in Frage. Parallel dem abnehmenden Humusgehalt
sinkt die Fähigkeit der einzelnen Horizonte, Wasser
zu
zu
binden und
magazinieren.
Das
molekulare
dem hohen
C/N-Verhältnis
ist
entsprechend
Humusgehalte groß, aber erreicht selbst in der 'A0-
Schicht nicht den hohen Wert der Podsole. Der stärkere Abbau der
Humusstoffe bedingt durch die damit parallel gehende Stickstoff¬
anreicherung diese Depression im C/N-Faktor. Im großen Unter¬
schied zu den Podsolen bleibt der C/N-Wert beinahe in allen Hori¬
zonten
90
gleich (17—23).
Die ätherlöslichen Extraktstoffe sind
tiv
gehalt
gegen
den Profiluntergrund rasch ab.
Der Lignin-(Protein)-Hu muskomplex
plex)
in
in rela¬
nur
geringer Menge vorhanden und nehmen mit sinkendem Humus¬
A0
nimmt den stärksten
ein.
am
(LPH-Kom-
Aufbau des Humusteilchens
Auffällig ist der geringe Abfall des LPH-Anteils
Humushorizont bis
sten
Anteil
zum
vom
ober¬
Untergrund. Während in den Podsolen
noch % des Humuschemismus in den oberen Horizonten
A0/At und
A2 durch den LPH-Komplex bestritten wurden, sinkt dieser Anteil
bei der insubrischen Braunerde auf ungefähr die Hälfte. Von den
oberen Profilschichten bis
zu
den untersten Horizonten bleibt dieser
50% ige Anteil beinahe konstant, mit einer leichten Abnahme der
Werte nach BC. Diese
unten dürfte auf die
geringe
Abnahme des LPH-Anteils nach
sehr schwache Filtrationsdifferenzierung
nur
der Humuskonstituenten zurückzuführen sein. Die Einlagerung
von
Humus in die unteren Bodenhorizonte ist die Folge der (nicht
ex¬
tremen)
zoogenen
Durchmischung der Profils
und
z.
T. der Bildung
autochtoner Humussubstanz durch das Absterben eingewachsener
Wurzeln.
Der
relative Anteil
1I5 des Humusteilchens
der
Proteinkomplex
des
aus.
Proteinkomplexes macht
ca.
Wie bei den LPH-Anteilen zeigt auch
die annähernde Konstanz
von
'A0 bis 'B. Einzig
der humusärmere BC-Horizont weist einen kleinen Anstieg im rela¬
tiven
Proteingehalt des Humusteilchens auf. Die Konstanz des rela¬
tiven Proteinteiles im
Verwitterungsprofil ('A0 bis 'B) dürfte eben¬
falls auf die gehemmte Filtration hindeuten. Der schwach erhöhte
Proteingehalt der Humusteilchen
in
der
insubrischen Braunerde
gegenüber dem des Podsolprofils ist mit dem intensiveren mikrobiellen Abbau in Zusammenhang
zu
bringen.
Die Pentosan -Beteiligung im Humusmikron ist
ben
Größenordnung
wie im
von
Podsolprofil. Der Pentosangehalt
dersel¬
nimmt
nach den unteren humusärmeren Horizonten stetig ab.
Der «C
e
11
Braunerdeprofil
u
1
o s e»
-
K
o m
p 1 e x nimmt
eine eigentümliche
auch im insubrischen
Stellung ein, die
nur
durch die
Gegenwart mitbestimmter Humine erklärlich ist. Der relative Ge¬
halt
an
Cellulosekomplex des Humusteilchens
'Ao-Schicht
zur
nimmt
stetig
von
der
'BC-Schicht zu, eine Feststellung, die bereits bei
den Podsolen gemacht werden konnte. Diese Zunahme nach unten
91
wahrscheinlich
ist
durch
mitbestimmte Humine
bedingt.
Vorge¬
sehene Untersuchungen haben diese Frage abzuklären.
Die
azetylbromid-unlöslichen Humusstoffe
(zersetzte Humussubstanz nach U. S p r i n g e r) nehmen relativ vom
'Ao
gegen den
Profiluntergrund
zu,
wo
die Humusstoffe nach dieser
Methode vollständig zersetzt erscheinen. Eine
Ueberraschung bietet
der Vergleich der Zersetzungsgrade des Humus zwischen Podsolen
und insubrischer Braunerde.
Der Humus der 'A0 und 'Aj-Schicht
der insubrischen Braunerde erweist sich nach dem Azetylbromidverfahren
als
Horizonte
des
unzersetzter
als
der
Humus
der
entsprechenden
Eisenpodsols. Dieser Befund ist befremdend, da
die klimatischen Umweltsbedingungen und die Abwesenheit abbau¬
hindernder, aromatischer Harz- und anderer Extraktstoffe in der
insubrischen Braunerde eine Verstärkung des Humusabbaues
ten lassen.
Einzig im Humuspodsol
Humus in A0 und At
zu
erwar¬
ist bedeutend weniger zersetzter
beobachten. Auch in dieser Richtung sind
methodische Untersuchungen mit der Azetylbromidmethode dring¬
lich.
92
c)
(braune Waldböden)
Braunerde
Grundkennzeichen Elektrolyt- aber noch keine Sesquioxydwanderung nach
der Braunerde
dem Profiluntergrund.
Klima
Gemäßigt humid. In der Schweiz mittlere Jahresnieder¬
schläge: 800—1500 (1800)
tur:
Jahrestempera¬
Mittlere
mm.
Langfaktor (Regenfaktor): N/T
—
(300).
90—250
=
Muttergestein
Grad C.
6—11
Mischgesteine
Sedimentäre
15 %—45 %>
Kalkgehalt:
mittlerem
mit
CaC03. Molasse, Flysch-
und Bündnerschie¬
fer. Aeltere und jüngere Alluvionen. Diluviale und post¬
diluviale Ablagerungen. Keuper- und Bundsandstein.
Chemische
Vollständige Auslaugung der löslichen Alkalisalze. Aus¬
Kennzeichen
laugung der Erdalkalikarbonate
schichten. Keine Wanderung der
adsorptiv
ionen noch schwach in der
den oberen Boden¬
Eisen-, Aluminium- und
Ca-
Titanhydroxyde. Gele durch
Kationen weitgehend
aus
und
andere
gesättigt.
basische
WasserstoK-
Ionenbelegung der Tone und
des Humus vertreten. H- erst bei podsoliger Entartung
der Braunerde dominierend.
bis (schwach)
Reaktion schwach alkalisch
sauer.
Milder ± gesättigter Humus (Mull). Intensive mikrobielle
Tätigkeit. Stickstoffumsetzung gut (Nitratbildung).
musgehalt zwischen 3%> und 15°/o.
Hu¬
gekrümelte Mullschicht dunkel braungrauer Farbe
Morphologische
Gut
Kennzeichen
läuft in diffusem Uebergang, unter stetiger Abnahme des
Humusgehaltes, in die eigentlichen braun bis gelb-braun¬
grau
gefärbten Mineralerdeschichten über. Je nach dem
Muttergestein: sandig-lehmige bis lehmig-tonige Boden¬
arten.
Molassesande ergeben sandige
denarten.
bis
lehmig-sandige Bo¬
Moräneunterlagen bedingen meist schwerere
Lehmböden.
Die
Krümelung steigt cet. part, mit dem
Tongehalt. Auffallende
zoogene
Durchwühlung der Pro¬
file durch Erdwürmer und Mäuse.
(Buche, Hainbuche
(Fichtenwald bei podsoligen Varianten.)
Vegetation
Laubmischwald
Hauptverbreitung
Mittelland bis 1000
In der Schweiz
abdachung der Alpen
ü. M.
m.
—
u.
Stieleiche).
Montane Stufe der Nord¬
(subozeanisch).
93
Profilbeschreibungen
und
Analysenresultate
der Braunerden
Profil Nr. XIII: Leicht podsolierte Braunerde, Hermiswil
").
(Kt. Bern).
Ort: Hombergrain, Gemeinde: Hermiswil bei Riedtwil
Siegfriedblatt: Nr. ISO; Koordinaten: 620,0/222,9.
Höhe über Meer: 520
m;
topographische Lage: 10% geneigt nachW.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Langfaktor: N/T
=
ca.
1100
mm.
140.
ca.
Geologische Unterlage: Marine Molasse (Sandstein).
VEGETATION:
Buchenwald.
Baumschicht: Fagus silvatica.
Strauchschicht: fehlt.
Krautschicht: Phyteuma spicatum, Luzula nemorosa, Asperula
odorata, Mayanthemum bifolium, Solidago Virga
Polygona-
aurea,
tum multiflorum.
Moosschicht:
Thuidium
trum, Polytrichum
communis,
chium striatum
cm
bAj
cm
bA2
asplenioides,
trique-
Eurhyn-
sandige Braunerde.
braunschwarzer,
sauren
3—40
Plagiochyla
(teppichbildend).
BODENPROFIL:
0— 3
tamariscinum, Hylocomium
sandiger Lehm.
Neigung
zur
Bildung
abnehmender
Humus¬
Auflagehumus.
brauner,
sandiger
Lehm;
stark
gehalt. Rundliche, hirsekorngroße Krümel. Mausgänge.
40—75
cm
bA3
rotbrauner, lehmiger Sand;
unter 75
cm
grünlichgrauer
Sand,
unter 75 cm bBC
grünlichgrauer Molassesand.
") Herrn Dr. J. G e e r i n g danken wir für die liebenswürdige Ueberlassung der von ihm gesammelten Proben der Braunerdeprofile: XIII, XIV
und XVI, wie auch für die Profilbeschreibungen (siehe auch J. Q e e r i n g,
Braunerdebildung auf Molasse, Promotionsarbeit an der E. T. H., 1935).
94
Tabelle 20
Profil Nr. XIII. Leicht podsolierte Braunerde Hermiswii. Analysenwerte
bA,
Horizonte
Probeentnahme
Humus
aus
10—20
45—55
80—90
2,47
0,53
0,06
%
3,07
1,40
0,88
0,58
4,99
4,71
5,09
8,09
10,5
7,2
3,2
0,2
124
63
53
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq.
bBC
13,08
0—3
HÖH (110 °C.)
bA3
%
cm
(CO2.0,47)
bA2
H-Ionen/100 g Boden)
Rel. Imbibitionsvermögen
%
CaC03
%
Stickstoff
%
0,42
0,08
0,02
0,01
Qesamtkohlenstoff
%
7,59
1,43
0,31
0,04
C-Pentosane
%
0,42
0,05
nb
nb
C-«tCellulose»komplex
%
0,55
0,16
nb
nb
%
5,28
1,14
0,31
nb
%
1,36
0,26
0,06
0,03
%
0,33
nb
nb
nb
21,08
20,85
18,08
6,80
C-Lignin-(Protein)-Humuskomplex
C-Protein
*)
Aether-Extraktstoffe
C/N molekular
T
a
b
e
11
e
20
48
34,48
a
Profil Nr. XIII. Leicht podsolierte Braunerde Hermiswii
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(= 100 % gesetzt)
Horizonte
Qesamtkohlenstoff (relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose>komplex
o) C-Lignin-(Protein)-Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
=
bAt
bA,
bA,
100%
100%
100%
%
5,5
3,5
%
7,3
11,2
%
69,6
79,7
100
%
17,9
18,2
19,3
N.3,25 (Annahme: Protein
=
bBC
100%
Sp.
52 % C und 16 %
-
N).
95
Profil Nr. XIV: Braunerde, Beerbergholz I.
Ort: Beerbergholz, Gemeinde: Turbenthal (Kt. Zürich).
Siegfriedblatt: Nr. 68; Koordinaten: 706,7/255,4.
Höhe über Meer: 700 m; topographische Lage: eben.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
ca.
ca.
1350
mm.
6,9° C.
196.
Geologische Unterlage: Obere Süßwassermolasse (event,
mit sehr
leichter Moränenbedeckung).
VEGETATION:
Baumschicht:
Fichten:
(Laubmisch-)Wald.
Picea excelsa, Abies alba,
gegen
nahen
den
Waldrand Fagus silvatica, Fraxinus axcelsior.
Strauchschicht:
Vaccinium Myrtillus,
Rubus
spez.
Cornus
mas, Acer Pseudoplatanus.
Krautschicht: Hedera helix, Luzula pilosa, Phyteuma spicatum, Equisetum silvaticum, Veronica officinalis, Carex silvatica.
Moosschicht:
Dicranum scoparium,
Hylocomium splendens,
Hylocomium triquetrum, Polytrichum communis.
BODENPROFIL: Gut durchwurzelte Braunerde auf undurch¬
lässiger Unterlage.
Zoogene
Durchmischung durch Würmer und
Mäuse.
1
cm
A0
1— 4
cm
i>Al
graubrauner, stark humoser, toniger Lehm. Kleine, ma¬
ximal erbsengroße, rundliche Krümel. Ca. 15 °/o Skelett;
Kieselgröße.
4—25
cm
bA2
etwas
vorwiegend Nadelstreu.
heller, graubraun. Humusgehalt nach unten stetig
abnehmend. Skelettgehalt zunehmend auf
25—65
cm
bB1
ca.
großes Skelett. Zahlreiche Rostflecken. Bei 45
Karbonate auf.
65—90
96
cm
bBC
25 %.
brauner, lehmiger Ton. Bis haselnußgroße, polyedrischkantige Krümel. Ca. 50 %> stark angewittertes, bis faust¬
cm
treten
grünlichgrauer, hellfleckiger Tonmergel, ohne Skelett.
Tabelle 21
Profil Nr. XIV. Braunerde
Horizonte
Probeentnahme
Humus
HÖH
aus
(110 °C.)
bA,
bA2
"A3
bBt
bBC
0—4
55—60
15—20
35—40
45—50
%>
12,29
4,62
1,72
0,83
0,36
%
3,22
2,35
3,21
3,23
3,41
5,40
5,54
5,64
8,00
8,24
6,9
5,9
6,2
0,5
0,2
118
93
87
81
100
15,59
40,11
cm
(CO2.0,47)
Beerbergholz I. Analysenwerte
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100 g Boden)
Rel. Imbibitionsvermögen
%>
CaC03
%
Stickstofff
%
0,30
0,17
0,08
0,08
0,04
Qesamtkohlenstoff
%>
7,13
2,68
1,00
0,48
0,21
C-Pentosane
°/o
0,47
0,18
0,05
Sp.
Sp.
C-«Cellulose»komplex
%>
0,40
0,31
0,18
Sp.
Sp.
%
4,17
1,32
0,61
0,41
0,13
°/o
0,98
0,55
0,26
0,19
0,13
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
C-Protein *)
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
Aether-Extraktstoffe
C/N
%>
3,08
1,21
nb
nb
nb
%>
0,36
0,15
nb
nb
nb
27,72
18,34
14,58
9,33
6,12
molekular
Tabelle 21a
Profil Nr. XIV. Braunerde Beerbergholz I
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
(=
100 %>
Horizonte
Gesamtkohlenstoff (relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
am
Qesamtkohlenstoff
gesetzt)
bAl
"A2
100 %
100 %>
bA3
100 %>
%
6,6
6,7
5,0
°/o
5,6
11,6
18,0
%
58,5
49,3
61,0
°/o
13,7
20,5
26,0
%>
43,2
45,1
bB,
bBC
100%
100°/.
85,4
61,9
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
*) C-Protein
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
—
—
52 °/o C und 16 %>
N).
97
Profil Nr. XV: Braunerde, Sonnenrain.
u. Regensdorf (Gem. Regensdorf).
000); Koordinaten: 678,0/252,8.
Ort: Sonnenrain, zwischen Höngg
Siegfriedblatt: 158 (1
25
:
Höhe über Meer: 550 m; topographische Lage: 10% geneigt nachE.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
1090
ca.
mm.
8,5° C.
ca.
128.
ca.
Geologische Unterlage: Reine obere Süßwassermolasse (Sandstein)
ohne Moränenbedeckung.
Laubmischwald.
VEGETATION:
Quercus Robur, Fraxinus excelsior,
Baumschicht:
betulus, Fagus silvatica, Picea excelsa
Carpinus
(Hochständer vereinzelt),
Pi-
cea-Jungwuchs, Hex aquifolium, Betula pubescens.
Strauch-Krautschicht: Rubus idaeus, Viola silvatica, Ane¬
mone
nemoralis, Polygonatum multiflorum, Hedera helix, Stachis
silvaticus, Taraxacum
spez., Acer
BODENPROFIL:
montanus, Oxalis Acetosella.
humusarme
Sandig-lehmige,
Braunerde.
Humusgehalt diffus nach unten abnehmend. Starke zoogene Durch¬
wühlung des Profils.
—
Proben
aus:
0— 5
cm
Mull
dunkelbrauner, sandiger Lehm. Mullschicht mit rel. we¬
nig Humus. Krümelung nur angedeutet, da zu sandig.
10—17
cm
bAt
grau-gelbbrauner, stark sandiger Lehm. Einzelkornstruk¬
30—35
cm
bA2
diffuse
tur. 0—35 cm:
Hauptwurzelzone.
Abnahme
des
Lehm-
Humusgehaltes. Sand
und
vorherrschend.
85—90
cm
(Bei 70 cm erstes Auftreten des CaCOs.)
gelbgrünlicher reiner Sand mit dunklergefärbten,
bB
(Relikte
lehmigen Nestern
ca. 16 %>.
unter 100
cm
C
Wurzeln).
alter
etwas
Kalkgehalt
Frischer Fels.
Typisches Profil einer reinen Molassebraunerde auf Molassesandstein.
Im Gegensatz
zu
den stark lehmigen
(bindigen) Braunerden der Molasse-
Nagelfluh herrscht hier die Sandfraktion
vor.
Der große Sandgehalt bedingt
die ziemlich starke Durchlässigkeit und Durchlüftung
den
trocknet daher
Humusabbau.
sehr
ziemlich
rasch
aus.
Diese
Die gegenwärtige Lichtstellung
wahrscheinlich
eine
des
den
Baumbestandes dürfte
geringe Humusproduktion verursachen und da¬
durch ebenfalls den niederen Humusgehalt erklären.
98
des Profils. Der Bo¬
Faktoren begünstigen
T
a
b
e
11
22
e
Profil Nr. XV. Braunerde Sonnenrain. Analysenwerte
Horizonte
Probeentnahme
Humus
HÖH
aus
(CO2.0,47)
g
bA3
0—5
bßj
30—35
1,99
1,01
0,36
o/o
1,02
0,87
0,91
0,73
6,23
5,44
5,59
8,04
2,9
3,3
3,1
0,30
72
63
55
—
—
—
Boden)
Rel. Imbibitionsvermögen
%
CaC03
%
bßC
85—90 unt. 100
10—17
3,59
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
"A2
%>
cm
(110° C.)
bAt
54
15,91
Stickstoff
%
0,20
0,10
0,04
0,02
Gesamtkohlenstoff
%
2,08
1,15
0,58
0,21
C-Pentosane
°/o
0,12
0,07
nb
nb
C-«Cellulose»komplex
%
0,44
0,13
Sp
Sp
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
C-Protein
*)
%
1,13
0,82
0,54
nb
%
0,65
0,33
0,13
0,06
%
1,27
1,18
0,71
nb
%
0,09
nb
nb
nb
12,13
13,41
16,91
16,33
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
Aether-Extraktstoffe
C/N molekular
T
a
b
e
11
e
22
a
Profil Nr. XV. Braunerde Sonnenrain.
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Gesamtkohlenstoff
(= 100% gesetzt)
Horizonte
Gesamtkohlenstoff (relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»komplex
%
bßi
bA]
bA,
"A3
100 %
100%
100 %
100 %
5,8
6,1
Sp
nb
°/o
21,2
11,3
Sp
Sp
Vo
54,3
71,3
93,1
52,4
°/o
31,3
28,7
22,4
28,6
61,1
100
100
bßC
—
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
*) C-Protein
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
—
52 % C und 16 %
N).
99
Profil Nr. XVI: Braunerde, Kleinweîd.
Ort: Kleinweid, Gemeinde Turbenthal (Kt.
Zürich).
Siegfriedblatt: Nr. 68; Koordinaten: 707,3/255,9.
Höhe über Meer: 740 m; topographische Lage: eben.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
ca.
=
ca.
ca.
1350
mm.
6,9° C.
196.
Geologische Unterlage: obere Süßwassermolasse (evtl. leichte Mo-
ränenüberdeckung).
VEGETATION:
Tannenwald mit Laubholzunterwuchs.
Baumschicht: Abies alba, Picea excelsa.
Strauchschicht: Acer pseudoplatanus, Acer platanoides, Fagus
silvatica, Rosa canina, Viburnum lantana, Cornus
mas.
Krautschicht:
Carex silvatica, Hedera helix; Sämlinge
Fagus, Quercus, Acer, Picea, Abies.
Moosschicht:
Hylocomium
splendens,
Thuidium
von
abietinum,
30—50% des Bodens bedeckend.
BODENPROFIL:
gut
durchwurzelte Braunerde
auf
schwer
durchlässiger Unterlage.
1
cm
A0
1— 4
cm
bAj
dunkelgraubrauner, stark humoser, strenger Ton. Hasel¬
nußgroße, polyedrisch-kantige Krümel.
4—45
cm
bB1
bB2
graubrauner, nach unten heller werdender Ton. Kriimel-
Blatt- und Nadelstreue.
große etwas zunehmend. Humusgehalt stetig abnehmend.
Vereinzelte Kalkkörnchen. Bei ca. 35 cm beginnender
Karbonathorizont.
45—65
cm
bBC
hellgraubrauner,
dichter
Mergelton
Flecken,
unter 65
100
cm
bC
heller, grünlichgrauer, dichter Kalkton.
mit
hellrötlichen
Tabelle 23
Profil Nr. XVI. Braunerde Kleinweid. Analysenwerte
Probeentnahme
Humus
aus
55—60
15—20
35—40
13,03
6,72
3,14
1,48
%
5,83
5,21
5,04
3,43
6,75
6,63
8,04
8,50
0,3
1—4
°C.)
bBC
bB2
%
cm
(CO2.0,47)
HÖH (110
bß,
bAx
Horizonte
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
3,5
2,9
0,6
Rel. Imbibitionsvermögen
°/o
131
122
107
CaCOs
%
0,77
0,55
2,78
34,48
Stickstoff
%
0,41
0,27
0,17
0,08
Qesamtkohlenstoff
%
7,56
3,90
1,82
0,86
C-Pentosane
%
0,40
0,20
0,06
Sp
C-«Cellulose»-komplex
%
0,62
0,53
0,30
0,12
(M. Aeq. H-Ionen/100 g Boden)
96
C-Lignin-(Protein)°/o
5,07
3,08
1,42
0,72
C-Protein *)
°/o
1,33
0,89
0,55
0,26
Aether-Extraktstoffe
%
0,23
0,15
0,10
nb
21,50
16,85
12,48
12,54
Humuskomplex
C/N
molekular
Tabelle 23a
Profil Nr. XVI. Braunerde Kleinweid
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
(=
100 %
Horizonte
Qesamtkohlenstoff (relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»komplex
am
Qesamtkohlenstoff
gesetzt)
bA,
"B,
bB2
bBC
100%
100%
100 %
100 %
%
5,3
5,1
3,3
%
8,2
13,6
16,5
%
67,1
79,0
78,0
83,7
%
17,6
22,8
30,2
30,2
13,9
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
101
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 %
N).
Zusammenfassender Ueberblick
Zusammenfassung vergleichbarer Analysedaten
Die
zeichnenden Mittelwerten
zu
kenn¬
deutlich in verschiedene
bietet bei den
Horizonte gegliederten Podsolen keine Schwierigkeit. Die Morpho¬
logie des Einzelhorizontes läßt über dessen genetische Stellung im
Profil keine Zweifel
zu.
Bereits in der insubrischen Braunerde ist
der strenge Vergleich identischer Profilhorizonte untereinander und
ihre
Kennzeichnung
zahlenmäßige
durch
schwert. Der mehr oder weniger stete
Mittelwerte
etwas
Uebergang zwischen
er¬
ver¬
schiedenen Profiletagen ohne deutlich abgestufte Horizontgrenzen
ist der Grund für diese Erschwerung. Bei der humusreichen insu¬
brischen Braunerde läßt sich aber die Zusammenstellung identischer
Profilhorizonte noch morphologisch ermöglichen. Bei den Braunerden des Mittellandes
(braune Waldböden) mit ihren noch
aus¬
geglicheneren und verwischteren Horizontgrenzen mußte hingegen
in Anbetracht der großen
tischer Bodenhorizonte
von
Schwierigkeiten in der Erfassung iden¬
einer
Mittelwertbildung abgesehen
wer¬
den. Die Ausscheidung identischer, also genetisch übereinstimmen¬
der Horizonte
aus
verschiedenen Einzelprofilen der Braunerde, auf
Grund des CaC03-Humusgehaltes oder des pH ist sehr unsicher;
es
wurde davon abgesehen.
Das Braunerdeprofil ist durch die diffusen Horizontübergänge
gekennzeichnet. Die Mullschicht geht
ganz
allmählich in den stetig
humusärmerwerdenden Mineralboden über. In den auf mäßig kalk¬
haltigem Muttergestein gebildeten Braunerdeprofil werden
die einzelnen untersuchten Horizonte nach folgenden Gesichts¬
punkten ausgewählt und bezeichnet: Die oberen Profilpartien (inkl.
Mull),
denen
in
vollendet
ist,
die
Auslaugung
werden
allgemein
des Kalkes
als
bA
-
H
(CaC03)
o r
i
z o n
t
annähernd
e
im Text
angeführt. bAi gehört der eigentlichen Mullschicht, bA2 der humus¬
ärmeren unteren Mullschicht und
Mineralerdeschicht
den
als
je
an.
bA3 der kalkfreien, humusarmen
Die kalkhaltigen Mineralerdehorizonte
wer¬
nach dem morphologisch feststellbaren Verwitterungsgrad
bBi-, bBs-Schichten und die unterste frischfarbig erscheinende
Bodenlage als BC-Schicht bezeichnet. Die Analysen des Mineral¬
anteils der Braunerdeprofile: Beerbergholz I., Kleinweid und Her102
miswil sind
J. Q
von
e e r
i
(Agrikulturchemisches Institut
1935) veröffentlicht worden.
n g
E. T. H. Zürich, Diss. Nr. 840,
der
Der Humusgehalt nimmt bei allen Braunerdeprofilen ste¬
tig
von
der Mullschicht bAi gegen den Mineralerdeuntergrund ab.
Der Gehalt
an
Gesamthumus schwankt in der Mullschicht der
untersuchten Braunerden
3,6 bis 13%. Die Ansammlung der
von
Humusstoffe ist demnach im Braunerdeprofil im Vergleich mit den
Podsolen und der insubrischen Braunerde stark vermindert. Die
deutlich reduzierte Humidität der Braunerdegegend und die Förde¬
neutralisierender Aschesubstanzen
rung
dem kalkhaltigen Un¬
aus
tergrund durch die Pflanzen haben bei ziemlich hoher Humuspro¬
duktion dennoch den Abbau der angelieferten organischen Stoffe
begünstigt. Die aktuelle Azidität (pH) ist bei diesem Boden¬
typus weiter gesunken. Die pH-Werte der Mullage schwanken zwi¬
schen 5 und 6,8. Das Bodenteilchen (Humus- und Mineralerdeteil¬
chen)
ist weniger versauert. Der Anteil austauschbarer Wasser-
stoffionen in der Adsorptionsgarnitur ist vermindert. Die hy¬
drolytische Azidität (Maß für die austauschbaren Wasserstoffionen)
erreicht in der Mullschicht ihr Maximum und schwankt zwischen den
Werten: 3 und 11 Miliaequivalent H* je 100
g
lufttrockenem Boden.
Mit vermindertem Humusgehalt geht auch in diesen Profilen
minderte wasserhaltende Kraft
zusammen.
bitionsvermögen (rel. I. V.) ist in den Mullschichten
tungsgemäß
am
ver¬
Das relative Imbierwar¬
höchsten und sinkt gegen den Untergrund hin in
stetigem Verlaufe ab. Die in den untersuchten Mullhorizonten be¬
obachteten rel. I. V.-Werte pendeln zwischen 70 und 130 g zurück¬
gehaltenem Wasser, je 100
g
der
Podsolen
Braunerde
gegenüber
lufttrockenem Boden. Durch den bei
meist vermehrten Feinerdeanteil
und
insubrischer
Braunerde
(Ton und Feinsand) wird das I. V.
trotz relativ geringem Humusgehalt auf dieser ansehnlichen Stufe
gehalten. Der K
zonten
a
1 k ist bei sämtlichen Profilen in den oberen Hori¬
(bA) beinahe oder total ausgewaschen. Erst
in
der
bB-
Schicht finden sich größere Kalkmengen. Der C/N-Quotient
übersteigt in sämtlichen bA-Horizonten
den
in
der
Literatur für
Braunerde angeführten Wert 10. In den verschiedenen untersuchten
Braunerde-Horizonten schwanken die C/N-Ouotienten (molar) wie
folgt:
103
Mullschicht "At
:
C/N
=
20
—27
bA2
:
C/N
=
13
—20
bA3
:
C/N
=
14,5—18
"B
:
C/N
=
9,3—17
bBC
:
C/N
=
6 —13
(exkl. Profil Sonnenrain
=
12)
Gegenüber den Podsolen und der insubrischen Braunerde ist bei
der hier
zu
diskutierenden Braunerde das Humusteilchen stickstoff¬
reicher geworden.
Die verminderte Humidität
bedingt
nach
den
Untersuchungen Jennys wohl auch hier das Absinken des C/N-
Quotienten.
Von den bisher behandelten Bodentypen weist die Braunerde
ätherextrahierbaren Substanzen auf. Ge¬
die niedrigsten Gehalte
an
ringere Humusmengen
und
und Krautmaterial
vorwiegend Laub-
als Humusbildner sind wohl dafür die Ursache.
Der Anteil der verschiedenen untersuchten C-Gruppen
Komplex, Protein-, Pentosan- und «Cellulose»-)
stoff der verschiedenen Braunerdehorizonte
am
(C-LPH-
Gesamtkohlen¬
kann folgendermaßen
gekennzeichnet werden:
Der
Lignin-(Protein)-Humuskomplex (LPH-Kom-
plex) bestreitet
in sämtlichen Braunerdehorizonten den
Hauptanteil
des Humusmikrons. Der Mullhorizont besitzt im ganzen Profil das
LPH-ärmste Humusteilchen. Aber auch hier beträgt dessen Anteil
ca.
Vi
des Gesamthumus. Die dem Mullhorizont nach der Tiefe fol¬
genden bA2- und bB-Horizonte sind durchwegs relativ LPH-reicher.
Mullhorizont bAt LPH-Komplex
:
54,3— 69,6 %
bA2 LPH-Komplex
:
71,3— 79,7 %
bA3 LPH-Komplex
:
(49,3)
61,0—100
%
Der Humus der unteren Braunerdehorizonte zeigt einen LPH-Gehalt
zwischen 70 und 100%.
Von den bisher besprochenen Bodentypen (Podsole und insubrische
Braunerde) zeigt die Braunerde
des Schweizerischen Mit¬
tellandes den höchsten LPH-Gehalt im Humusmikron. Die geringere
Humidität der Braunerdestandorte dürfte den Humusabbau begün¬
stigen und diese relative Anreicherung
wirken.
104
des
LPH-Komplexes be¬
Der Protein komplex zeigt ebenfalls bei der Braunerde
deutlich verstärkten Anteil
anteil
18
Gesamthumus. Der relative Protein¬
der gesamten organischen Substanz schwankt zwischen
an
(14)
am
und 30% mit einer deutlichen Tendenz
rung gegen die unteren
zur
Proteinanreiche¬
Profilhorizonte. Sowohl bei der Betrachtung
des relativen Gehaltes des Lignin-Humuskomplexes wie auch des
Proteinkomplexes drängt sich die Annahme
einer verstärkten Humi-
fizierung bei der weniger humiden Braunerde auf.
relative
Der
Pentosangehalt
Braunerdehumus
des
zeigt gegenüber den vorbesprochenen Bodentypen keine
nennens¬
werten Unterschiede. Es besteht hier wie dort die Tendenz abneh¬
menden Pentosananteils mit zunehmender Bodentiefe.
«Cellulose»-Komplexe haben
Die
ebenfalls einen relativ hohen Anteil
den
in
oberen
Horizonten
Aufbau des Humusteilchens.
am
Besonders das Profil Sonnenrain zeigt auffallend hohe Relativ¬
gehalte
«Cellulose»-Komplexen. Gegenüber den Podsolen und
an
insubrischen Braunerde
auch der
sind
diese im
Braunerdehumus
sehr reichlich vertreten. Die hohe Abbauintensität, die
aus
manchen
Gründen beim Braunerdetypus angenommen werden muß (Anrei¬
cherung des LPH-Komplexes; hohe Proteinzahlen) zwingen auch
hier
zur
Annahme eines stark durch alkalilösliche Humine durch¬
Cellulosepräparates. Diese gegenüber den oben behandelten
Bodentypen (Podsole, insubrische Braunerde) stark erhöhten Rela¬
setzten
tivgehalte
an
sog.
«Cellulose»-Koinplex machen
es
wahrscheinlich,
daß wir bei der Braunerde kondensierte und auch stabile Humus¬
substanzen relativ angereichert vorfinden.
Diese Anhäufung
Huminen kommt auch durch die stark gesteigerten Gehalte
Komplex
zum
an
von
LPH-
Ausdruck. Der größte Anteil des «Cellulose-Humin»-
Komplexes findet sich denn auch
in Profil
Acetylbromidmethode ausgesprochen
Sonnenrain, das nach der
stark
zersetzte Humusstoffe
aufweist.
Die
acetylbromid-unlöslichen
(zersetzte Humussubstanz nach U. S
p r i n g e
Humusstoffe
r) zeigen
bei den
schiedenen Profilen sehr unterschiedliche Werte, obgleich die
phologische
Profilbetrachtung
ziemlich
gleiche
ver¬
mor¬
Humuszersetzung
vermuten läßt. Das humusarme Profil Sonnenrain besitzt be¬
reits im
bAi (Mullhorizont)
einen
zu
%
zersetzten
Humus, und
den unteren Horizonten erscheint der organische Anteil
sogar
in
zu
105
100 % zersetzt. ïm Gegensatz
diesem Profil weist die humose
zu
Braunerde Beerbergholz I sowohl in der Mullschicht bAi und
liegenden bA2-Schicht
in der darunter
mus
auf. Die
ten sind
schwach zersetzten Hu¬
nur
Zersetzungsgrade des Humus in diesen zwei Horizon¬
wie im
ungefähr dieselben
Humuspodsol.
Auch bei der Braunerde besteht die Tendenz, daß mit zuneh¬
mender Bodentiefe der Zersetzungsgrad des Humus (nach der Ace-
tylbromidmethode)
zunimmt.
Zwischen den Braunerden und den Podsolen zeigt
grundlegender Unterschied
am
im Verhalten des
sich
ein
Lignohuminkomplexes
Aufbau des Bodenteilchens. Bei den Podsolen findet sich der
maximale LPH-Anteil in den oberen Humushorizonten, während bei
der
Braunerde
relative
der
LPH-Qehalt des Humusteilchens mit
steigender Bodentiefe größer wird. Eventuell ist gerade das Ver¬
halten dieser LPH-Komplexe ein Hinweis auf zwei gänzlich von¬
einander verschiedene Vorgänge, welche den Humus
ren
solen
chen
wird
von
aktive Wanderung
die
Ao/Ai
gegen den meist
aus
Bei
Profilhorizonten in den Untergrund bringen.
den obe¬
den Pod¬
Humusteil¬
der
grobdispersen Untergrund für die
Anwesenheit der Humusstoffe in den unteren Horizonten verant¬
wortlich
gemacht.
Die
Humuskomplexe
wandern
nach Maßgabe
ihres Dispersitätsgrades, ihrer elektrischen Eigenschaften
Oberkrume aus,
um
aus
der
sich im Untergrund anzureichern oder mit dem
Grundwasser abzufließen. Es handelt sich u.E.
um
einen rein kol¬
loidchemischen Vorgang. Die rapide Abnahme des als grobdispers
B
angenommenen LPH-Komplexes vom A0/Ai/A2-Horizont gegen
wurde dabei auf die wirksame Filtersperre
des
dichtergelagerten
B-Horizontes zurückgeführt. Die Dispersität dieser Schicht ist
zu
die großen Massen der LPH-Komplexe einzulassen und
zu
fein,
um
magazinieren. Die Braunerde zeigt ein total anderes Verhalten in der
Verteilung dieser LPH-Komplexe im Profil. Nachstehendes schematisches Diagramm zeigt dies
am
deutlichsten:
ßraunerde
Podsol
An
Mull
><
Der Anteil der LPH-Komplexe
am
Humus nimmt
zu
in
der
Pfeilrichtung.
^
Untergrund
106
Untergrund
Sämtliche untersuchten Profile machen dabei keine Ausnahme
von
dieser Regel. Nach unten wird das Humusteilchen in der Braunerde
reicher
immer
LPH-Komplex. Schon die morphologische Be¬
an
trachtung der Böden
ihren natürlichen Standorten gibt
an
dieses Verhalten einen wahrscheinlichen
Fingerzeig. Die
Profilüberdeckung durch Mauserde
Wurmkot
und
uns
für
zoogene
fehlt
beinahe
sauren und grobdispersen Podsolen
Stufe, während die Braunerde, besonders im ge¬
oder vollständig bei den sehr
der subalpinen
mischten Laubwald, intensives Bodentierleben zeigt. Die Profilrei¬
fung und Profilausgestaltung werden beim Podsol nicht oder
unwesentlich
durch
Dispersoidanalyse
diese
zoogene
Beeinflussung
sich
vollzieht
gebildeten Humuskomplexe
der
nur
gestört. Die
nach den hier als Arbeitshypothese vorgeschlagenen Regelmäßig¬
keiten. Anders bei den nicht extrem schweren Braunerdeböden des
mittelländischen Mischwaldes.
durch größere Mengen
aus
Hier werden die Profile
alljährlich
der Tiefe durch Mäuse und Lumbriciden
geförderter Erde überschüttet. Dieser Aushub überdeckt und be¬
gräbt
z.
T. die frisch- angefallenen organischen Substanzen der bAx-
Schicht und die bereits in Zersetzung begriffenen Humusstoffe in
bA2. Der mikrobielle Humusabbau wird durch diese Ueberdeckung
der
oberen Profillagen nicht
besseren Schutz
gehemmt, sondern eher noch durch
extremer
vor
Austrocknung der organischen De-
posita begünstigt. Durch die intensiveren Abbauprozesse reichern
sich
allmählich
Humine
an.
die
Durch
stabileren
LPH-Komplexe, die Proteine und
ständig fortdauernde Ueberschüttung der
die
Profile gelangen diese Humusstoffe rein passiv immer mehr in
die
Tiefe, da immer
neues
Erdreich über ihnen abgelagert wird. In
der Schweiz zeigte besonders A. S t ö
Untersuchungen,
daß
diese
betragen
kann.
durch Maushaufen
ist
Humuslagen wandern
Die
mm
im
i12) durch seine
im
schönen
Mittelland
Jahr, also 10
cm
allein
in 13 bis 30
Ueberschüttung und Profilerhöhung
wahrscheinlich
in
k 1
Profilüberhöhung
durch Lumbriciden: 0,3 bis 0,7
Jahren,
c
noch
größer.
Die
ältesten
solch passiver Weise gegen den Unter¬
grund und zeigen deshalb bei der organischen Analyse LPH-,
pro¬
tein- und huminreiche Humusstoffe. Für die Humusdifferentiierung
") A. S
t ö
c
k 1 i
:
Studien
über den Einfluß des Regenwurms auf die
Schweiz. 42. Jahrgang 1928,
Beschaffenheit des Bodens. Landw. Jahrb. d.
S. 1—121.
107
in den verschiedenen Horizonten der Podsole und der Braunerden
können also vermutlich zwei verschiedene Prozesse vorläufig
genommen
werden, die
man
an¬
mit den Stichworten:
a) aktive Sol-(Kolloid)-Wanderung (Podsole)
b) passive Wanderung (Braunerde)
kennzeichnen könnte.
d) Rendzina (Humuskarbonatböden)
reich
Grundkennzeichen Muttergestein
dieses Typus
CaC03. Kalkkarbonat
an
bis
zur
Milder, adsorptiv gesättigter Humus. Keine Sesquioxydwanderung.
Meist hoher Tongehalt. Polyedrische, scharfkantige Krü¬
obersten Bodenschicht. Alkalische Reaktion.
mel.
Klima
Gegenwart des CaC03 ist Vorbedingung für die
Bildung der Rendzina; der Einfluß des Klimas ist von
geringerer Bedeutung. Große Humidität begünstigt die
Die
nachfolgende Degradation (Auswaschen des Kalkes und
darauffolgende Podsolierung).
Muttergestein
meist über 50 % Kalk.
a) Kalkreiche Mergel
b)
des Tertiärs.
Mesozoische
Gesteine:
Bohnerze)
Jura
—
und
(exkl. Siderolithe,
(exkl. Keuper, Bunt¬
Kreide
Trias
sandsteine, Quarzite).
Chemische
Kennzeichen
Rendzinaprofil enthält CaC03 bis zum obersten
Die Reaktion des ganzen Profils ist daher
alkalisch bis neutral. Die Sesquioxyde sind koaguliert
Das
Horizont.
und
verbleiben
Zufolge
der
an
Ort
und Stelle
ihrer Aufbereitung.
fortwährenden Kalkauswaschung
reichern
sich die Sesquioxyde mit der Kieselsäure, dem Magne¬
sium und den Alkalimetallen im Rückstand an. Bei zu
geringem Fe- und Al-Gehalt wandert ein Teil der Kie¬
selsäure in den Untergrund. Meistens wird aber die
Kieselsäure durch adsorptive Bindung an den Sesqui-
oxyden festgehalten. Dadurch reichert sich der Ton
an.
Die Rendzina ist vielfach humusreich: 5—25°/o Humus.
Durch die Gegenwart des Kalkes entsteht ein adsorptiv
gesättigter und gut gekrümelter Humus. Dessen grobe
Dispersität behindert die Abwanderung nach den unte¬
ren
108
Horizonten.
verschiedenen
(rAj,
Rendzinahorizonte
rA2,
rB)
Morphologische
Die
Kennzeichen
gehen stetig, ohne scharfe Grenze ineinander über. Un¬
ter der gut gekrümelten, dunkelbraun bis humos-schwarMullschicht erscheinen die meist lehmig-tonigen und
zen
heller gefärbten Mineralhorizonte (rA3 und rB). Diesen
schließt sich in mehr oder weniger raschem Uebergang
das frischfarbene Muttergestein
an.
Die Bodenfarbe ist
weitgehend durch die Eigenfarbe des Muttergesteins be¬
dingt (z.B. Spathkalke ergeben kreß- bis rotbraunge¬
färbte
sind
Bodenarten). Scharfkantige polyedrische Krümel
typisch.
zeigen
krümel.
selten
In
ziemlich
Die
Krümel
sind
die
lockere
Struktur
vielen
Fällen
sind
die
der
kompakt
und
Schwarzerde¬
Profile
skelettreich
und bis zuoberst mit Kalkbrocken durchsetzt.
Vegetation
Laubmischwald.
In der montanen Stufe dürfte der Bu¬
chen-Weißtannen-Wald
für
die
reife
Rendzina charak¬
teristisch sein.
Kalkzonen der Nordabdachung der Alpen, der
Hauptverbreitung
In
in der Schweiz
Unterengadiner-Dolomiten
den
und im Jura.
109
und
Proftlbesdiretbungen
Analysenresultate
der Rendzinen
Profil Nr. XVII: Rendzina, Remigen.
(Aargau).
000); Koordinaten: 262,0/655,9.
Ort: Steig bei Vorder-Ithalen, Gemeinde Remigen
Siegfriedblatt: 36 (1
25
:
Höhe über Meer: 490 m; topographische Lage: 20% geneigt nach E.
Mittlerer jährlicher Niederschlag
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
ca.
ca.
1100
mm.
8°C.
138.
Geologische Unterlage:
Wangener-Crenularis-Schichten;
Kontakt
knollig mit Taschen. Stark zerklüftete, daher gut drainierende Kalk¬
gesteinsschichten.
VEGETATION:
Buchen-Eichen-Hainbuchen-Wald.
Baumschicht: Fagus silvatica, Quercus robur, Carpinus betu-
lus, Pinus silvestris, Acer pseudoplatanus, Corylus avellana, Acer
campestre.
Rosa spec, Rubus spec, Hedera
Strauch-Krautschicht:
helix, Viburnum lantana, Lonicera spec, Viola silvatica, Fragaria
vesca,
Carex spec,
Brachypodium silvaticum,
Bromus ramosus,
Hieracium murorum, Milium effusum.
(r).
Moosschicht: Hylocomium triquetrum
Die Stelle der Probeentnahme befindet sich 7
eben ausgehobenen Straßenanschnitt
rungsschicht hat eine Mächtigkeit
von
von
45
5
m
cm
m
hinter einem
Tiefe. Die Verwitte¬
und ruht ohne eigent¬
lichen Uebergang direkt auf dem knolligen Muttergestein auf. Ver¬
einzelte Quarzite im Profil machen eine leichte Moränenauflagerung
wahrscheinlich. Kalk läßt sich bis zuoberst in Sand- und Brocken¬
form feststellen; die Feinerde ist in den obersten 5
cm
CaCOs-frei.
Das ganze Profil zeigt ausgeprägte Krümelstruktur. Dies gilt auch
für die in den Crenularisklüften
eingespülte terracottafarbene Fein¬
erde. Die obersten 10 bis 15
sind
cm
humos,
von
graubrauner Fär¬
bung. Nach unten wird der Boden leicht rotstichig. Die unterste
Probe
aus ca.
2
m
Tiefe wurde
ausschnittes entnommen.
110
aus
einer Kluft des frischen Straßen¬
T
a
b
e
11
24
e
Profil Nr. XVII. Rendzina Remigen. Analysenwerte
Horizonte
Probeentnahme
Humus
aus
(CO2.0,47)
rA2
rA3
rA4
0—5
120—300
10—18
18—30
%
13,08
6,71
%
6,14
5,15
6,51
7,47
4,10
5,24
7,97
cm
HÖH (110 °C.)
rA,
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
2,29
8,77
7,99
3,2
1,2
1,1
0,6
%
120
100
97
115
%
Sp
0,16
0,23
0,41
Stickstoff
%
0,38
0,24
0,17
0,05
Gesamtkohlenstoff
%
7,59
3,89
2,38
1,33
°/o
0,32
0,19
0,10
0,04
%
0,51
0,44
0,41
0,54
%
4,91
2,13
1,22
0,28
%
1,24
0,78
0,55
0,16
%
4,81
2,74
nb
nb
%
0,17
0,12
0,12
nb
23,30
18,91
16,33
31,03
(M. Aeq. H-Ionen/100 g Boden
Rel. Imbibitionsvermögen
CaCOg
C-Pentosane
C-«Cellulose»komplex
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
C-Protein *)
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
Aether-Extraktstoffe
C/N
molekular
T
a
b
e
11
e
24
a
Profil Nr. XVII. Rendzina Remigen
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
(=
100 %
am
Gesamtkohlenstoff
gesetzt)
Horizonte
Gesamtkohlenstoff (relativ)
'A,
rA2
'A3
rA4
100%
100 °/o
100 %
100%
a) C-Pentosane
%
4,2
4,9
4,2
3,0
b) C-«CeIlulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)-
%
6,7
11,3
17,2
40,6
%
64,7
54,8
51,3
21,1
%
16,3
20,1
23,1
12,0
Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 %
N).
111
Profil Nr. XVIII: Rendzina, BuBberg.
Ort: Bußberg (Lägern) ob Wettingen.
Siegfriedblatt: 39 (1 : 25 000); Koordinaten: 258,8/667,7.
Höhe über Meer: 700 m; topographische Lage: 30% geneigt nach S.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
ca.
ca,
1200
mm.
7,0° C.
171.
Geologische Unterlage: Malmkalke, bankig.
VEGETATION:
Buchen-Eichen-Mischwald.
Baumschicht:
Quercus pedonculata, Fagus silvatica, Pinus
silvatica, Acer campestris, Corylus avellana, Abies alba, Fraxinus
excelsior.
Strauch-Krautschicht: Crataegus
gustrum
vulgaris,
Cornus
mas,
Viburnum lantana, Lonicera
spez., Hedera
Rosa arvensis,
helix, Li-
Carex silvatica,
spez.
Moosschicht: Catharinea undulata.
Der Boden ist
ca.
zu
80% durch die Kraut- und Moosschicht
bedeckt.
Die lehmig-tonige
gekrümelt und
von
durch die Erdtiere
wird
Oberkrume (bis 20 cm) ist skelettarm, gut
graubrauner Farbe. Der bindige Boden scheint
nur
wenig durchmischt
das Profil etwas tonärmer. Das
zu
werden. Nach unten
kalkige Skelett wird reich¬
licher und die Farbe hellt auf. Kalkkarbonate finden sich durch das
ganze
Profil meist in Brocken- oder Sandform; die oberste Fein¬
erde ist kalkarm.
112
Tabelle 25
Profil Nr. XVIII. Rendzina BuBberg. Analysenwerte
Horizonte
Probeentnahme
Humus
HÖH
aus
(110 °C.)
rA2
rA3
rA4
'AC
0—5
5—10
15—20
25—35
65—75
Vo
8,49
5,82
4,44
2,45
1,83
Vo
2,64
2,41
2,21
2,17
1,64
6,73
6,98
7,49
7,95
8,22
cm
(CO2.0,47)
rA,
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
2,6
1,8
1,3
0,8
0,7
151
146
136
137
123
0,44
0,03
0,24
0,22
22,39
Vo
0,34
0,26
0,20
0,15
0,12
Vo
4,92
3,32
2,57
1,42
1,06
C-Pentosane
Vo
0,23
0,15
0,10
0,06
0,05
C-«Cellulose»komplex
Vo
0,67
0,49
0,41
0,40
0,24
g
Boden)
Rel. Imbibitionsvermögen
Vo
CaCO„
Vo
Stickstoff
Qesamtkohlenstoff
C-Lignin-(Protein)Vo
3,02
2,06
1,14
0,88
0,63
Vo
1,10
0,85
0,65
0,49
0,39
Vo
0,20
0,10
0,11
nb
nb
16,88
14,90
14,99
Humuskomplex
C-Protein
*)
Aether-Extraktstoffe
C/N
molekular
T
a
b
e
11
e
25
11,04
10,30
a
Profil Nr. XVIII. Rendzina BuBberg
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(=r 100% gesetzt)
r\
Horizonte
Qesamtkohlenstoff
100 Vo
(relativ)
'A2
100 Vo
rA3
rA4
100 Vo
100 Vo
i-AC
100 Vo
a) C-Pentosane
Vo
4,7
4,5
3,9
4,2
4,7
b) C-«Cellulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)-
Vo
13,6
14,8
15,9
28,2
22,6
Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
=
Vo
61,4
62,1
44,4
62,0
59,5
Vo
22,4
25,6
25,3
34,5
36,8
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 Vo C und 16 Vo
N).
113
Profil Nr. XIX: Rendzina, Gugel.
(Pkt. 802) Nordhang; Gemeinde: Ober¬
Ort: Lägern, NE-lich Gugel
ehrendingen.
Siegfriedblatt: 39 (1
25
:
000); Koordinaten: 259,3/668,5.
Höhe über Meer: 750 m; topographische Lage: 25% geneigt nach
NNW.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
ca.
1260
mm.
6,5° C.
194.
ca.
Geologische Unterlage: Wangenerschichten, bankig.
VEGETATION:
Buchen-Eichen-Mischwald.
Baumschicht: Fagus silvatica, Quercus pedonculata, Acer
tana,
mon-
Corylus avellana, Fraxinus excelsior.
Crataegus
Strauch-Krautschicht:
spez.,
Hedera
helix,
Prenanthes purpurea, Asperula odorata, Paris quadrifolius.
Die Krautschicht überdeckt den Boden weniger stark als bei
Profil XVIII. Bedeckung
Lehmiger Ton
Kalkskelett nimmt
ca.
50%.
mit etwas Skelett in den oberen
von
60
cm
an
Schichten. Das
nach der Tiefe stark
kel-graubraune Farbe der obersten 15
cm
mählichem Uebergang gelbbraun. Kalk bis
zu.
Die dun¬
wird nach unten in all¬
zu
60
cm
Tiefe
nur
in
Sandform; die Feinerde ist in dieser Zone annähernd kalkfrei. Sehr
ungleichmäßige Kalkverteilung
Durch
die
von
den
höher
im
Profil;
gelegenen
siehe
Kolonne
Hangpartien
CaC03.
abrieselnden
Regen- und Schmelzwässer kann eventuell etwas Kalksand auf das
Profil aufgelagert werden.
114
Tabelle 26
Profil Nr. XIX. Rendzina Gugel. Analysenwerte
Horizonte
Probeentnahme
Humus
HÖH
aus
(110 °C.)
g
rAs
0—5
rA4
rAC
60—70 !90—100
10—15
35—45
8,75
7,69
4,78
3,46
1,48
°/o
6,36
7,15
6,62
6,44
2,98
7,02
7,29
7,43
7,57
7,94
pH-Werte
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
'A2
°/o
cm
(Co2.0,47)
rAt
Boden)
1,7
1,2
1,2
0,9
0,8
190
176
177
180
135
Rel. Imbibitionsvermögen
°/o
CaC03
%
1,29
1,93
0,02
2,34
61,40
Stickstoff
Vo
0,53
0,40
0,11
0,13
0,09
Qesamtkohlenstoff
%>
5,07
4,46
2,77
2,01
0,86
C-Pentosane
°/o
0,41
0,25
0,04
0,07
0,05
C-«Cellulose»komplex
%>
0,69
0,49
0,43
0,37
0,17
C-Lignin-(Protein)°/o
3,11
3,27
0,87
0,74
0,58
C-Protein *)
%>
1,72
1,30
0,36
0,42
0,29
Aether-Extraktstoffe
%>
0,22
0,15
nb
nb
nb
11,16
13,01
29,37
18,03
11,14
Humuskomplex
C/N
molekular
Tabelle 26
a
Profil Nr. XIX. Rendzina Gugel
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Gesamtkohlenstoff
(= 100% gesetzt)
Horizonte
Gesamtkohlenstoff
(relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«CeIlulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
*) C-Protein
=
rA,
rA2
rA3
100 %
100 °/o
100 °/o
'A4
100 °/o
rAC
100 %>
°/o
8,1
5,6
1,4
3,5
5,8
%>
13,6
11,0
15,5
18,4
19,8
°/o
61,4
73,3
31,4
36,8
57,5
%
33,9
29,1
13,0
20,9
33,7
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 % C und 16 %
N).
115
Profil Nr. XX: Rendzina, Sonnenrain.
Ort: Sonnenrain, zwischen Höngg und Regensdorf; Gemeinde Re¬
gensdorf.
Siegfriedblatt: 158 (l
25
:
000); Koordinaten: 252,6/677,5.
Höhe über Meer: 580 m; topographische Lage: 20%
geneigt nach
SSE.
Mittlerer jährlicher Niederschlag:
Mittlere Jahrestemperatur:
Langfaktor: N/T
=
ca.
ca.
1140
mm.
8,2° C.
139.
ca.
Geologische Unterlage: Kalkreicher Mergel (obere Süßwassermo¬
lasse).
VEGETATION:
Atypische Waldlichtung.
Stark verunkrautete Waldlichtung. Zwischen
Hochstämmen: Gebüsch
von
Quercus Robur-
Corylus etc. Einzelne Pinus silvestris,
Fagus silvatica.
Der dunkel-grauschwarze, schwere Lehm der obersten 25
geht nach unten in einen gelben Mergel über, welcher bei 70
Tiefe in ziemlich scharfer Abgrenzung
auf
blauem
kalkreichen Mergel ruht. Das ganze Profil weist bis
sten blauen Schicht eine extrem starke
auf; Kalk bis zuoberst.
116
zu
cm
cm
(reduziertem)
dieser unter¬
(polyedrische) Krümelung
T
a
b
e
11
27
e
Profil Nr. XX. Rendzina Sonnenrain. Anaiysenwerte
Horizonte
Probeentnahme
Humus
aus
(110°C.)
pH-Werte
HÖH
rA2
rA3
0—15
30—40
»/o
8,21
4,94
%
4,03
2,68
1,24
7,63
7,70
7,80
0,4
cm
(CO2.0,47)
rA,
rAC
60—65 90—100
1,60
7,85
Hydrolyt. Azidität
(M. Aeq. H-Ionen/100
Boden)
0,8
0,6
Rel. Imbibitionsvermögen
%>
112
95
74
CaCOg
°/o
6,61
16,27
47,88
Sticksoff
%
0,36
0,20
0,01
Qesamtkohlenstoff
%>
4,68
2,86
0,93
g
C-Pentosane
%
0,18
0,12
SP
C-«Cellulose»komplex
%>
0,61
0,39
0,29
C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
C-Protein *)
°/o
2,93
0,84
0,16
°/o
1,17
0,65
0,03
%>
2,64
1,25
0,83
°/o
0,11
0,09
nb
15,16
16,68
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
Aether-Extraktstoffe
C/N
molekular
T
a
b
e
11
e
27
a
Profil Nr. XX. Rendzina Sonnenrain
Prozentischer Anteil der Humuskonstituenten
am
Qesamtkohlenstoff
(= 100 Vo gesetzt)
Horizonte
rA,
Qesamtkohlenstoff (relativ)
a) C-Pentosane
b) C-«Cellulose»komplex
c) C-Lignin-(Protein)Humuskomplex
d) C-Protein
100°/»
rA2
rA8
100 °/o
100 %>
%
4,2
4,9
4,2
V«
6,7
11,3
17,2
°/o
64,7
54,8
51,3
Vo
25,0
22,7
3,3
°/o
56,4
43,7
89,2
C-zersetzte Humussubstanz
(Ac.-Bromid)
*) C-Protein
=
N.3,25 (Annahme: Protein
=
52 °/o C und 16 "/» N).
117
Zusammenfassender Ueberblick
Auch bei der Rendzina wurden wegen der unscharfen Horizont¬
übergänge im Profil keine Mittelwerte aus den Analysedaten iden¬
tischer Bodenschichten berechnet. Der nachstehende Ueberblick gibt
lediglich Auskunft über die relativen Aenderungen des Humusche¬
mismus und über die
Die Gegenwart
schi
c
Humusverteilung im Profil.
CaC03 bis
von
zur
obersten Mull¬
h t ist für die Rendzina kennzeichnend. Der Kalk ist in den
sondern
nimmt
in
untersuchten Profile nicht in Skelettform,
der
oberen Horizonten
der Feinerde
das Kalkskelett
zu.
Gegen
enthalten.
den
In der Mullschicht
Profiluntergrund
rAi
der
schwankt
Kalkgehalt in den untersuchten Profilen zwischen deutlichen Spuren
bis
gegen
7%. Nach unten nimmt die Kalkmenge in der Regel
zu.
Die Muttergesteine enthalten zwischen 60 und 96% CaC03.
Der Humus
liegt in neutraler und koagulierter Form
vor.
Sein Gehalt nimmt stetig mit der Tiefe ab. Im Mull finden sich
Humuswerte zwischen
8,2% und 13%. Sehr humusreiche Rendzinen
(Humuskarbonatböden
s.
s.) wurden
in dieser Arbeit nicht berück¬
sichtigt.
Zufolge des Kalkgehaltes ist die aktuelle Azidität (pH)
sämtlicher Horizonte annähernd neutral bis alkalisch. Bei dieser
Reaktion koaguliert das relativ reichlich vorhandene Ca-Ion sowohl
die Humusstoffe, wie auch die mineralischen Feinerdeteilchen. Der
koagulierte Humus und die meist mit Si02 verkoppelten Sesquioxyde verbleiben dadurch größtenteils am Orte ihrer Bildung und
Aufbereitung.
Die
aktive
Wanderung
der
grobdispersen Phasen
wird im dichten Filter der meist schweren Bodenarten gehemmt.
Einzig zwischen den grobpolyedrischen Krümeln vermögen unter
Umständen
suspendierte Stoffe mechanisch
in die Tiefe
gespült
zu
werden. Das Ca-Ion dominiert in den Ionenbelegungen der Humusund
Mineralerdeteilchen.
stoffionen sind
nur
Die
austauschbaren
Wasser¬
in geringen Mengen vorhanden.
Das Wasserhaltungsvermögen (rel. I. V.) des Rendzinamulls ist
größer als im Braunerdemull annähernd gleichen Humusgehaltes.
Der vermehrte Tongehalt der Rendzina erklärt diesen Effekt. Das
rel. I. V. nimmt
vom
Mullhorizont rAn gegen den humusärmeren und
meist skelettreicheren Untergrund ab.
118
Die
aetherextrahierbaren
sich in annähernd gleichen absoluten
Humusstoffe
linden
Mengen wie in der Braunerde.
Der ziemlich gleiche Humusgehalt und die weitgehend identische
Vegetation
resp.
vergleichbaren Humusbildner dürften die Ursache
Uebereinstimmung sein.
Der C/N-Ouotient variiert in den oberen Profilhorizonten
dieser
sehr stark:
Mull rAx C/N
=
11,2—23,3
'A, C/N
=
13,0—18,9
rA3 C/N
=
15,0—29,4
Im Mull zeigt die Rendzina neigungsgemäß etwas stickstoffreiche¬
ren
Humus als die Braunerde.
Der relative Anteil der verschiedenen C-Qruppen
kohlenstoff des Humusteilchens
lulose»komplex, C-Pentosan)
Der
plex)
am
(C-LPH, C-Gesamtprotein,
variiert im
Gesamt¬
C-«Cel-
Rendzinaprofil wie folgt:
Lignin-(Protein)-Humuskomplex (LPH-Kom-
nimmt im Mullhorizont den relativ größten Anteil
am
Gesamt¬
kohlenstoff ein; dieser Anteil schwankt zwischen den Werten 61,4%
und 64,7%. Wie bei der Braunerde macht der LPH-Komplex
der organischen Substanz der Mullschicht
Beziehung
Gegensatz
mit
zur
dem
aus
Podsolhumus in A0, Ai
ca.
%
und stimmt in dieser
und
A2 überein. Im
Braunerde nimmt der relative LPH-Komplex in den
der Mullschicht unterlagerten Horizonten ab.
Der LPH-Komplex-Anteil schwankt in
Mull rAi zwischen 61,4 % und 64,7 %
rA2 zwischen 54,8 % und 73,3 %
rA3 zwischen 31,4 % und 51,3 %
Wie bei den Podsolen
LPH-reichsten;
ist
gegen unten
die
oberste Humusschicht
relativ
am
fällt bei großen Schwankungen dessen
Anteil im Humusmikron. Die bedeutend schwerere, also
dichtere
Bodenart verhindert die intensive, bei der Braunerde beobachtete,
zoogene
Profilüberdeckung. Die passive Wanderung
der
Humus¬
stoffe nach der Tiefe fehlt offensichtlich. Möglicherweise können
geringe Mengen suspendierter Stoffe in den Krümelzwischenräumen
nach unten sinken.
Die Beteiligung des
Proteinkomplexes
am
Aufbau des
Humusteilchens ist in den verschiedenen Horizonten der Rendzina
119
annähernd dieselbe
schiede
wie
bei
Prinzipielle Unter¬
der Braunerde.
lassen sich nicht feststellen. Die Aenderung des Protein¬
anteiles im Humusmikron der einzelnen Profilhorizonte befolgt nicht
bei sämtlichen Profilen denselben Gang. Weitere, über diese erste
Orientierung hinausführende Untersuchungen sind vorgesehen.
Die «Cellulose»-Komplexe reichern sich regelmäßig
im Humus der unteren Horizonte
losekomplex
aus
an.
U. E. bedingen die im Cellu-
methodischen Gründen verbliebenen alkaliunlös¬
lichen Humine diese auffallende Relativanreicherung. Diese hypo¬
thetischen, aber wahrscheinlichen Huminstoffe
sind in der
Rendzina
etwas stärker als bei der Braunerde vorhanden.
Die relativen Pentosananteile zeigen eine geringfügige
Abnahme gegen den Profiluntergrund. Mikrobielle Neubildung und
normaler Abbau der ursprünglichen Hemicellulosen scheinen sich
beinahe die Waage
zu
halten. Der relative Pentosananteil im Hu¬
der Rendzina stimmt
mus
mit
dem
der Braunerde
weitgehend
überein.
Die
acetylbromid-unlöslichen
Humusstoffe
(zersetzte Humusstoffe nach U. Springer) deuten auf
Profil
zu
Unterschiede
gegen
nicht feststellbar.
120
einen
von
Profil stark schwankenden Zersetzungsgrad. Prinzipielle
die
anderen
untersuchten
Bodentypen
sind
IV.
SCHLUSS-ZUSAMMENFASSUNG
1. Mit der
vorliegenden Arbeit wurden folgende Fragen
zu
lösen
versucht:
a) Wie verteilt sich der Gesamthumus auf die verschiedenen
Horizonte kennzeichnender schweizerischer Bodentypen?
b) Wie ändert sich der Komplex-Chemismus der Humusteilchen
in den verschiedenen Horizonten des Bodenprofils?
2. In einem einleitenden
I.Kapitel werden die spezielle Problem¬
stellung dieser Arbeit und einige wesentliche Begriffe (biogene
und petrogene Profilanteile (H. P a 11 m a n n), Gesamthumus,
Humus) diskutiert.
echter
3. Die besonders
von
S. A. Waksman vertretenen Ansichten
über den Humusabbau
und
die mikrobielle Neusynthese
von
Humusstoffen werden übernommen.
Der
ganze Humusabbau
Reaktionskette,
in
der
stetig
verlaufende
alle Umwandlungsstadien
organischer
bildet
u.E.
eine
Stoffe nebeneinander vorkommen können.
4. Es wurde
versucht, das Verhalten der wichtigsten pflanzlichen
Bauelemente
(Hemicellulosen,
Cellulosen,
Fette-Harze-Wachse, HOH-lösliche Stoffe)
Lignine,
Proteine,
beim Humusabbau
durch ihre strukturellen und chemischen Eigentümlichkeiten
5.
zu
(Feinbau, Hydratation etc.).
deuten
Das gemengte organische Gel der chemisch variablen Humus¬
stoffe
wird
von
kolloidchemischen Gesichtspunkten
aus
dis¬
kutiert.
121
6. Für die Verteilung und die
komplex-chemische Zusammenset¬
zung der Humusstoffe in den verschiedenen Horizonten
Profils werden die
eines
Bedeutung und die Voraussetzungen der
aktiven und passiven Humuswanderung kurz dargelegt.
7.
Verschiedene, dieser Untersuchung zugrunde liegende Arbeits¬
hypothesen werden angeführt.
Kapitel werden die verwendeten Untersuchungs¬
methoden beschrieben, die Reproduzierbarkeit der Analysen¬
8. In
einem
II.
daten zahlenmäßig belegt und auf methodische Schwierigkeiten
hingewiesen.
9. Ein
III. Kapitel
gebnisse.
Von
enthält
den
die
experimentellen Untersuchungser¬
wichtigsten
schweizerischen Bodentypen
(Eisenpodsole,
Alpine Humuspodsole, Insubrische Braunerde,
Braunerden (braune Waldböden), Rendzina) werden je 4 typi¬
sche, vergleichbare und durch ihre charakteristische Vegetation
gekennzeichneten Einzelprofile beschrieben und nach den
Kapitel II angegebenen Methoden untersucht.
In den einzelnen
(4—6) Horizonten
in
der 20 untersuchten Profile
wurden folgende Faktoren analytisch bestimmt:
a) pH-Azidität
b) Hydrolytische Azidität
c) relat. Imbibitionsvermögen
d) CaCOs-Gehalt
e) Gesamtkohlenstoff
f) Qesamtstickstoff
g) Pentosan
h) C-Cellulosekomplex
i) C-Lignin-(Protein)-Humuskomplex
k) C-Protein (berechnet aus N)
1) Aether-Extraktstoffe
m) C der zersetzten Humussubstanz (nach U.Springer).
10. Die
Analysenergebnisse wurden für jeden Bodentyp
in
einem
zusammenfassenden Ueberblick diskutiert. Es wurde versucht,
sowohl
aus
den morphologischen wie auch
aus
den analytischen
Daten der 4 untersuchten und vergleichbaren Einzelprofile das
abstrakte Bild des idealen Bodentypus vorläufig
11. In
zu
beschreiben.
den verschiedenen zusammenfassenden Ueberblicken
den die einzelnen Bodentypen miteinander verglichen.
122
wer¬
12. Die vorläufigen
mus
komplex-analytischen Untersuchungen des Hu¬
in den schweizerischen
Bodentypen werden weitergeführt.
Neben kolloidchemischen Humusproblemen werden besonders
methodische Fragen der Humusforschung
Agrikulturchemischen Institut bearbeitet.
zur
Zeit im Zürcher
CURRICULUM VITAE
Am 11. Januar 1899 wurde ich in Aarau, als viertes Kind meiner
Eltern: Arnold Schmuziger
Aarau und Lina Lackerbauer
von
von
Laufenburg geboren. Von 1906—1914 besuchte ich die Primär- und
Sekundärschulen und trat 1915 in die Aargauische Kantonsschule
(Gymnasialabteilung)
ein. Nach vollendetem dritten Jahreskurs
ließ ich dieses Institut und
war
vom
ver¬
Frühjahr 1918 bis Juni 1919 in
der landwirtschaftlichen Praxis auf dem Landgut Bois-Bougy bei
Nyon. Alsdann bereitete ich mich
in Zürich auf die
am
Institut Dr. S. Tschulok
vollständige Aufnahmeprüfung
sischen Technischen Hochschule vor,
wo
an
der Eidgenös¬
ich Herbst 1920 als regu¬
lärer Studierender der Abteilung VII eingeschrieben wurde. Nach
dem Diplom
(1923)
arbeitete ich als Kontroll-Assistent auf der Zuk-
kerfabrik «Dinteloord» in Stampersgat (Brabant, Holland) und be¬
suchte
von
März bis August 1924 den Hauptkurs der Zuckerschule
in Amsterdam. Auf den
an
1925 erhielt ich ein Engagement
1. Januar
die Versuchsstation für die Java Zuckerindustrie in Pasoeroean,
Java
(Niederländisch Indien),
tur-Adviser in Dienst
war
wo
ich bis
zum
1.
April 1932 als Cul-
(1925/28 Gruppe: Banjoemas;
1928/32
Gruppe: Djombang). Wegen der gegenwärtigen Wirtschaftskrise,
welche
die
Niederländisch-Indischen
schwer getroffen hat, mußte
Kulturengebiete
mein Dienstverhältnis
bei
besonders
der Java
Zuckerindustrie aufgelöst werden. Nach einer kurzen Studienreise
in
Aegypten, kehrte ich Ende Mai
1932 in die Schweiz zurück. Ab
I.Juni genannten Jahres arbeitete ich als Doktorand im agfikulturchemischen Laboratorium
ner
(Abteilung: Prof.
Dr. G.
Wiegner)
an
mei¬
Promotionsarbeit, welche Ende Juni 1935 abgeschlossen werden
konnte.