LT_BP_AB_Humus_Lösung

A) Bodenkunde
I.
Allgemeines
1. Definition „Boden“
Der Boden ist die äußerste, lockere, von Pflanzen und Tieren besiedelte Verwitterungsschicht der festen Erdrinde zwischen 50 cm und 2 m Bodentiefe
Im übergeordneten Sinn ist der Boden als Lebensraum und Lebensgrundlage für Pflanzen,
Tiere und Menschen zu verstehen.
Der Boden gehört wie Luft und Wasser zu den Lebensgrundlagen. Aufgrund seiner
lebenswichtigen Mehrfachfunktionen ist nachhaltigen Bewirtschaftung und sorgsame
Behandlung ein vordringliches Anliegen unserer Gesellschaft.
Von einem landwirtschaftlichen Kulturboden spricht man, wenn er als Standraum für
Kulturpflanzen geeignet ist.
2. Warum und wann wurde die europäische Bodencharta geschaffen?
Ein sorgloser Umgang mit dem Boden wurde festgestellt, und so wurde im Jahre 1972 die
Bodencharta zum Schutz des Bodens empfohlen.
3. Bodenschutzgesetz
Der Bodenschutz ist in Österreich landesgesetzlich geregelt, d.h. es gibt 9 verschiedene
Bodenschutzgesetze der Bundesländer!
4. Wichtige Funktionen des Bodens:
 Teil des Naturhaushaltes und der Landschaft
 Produktionsvoraussetzung für die Land- und Forstwirtschaft
 Speicher und Filter für Wasser
 Umsetzer (Transformator) und Puffersubstanz
 Genreserve und Genschutz für das Bodenleben
 Träger von Bodenschätzen
 Siedlungs- und Verkehrsfläche
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II.
Die Entstehung des Bodens
1. Ausgangsmaterial des Bodens
Ausgangsmaterial für die Bodenbildung
Minerale
Gesteine
2. Einige wichtige Minerale:
a.
Quarz:
Er kommt häufig in der Erdrinde vor, besteht aus Kieselsäure (SiO2), ist sehr hart, weist
keine Spaltbarkeit auf, er besitzt daher eine hohe mechanische und chemische
Widerstandskraft gegen die Verwitterung. Quarz ist hell und spielt als Sandanteil im
Boden eine große Rolle. Quarzkörner bilden die Gerüstsubstanz im Boden und fördern die
Durchlüftung und die Durchlässigkeit des Bodens.
b.
Feldspate, Glimmer, Hornblenden und Augite:
Dies sind Salze der Kieselsäure (Silikate). Sie liefern bei der Verwitterung mineralische
Nährstoffe wie Natrium Na, Kalium K, Magnesium Mg, Eisen Fe und Ton.
c.
Kalkspat, Magnesit und Dolomit
Hier handelt es sich um Salze der Kohlensäure (Carbonate). Bei ihrer Verwitterung
liefern sie die Nährstoffe Kalk Ca und Magnesium Mg.
d.
Apatit
Dies ist das Salz der Phosphorsäure und liefert daher den Nährstoff Phosphor.
3. Gesteine:
Gesteinsarten
Nach ihrer Entstehung unterscheidet man:
Erstarrungsgesteine
Ablagerungsgesteine
Umwandlungsgesteine
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 Erstarrungsgesteine:
a)
Tiefengesteine (Plutonite)
Magma ist bereits in der Tiefe erstarrt (Granit, Syenit)
b)
Ergussgesteine (Vulkanite)
Magma ist erst an der Oberfläche erstarrt (Basalt, Porphyr, Trachyt)
 Ablagerungsgesteine (Sediment- oder Schichtgesteine)
Sie sind aus Zerstörungsprodukten anderer Gesteine entstanden. Dazu gehören:
Kalk, Tonschiefer, Dolomit, Sandstein, Löss, Konglomerate.
Es gibt wirtschaftlich wichtige Sedimente, die auf chemische Vorgänge bzw. auf
Organismen zurückzuführen sind wie z.B. Salz, Gips, Kohle und Erdöl.
Fossilien sind Spuren und Überreste von Lebewesen in Gesteinen.
 Umwandlungs- oder Metamorphose Gesteine: (Metamorphite)
Sie entstehen durch starken Druck u. hohen Temperaturen aus Erstarrungs- bzw.
Sedimentgesteinen, so z.B. aus Granit entsteht Gneis, aus Tonschiefer
Glimmerschiefer, aus Kalk Marmor, aus Sandstein Quarzit.
Die unterschiedliche Zusammensetzung des Ausgangsmaterials ist auch die
Ursache für unterschiedliche Bodenqualitäten.
4. Verwitterung
Sie ist ein seit Urzeiten ablaufender natürlicher Vorgang. Man versteht darunter
die Zerkleinerung und Zersetzung der Gesteine bzw. Minerale unter dem
Einfluss des Klimas und der Witterung. Sie ist die Voraussetzung für die
Bodenbildung.
Verwitterungsarten
Physikalische
Chemische
3
Biologische
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 Physikalische Verwitterung
Durch Wärme und Kälte entstehen im Gestein Spannungen, die zur Bildung von Rissen und
Spalten führen. Eindringendes Wasser und darauf folgende Eisbildung verursacht eine
Sprengwirkung, da sich das Wasser beim Gefrieren um 9 % seines Volumens ausdehnt.
Weiters bewirken auch die Bewegungen der Gletscher, das Wasser und der Wind eine
Zerkleinerung des mitgeführten Materials.
Die physikalische Verwitterung ist die mechanische Zerkleinerung der Gesteine, wobei es
zu Vergrößerung ihrer Oberfläche kommt. In der Folge wird die chemische Verwitterung
besser wirksam.
 Chemische Verwitterung
Dabei werden Bodenbestandteile gelöst, manchmal auch wieder ausgefällt, meist aber
umgewandelt und zu neuen Verbindungen (z.B. Tonminerale) aufgebaut. Auch färbige
Veränderungen (z.B. Rostflecken) sind eine Folge der chemischen Verwitterung.
Kohlensäure, organische Säuren und Wärme wirken dabei beschleunigend auf die chem.
Verwitterung
Bei der chem. Verwitterung findet eine Zersetzung der Gesteine durch Umsetzung ihrer
Minerale mit Wasser, Säuren und Gasen statt.
Eine vollständige Zersetzung und Neubildung von Ton sind wichtige Ergebnisse der chem.
Verwitterung
 Biologische Verwitterung
Die chemische Verwitterung wird durch die von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen
ausgeschiedenen Stoffen (Säuren) begünstigt.
Schon die das nackte Gestein besiedelnden Bakterien, Pilze, Algen und Flechten wirken
durch Ausscheidungen gesteins-zerstörend. In der Folge greifen auch Moose und höhere
Pflanzen mit ihren Wurzelsäuren in den Verwitterungsprozess ein.
Aber auch die physikalische Verwitterung wird durch die Lebewesen begünstigt. So z.B.
durch die Sprengkraft der Wurzeln von Pflanzen – besonders durch die Waldbäume
Bei der biologischen Verwitterung handelt es sich um biologisch-chemische und biologischphysikalische Verwitterungsvorgänge.
 Wichtige Ergebnisse der Verwitterung
 Zerkleinerung des Gesteins
 Herauslösen von Nährstoffen
 Hinterlassen von Sand
 Neubildung von chemischen Verbindungen und Tonmineralien
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III. Bestandteile des Bodens
Feste Bestandteile
Mineralische (anorganische)
Substanz
Organische Substanz (Humus
usw.)
Flüssige Bestandteile
Bodenwasser
Gasförmige Bestandteile
Bodenluft
1.
Feste Bestandteile:
1.1. Mineralische Substanz:
Jeder Boden besteht aus Teilchen verschiedener Größe. Das Mischungsverhältnis der in
einem Boden vorhandenen Körngrößen bestimmt weitgehend die Eigenschaften des Bodens.
Die Korngrößenzusammensetzung eines Bodens wird auch noch als Textur bezeichnet.
Korngrößen und deren Erkennung mittels der Fingerprobe:
Sand:
Einzelteilchen gut fühlbar und sichtbar, körnig, haftet nicht am Finger, nicht
bindig und formbar
Schluff:
Einzelteilchen nicht oder kaum sicht- und fühlbar, mehlig, nicht bindig
(schlecht formbar), fühlt sich weich und glatt an, haftet deutlich am Finger,
nicht ausrollbar.
Ton:
Einzelteilchen nicht sicht- oder fühlbar, Oberfläche fühlt sich klebrig und
glatt an, ist verformbar und lässt sich zu dünnen „Würstchen“ gut ausrollen.
Die Einteilung der Bodenbestandteile nach dem Korndurchmesser wird auch als Bodenart
bezeichnet!
1.1.1. Grobboden:
Alle Gemengteile mit einem Durchmesser von mehr als 2 mm bilden den Grobboden
(Bodenskelett).
Böden mit einem Grobbodenanteil von über 20 % des Bodenvolumens erschweren die
mechanische Bearbeitung bzw. Anbau-, Pflege- und Erntearbeiten.
Mit zunehmenden Anteil von Grobbodenbestandteilen wird:

Die Wasserhaltekraft verringert

Der durchwurzelbare Raum eingeengt

Das Nährstoffhaltevermögen verringert

Die maschinellen Kulturmaßnahmen erschwert

Die Durchlüftung erhöht
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1.1.2. Feinboden:
Die Bodenteilchen mit einem Durchmesser von weniger als 2 mm werden zum Feinboden
zusammengefasst und hat ganz andere Eigenschaften als der Grobboden.
Mit zunehmenden Anteil von Feinbodenbestandteilen wird daher:

Die Wasserhaltekraft erhöht

Das Nährstoffspeichervermögen verbessert

Die Zusammenhaltekraft der Bodenteilchen (Bindigkeit) erhöht.
Zur Bodenuntersuchung im Labor auf Bodenart und Nährstoffgehalt wird nur der
Feinbodenanteil (Sand-, Schluff- und Tonanteil) herangezogen. Der gewichtsmäßige Anteil
der Feinbodenbestandteile Sand, Schluff und Ton ergibt die Bodenart (z.B. Sand-, Lehm-,
Schluff- und Tonboden).
1.1.2.1. Bodenarten und der Eigenschaften:
a) Sandboden:

Hohe Wasserdurchlässigkeit

Geringes Wasserspeichervermögen

Geringes Nährstoffhaltevermögen (arme Böden)

Intensive Durchlüftung (Stärkerer Humusabbau)

Schnellere Erwärmung im Frühjahr (warme Böden)

Gute Durchwurzelbarkeit

Leichtere Bearbeitbarkeit (leichte Böden)
b) Lehmboden:

Ist keine eigene Bodenart, sondern eine Mischung aus Sand – Schluff – Ton zu
gleichen Teilen (je 1/3)

Sind gute Böden

Haben ein stabiles Gefüge
c) Schluffboden:

Mittlere bis geringe Wasserdurchlässigkeit

Höchste Speicherfähigkeit für pflanzennutzbares Bodenwasser

Geringe Gefügestabilität – daher Neigung zur Erosion, Verschlämmung und
Verdichtung, bei Austrocknung Verkrustung

Mittlere Nährstoffgehalte und mittleres Nährstoffhaltevermögen

Mehr oder weniger gute Erwärmung

Mittlere Bearbeitbarkeit bei etwas geringem Bearbeitungsspielraum
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d) Tonboden:

Verstärktes Festhaltevermögen (Sorptionskraft) für Wasser und Nährstoffe

Hoher Nährstoffgehalt

Geringe Auswaschungsgefahr

Gute Filterwirkung

Gute Gefügebildung (Krümelbildung) durch Tonausflockung

Bildung von Ton – Humuskomplexen (diese ergeben besonders stabile Krümel)

Lassen sich nur für kurze Zeit bearbeiten ( Stundenböden)

Verschmieren leicht bei Nässe

Schlechte Durchlüftung

Geringere biologische Aktivität

Langsamere Abtrocknung und Erwärmung (kalte Böden)

Hohe Widerstandkraft gegen Erosion durch Wind und Wasser
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a - trockener Zustand.
b – mit Wasserhaut.
c – in den kleinen Winkeln ist Kapillarwasser
d – aufgequollener Zustand, es ist Wasser in den größeren Hohlräumen
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Tonausflockung
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Bodennährstoffe
Der Boden ist …Speicher und Vermittler von Nährstoffen für Pflanzen und Bodenlebewesen.
Den Gesamtnährstoffgehalt des Bodens nennt man .Nährstoffpool. Dieser entstammt dem
natürlichen Ausgangsmaterial des Bodens (…Minerale bzw. Gesteine). Nur ein geringer Teil
wird durch die …Düngung zugeführt.
Die Nährstoffe des Bodens liegen in verschieden starker Bindung und demzufolge in
unterschiedlicher …Mobilität bzw. …Pflanzenverfügbarkeit.. vor. Nur ein kleiner Teil des
Gesamtnährstoffgehaltes ist austauschbar gespeichert oder in der Bodenlösung vorhanden.
Austauschbare und in der Bodenlösung befindliche Nährstoffe werden als
…pflanzenverfügbar bezeichnet.
Zwischen gelösten, austauschbaren und nicht austauschbaren Nährstoffen besteht im Boden
ein „fließendes Gleichgewicht“. Werden z.B. Nährstoffe aus der Bodenlösung durch die
Pflanzen entzogen, fließen austauschbar gebundene Ionen in die Bodenlösung. Umgekehrt
bewirkt eine Nährstoffzufuhr durch Düngung eine Erhöhung der Nährstoffkonzentration in
der Bodenlösung, wodurch das Gleichgewicht wieder durch eine teilweise Verlagerung von
Nährstoffen an Bodenteilchen (z.B. Tonteilchen) erreicht wird.
Den Übergang von stark gebundenen Nährstoffen in austauschbare und lösliche Nährstoffe
nennt man …Mobilisierung… (Nährstoffnachlieferungsvermögen des Bodens). Den
umgekehrten Vorgang nennt man …Immobilisierung. oder (Festhalten der Nährstoffe im
Boden).
Günstige Voraussetzungen für eine Mobilisierung der Nährstoffe erreicht man durch:

Einen der Boden- und Pflanzenart entsprechenden pH – Wert

Ausreichende Feuchtigkeit

Ausreichenden Nährstoffgehalt

Nicht überhöhten Tongehalt

Ausreichende Durchlüftung bzw. Bodenwärme

Hohe biologische Aktivität
Blatt „Mobilisierung und Immobilisierung der Nährstoffe im Boden“
Allgemein fördert intensives Bodenleben, Feuchtigkeit und Nährstoffentzug die Nährstoff –
Mobilisierung.
Gezielte Bewirtschaftungsmaßnahmen helfen die Nährstoffmobilisierung im Boden zu
fördern bzw. der Nährstoffvorrat wird besser ausgenutzt und es kann somit an Düngung
gespart werden!
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„Mobilisierung und Immobilisierung der Nährstoffe im Boden“
Immobilisierung der Nährstoffe
Mobilisierung der Nährstoffe
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Nährstoffmengen im Boden bis 1 m Bodentiefe und Hektar
Nährstoffverfügbarkeit
kg N/ha
kg P2O5/ha
kg K2O/ha
Gesamtnährstoffgehalt
10.000
5.000 – 10.000
25.000 – 35.000
Austauschbar gebundene
NST
1.000
500 – 1.000
700 – 1.200
Pflanzenverfügbar in der
Bodenlösung
100 – 300
0,2 – 2
1 - 10
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Der Kalk im Boden:
Eine besondere Aufgabe im Boden hat der Kalk. Er hat weniger die Rolle eines
Nährstoffes, als vielmehr die Funktion eines Bodenbestandteiles zu erfüllen.
Kalk ist die Brücke zur Bodenfeuchtigkeit und beeinflusst viele
Bodeneigenschaften. Kalziumcarbonat (CaCO3) und Magnesiumcarbonat
(MgCO3) im Boden werden kurz als Kalk bezeichnet. Je nach Ausgangsmaterial
kann viel, wenig oder gar kein Kalk im Boden vorhanden sein.
Aufgaben des Kalkes im Boden:
 Neutralisation verschiedener Säuren (z.B. durch saure Düngemittel und
sauren Regen entstanden)
 Anhebung des pH – Wertes
 Absättigung der Bodenkolloide (Ton Humus) mit Calzium (möglichst 60
– 90 %) als Voraussetzung für eine stabile Krümelbildung
(Brückenbildung der Bodenkolloide).
 Bildung hochwertiger Humusformen
 Förderung des Bodenlebewesens (Bakterien werden aktiv)
 Mobilisierung von Pflanzennährstoffen (pflanzenverfügbar machen)
 Schaffung günstiger Voraussetzungen für Luft-, Wasser- und
Wärmehaushalt.
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Der Kalk ist eher ein Bodennährstoff und schafft viele günstige
Voraussetzungen für das Pflanzenwachstum
Wenn im Boden eine Versauerung durch eine Bodenuntersuchung festgestellt
wird, so kann man auch die Menge des Kohlensauren Kalkes aus dem
Untersuchungsergebnis herauslesen, die zu düngen ist, um den pH Wert in 0,5
er Schritten anzuheben
Aufgaben des Kalkes für viele Bodeneigenschaften
Der Kalk beeinflusst viele Bodeneigenschaften
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1.2.Organische Substanz des Bodens
1.2.1. Humus:
Organische Stoffe (abgestorbene tierische u. pflanzliche) dienen dem Bodenleben als
Nahrung. Bei ihrem Abbau wird ein Teil der enthaltenen Nährstoffe freigelegt (Stickstoff
N, Phosphor P, Kalium K) u. in eine pflanzenverfügbare Form gebracht =
Mineralisierung
Humusarten:
a) Dauerhumus :
ist jener Teil der organischen Masse, der zu einer dauerhaften
Form umgewandelt wird. Dieser Humus ist von den
Bodenlebewesen nur schwer angreifbar. Dauerhumus ist
Wasser- u. Nährstoffspeicher und kann 10 mal soviel Wasser
und Nährstoffe speichern, wie Mineralboden. Die dunkle Farbe
des Humus erhöht die Erwärmung des Bodens. Er lockert
schwere Böden auf und verbessert leichte Böden.
b) Nährhumus:
Dient als Nährstoffquelle und ist leicht abbaubar.
Humusformen:
Rohhumus
Torf
Moder
Mull
Die ersten drei Humusformen sind eher minderwertig. Mull dagegen ist der hochwertigste
Humus.
Bedeutung des Humus im Boden:
Er ist Nährstofflieferant und Nährstoffspeicher, Wasserspeicher, lockert
den Boden und regelt den Luft- und Wärmehaushalt im Boden. Ebenfalls
fördert Humus das Bodenleben, ist wichtig für die Krümelbildung und
erleichtert die Bearbeitbarkeit des Bodens.
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Wie kann der Humusgehalt im Boden angehoben werden?
Oberflächliche Einarbeitung von:

Ernte- u. Wurzelrückstände

Wirtschaftsdünger ( Stallmist, Jauche, Gülle u. Kompost)

Strohdünger (Maisstroh)

Grünmasse (Zwischenfrüchte vorher mulchen)
Voraussetzungen für eine gute Humusbildung im Boden:

Viel organische Substanz

Genügend Feuchtigkeit und Wärme

Reges Bodenleben

Gute Durchlüftung

Günstiger pH – Wert (Grünland 5,0 – 6,0, Ackerland 6,0 - 7,0)

Nicht zu oft bearbeiten

Fruchtfolge mit Futterpflanzen und Zwischenfrüchten

Genügend eiweißhältiges Material für die Verrottung

Gute Bodenbedeckung (Bewuchs), wenn möglich das ganze Jahr

C : N Verhältnis 15 : 1
Der Ton – Humus – Komplex (TH – Komplex)
Er ist verantwortlich für eine stabile Ackerkrume. Der TH – Komplex ist eine dauerhafte
Verbindung von Tonmineralien mit organischen Stoffen (Huminsäuren, Eiweiß usw.)
Solche TH – Komplexe leisten der mechanischen Zerstörung wie starker Regen,
Verschlemmung und Auswaschung erheblichen Widerstand. Sie bilden die
Krümelstruktur des Bodens. Der Regenwurm ist maßgeblich an der Bildung der TH –
Komplexe beteiligt.
Der Humusgehalt im Boden sollte folgende Wert nicht unterschreiten:
In Ackerböden
In Grünlandböden
mind. 2,5 Gew. %
mind. 3,5 Gew. %
Um einen Humusschwund im Boden vorzubeugen, sollte man auf Ackerböden immer
Wirtschaftsdünger ausbringen und Zwischenfrüchte anbauen und diese auch in den Boden
oberflächlich einarbeiten!
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Humuskreislauf im Boden
Stufe 1
Stufe 2
Abbau der organischen Substanz
Aufbau von Nährhumus
Stufe 3
Stufe 4
Nährstofffreisetzung
Dauerhumusbildung
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1.2.2. Das Bodenleben (Edaphon)
a) Pflanzliche Mikroorganismen
Bakterien, Pilze und Algen
b) Tierische Mikroorganismen
Einzeller, Ciliaten, Flagelaten
c) Bodentiere
(Mikroflora)
ca 20 t/ha
(Mikrofauna)
ca 400 kg/ha
(Makrofauna) mit freien Auge sichtbar
Fadenwürmer (Nemadoten)
Springschwänze
Milben
Tausendfüssler
Insekten
Käfer
Spinnen
Ameisen
Regenwürmer
bis 1000 .kg/ha
=
2 GVE
Man soll folgendes beachten, um eine hohe Bodenlebenaktivität erhalten zu können!

Den Boden nicht zu oft bearbeiten

Zufuhr von organischer Substanz (nenne Beispiele)

Bodenbedeckung durch Bewuchs

Gute Bodendurchlüftung

Frische Gülle und Jauche sind für den Regenwurm zu scharf
(Belüften, längere Lagerung oder verdünnen)

Den Boden nicht austrocknen lassen

Plankfröste über – 30 °C schädigen die Regenwürmer

Chemische Pflanzenschutzmittel richtig dosieren und nur wenn notwendig
ausbringen
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Beispiel für die Zusammensetzung der organischen Substanz eines Grünlandbodens
(in Gewichts % der Trockensubstanz; nach Tischler)
21
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Die wichtigsten Vertreter der Bodenflora:
Ihre Hauptaufgabe ist die chemische Stoffumwandlung durch Ab- und Umbau der abgestorbenen organischen Masse ( siehe Humuskreislauf)
Bestimmte Bakterien und Strahlenpilze sind außerdem im Stande, den Luftstickstoff zu binden und diesen den Pflanzen für ihre Ernährung
zuzuführen. Z. B. die Knöllchenbakterien gehen mit den Wurzelen der Leguminosen (Schmetterlingsblütler) Lebensgemeinschaften (Symbiosen)
ein und können pro Hektar und Jahr 100 bis 300. kg Stickstoff binden.
Frei lebende Bakterien im Boden können nur einen kleinen Teil des Stichstoffes binden ( ca, 20 kg pro ha und Jahr).
Die Algen haben eher die Bedeutung der Erstbesiedler von Gesteinen im Hochgebirge.
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Die wichtigsten Vertreter der Bodenfauna:
Ihre Hauptaufgabe ist die mechanische Zerkleinerung der organischen Rückstände und deren Vermischung mit den mineralischen
Bodenbestandteilen. Die Bodentiere sind wirksame Bodenbearbeiter und am Aufbau stabiler Humusformen beteiligt.
Auf guten Böden beträgt der Regenwurmkot pro Jahr und Hektar bis zu 50 Tonnen
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BP MJ 14/15
2.
Flüssiger Bodenbestandteil
Das Bodenwasser und seine Bedeutung
Ohne Wasser gibt es kein Leben! Das Wasser befindet sich in der Natur in einem
ständigen Kreislauf. Der Boden hat dabei großen Einfluss (Abfließen, Filtern, sowie
Speichern des Wassers.
Wenn Pflanzen zuwenig Wasser bekommen, so leiden Entwicklung, Ertrag und
Qualität! Im Grünland braucht man für die Erzeugung von 1 kg Trockenmasse 600 – 800
Liter Wasser. Im Getreidebau braucht man für die Erzeugung von 1 kg Trockenmasse 300
– 400 Liter Wasser.
Den Wasserverbrauch für die Bildung von 1 kg TM nennt man Transpirationskoeffizient!
Berechne den Wasserverbrauch anhand eines Beispieles von Grünland oder Ackerland!
TM - Ertrag pro ha und Jahr am Grünland mit 3 Schnitten
………… kg TM
Für ein Getreide
…………… ………… kg Kornertrag /ha
9000 kg TM Gl
9000 X
Niederschläge
a) Oberflächenwasser:
15 %
 15 % der Niederschläge fließen oberflächlich ab, je nach
Bodenbeschaffenheit!
 Bei stark verdichteten Ackerböden können bis zu 50 % der
Niederschläge abfließen!
b) Bodenwasser:
85 %
 40 % sind für die Pflanze
 30 % verdunsten
 15 % versickern in Grundwasser
Bodenwasser
Haftwasser
Adsorptionswasser
Haftwasser:
Sickerwasser
Kapillarwasser
Stauwasser Grundwasser
Speicherwasser
a) Adsorptionswasser:
Wird in den Feinporen des Bodens festgehalten und ist für die Pflanzen
nicht verfügbar. „Totes Wasser“.
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BP MJ 14/15
b) Kapillarwasser:
Es wird in den Fein- und Mittelporen festgehalten und gelangt durch die
Kapillarspannung bis an die Bodenoberfläche und kann dort auch
verdunsten. Kapillarwasser ist für die Pflanzen verfügbar.
Sickerwasser
a) Stauwasser:
Es wird beim Durchsickern in tiefere Bodenschichten zeitweilig gestaut
und dadurch auch für die Pflanzen verfügbar.
b) Grundwasser:
Es kann von den Pflanzen nur genutzt werden, wenn der
Grundwasserspiegel nicht tiefer als 1,5 m unter der Bodenoberfläche liegt.
(Kapillarer Wasseranstieg auf 20 cm bis 100 cm Bodentiefe)
Bodenwasserverdunstung:
 Transpiration =
Verdunstung des Wassers durch die Pflanze
 Evaporation
Verdunstung des Wassers über die
Bodenoberfläche
=
Bedeutung des Bodenwassers:
 Die Nährstoffversorgung
 Die Nährstoffaufnahme
 Die Humus- und Gefügebildung
 Die Mineralisierung der Nährstoffe
 Das Bodenleben
 Den Pflanzenertrag
 Die Pflanzenqualität
Voraussetzungen für ein gutes Wasserspeichervermögen der Böden:
 Schutz des Bodens vor Abschwemmung – Erosionsschutz
 Ordentliche Humuswirtschaft
 Ständige Bodenbedeckung durch Bewuchs
 Verringerung der Verdunstung aus dem Boden
Durch eggen oder striegeln – dadurch wird die Kapillarwirkung im
Boden unterbrochen
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BP MJ 14/15
3.
Gasförmiger Bodenbestandteil
Die Bodenluft und Bedeutung:
Die Bodenlebewesen und die Pflanzenwurzeln verbrauchen Sauerstoff, den sie
aus der Bodenluft bekommen.
Zusammensetzung der Luft
Atmosphärenluft
Bodenluft
78 %
N
78 %
21 %
O2
15-20 %
0,03 %
CO2
0,3 %
Was bedeutet Sauerstoffmangel im Boden?
 Schlechte Bedingungen für das Bodenleben
 Schlechte Stickstoffmineralisierung
 Stickstoffverluste aus dem Boden durch Ausgasen von Ammoniak
(NH3)
 Gehemmte Wasser- u. Nährstoffaufnahme durch die Wurzel
 Schlechte Verrottung der organischen Substanz (Vertorfung)
 Vermehrtes Auftreten von Wurzelkrankheiten
 Schlechte Ausbildung der Knöllchenbakterien
Die Bodendurchlüftung hängt ab:
 Von der Bodenart
 Vom Bodenleben
 Von den Tiefwurzlern
 Von der Bodenbearbeitung
 Von der Krümelstruktur
 Vom Wassergehalt des Bodens
 Vom Humusgehalt des Bodens
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IV. Bodeneigenschaften
Die Eigenschaften des Bodens lassen sich drei Bereichen zuordnen:
Eigenschaften eines gesunden Bodens
1. „Physikalisch"
 leicht bearbeitbar
 nicht verschlämmend
 nicht bodenverdichtet
 ausreichend Humusgehalt
2. „Chemisch"
 optimaler pH – Wert
 PK Versorgungsstufen
 Optimaler Mg + Spurenelementgehalt
 Keine toxischen (giftigen) Rückstände
 (Hemmstoffe, Herbizide, Pestizide usw.)
3. „Biologisch"
 hohe biologische Aktivität
 wenig Unkrautsamen
 wenig Schädlinge (Nematoden)
 wenig Krankheiten (bei Getreide, Gemüse, Klee)
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Wichtige Bodeneigenschaften
Gründigkeit
Bodendynamik
Bodenstruktur
Bindigkeit
Volumsgewicht
Bodentemperatur
Bodenfarbe
Ionenaustausch
Bodenreaktion
Pufferung
Bodenfruchtbarkeit
Alle Bodeneigenschaften zusammen machen einen fruchtbaren Boden aus!!!
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1.
Gründigkeit: (durchwurzelbarer Raum)
a)
Seichtgründige Böden
(seichter als 25 cm) z.B.: Rendsinaboden
b)
Mittelgründige Böden
(v. 25 – 70 cm)
c)
Tiefgründige Böden
(tiefer als 70 cm) z.B.: Schwarzerdeboden
2.
z.B.: Braunerdeboden
Bodendynamik: tätiger Boden
Alle Vorgänge im Boden, wie Wassertransport, Nährstoffverlagerung,
Oxidationsvorgänge und biologische Aktivität zählen zu dieser
Bodeneigenschaft. Böden mit guter Bodendynamik werden auch noch als
„tätige“ Böden bezeichnet.
3.
Bodenstruktur: (Bodengefüge)
Ist die räumliche Anordnung der Bodenteilchen
Wichtige Strukturformen:
Grundstruktur
Zusammengesetzte
Struktur
Bodenbruchstücke
oder Fragmente
Einzelkornstruktur
Plattig
Brocken u. Schollen
Massivstruktur
säulig-prismatische
körnig-blockig
krümelig
Die beste und stabilste Krümelstruktur findet sich im Oberboden unter einer
schützenden Pflanzendecke. Böden mit einer dauerhaften Krümelstruktur sind
wesentlich widerstandsfähiger gegen Abschwemmung und Verschlämmung.
Die Bodenstruktur kann man mit Hilfe der Spatenprobe überprüfen – siehe
Aufzeichnungen praktischer Unterricht 1. Einheit. Weiters kann man die
Bodenstruktur mit der Bodensonde überprüfen!
Eine dauerhafte, wasserbeständige Gefügeform nennt man auch „Echte
Bodengare“.
Das Gegenteil ist die Scheingare- durch Bearbeitungsgeräte oder Frost Frostgare
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Wie erkennt man einen verdichteten Boden?
 Der Boden bricht grobbröckelig - Ǿ bis 5 cm
 Der Boden bricht grobschollig - Ǿ über 5 cm
 Er hat eine geringe Durchwurzelung
 Die feinen Wurzeln sind gewellt
 Wurzelverlauf waagrecht
 Fast kein Bodenleben bemerkbar
 Wasserpfützen bleiben stehen
 Boden verfärbt sich grünlich bis bläulich
 Kulturpflanzen wachsen kümmerlich
Verbesserung von verdichteten Böden:
 Regelung des Wasserhaushaltes
 Humuszufuhr
 Feste Wirtschaftsdünger oberflächlich einarbeiten
 Boden oberflächlich lockern
 Eventuell auch Tiefenlockerung notwendig (Tiefen-Grubber)
 Förderung des Bodenlebens
 Vermeidung von Monokulturen (Mais)
 Tiefwurzler und Flachwurzler abwechselnd anbauen
 Schonende Bodenbearbeitung
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Grundstruktur
Einzelkornstruktur
Massivstruktur
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Zusammengesetzte Bodenstruktur
plattig
Dicke 1 – 50 mm
Prismatisch
scharfkantig
Ø 3 – 30 cm
Prismatisch
kantengerundet
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Ø 3 – 30 cm
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Zusammengesetzte Bodenstruktur
Blockig scharfkantig
Ø 5 – 50 mm
Blockig kantengerundet
Ø 5 – 50 mm
körnig
Längster Ø > 5 mm
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BP MJ 14/15
Bodenbruchstücke
(Fragmente)
Schollen
Bröckel
Unregelmäßige Form
Entstehen beim Pflügen
Ø > 50 mm
Ø < 50 mm
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Mehrfachstruktur - Krümel
krümelig
Dünnschliff
krümelig
Ø 1 - 10 mm
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Mehrfachstruktur - Krümel
Einzelteilchen
(Primärteilchen)
Mehrfachteilchen
(Aggregate)
Krümel
Sand
Wertvollster
Boden
Ton-Humus-Kalk
Luft
Sand
Mikroorganismen und Wasser
Ton
Ø 0,1 – 0,2 mm
Ø 1 - 3 mm
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Krümelstabilitätsprüfung gegen Verschlämmung
(nach Prof. Sekera)
1
2
4
5
3
6
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4.
Bindigkeit
Ist die Zusammenhaltekraft der einzelnen Bodenteilchen
 Locker
leicht bearbeitbar
 Bindig
klebrig
 Plastisch
verformbar, schmiert beim Bearbeiten
 Fest
bildet bei der Bearbeitung harte Schollen
Je schwerer der Boden, um so bindiger ist er. Humus und Kalk fördert die
Bindigkeit.
5.
Gewicht des Bodens:
1 m³ mittelschwerer Boden wiegt ca. 1.000 bis 1.500 kg
Beispiel:
Wie viel Kilogramm Erde gehen pro Hektar bei einer Abschwemmung von 10
cm verloren?
6.
Bodentemperatur:
Sie steht in engem Zusammenhang mit dem Wasser- und Luftgehalt des
Bodens.
Folgende biochemische Vorgänge im Boden werden durch die Temperatur
beeinflusst:
 Keimung und Wachstum höherer Pflanzen
 Aktivität der Bodenorganismen
 Mineralisierung und Humifizierung der organischen Substanz
 Strukturaufbau im Boden
 Verwitterung und Bodenentwicklung
Die Bodentemperatur wird von folgenden Standortfaktoren beeinflusst:
 Bodenart
 Hanglage
 Bodenfarbe
 Bewuchs
 Niederschläge
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7.
Bodenfarbe:
Sie ist wesentlich für die Einteilung der einzelnen Bodenschichten!
Die Bodenfarbe wird von verschiedenen Faktoren bestimmt:
 Vom Humus (Gehalt und Zersetzungsgrad)
 Vom Eisengehalt (Braun- oder Rotfärbung)
 Mangangehalt (Dunkelfärbung des Bodens)
 Wassergehalt (feuchte Böden erscheinen dunkler)
8.
Ionenaustausch:
Dieser findet meist an der Oberfläche der Bodenteile statt und betrifft
hauptsächlich die Ca++, Mg++, K+, Na+, H+, die wegen ihrer Ladung vom
Bodenaustauscher angezogen werden.
In neutralen Böden sind Ca++ (Calcium), Mg++ (Magnesium) und Na+
(Natrium) – Ionen leicht austauschbar.
In sauren Böden sind H+, Al+++ und Fe++ - Ionen leicht austauschbar.
Auch Anionen unterliegen einem Austausch aber nicht so viel; P04--(Phosphat) wird stark gebunden SO4--(Sulfat) und Cl- (Chlor) werden
schwach gebunden
Beispiel des Ionenaustausches durch (Kalk Buch Seite 80)
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9.
Bodenreaktion (pH-Wert – pondus Hydrogenii):
Die Bodenreaktion wird durch den pH-Wert ausgedrückt. Er ist eine Messzahl
und drückt das Gewicht des freien H+ (Wasserstoffes) in 1 l Bodenlösung aus
Ein Wassermolekül kann in Ionen zerfallen = HOH → H+ + OHEs entstehen sowohl ein H+ - Ion als auch ein OH- - Ion, bei gleicher Anzahl
reagiert das Wasser neutral. Das Gewicht des freien Wasserstoffes in 1 l
Wasser (HOH) beträgt 10-7 g H+ - Ionen.
Beispiel:
pH 7
pH 5
1
1
10 = ------------- = --------------- = 0,0000001 g H+ - Ionen
107
10.000.000
-7
1
1
10 = ------------- = --------------- = 0,00001 g H+ - Ionen
105
100.000
-5
Jedem pH-Wert entspricht ein pOH-Wert, und das Produkt aus beiden heißt
pHOH- Wert und ist konstant 14.
Die Bodenreaktion wird einerseits bei der Bodenuntersuchung bestimmt,
andererseits kann man die Bodenreaktion annäherungsweise durch die
Zeigerpflanzen feststellen.
Schreibe einige praktische Beispiele für sauren, neutralen und basischen pH Wert auf
Hü: pH v. Magensäure, Milchsäure, Buttersäure, Blut, Sauerkraut, Speichel
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Der Einsatz von Kalk und kalkhältiger Düngemittel erhöht den pH-Wert.
Eine Versauerung im Boden bewirkt eine Bindung der Nährstoffe und es
kommt zu Bodenverdichtungen.
Ein hoher pH-Wert im Boden über 8 bewirkt eine Festlegung der
Spurenelemente und des Phosphors.
Ansprüche der landwirtschaftlichen Kulturpflanzen an den pH-Wert
Der Säuregrad hat auch Einfluss auf das Wachstum der Pflanzen. Obwohl die
meisten von ihnen im neutralen pH-Bereich am besten gedeihen, dulden
einzelne einen sauren Boden, andere wieder bevorzugen einen alkalischen
(basischen).
Für den Bauern ist der pH-Wert der Säuregrad des Bodens und sagt aus, ob
und wie viel gekalkt werden soll oder muss.
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10. Pufferung:
Man versteht darunter die Widerstandsfähigkeit gegenüber Veränderungen
des pH-Wertes.
Sie ist besonders wichtig, weil Pflanzen und Bodenorganismen empfindlich
gegen plötzliche pH-Wert-Schwankungen reagieren.
Der Humus kann die Pufferung stark verbessern
Puffersubstanzen im Boden sind:
 Feinerdeanteil
 Kohlensäure und ihre Salze
 Huminsäuren und ihre Salze
 Phosphorsäure und ihre Salze
 Kieselsäure und ihre Salze
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11. Bodenfruchtbarkeit
Man versteht darunter die Fähigkeit des Bodens, nachhaltig Biomasse zu produzieren und
gleichzeitig seine Funktionen als Speicher, Filter, Puffer und Transformator bestens zu
erfüllen:
Der Landwirt kann die Bodenfruchtbarkeit durch seine Bewirtschaftungsmaßnahmen
unterschiedlich beeinflussen.
Die Bodenfruchtbarkeit und die Bodengesundheit können erhalten werden durch:
 Geregelte Fruchtfolge am Acker = biologische Entseuchung
 Durch Zwischenfruchtanbau
 Durch organischen Dünger (Mist, Stroh Gründüngung usw.)
 Durch gezieltes Bodenbearbeitungsverfahren (Erosionsschutz usw.)
 Ergänzungsdüngung nach dem Bodenuntersuchungsergebnis durchführen
 Gezielter Pflanzenschutz (“Integrierter Pflanzenschutz“)
Komponenten eines fruchtbaren Bodens sind:
Chemische Komponenten:
 Gesamtnährstoffgehalt
 Verfügbare Nährstoffe
 pH-Wert
 keine Herbizidrückstände (Unkrautbekämpfungsmittel)
Physikalische Komponenten:
 Tiefgründigkeit und Durchwurzelbarkeit
 250 mm (250 l/m²) Wasservorrat bis in 1 m Bodentiefe
 50 % Gesamtporenvolumen und 10 – 20 % luftführende Poren
 Regenwurmgänge/m² - 50 – 150 und mehr
 Gute Krümelstruktur
Biologische Komponenten:
 Viel Wurzel-, Blatt- und Strohrückstände
 Wenig bodenbürtige Krankheiten, sowie Schädlinge und Unkrautsamen
 Biologische Aktivität
 Hohes phytosanitäres Potenzial (CO2-Abgabe, Enzymaktivität, Keimzahlen)
Die Standorteinflüsse Klima und Boden ergeben die standortbedingte Bodenfruchtbarkeit.
Wenn man die Bewirtschaftungsmaßnahmen mitberücksichtigt, können wir die Ertragsfähigkeit unseres Bodens bzw. Standortes bestimmen.
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