Guter Humus

„Immer und zu allen Zeiten ist es der Boden mit seiner Fruchtbarkeit gewesen, der über das Wohl und Wehe eines Volkes entscheidet.“ (Justus von Liebig, 1803-1873)

„Warum reden wir am Biomassehof über Humus und was hat guter Humus mit Pflanzenkohle zu tun?“ fragen sich immer mehr unserer Kunden.

Seitdem der Biomassehof Allgäu erfolgreich Pflanzenkohle an die Land- und Forstwirtschaft verkauft, mehren sich Nachfragen über den Nutzen der Pflanzenkohle für den Humusaufbau, Bodengüte und Klimaschutz.

Speicherwirkung von Böden wird immer wichtiger

Vor dem Hintergrund des sehr trockenen Sommers 2018 und nur wenig feuchteren Sommers 2019 tritt die Diskussion um Bodengüte und die Speicherwirkung von Böden stärker in den Vordergrund.

Unser Pflanzenkohleexperte und Wissenschaftler für Natur- und Wasserressourcenmanagement, Dr. Stefan Thiemann, erklärt was guten Humus ausmacht, welche Auswirkungen der Einsatz von Pflanzenkohle auf den Humus hat und wie im Zusammenspiel die Bodenfruchtbarkeit gesteigert wird.

Was ist Humus?

Humuskreislauf

Humusauf- und Abbau (Quelle: Kolbe, LfULG, in Anlehnung an Schmidt et al., 2011)

Humus ist die Gesamtheit aller organischen Bodensubstanz. „Zur organischen Bodensubstanz der Böden gehören alle in und auf dem Mineralboden befindlichen abgestorbenen pflanzlichen und tierischen Stoffen und deren organischen Umwandlungsprodukte. Lebende Organismen aus Bodenflora und -fauna, sowie lebende Wurzeln gehören nicht zur organischen Substanz“[1].

[1] Fritz Scheffer (2002): Lehrbuch der Bodenkunde, S. 51

Betrachten wir die Zusammensetzung des Bodens haben wir das Bodenwasser, die Bodenluft und feste Bodensubstanzen. Diese bestehen zu ca. 98% aus mineralischen Bestandteilen, zu 2% aus Humus und 0,04% aus Biomasse. Humus wiederum enthält ca. 40-65% organischen Kohlenstoff und ca. 2-5% Stickstoff. Der Humusgehalt eines Bodens in Prozent entspricht ungefähr dem 1,75 fachen des organischen Kohlestoffgehaltes [%]. Ein Nachweis über den Humusgehalt läuft über die Bestimmung des organischen Kohlenstoffgehaltes.

organische Bodensubstanz

Organische Bodensubstanz, Quelle: Diercke Weltatlass

Betrachten wir die obersten 30 cm eines Ackerbodens in gemäßigtem Klima haben wir im Durchschnitt zwischen 72-76 t Humus pro Hektar. Dies entspricht im Oberboden eines Ackers zwischen 0,5-4% organischen Kohlenstoffgehalt, in Waldböden zwischen 4-8% im Oberboden und 27-45% in der Auflagefläche; Grünland weist Werte zwischen 2-5% im Oberboden auf.

Was kann Humus?

Sprechen wir im Weiteren über Humus, sprechen wir immer über „Dauerhumus“, also die stabilen Humusstoffe aus Ab-, Um-, und Aufbauvorgängen im Boden. Doch warum überhaupt über Humus sprechen? Hier kommen wir in zwei weitreichende Diskussionen 1) zum Klimawandel und 2) der Bedeutung des Humus für die Landwirtschaft.

Klimaschutz

Klimaschutz

Alle Humusvorräte der Erde speichern ungefähr das dreifache allen in der Atmosphäre vorkommenden Kohlenstoffes. Die folgende Quelle beschreibt anschaulich den Kohlenstoffkreislauf im Boden und die Auswirkungen Möglichkeiten der Landwirtschaft diesen Stoffkreislauf zu beeinflussen[1]

Einerseits ist bekannt, dass über intensive Landwirtschaft insbesondere dem Ackerbau und Anbau von nährstoffintensiven Früchten Humus abgebaut wird und dass durch herkömmliche Düngemaßnahmen zwar die Nährstoffzufuhr für Feldfrüchte oder Getreide gesichert werden kann, jedoch die Bodengüte als Ganzes abnimmt. Eine Abnahme der Bodengüte und des Humusgehaltes führt einerseits zu Kohlendioxidmissionen, andererseits wird das Speicherpotential für Kohlendioxid im Boden abgebaut. Beides führt zur Erhöhung der klimaschädlichen Treibhausgase.

Andererseits ist bekannt, dass über humusmehrende Maßnahmen in der Landwirtschaft nicht nur Bodengüte und Humusaufbau erhöht werden kann mit dem Langzeiteffekt der CO2 Speicherung in den Böden. Gesunde Böden mit einem hohen Humusgehalt sind aktive Klimaschützer.

[1] https://www.kompost.de/fileadmin/news_import/C-Sequestrierung_01_2_11.pdf

 

Bodengüte

Bodengüte

Die Bodengüte und damit das Pflanzenwachstum hängen extrem vom Humusgehalt ab, lässt man mineralische Düngung außen vor. Die Aufnahme- und Speicherfähigkeit des Bodens für Wasser wiederum hängt von der Zusammensetzung des Bodensubstrates, der Aktivität der Bodenlebewesen und des organischen Kohlenstoffes ab. Je höher der Kohlenstoffanteil, desto Widerstandsfähiger ist ein Boden gegen Erosion – dies ist ein Zeichen für die gute Speicherkapazität eines Bodens. Ein hoher Kohlenstoffanteil wird erreicht durch hohe Humusanteilen.

Ein hoher Humusanteil ist wiederum ein guter Speicher für Nährstoffe mit einer guten Pufferwirkung. Nährstoffüberschüsse und -mangel werden bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen. Dadurch erhöht sich die Artenvielfalt und rückkoppelnd die Robustheit des Bodens. Werden nun Extremwetter wie der trockene Sommer 2018 betrachtet, liegt der Schluss nahe, dass ein hoher Humusanteil und damit ein guter Boden hier dem Trockenstress entgegenwirken kann. Genauso wie bei extrem viel Nässe.

Ein gesunder Boden ist ein extrem wirksamer Unterstützer der Landwirtschaft unter den Herausforderungen des aktuellen Klimawandels!

Wie kommt nun Pflanzenkohle ins Spiel?

Pflanzenkohle
als Klimaschützer

Zurück zu den Humusvorräten als Klimaschützer: Humus bindet auf ganz natürliche Weise extrem viel CO2. Wird nun Pflanzenkohle in der Landwirtschaft eingesetzt unterstützen wir diesen natürlichen Prozess und binden noch mehr CO2. Wie das? Pro Tonne Pflanzenkohle werden rein rechnerisch 3,6 Tonnen CO2 in Form von Kohlenstoff gebunden. CO2 wird durch Pflanzenwachstum in Biomasse umgewandelt und diese Biomasse wird verkohlt. Dadurch geht ein Anteil CO2 wieder zurück in die Atmosphäre, und ein Anteil wird in lang haltbaren Kohlenstoff umgewandelt – unsere Pflanzenkohle.

Wird nun Pflanzenkohle in der Landwirtschaft eingesetzt, haben wir im Bezug auf den Klimawandel die Effekte, dass der langfristige gebundene Kohlenstoff sogenannte Kohlenstoffsenken in den landwirtschaftlichen Nutzflächen aufbaut und zudem den natürlichen Aufbau von Humus unterstützt. Pilze, Bakterien und Mikroben siedeln sich sehr gerne an der Pflanzenkohle an und können sich gut vermehren. Daher die Unterstützung.

Wir vereinen also zwei positive Effekte.

Doch jetzt kommt noch etwas hinzu: Wird Pflanzenkohle in der Fütterung, im Stall und in der Gülle/dem Mist eingesetzt erhöhen wir die klimaschonende Bilanz nochmals: Es werden weniger Methan, weniger Lachgas und weniger Ammoniak freigesetzt. D.h. die CO2-Bilanz ist noch positiver, als rechnerisch bislang dargestellt!

Pflanzenkohle
als Bodenverbesserer

Zurück zum Humus als Bodenverbesserer: Die Idee, Pflanzenkohle als Humusverbesserer einzusetzen, ist gar keine Idee. Die Wirksamkeit der Pflanzenkohle wurde bekannt durch Untersuchungen eines extrem fruchtbaren Bodens im Amazonasbecken: Dem Terra Preta. Terra Preta heißt nichts anderes als „schwarze Erde“. Und das Schwarze wiederum ist die Pflanzenkohle. Der Terra Preta ist über einen sehr sehr langen Zeitraum entstanden, indem an Lagerplätzen der Ureinwohner ein Gemisch aus Holzkohle, Biomasse, Essensresten, Kot und Urin abgelagerten.

Terra Preta ist also nichts anderes als ein zufälliger Mischmasch, der ein sehr nährstoffreiches Substrat hervorgebracht hat.

Wir nutzen dieses Wissen und ahmen die Entstehung nach – und das angepasst an die Bedürfnisse und praktische Anwendungsmöglichkeiten der hiesigen Landwirtschaft

Der Einsatz von Pflanzenkohle führt also zu einem aktiven CO2 Entzug der Atmosphäre und zu einer Reduktion der Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft. Zeitgleich wird der Aufbau gesunder Böden unterstützt!