Die organische Substanz in landwirtschaftlich genutzten Böden

Ein wesentlicher Bestandteil von Böden ist die organische Substanz, auch Humus genannt. Sie wird aus Pflanzenrückständen gebildet, die auf oder in den Boden gelangen und dort chemisch und biologisch ab- und umgebaut werden. Ein Teil der organischen Substanz ist durch Humifizierung und Bindung an mineralischen Bodenbestandteilen weitgehend vor Abbau geschützt. Ein weiterer Teil unterliegt ständigen Auf- und Abbauprozessen.

Die Gehalte an organischer Substanz im Boden werden teilweise durch weitgehend stabile Standortfaktoren wie Tongehalt, pH-Wert, oder Höhenlage, aber auch durch veränderliche Faktoren wie das Klima (Temperatur, Niederschläge), die Bewirtschaftung (z.B. Landnutzung, Bodenbearbeitung, organische Düngung) oder die Wasserverhältnisse vor Ort (Grund- und Stauwasser) bestimmt.

Mit der organischen Substanz wird Kohlenstoff im Boden gespeichert und dem Kohlenstoffdioxidkreislauf der Erde entzogen. Die organische Substanz dient den Bodenorganismen als Lebensraum und Nahrungsgrundlage und ist wichtig für die Wasser- und Nährstoffspeicherung von Böden.

Ein Verlust an organischer Substanz kann sowohl negative Folgen für den Boden selbst als auch für das globale Klima (Freisetzung von Kohlenstoffdioxid) und für das Grundwasser (Auswaschung von Nitrat) haben. Die Veränderungen verlaufen allerdings meist schleichend, über Jahrzehnte hinweg, und lassen sich ohne Langzeituntersuchungen nur schwer erkennen.

Im Rahmen der Bodendauerbeobachtung in Niedersachsen (link Kap. 3) wird regelmäßig wiederkehrend der Gehalt an organischer Substanz im Boden an repräsentativen Standorten unter Acker- oder Grünlandnutzung untersucht, um Veränderungen diagnostizieren zu können.

Zwischen 1997 und 2014 sind die Gehalte an organischer Substanz im Oberboden auf 39 von 49 (=80 Prozent) ackerbaulich genutzten Bodendauerbeobachtungsflächen konstant geblieben. Auf 3 Flächen (6 Prozent) haben sie zu- und auf 7 Flächen (14 %) abgenommen.

Abbildung 1: Jährliche Zu- und Abnahmen der Gehalte an organischem Kohlenstoff im Oberboden ackerbaulich genutzter Bodendauerbeobachtungsflächen in Niedersachsen. Auf Standorten ohne Balken haben sich die Gehalte nicht verändert

Abnehmende Gehalte an organischer Substanz sind in der Regel nicht auf die Änderung bei der Bewirtschaftung zurückzuführen. So hat eine Umstellung der Fruchtfolgen, z.B. die Veränderung des Silomaisanteils oder die Abfuhr des Strohs, keine Folgen gezeigt. Dagegen werden nach Eingriffen in den Wasserhaushalt (Dränung) oder nach einer Landnutzungsänderung (Grünlandumbruch) noch über Jahrzehnte hinweg abnehmende Gehalte beobachtet.

Besonders empfindlich sind hier naturgemäß grundwasserbeeinflusste Böden und vor allem die Moore. Niedersachsen hat derzeit ein Förderprogramm aufgelegt, mit dem Vernässungsmaßnahmen in Mooren gefördert oder Methoden einer moorschonenden Landbewirtschaftung weiterentwickelt werden sollen ( EFRE-NBank).