Wissenswertes zum Thema Humusaufbau

Wie entsteht fruchtbarer Boden? Was bewirkt Humus? Wie ist es um die landwirtschaftlichen Böden bestellt? Welche Rolle spielt Kompost? – Antworten auf wichtige Fragen im Überblick.

Fruchtbarer Boden entsteht durch die Aktivität von lebenden Pflanzen. Diese geben einen Teil der Kohlenhydrate, die sie durch Photosynthese gewinnen, über ihr Wurzelsystem in Form von Wurzelexsudaten an den Boden ab. Dort führt das in Zusammenarbeit mit Pilzen und vielen anderen Mikroorganismen zu einem aktiven Bodenleben. Eine permanente Pflanzendecke und Mischkultur (Permakultur) begünstigen diesen Vorgang. Mykorrhiza-Pilze helfen Pflanzen verschiedener Arten beim Transport und beim Austausch von Nährstoffen. Stickstoffsammelnde Bakterien versorgen die Pflanzen mit Stickstoff aus der Luft. In natürlichen Ökosystemen basiert Pflanzenwachstum auf einer Vielzahl von symbiontischen Vorgängen und Interaktionen zwischen der Pflanze und dem sie umgebenden Mikrobiom. Gleichzeitig entsteht dabei fruchtbarer Boden, der durch einen hohen Anteil an Kohlenstoff gekennzeichnet ist. Je höher der Kohlenstoff- bzw. Humusgehalt im Boden ist, desto besser ist die physikalische Struktur des Bodens, sein Wasserhaltevermögen und die Nährstoffverfügbarkeit für die darauf wachsenden Pflanzen.

Dramatische Ausmaße hat der Verlust von Kohlenstoff in landwirtschaftlich genutzten Böden angenommen. Man geht davon aus, dass allein in den vergangenen 150 Jahren weltweit zwischen 30 % und 75 % des ursprünglich im Boden gebundenen Kohlenstoffs freigesetzt wurde. Eine alarmierende Entwicklung, wenn man bedenkt, dass die Verfügbarkeit von Lebensmitteln größtenteils von der Vitalität des Bodens abhängt. Diese Entwicklung ist zurückzuführen auf die übliche, konventionelle, aber auch auf Formen der traditionellen Landwirtschaft. Selbst mit Hilfe biologischer Anbaumethoden gelingt es nur selten, diesen Trend umzukehren. Der Einsatz von wasserlöslichem Dünger – sei es in Form von tierischem Dung oder chemischen Nährsalzen – führt dazu, dass die Pflanzen aufhören, Kohlenhydrate an den Boden abzugeben. Folglich wird das Bodenmikrobiom nicht mehr ausreichend mit Energie versorgt, das Bodenleben verarmt. Man spricht dann von degradierten, dadurch auch hochgradig erosionsgefährdeten Böden. Auf diese Weise gelangen Milliarden Tonnen CO2 in die Atmosphäre.

Wissenschaft und Praxis sind sich einig, dass frischer Mist das Pflanzenwachstum und die Pflanzengesundheit schädigt. Erst wenn dieser kompostiert, mikrobiell vorverdaut und stabilisiert wurde, ist er pflanzenverträglich. Aber auch unreifer Kompost in hohen Konzentrationen kann den Pflanzen schaden. Daher wird er in der Regel in den Boden eingearbeitet, wo er von den Mikroorganismen sehr schnell vollständig verstoffwechselt wird. Der bereits gebundene Kohlenstoff wird freigesetzt. Dauerhumus kann so nicht entstehen.

Hingegen kann Kompost ohne Beimengung von Erde und ohne phytotoxische Wirkung durchaus direkt bepflanzt werden, sobald er die Reife von Phytoponischem Substrat erreicht hat. In der biozyklisch-veganen Versuchsstation Biocyclic Park in Kalamata/Griechenland, wo dies unter Leitung von Dr. agr. Johannes Eisenbach seit 2003 praktiziert wurde, konnte erstmals beobachtet werden, dass Phytoponisches Kompostsubstrat unter der Einwirkung einer permanenten Pflanzendecke im Laufe mehrerer Jahre in Biozyklische Humuserde transformiert werden kann. Während dieses Veredelungsprozesses kommen die zu Beginn noch stattfindenden Abbauprozesse nach und nach zum Erliegen und das Substrat gelangt in eine Phase, in der eine Kohlenstoffanreicherung stattfindet. Die durch den mikrobiellen Abbau des Ausgangsmaterials reichlich vorhandenen Nährstoffe werden dabei durch Adhäsionskräfte an der Oberfläche der allmählich entstehenden Kohlenstoffstrukturen so fest gebunden, dass sie nicht mehr ausgewaschen werden können. Dennoch stehen sie den Pflanzen mittels darauf spezialisierter Mikroorgansimen uneingeschränkt zur Verfügung, was zu einem beeindruckenden Pflanzenwachstum führt, mit Erträgen, die über dem in der konventionellen Landwirtschaft erwarteten Niveau liegen.

Nach abgeschlossener Veredelung ist der Zustand erreicht, der als „Biozyklische Humuserde“ klassifiziert ist. Dann ist der Zeitpunkt gekommen, an dem man die entstandene Erde mit einer nachhaltigen Wirkung ausbringen kann, da sie dann nicht mehr verstoffwechselt wird, sondern die reichlich gebundenen Nährstoffe langfristig vorhält und dabei gleichzeitig die Pflanzen veranlasst, ihre symbiose-basierten natürlichen Nährstoffaufnahmemechanismen zu aktivieren, sobald die auch in natürlichen Ökosystemen herrschenden Bedingungen eingehalten werden. Auf diese Weise kann ein nachhaltiger Aufbau von Humus auch in bereits degradierten Böden erfolgen.

Dabei ist die Umwandlung von Kompost zu Biozyklischer Humuserde („Veredelungsphase“) technisch nicht aufwendig, sondern ein produktiver Prozess, der von professionellen Landwirten und Gärtnern genauso wie von Hobbygärtnern durchgeführt werden kann. Hingegen ist die Erzeugung des Ausgangsmaterials (Phytoponisches Kompostsubstrat), ein Vorgang, der von einer Kompostanlage übernommen werden sollte, weil tatsächlich ein gewisses Equipment erforderlich ist, um diese Form von Qualitätskompost herzustellen. Hier wird der Hobbygärtner oder auch ein landwirtschaftlicher Betrieb ohne die notwendigen Voraussetzungen eher Gefahr laufen, suboptimale Kompostqualitäten zu erzeugen. Wir sehen daher in der Zusammenarbeit zwischen Kompostanlagen und Veredelungsbetrieben die ideale Kombination.

Der terra plena Fonds als Teil der Internationalen Biozyklischen Humuserde-Initiative hat zum Ziel, wirtschaftlich sinnvolle Rahmenbedingungen für das Entstehen eines dezentralen internationalen Netzwerks an Phytoponischen Kompostanlagen und biozyklisch-veganen Veredelungsbetrieben zu schaffen und damit die in Zukunft möglichst flächendeckende Versorgung der Landwirtschaft mit Biozyklischer Humuserde zu ermöglichen.

Text von Dr. agr. Johannes Eisenbach, BIOCYCLI PARK P.C., Kalamata, Research & Training on Biocyclic Humus Soil Generation, 2023

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