Was ist Humus?

Der Humus ist der abgestorbene organische Anteil in der obersten Bodenschicht. Er befindet sich unter der Streuschicht, sofern diese vorhanden ist. Humus entsteht durch den Abbau von organischen Stoffen, wie Pflanzenresten oder Resten von tierischen Lebewesen. Die Humusschicht des Bodens stellt den wichtigsten Lebensraum für Pflanzen und Bodentiere dar.

Humusbildung

Zu Beginn werden organische Reste (Pflanzenteile, Reste von tierischen Lebewesen) von größeren Bodentieren durchmischt und zerkleinert. Anschließend werden sie von Bakterien und Pilzen abgebaut. Energieliefernde Bestandteile, der sogenannte Nährhumus, wird von den Zersetzern zur Energiefreisetzung oder zum Aufbau körpereigener Stoffe verwendet. Andere Teile werden zu Wasser, Kohlenstoffdioxid und Mineralsalzen abgebaut. Schwer zersetzbare Stoffe, wie Zellulose oder Lignin, werden von Mikroorganismen durch chemische Umsetzungen zu Dauerhumus (Humusstoffen) umgewandelt. Zudem verbinden die Mikroorganismen, zu denen Bakterien und Pilzen gehören, die Bodenteilchen zu Krümeln. Dieser Prozess wird „Lebendverbauung“ genannt. Durch die Krümelbildung wird der Boden locker und bekommt viele Poren. Dadurch kann der Boden Wasser aufnehmen und speichern, ohne sich aufzulösen.

Unterschiedliche Humusarten

Als Rohhumus wird eine nur unvollständig zersetzte, meist nasse Streuschicht bezeichnet, in der die Pflanzenreste noch gut erkennbar sind. Rohhumus bildet sich auf sauren bzw. nährstoffarmen Böden. Dies sind oft Sandböden oder Böden unter Fichtenwäldern. Die Nadeln und kleinen Äste sind beim Rohhumus nur gering zersetzt. Das liegt daran, dass sich in sauren Böden mit einem pH-Wert zwischen 3 und 4 nur wenige Bodenlebewesen befinden. Die Zersetzungsleistung wird vor allem von Pilzen erledigt, welche die Streu jedoch nur langsam und unvollständig zersetzen. Bei der Bildung von Rohhumus entstehen vor allem Huminsäuren, die den Boden zusätzlich sauer machen.
Daher ist Rohhumus für die land- und forstwirtschaftliche Bodennutzung die ungünstigste Humusform.

Als Mull wird eine Auflage aus leicht zersetzbaren Pflanzen- und Tierresten, wie Laub oder Gras, bezeichnet, die von den Bodenlebewesen sehr schnell in nährstoffreiche Huminstoffe umgesetzt wird.

Als Moder-Schicht wird eine Streuauflage bezeichnet, die zwischen Mull und Rohhumus einzuordnen ist. Sie unterscheidet sich vom Rohhumus vor allem in Hinblick auf ihren hohen Gehalt an Kotteilchen, die von zahlreichen verschiedenen Wurmarten herrühren. Der Moder bildet sich vorzugsweise auf Laubwaldboden. Er hat einen etwas modrigen Geruch, der von Strahlenpilzen hervorgerufen wird. Die Bodenlebewesen arbeiten den Mull tief in den Mineralboden ein. Es bilden sich sowohl Huminsäuren, die den Boden sauer machen, als auch Huminstoffe, welche nährstoffreich sind und von den Pflanzen leicht aufgenommen werden können.

Humus in Österreich und in den Tropen

Humusbildung und -abbau hängen von vielen verschiedenen Faktoren ab, wie Klima, Geologie, Pflanzendecke, biologischer Aktivität und Flächennutzung. In Österreich und ähnlichen Klimazonen verfügt der Boden meist über weitaus dickere Humusschichten als in den Tropen. Ein guter, fruchtbarer Ackerboden trägt eine 30 bis 40 cm dicke Humusschicht, während in tropischen Regenwäldern nur wenige Zentimeter vorzufinden sind. Da es in Österreich ein Jahreszeitenklima gibt, in dem besonders im Winter die Temperaturen deutlich niedriger und die Niederschlagsraten höher sind, ist die Bodenaktivität hierzulande viel geringer. In den Tropen, wo besonders durch die höheren Temperaturen auch eine höhere Bodenaktivität durch Tiere und Pilze vorliegt, wird der Humus deutlich schneller abgebaut.

Tipp

Nur ein gesunder, belebter Boden, in dem die natürlichen Kreisläufe funktionieren, weist eine gute Krümelstruktur bzw. Lebendverbauung auf!

Weiterführende Information

Das Bayerische Landesamt für Umwelt stellt sehr umfangreiche Materialien zum Thema „Humus und Bodenleben“ zur Verfügung. Auch Bodenentstehung, -verwitterung, -gefährdung und andere Bodenthemen werden anschaulich behandelt. Grafiken und Videomaterial sind ebenfalls zu finden

Weiterführende Information

Filmtipp: „Bodenentstehung“ (kurze Erklärung, wie aus Steinen Böden werden, ca. zwei Minuten)

Weiterführende Information

Filmtipp: „Der Boden entsteht“ Vom rohen Felsen bis zum fertigen Boden führt dieses kurze Video und zeigt die einzelnen Stadien der Bodenbildung anhand der Alpen, (ca. sieben Minuten)

Weiterführende Information

Filmtipp: „Humus“ Trailer zum Dokumentarfilm. Chemische Düngemittel, Pestizide* und Fungizide trocknen unsere Ackerböden aus. Unsere Böden können aber auch als gewaltige Kohlenstoffspeicher dienen, wenn wir die Nutzung des Bodens ändern, (ca. zehn Minuten)

AHA

Humus hat eine extrem hohe Wasserspeicherfähigkeit.

Die gespeicherte Wassermenge kann 20-mal so hoch sein wie die Humusmenge. Durch eine Steigerung des Humusanteiles im Boden kann die Wasserspeicherfähigkeit von 50 auf 80 l/m2 angehoben werden. (Es wird hier in der Regel von einem 30 cm starken humosen Oberboden ausgegangen.) So kann auf einem Quadratmeter Boden so viel Wasser gespeichert werden, wie in 107 Flaschen Cola passt!

Terra preta

„Terra preta“ („schwarze Erde“) ist ein im Amazonasbecken anzutreffender anthropogener (durch den Menschen beeinflusster, verursachter) Boden. „Terra preta“ entsteht durch den langjährigen Eintrag von Biomasse, Küchenabfällen, Asche, menschlichen Fäkalien und Verkohlungsrückständen. Das bedeutet, dass dieser Boden über einen langen Zeitraum hinweg intensiv vom Menschen genutzt wurde. Ein Teil dieser organischen Substanzen wird von Mikroorganismen und Bodentieren abgebaut, anschließend stabilisiert und in die Tiefe verlagert. Der wichtigste Bestandteil für die Entwicklung von „Terra preta“ ist Pflanzenkohle, welche durch ihren langsamen Abbau wesentlich zur Stabilisierung beträgt. „Terra preta“ ist in der Lage, große Mengen an Nährstoffen zu speichern, was sich positiv auf die Bodenfruchtbarkeit auswirkt. Die Erde bietet daher optimale Voraussetzungen für eine intensive landwirtschaftliche Nutzung.

Unterrichtsmaterialien

Möglichkeiten, das Thema auch fächerübergreifend zu vertiefen

Als Vertiefung können Sie mit den Schülerinnen und Schülern folgende Fragen bearbeiten:

  • Wie lange dauert es, bis aus Grünschnitt und Gartenabfällen auf dem Komposthaufen wertvoller Humus wird?
  • Welche Böden haben einen hohen bzw. niedrigen Humusgehalt?
  • Wie kann die Abtragung von Humus verhindert werden?
  • Welche Maßnahmen sind notwendig, um den Humusaufbau zu fördern?
  • Wie hängt der Nährstoffgehalt mit dem Ertrag zusammen? Bringen mehr Nährstoffe immer mehr Ertrag?
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