Abprodukten oder überhöhten Einsatz von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln.
Aufgabe des Ackerbaus ist es, derartige negative Auswirkungen zu vermeiden. Deswegen muss dem Erhalt bzw. der Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit große Aufmerksamkeit zuteil werden, auch wenn dem zuweilen ökonomische Gründe entgegen stehen. Dies ist um so bedeutender, als sich Bodenveränderungen in negativer wie positiver Richtung allmählich und teilweise schleichend in größeren Zeiträumen vollziehen. Das heißt einerseits, dass eintretende Schädigungen nicht unmittelbar erkannt werden. Andererseits kann das Beheben von Schadsymptomen längere Zeit in Anspruch nehmen und große Aufwendungen verursachen. Vorausschauendes Handeln ist in diesem Zusammenhang das wichtigste Gebot im Ackerbau.
Um den Status und die Entwicklung der Bodenfruchtbarkeit unter den jeweiligen Standortbedingungen beurteilen zu können, werden quantitative Parameter benötigt. Dies sind Bodenfruchtbarkeitskennziffern, welche als messbare Größen den Fruchtbarkeitszustand charakterisieren. Für die verschiedenen Bodenarten wurden aus langjährigen Feldversuchen Sollwerte als Zielgrößen abgeleitet, die den Optimalzustand für die einzelnen Parameter darstellen. Diesen werden die Istwerte gegenübergestellt, welche die aktuellen Zustandsgrößen darstellen. Aus dem Ist-Sollwert-Vergleich lassen sich dann notwendige ackerbauliche Maßnahmen ableiten, welche die kurz-, mittel- und langfristige Reproduktion der Bodenfruchtbarkeit gewährleisten können.
| Tab. I-5. Bodenfruchtbarkeitskennziffern und mögliche ackerbauliche Maßnahmen zu ihrer Steuerung (n. Kundler 1989) | |
| Bodenfruchtbarkeitskennziffern | Ackerbauliche Maßnahmen |
| a) bodenphysikalisch | |
| SteinbesatzVernässungsdauer der AckerkrumeTrockenrohdichteDurchdringungswiderstand | EntsteinungBodenwasserregulierungBodenbearbeitungKrumenbasislockerung |
| b) bodenchemisch | |
| Gehalt an organischer BodensubstanzBodenreaktion (pH-Wert)Gehalte an pflanzenverfügbaren Makro- (P, K, Mg) und Mikronährstoffen (Cu, B, Mn, Zn, Mo) | Fruchtfolge, organische DüngungKalkdüngungOrganische und mineralische Düngung |
| c) bodenbiologisch | |
| RegenwurmaktivitätBesatz mit Schadnematoden (Globodera rostochiensis, Globodera pallida, Heterodera schachtii) | Fruchtfolge, organische DüngungFruchtfolge, Zwischenfruchtanbau, Sortenwahl |
Tabelle I-5 enthält eine Übersicht von bodenphysikalischen, bodenchemischen und bodenbiologischen Bodenfruchtbarkeitskennziffern und entsprechenden Maßnahmen zu deren Steuerung.
Die anzustrebenden Zielgrößen (Sollwerte) sind spezifisch für die verschiedenen Bodenarten. Grund dafür sind die unterschiedlichen Tongehalte sowie damit verbunden verschieden hohe Gehalte an organischer Bodensubstanz. Die physikalischen, chemischen und auch biologischen Bodenverhältnisse hängen eng damit zusammen.
Zur Beurteilung des Strukturzustandes von Böden kann die Trockenrohdichte herangezogen werden. Der Gehalt an organischer Bodensubstanz steht unter anderem in Beziehung zur Gefügebildung der Böden. In Tabelle I-6 sind Sollwerte für beide Parameter angegeben.
| Tab. I-6. Sollwerte für Trockenrohdichte und Organische Bodensubstanz auf ausgewählten Bodenarten (abgeleitet n. Kundler 1989) | ||||
| Bodenarten | Kurz-zeichen | Ton-gehalt (%) | Sollwerte für Bodenfruchtbarkeitskennziffern | |
| TRD 1) (g cm -3) | OBS 2) (%) | |||
| Schwach schluffiger Sand | Su2 | 0–8 | 1,54 | 1,0 |
| Mittel lehmiger Sand | Sl3 | 8–12 | 1,50 | 1,6 |
| Stark lehmiger Sand | Sl4 | 12–17 | 1,45 | 1,8 |
| Stark sandiger Lehm | Ls4 | 17–25 | 1,43 | 2,5 |
| Schwach toniger Lehm | Lt2 | 25–35 | 1,40 | 3,9 |
| Mittel toniger Lehm | Lt3 | 35–45 | 1,36 | 4,6 |
| Lehmiger Ton | Tl | 45–65 | 1,30 | 5,3 |
| 1) Trockenrohdichte; die angegebenen Werte sind obere Grenzwerte.2) Organische Bodensubstanz | ||||
Die Fähigkeit von Böden, Nährstoffe zu speichern und zu transformieren, hängt von ihrer Sorptionskapazität ab. Diese ist hauptsächlich eine Funktion der Bodentextur, wonach sich auch die optimalen Gehalte an pflanzenverfügbaren Nährstoffen differenzieren. In Tabelle I-7 finden sich Sollwerte für den pH-Wert und die Gehalte an pflanzenverfügbaren Makronährstoffen.
| Tab. I-7. Sollwerte für die Bodenreaktion und pflanzenverfügbare Makronährstoffe auf ausgewählten Bodenarten (abgeleitet n. Kundler 1989 und Schilling 2000) | ||||||
| Bodenarten | Kurz-zeichen | Ton-gehalt(%) | Sollwerte für Bodenfruchtbarkeitskennziffern | |||
| pH | PDL | KDL | Mg | |||
| (mg 100 g–1) | ||||||
| Schwach schluffiger Sand | Su2 | 0–8 | 5,1–5,8 | 6–8 | 6–10 | 4–5 |
| Mittel lehmiger Sand | Sl3 | 8–12 | 5,4–6,1 | 6–8 | 8–12 | 5–7 |
| Stark lehmiger Sand | Sl4 | 12–17 | 6,1–6,8 | 6–8 | 10–14 | 5–7 |
| Stark sandiger Lehm | Ls4 | 17–25 | 6,3–7,1 | 6–8 | 11–15 | 5–7 |
| Schwach toniger Lehm | Lt2 | 25–35 | 6,4–7,2 | 6–8 | 12–16 | 9–12 |
| Mittel toniger Lehm | Lt3 | 35–45 | 6,4–7,4 | 6–8 | 16–20 | 9–12 |
| Lehmiger Ton | Tl | 45–65 | 6,4–7,4 | 6–8 | 16–20 | 9–12 |
Grundlegend bedeutsam für die Bodenfruchtbarkeit ist die bodenbiologische Aktivität. Darunter sind die Leistungen der Bodenorganismen (Edaphon) zu verstehen. Das Edaphon setzt sich aus im Boden lebenden Pflanzen (Bodenflora) und Tieren (Bodenfauna) zusammen. Die Bodenflora besteht vorwiegend aus Bakterien, Pilzen und Actinomyceten. Zu den Bakterien zählen unter anderem wichtige Spezialisten wie nitrifizierende Bakterien der Gattungen Nitrosomonas und Nitrobacter sowie solche, die Luftstickstoff zu binden vermögen (symbiontisch: Rhizobium; freilebend: Azotobacter, Amylobacter, Azospirillum, Pseudomonas, u. a.). Die bodenbewohnenden Pilze sind meist saprophytische Schleim- und Schimmelpilze, die sich von organischen Stoffen ernähren. Einige Pilze gehen eine Symbiose mit Wurzeln höherer Pflanzen ein (Mykorrhiza), wobei Pilzhyphen teilweise die Funktion von Wurzelhaaren übernehmen. Actinomyceten sind mycelbildende Bakterien, die heterotroph saprophytisch existieren.
Die Bodenfauna gliedert sich in Mikro-, Meso- und Makrofauna. Die Mikrofauna besteht aus Protozoen, die als einzellige Urtierchen räuberisch vor allem von Bakterien leben. In der Mesofauna finden sich Nematoden (Fadenwürmer; 0,4 bis 2 mm, 0,3 bis 4 × 106 je m2), die sich räuberisch von Bakterien und Protozoen ernähren und teilweise als Parasiten lebende Pflanzen schädigen. Acari (Milben; < 2 mm, 100 bis 400 000 je m2) leben überwiegend saprophytisch von abgestorbenen Pflanzenteilen und Tierlosung und zersetzen ihre Nahrung intensiv. Damit üben sie eine wichtige Funktion im Stoffkreislauf aus. Collembolen (Springschwänze; 1–2 mm, 50 bis 400 000 je m2) leben saprophytisch von Pflanzenresten und oft räuberisch von Pilzen und Bakterien. Zur Makrofauna zählen Lumbriciden (Regenwürmer; 20 bis 300 mm, 50 bis 300 je m2), die in ackerbaulich genutzten Böden mit 3 bis 10 Arten vorkommen. Sie nehmen Pflanzenreste zusammen mit mineralischen Bodenbestandteilen auf, wobei im Zuge der Verdauung Krümel mit hoher Stabilität entstehen. Sie sind die wichtigsten Bodenwühler und transportieren große Mengen organischer Substanzen bis in 1 m Bodentiefe und vermischen Ober- und Unterboden. Enchytraeiden (kleine Borstenwürmer; 5 bis 15 mm, 10 bis 2000 je m2) leben saprophytisch vor allem in den obersten Horizonten. Myriapoden (Tausendfüßer; 300 bis 3000 je m2) kommen saprophytisch lebend in ausreichend feuchten und kalkhaltigen Böden vor. Außerdem sind im und auf dem Boden Insekten und ihre Larven zu finden (300 bis 17 000 je m2).
Nach dem Absterben gehen die Bestandteile des Edaphons ebenso wie andere mortale pflanzliche oder tierische Biomasse in die organische Bodensubstanz ein. Darunter versteht man alle in und auf dem Mineralboden befindlichen abgestorbenen pflanzlichen und
