Die Bodenfruchtbarkeit ist ein zentraler Begriff in der Bodenkunde und beschreibt die Gesamtheit aller mineralogischen, physikalischen, chemischen und biologischen Bodeneigenschaften und Prozesse, die das Pflanzenwachstum und die Biomasseproduktion beeinflussen. Sie ist ein Maß für die Effektivität der übrigen Wachstumsfaktoren am Standort einer Pflanze, wie Relief, Klima, Wasser und acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen. Kenntnisse über konstante, labile und variable, leistungsbegrenzende Bodeneigenschaften ermöglichen Aussagen über die Ertragssicherheit und witterungsbedingte Ertragsschwankungen.
Die Bodenfruchtbarkeit ist ein komplexer Begriff, der im Kontext von partiell komplexbezogenen Prozessstrukturen der Biomassebildung betrachtet wird. Nach dem synökologischen Forschungsansatz werden Stellung und Bedeutung des Bodens als Teil einer Biogeozönose bzw. auf Ebene des Ökosystems untersucht, wobei Flora und Fauna als „Partner“ des Erdbodens in die Analyse einbezogen werden.
Menschliche Einflüsse auf die Bodenfruchtbarkeit
Zu den vom Menschen verursachten Faktoren, die sich negativ auf die Fruchtbarkeit von Böden auswirken, zählen zahlreiche Formen der Bodennutzung. Besonders gravierende Auswirkungen haben dabei der Städte- und Wohnungsbau sowie das Errichten von Verkehrsinfrastruktur, die im Allgemeinen als Siedlungs- und Verkehrsflächen bezeichnet werden und in den meisten Fällen mit Flächenversiegelung einhergehen. Diese Versiegelung schränkt die natürlichen Funktionen des Bodens erheblich ein.
Weltweit sind schätzungsweise rund ein Drittel der Böden bereits mittelmäßig bis hoch degradiert. Gründe hierfür sind Bodenerosion durch Wind und Wasser, Bodenverdichtung, Bodenversauerung sowie die Belastung von Böden mit chemischen Schadstoffen. Fruchtbarer Erdboden schwindet weltweit, vor allem dort, wo Wälder vernichtet werden (ca. 30 % der Bodenzerstörung), Grasland überweidet wird (35 %) und Ackerbau nicht nachhaltig betrieben wird (27 %). Allein in Deutschland gehen der Landwirtschaft im Durchschnitt pro Jahr und Hektar zehn Tonnen fruchtbarer Boden durch Erosion und Humusabbau verloren, während der natürliche Bodenzuwachs nur etwa eine halbe Tonne pro Hektar beträgt. Der Boden wird somit rund 20 Mal schneller zerstört, als er nachwächst.
Die Bedeutung des Bodens für Ökosysteme und den Menschen
Der Boden ist die belebte Schicht der festen Erde und Heimat der meisten Lebensvielfalt in allen Land-Ökosystemen. Vom Fels unterscheidet er sich grundlegend. Fruchtbarer Boden entsteht durch Lebewesen, die das Gestein angreifen und Minerale freisetzen. Bodenleben profitiert von chemischen Verwitterungsprozessen des Gesteinsuntergrunds und beschleunigt diese aktiv. Zugleich bringen Bodenbewohner Kohlenstoff und Stickstoff aus der Luft in den Boden ein. Aus Ausscheidungen und Körpern dieser Lebewesen entsteht organische Substanz - der Humus, die wichtigste Nahrungsquelle für Pflanzen.
Da die allermeisten Gewächse Halt und Nahrung im Boden finden, brauchen letztlich alle Lebewesen - Tiere und Menschen eingeschlossen - den Boden zum Leben. Ein gesunder Boden produziert zudem sauberes Trinkwasser, indem er sickendes Wasser filtert.
Was haben deutsche Buchenwälder mit der Serengeti-Savanne in Tansania und den Gebirgssteppen des Schneeleoparden im Himalaja gemeinsam? Würde ihr intakter Boden geschädigt, brächen diese Ökosysteme zusammen und würden wahrscheinlich zu Heideland, Halbwüsten oder Geröllhalden. Bereits 1961 zählte der WWF den Schutz des Bodens zu seinen Verbandszielen.
BODEN erLEBEN
Maßnahmen zur Erhaltung und Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit
Zur Bodenverbesserung gibt es kommerzielle Substanzen wie Dünger sowie eine Vielfalt von Gegenmaßnahmen, die der Versalzung des Bodens und dem Verlust an Bodenfruchtbarkeit entgegenwirken. Ein Beispiel ist die Ausbringung von Kalk in der kanadischen Stadt Greater Sudbury, um Böden, die durch sauren Regen geschädigt wurden, wieder fruchtbar zu machen.
Nachhaltige Landwirtschaftspraktiken
In der Landwirtschaft sind mehrere Methoden zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit bekannt. Dazu zählen:
- Fruchtwechselwirtschaft (Fruchtfolge): Der Wechsel von Kulturen auf einem Feld über mehrere Vegetationsperioden hinweg hilft, den Boden mit Nährstoffen anzureichern und Krankheiten sowie Schädlinge zu reduzieren. Angepasste Hülsenfrüchte bzw. Zwischenfrüchte (Gründüngung) reichern natürliche Weise Stickstoff im Boden an und sollten verstärkt in die Fruchtfolgen integriert werden.
- Humusaufbau: Durch das Belassen von Ernterückständen auf dem Feld, das Ausbringen von Kompost und Dung sowie die Förderung von Regenwürmern wird Humus angereichert. Humus versorgt Pflanzen mit Nährstoffen und ist ein wichtiger CO2-Speicher, der zum Klimaschutz beiträgt.
- Reduzierung der Bodenbearbeitung: Mechanische Bodenbearbeitung wie Pflügen sollte auf das minimal Notwendigste reduziert werden, da sie den Humusabbau beschleunigen und die Bodenstruktur schädigen kann.
- Einsatz organischer Dünger: Die Nutzung von vor Ort vorhandenem organischem Dünger (Dung, Kompost) oder das Recycling von städtischem Kompost muss gefördert werden.
- Biodynamische Präparate: Spezielle Präparate können Stoffwechselprozesse im Boden anregen und die Bodenfruchtbarkeit fördern.
Der WWF setzt sich für eine Landwirtschaft ein, welche die Bodenfruchtbarkeit erhält, die biologische Vielfalt in den Böden als Lebensgrundlage sieht und das Gleichgewicht in natürlichen Ökosystemen bewahrt. Agrarökologische Methoden, die die Bodenfruchtbarkeit nachhaltig fördern, gelten als wirksames Konzept, um Hunger, Klimakrise und Artensterben zu stoppen.
Bodenschutz in Deutschland
In Deutschland sind landwirtschaftlich genutzte Böden heute fruchtbarer als noch vor einigen Jahrzehnten. Eine auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Landwirtschaft sorgt für hohe Ertragskraft und Produktivität. Bodenschutz und Bodenqualität sind für Landwirte existenzielle Anliegen. Nachhaltige Bewirtschaftungsmethoden und Bearbeitungstechniken werden eingesetzt, um den Humusgehalt abzusichern und Bodenverdichtungen sowie Erosion zu vermeiden.
Die größte Herausforderung für den Bodenschutz in Deutschland liegt in der Reduktion des „Flächenfraßes“, also des Flächenverbrauchs durch Versiegelung, Überbauung und infrastrukturelle Maßnahmen. Täglich werden bundesweit 58 Hektar wertvollen Bodens der landwirtschaftlichen Nutzung entzogen. Um die Versorgung mit Lebens- und Futtermitteln sicherzustellen und die Abhängigkeit von Importen zu reduzieren, ist der Schutz landwirtschaftlicher Flächen vor der Inanspruchnahme für andere Zwecke dringend erforderlich.
Gesetzliche Regelungen im Dünge-, Wasser-, Abfall- und Baurecht sowie bei der Luftreinhaltung tragen zum Bodenschutz bei. Eine europäische Bodenrahmenrichtlinie wird kritisch gesehen, da bürokratische Schutzpläne und Auflagen der Vielfalt der Bodentypen und Herausforderungen nicht gerecht werden können. Bodenschutz wird als zielführender über bestehende nationale Gesetze und die Eigenverantwortung der Bauern angesehen.
Der Boden als Klimaschützer
Humus spielt eine beachtliche Rolle als Bestandteil des Bodens und ist nicht nur für die Pflanzenernährung wichtig, sondern auch ein wichtiger CO2-Speicher. Im Humus wird organisches Material durch Mikroorganismen und Bodentierchen zerkleinert, abgebaut und in Form von organischen Kohlenstoffverbindungen gespeichert. Landwirte, die Humus aufbauen, betreiben somit aktiven Klimaschutz.
Biodynamisch bewirtschaftete Äcker setzen deutlich weniger klimaschädliches Lachgas frei als konventionell bewirtschaftete. Der Verzicht auf energieintensiv hergestellte Stickstoffdünger ist ebenfalls ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz.
Das Porensystem des Bodens: Wasser- und Luftspeicher
Böden bestehen neben der festen Bodensubstanz zu einem größeren Teil aus Hohlräumen, dem sogenannten Porensystem, das Wasser und Luft enthält. Dieses System unterteilt sich in Grob-, Mittel- und Feinporen. Wasser wird im Boden gegen die Schwerkraft im Porensystem gehalten. Das gesamte Porenvolumen ist der potenzielle Wasserspeicher.
Die Feldkapazität (FK) gibt an, wie viel Wasser ein Boden speichern kann. Die nutzbare Feldkapazität (nFK) ist der Anteil des Wassers, das Pflanzen tatsächlich entnehmen können, da Wasser in Feinporen zu fest eingeschlossen und in Grobporen nur kurzzeitig gespeichert ist.
Das Wasserspeicherpotenzial ist ein wesentlicher Aspekt der Bodenfruchtbarkeit. Eine Steigerung des Humusgehaltes um 1 % erhöht die nFK ebenfalls um 1 Vol. %. Mehr Humus führt zu einer besseren, stabileren Bodengare und damit zu mehr Hohlräumen zur Wasserspeicherung.
Bewirtschaftungsmaßnahmen können sich auch negativ auswirken: Verdichtungen schmälern das Porensystem, wodurch weniger pflanzenverfügbares Wasser gespeichert werden kann und der Lufthaushalt gestört wird, was die Versorgung des Bodenlebens mit Sauerstoff beeinträchtigt.
Bodenatlas: Die Bedeutung gesunder Böden
Böden sind eine lebenswichtige Ressource und unverzichtbar für Ökosysteme, Klima und Menschen. Sie speichern Kohlenstoff und Wasser, versorgen Pflanzen mit Nährstoffen und Menschen mit Nahrung. Die industrielle Landwirtschaft und die Folgen der Klimakrise setzen die Böden zunehmend unter Druck. Laut einer Studie sind weltweit mehr als ein Drittel der landwirtschaftlich genutzten Flächen degradiert, in der Europäischen Union sogar mehr als 60 %.
Der Bodenatlas beleuchtet die Bedeutung gesunder Böden für Mensch und Natur, die weltweite Konkurrenz um diese Ressource und ihre Wichtigkeit für den Klimaschutz und die Anpassung an die Klimakrise. Die Wüstenbildung nimmt auch in Europa zu, betroffen sind nicht nur Südeuropa, sondern auch Länder mit gemäßigtem und feuchtem Klima.
Der Boden gerät vor allem durch zu intensive Landwirtschaft mit übermäßigem Einsatz von Mineraldünger und chemischen Pflanzenschutzmitteln sowie durch Versiegelung unter Druck. Täglich gehen bundesweit 55 Hektar Boden für Siedlungs- und Verkehrsflächen verloren. Besonders problematisch ist die Entwässerung von Mooren, die erhebliche Mengen an Treibhausgasen freisetzt.
Der Bodenatlas liefert Daten und Fakten zum Zustand der Böden und erste Antworten darauf, wie langfristiger Bodenschutz in der Landwirtschaft gelingen kann und welche politischen Rahmenbedingungen dafür geschaffen werden müssen. Agrarökologische Methoden, die die Bodenfruchtbarkeit nachhaltig fördern, gelten als wichtiger Ansatz.
Gartentipps für gesunde Böden
Auch im Kleingarten kann viel für die Bodenfruchtbarkeit getan werden:
- Stauden statt Kies: Kies- und Schotterflächen im Vorgarten können durch pflegeleichte und attraktive Stauden ersetzt werden. Regenwürmer fühlen sich in staudenreichen Beeten wohl und produzieren Humus.
- Rosen und Regenwürmer: Ein intaktes Bodenleben ist für anspruchsvolle Rosen wichtig. Eine Mulchdecke liefert Futter für Bodenorganismen und hält den Boden unkrautfrei.
- Essbare Wildkräuter: Anstatt unerwünschte Pflanzen zu jäten, können sie als kulinarische Bereicherung genutzt werden. Regelmäßiges Ernten hält die Pflanzen klein und bedeckt den Boden mit Grünmasse.
- Kompost-Beet mit Blumen: Kompost ist ideal zur Erhaltung der Humusschicht. Ein bepflanztes Kompostbeet kann zum Blickfang werden und das im Holz gebundene Kohlendioxid wird in den Boden zurückgeführt.
- Spatenprobe: Die genaue Kenntnis des Gartenbodens ist entscheidend. Mit einer Spatenprobe lässt sich das Bodenprofil und die Struktur des Bodens beurteilen. Regenwürmer gelten als Gradmesser für die Lebendigkeit und Fruchtbarkeit des Bodens.
- Gründüngung statt Fräsen: Statt den Boden zu fräsen, kann Gründüngung wie Ölrettich oder Phazelia ausgesät werden. Diese Pflanzen lockern den Boden und schaffen eine dauerhaft stabile Bodenstruktur.
Eine Handvoll Ackerboden enthält mehr Organismen als Menschen auf diesem Planeten leben. Fehler bei der Bewirtschaftung und Pflege machen sich oft zu spät bemerkbar, um die Folgen abwenden zu können. Aufbau, Erhalt und Pflege der Fruchtbarkeit der weltweit höchst unterschiedlichen Bodentypen unter diversen klimatischen Bedingungen gehören zu den komplexesten Aufgaben der Landwirtschaft.
Kosten der Bodendegradation und globale Herausforderungen
Die Kosten der Bodendegradation belaufen sich weltweit auf 6,3 bis 10,6 Billionen US-Dollar jährlich, etwa 10 bis 17 % der Weltwirtschaftsleistung. Die Bodenzerstörung verursacht Verluste an Ökosystemleistungen durch Landressourcen.
Obwohl China weniger als 10 % des weltweiten Ackerlandes besitzt, verbraucht es etwa ein Drittel des Kunstdüngers weltweit. Chinas Getreideproduktion hat sich zwischen 1980 und 2008 um das 1,5-fache vergrößert. In Deutschland hat sich die Siedlungs- und Verkehrsfläche in den letzten 60 Jahren mehr als verdoppelt. Täglich werden wertvolle Böden der landwirtschaftlichen Nutzung entzogen.
Für mehr Lebensmittelsicherheit und zur Reduzierung der Abhängigkeit von Importen ist der Schutz und die produktive Nutzung eigener landwirtschaftlicher Flächen essenziell. Ein gesetzliches Erhaltungsgebot für landwirtschaftliche Flächen ist daher dringend erforderlich.
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