BO-R-1 Humusgehalte von Ackerböden - Fallstudie

Abgeerntetes, gelbes Getreidefeld vor blauem Himmel.zum Vergrößern anklicken
Die Einarbeitung von Ernterückständen wie Stroh fördert die Humusbildung.
Quelle: uschi dreiucker / pixelio.de

Monitoringbericht 2015 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel

Inhaltsverzeichnis

 

BO-R-1: Humusgehalte von Ackerböden - Fallstudie

Die Humusgehalte auf landwirtschaftlich genutzten Bodendauerbeobachtungsflächen in Bayern haben sich seit Mitte der 1980er Jahre im Durchschnitt nicht relevant verändert. In Abhängigkeit vom Standort und der Nutzung können die Entwicklungen allerdings sehr unterschiedlich sein.

Dargestellt werden die Humusgehalte von Ackerböden für die Jahre 1986, 1991, 1997 und 2006. Angegeben sind mit gelben Punkten der mittlere Gehalt von Gesamtstickstoff mit jeweils etwa 0,2% und der mittlere Gehalt von organischem Kohlenstoff. Der Gehalt von organischem Kohlenstoff wird für 1986 mit 1,8% angegeben. In den folgenden Jahren liegt der Gehalt jeweils etwas niedriger. 2006 sind etwa 1,75% angegeben.
BO-R-1 Grafik
Quelle: Umweltbundesamt
 

Humus stärkt Widerstandskraft der Böden

Böden sind in vielfältiger Weise von den Folgen des Klimawandels betroffen. Nur gesunde, belebte und widerstandsfähige Böden können den mit dem Klimawandel einhergehenden Gefahren von Austrocknung und Erosion durch Wind und Wasser standhalten und auch weiterhin ihre vielfältigen positiven Funktionen für den Wasser- und Stoffhaushalt einer Landschaft wahrnehmen.

Eine herausragende Rolle für die Widerstandsfähigkeit eines Bodens spielt der Humus, denn er beeinflusst in komplexer Weise nahezu alle Bodeneigenschaften und-funktionen. Unter Humus versteht man die Gesamtheit der organischen Substanz im Boden, die sich aus allen in und auf dem Boden befindlichen abgestorbenen pflanzlichen und tierischen Stoffen sowie deren organischen Umwandlungsprodukten zusammensetzt. Humus ist wichtiges Speichermedium für Nährstoffe und Wasser und sorgt für ein günstiges Bodengefüge, d. h. er beeinflusst in positiver Weise den Luft­ und Wasserhaushalt des Bodens, reduziert die sommerliche Austrocknung und fördert die Aktivität der Bodenorganismen und die Entwicklung einer stabilen Bodenstruktur, die wirksam vor Bodenverdichtungen und Bodenerosion schützt.

Standortangepasste Humusgehalte zu erhalten und gegebenenfalls auch Humus zu mehren, ist daher eine wichtige Anpassungsmaßnahme zur Gesunderhaltung der Böden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Klimawandel auch unmittelbar Einfluss auf den Humus in Böden hat. Höhere Temperaturen können Mineralisationsprozesse im Boden und folglich auch den Abbau der organischen Substanz beschleunigen. Gleichzeitig kann der Klimawandel aber auch humusmehrende Effekte haben, indem beispielsweise Pflanzen durch höhere Temperaturen mehr Biomasse bilden und dadurch auch mehr Material für die Umwandlung in organische Substanz zur Verfügung steht. Noch komplexer werden die Zusammenhänge bei zusätzlicher Betrachtung der Niederschlagsverhältnisse, denn sowohl für den Humusabbau als auch die Humusbildung ist in ausreichendem Umfang, aber eben auch nicht zu viel Wasser erforderlich. Aufgrund dieser vielfältigen Zusammenhänge zwischen Klimawandel und Humusbildung oder -abbau sind gegenwärtig keine gesicherten Aussagen über die Veränderungen der Gehalte und Vorräte an organischer Substanz möglich. Außerdem haben Änderungen der Bodennutzung wie z. B. Grünlandumbruch viel stärkere Effekte auf den Humusgehalt als die langfristigen Klimaänderungen.

Die Gehalte an organischer Substanz in Böden werden im Wesentlichen von den standorttypischen Gegebenheiten bestimmt und lassen sich daher nicht einfach durch Zugabe von organischen Materialien erhöhen. Wirksame Steuerungsinstrumente sind hingegen veränderte Nutzungsformen und -praktiken. Auf landwirtschaftlich genutzten Böden dienen beispielsweise Grünlandnutzung, Stallmistwirtschaft, Zwischenfruchtanbau oder das Belassen von Ernte- und Wurzelrückständen im Boden der Humuspflege. Viele Trends, die sich derzeit im Zusammenhang mit der Intensivierung der Landwirtschaft vollziehen, laufen der Stabilisierung oder gar Mehrung der Humusgehalte allerdings entgegen. Im Wald sind die Baumartenzusammensetzung und der Umfang des Holzernterückstände entscheidende Faktoren für die Humusbildung.

Regelmäßige Erhebungen zu den Humusgehalten in Böden führen die Länder im bundesweiten Netz der Bodendauerbeobachtungsflächen durch. Die bundesweiten Auswertungen zu den landwirtschaftlichen Beobachtungsflächen sind noch nicht abgeschlossen, sodass bisher nur aus einzelnen Bundesländern Informationen vorliegen. Ergebnisse aus Bayern zeigen, dass die mittleren Gehalte der wichtigsten Humusbestandteile organischer Kohlenstoff (Corg) und Gesamtstickstoff (Nt) in Bodentiefen von 0 bis 15 cm über die vergangenen Jahre nahezu gleich geblieben sind. Dies liegt daran, dass sich Veränderungen der Humusgehalte, vor allem Humusmehrungen, grundsätzlich nur sehr langsam vollziehen, und es gleichzeitig Messungenauigkeiten gibt. In Abhängigkeit von der Nutzung der beobachteten Flächen unterscheiden sich die Entwicklungen allerdings. So sind in Bayern auf den ackerbaulich genutzten Beobachtungsflächen mit hohem Mais­ und Hackfruchtanteil und niedrigem Getreide-, Raps- und Futterleguminosen-Anteil in der Fruchtfolge die Humusgehalte seit Ende der 1980er Jahre signifikant zurückgegangen.10

Schwierig ist auch eine eindeutige Bewertung der Ergebnisse. Denn welche Humusgehalte optimal bzw. anzustreben sind, bedarf einer standortdifferenzierten Festlegung.

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10 Capriel P. & Seiffert D. (Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft) 2009: 20 Jahre Boden­Dauerbeob- achtung in Bayern. Teil 3: Entwicklung der Humusgehalte zwischen 1986 und 2007. Schriftenreihe 10 der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft LfL, Freising, 47 S.

http://www.lfl.bayern.de/publikationen/schriftenreihe/040986/

 

Schnittstellen

FW-R-5: Humusvorrat in forstlichen Böden

BO­-R­-2: Dauergrünlandfläche

BO-R-3: Fläche organischer Böden

 

Ziele

Erhaltung des standorttypischen Humusgehalts des Bodens insbesondere durch eine ausreichende Zufuhr an organischer Substanz oder durch Reduzierung der Bearbeitungsintensität
(Bundes­Bodenschutzgesetz § 17 (2))

Bewirtschaftung der Ackerfläche dergestalt, dass die organische Substanz im Boden erhalten bleibt (Direktzahlungen­Verpflichtungenverordnung § 3 (1))

Schutz der ökologischen Leistungsfähigkeit der Böden durch […] den Erhalt der organischen Substanz, Intensivierung des Bodenschutzes im Hinblick auf die Gefahren […] des Rückgangs der Humusgehalte, Umsetzung standortangepasster Landnutzungsstrategien zur Verringerung negativer Effekte durch Veränderungen in der Boden- und Humusbildung und damit der C-Sequestrierung (DAS, Kap. 3.2.4)