Humusaufbau

Als erstes ganz kurz die Definition von Humus (Wikipedia):

Humus (lateinisch hūmus „Erde, Erdboden“) bezeichnet in der Bodenkunde die Gesamtheit der fein zersetzten organischen Substanz eines Bodens.
Der Humus ist Teil der gesamten organischen Bodensubstanz. Er unterliegt vor allem der Aktivität der Bodenorganismen (Edaphon), die durch ihren Stoffwechsel laufend zum Auf-, Um- oder Abbau des Humus beitragen. Im eigentlichen Sinne gilt in der Fachliteratur nur der zersetzte organische Anteil im Boden als Humus, während der unzersetzte Anteil als Detritus bezeichnet wird. Da die jeweiligen Umwandlungsstufen fließend sind, ist eine genaue Abgrenzung nicht möglich. Weder Humus noch Detritus sind tote Substanz, sondern stark mit Bodenbakterien durchsetzt.
Als nächstes sollte man, gerade im Hinblick auf Gartenbau, noch zwischen Nährhumus und Dauerhumus unterscheiden. Ich nenne Nährhumus gerne die Nahrung des Mikrobioms, Dauerhumus wäre das Wohnhaus in dieser Analogie.
Zum Nährhumus gehören jene organischen Substanzen im Boden, welche schnell abgebaut werden, sowie die abgestorbene Biomasse, die rund um die Uhr entsteht. Hier findet über das Mikrobiom der Transfer der Spurenelemente in das Wurzelwerk der Pflanze hinein statt. Die Zusammensetzung im Nährhumus sind ungefähr 50% oder mehr Kohlenhydrat-, 10-40% Lignin- und bis zu 10% Stickstoffverbindungen.
Der Zersetzungsprozess des Nährhumus führt wiederum zur Bildung der Huminstoffe, die chemisch gesehen stabiler sind als alles, was der Nährhumus zu bieten hat. Deshalb sind hier die Bedingungen für die Ansiedlung der Mikroorganismen - normalerweise - am idealsten. Hier im Dauerhumus ist jetzt das ideale C:N Verhältnis von 9-11:1 zu finden (manche sagen auch bis zu 15:1 aber ich glaube auch eher an 10:1).
Soviel zur Theorie. Praktisch funktioniert es am Besten, wenn man den Humusaufbau in unmanipulierter Natur anschaut und dann diesen bestmöglich – so weit wie es die anderen Umstände im Gartenbau eben zulassen - zu kopieren versucht: ~~~

~~~ Luftfeuchtigkeit bzw. Regen gelangt auf einen erodierten Boden und schafft damit die Voraussetzung für das erste Wachstum von Pilzen und Bakterien. Als nächstes werden durch Insekten und andere Tiere Pflanzensamen ins Spiel gebracht, bzw. die Pionierpflanzen, die ihre Samen mit Flügeln versehen, geraten von selbst ins Spiel. Die erste Generation Pflanzen wächst hoch. Am oberirdischen Kraut kondensiert immer mehr Feuchtigkeit, die am Stiel hinab in die Erde fließt. Die Beschattung des Krauts lässt außerdem weniger UV durch, was die Verdunstung des Bodens bremst und (wegen Weg des geringsten Widerstandes) damit das Aufsaugen von Feuchtigkeit in die Wurzeln begünstigt (der Saft in der Pflanze muss mangels Muskeln durch den Sog der Verdunstung hochgesaugt werden). Die anfangs harten Bedingungen für die Pflanzen verbessern sich. Das Wurzelwerk wiederum durchlockert den Boden und bringt damit einen höheren Sauerstoffgehalt. Die Bedingungen für das Mikrobiom verbessern sich. Die zweite Pflanzengeneration, namentlich größere Pionierpflanzen, wie in unseren Breiten z.B. Ahorn und Birke, können nun so langsam dem Boden wieder etwas abgewinnen. Diese wachsen hoch und bilden im Lauf der Jahre ein dichtes Dickicht aus Pionierbäumen, welches den Grad an Beschattung, Regenwasserkanalisierung, Bodenlockerung, Windschutz und Nährstoffeintrag exorbitant nach oben treibt, denn natürlich siedeln sich auch immer mehr Tiere an, die jetzt Mineralien, Spurenelemente und – das wichtigste - Samen von außerhalb einbringen. Der Dauerhumusgehalt im Boden steigt Jahr für Jahr an und ermöglicht das Überleben der dritten Generation; Bäume, zu denen jetzt eher weniger die Pioniere zählen, sondern potenziell alle Arten, die nahe genug dran sind um eingeschleppt zu werden. Die dritte Generation wiederum wächst bei so mickrigen Lichtverhältnissen, dass die Bäume je nach Art ohne weiteres 200 Jahre brauchen können, um gerade mal 2m Stammhöhe zu erreichen. Die dritte Generation erreicht jedoch Wuchshöhen weit über die der Pionierbäume hinaus, weshalb diese, nach erfüllter Pflicht, wieder zahlenmäßig stark abnehmen. Außerdem haben diese Bäume aufgrund des langsamen Wachstums ein so hartes Holz, dass sie das Potential haben viele Jahrtausende alt zu werden, denn ihr Holz ist für Pilze, selbst wenn sie mal in eine Sturmwunde eindringen, einfach viel zu hart und dies gilt natürlich erst recht für tierische „Schädlinge“. (Schädlinge sind in Wahrheit Profitschädlinge und haben in der Natur immer eine Funktion. Wir verstehen sie nur nicht immer.)

Was dann entsteht, ist der für Mitteleuropa charakteristisch gewesene Buchenmischwald, der zu etwa 90% aus der Familie der Buchengewächse besteht (Buchen, Eichen, Kastanien uvm. gehören zu dieser Familie). Diese setzen sich vor allem deshalb durch, weil so viele verschiedene Tiere im Winter ihre Samen in Depots vergraben und dann teilweise nicht mehr finden (In Hochgebirgslagen ist es etwas anders, da setzen sich die Koniferenarten (Nadelbäume) vermehrt durch, je näher man der Baumgrenze kommt)
In der Natur dauert der Aufbau dieses Waldes der 3. Generation ungefähr 1000 – 5000 Jahre je nach klimatischen Bedingungen, ist in der Forschung so der gegenwärtige Stand.
Wird der Kreislauf weiterhin nicht vom Menschen gestört, steigt der Humusgehalt mit der Zeit so weit an, dass die vermehrt absorbierte Feuchtigkeit langsam das Mikrobiom ins anaerobe Milieu verschiebt und es entsteht dann ein Moorwald, noch sehr viel später dann ein Sumpf, denn die Wasserspeicherkapazität von Dauerhumus ist enorm. 1% Humusanteil bedeutet schon 4 Liter pro m², die selbst bei einer 1-2 monatigen Dürreperiode ohne einen Tropfen Regen im Boden gehalten werden können (das Zusammenspiel von Luftfeuchtigkeit und Bodenleben allein reicht dazu dann schon aus). Bei 2% Humus sind es schon 8 Liter/m².

Als praktischen Leitfaden für den Humusaufbau im Garten möchte ich hier einen Vortrag von Dominik Schreiber empfehlen, weil ich das meiste sowieso selbst von ihm übernommen habe:

youtube.com/watch?v=OwjyJEKHSc4

Auch der Rest von seinem Kanal ist interessant, insbesondere für alle die Obstbäume haben

Für einen schnellen Humusaufbau verdient der große Tauwurm noch ein eigenes Kapitel. Dazu kommt aber bald noch mal ein separater Beitrag. In diesem Sinne, frohes Schaffen und ich hoffe ihr könnt dem was abgewinnen

Regenwürmer

Wenn es eine Art verdient hätte, die Bezeichnung "ökologisch bedeutungsvollstes Tier" zu tragen, dann wären das die Regenwürmer. Und zwar mit einigem Abstand noch vor den Ameisen und Bienen. Bis vor etwa 100-200 Jahren unsere Messinstrumente genauer wurden, haben weltweit fast alle Kulturen Bodenqualität einfach anhand der Regenwurmdichte gemessen und das spricht für sich. Im Folgenden will ich also versuchen, so kurz als möglich deren ökologische Bedeutung zusammenzufassen und zwar am Beispiel des großen Tauwurms, da er bei uns in Mitteleuropa am häufigsten, am größten und damit am bedeutendsten ist. Interessant: Bei Wikipedia hab ich gerade noch gelesen, dass schon bei der Bezeichnung "Regenwurm" neben der bekannten etymologischen Ableitung, dass er bei Regen hoch an die Oberfläche kommen muss, auch noch die Bezeichnung "reger Wurm" als Theorie im Raum steht, eben weil er innerhalb der Würmerarten so außergewöhnlich aktiv ist.

Anatomisch gesehen ist der Regenwurm ein äußerst muskulöser Darm, der von einem Hautmuskelschlauch umgeben ist. Mangels Zähnen ist er darauf angewiesen, möglichst gut durch fermentierte Pflanzenteile, insbesondere Laub, zum Fressen zu finden. Kleine mitgefressene Steinchen/Sandkörnchen helfen ihm zwar bei der Zerkleinerung der Nahrung, aber ein Blatt an sich gibt ohnehin nicht viel her an Nährstoffen, im Endeffekt lebt er hauptsächlich von den Bakterien, die sich auf dem nassen Laub anreichern. Und natürlich kann er sich in der Regel nicht frei aussuchen, was er gern essen würde sondern muss auch nehmen, was er kriegen kann. Deshalb gab ihm die Natur die Möglichkeit, in den Darmsegmenten Kalk abzuscheiden und saure Stoffe in Boden und Nahrung zu neutralisieren. Mangels Händen gräbt er, indem er den nassen Boden weg frisst und hat deshalb auch immer etwas Lehm im Darm. An jedem der bis zu 160 Segmente befindet sich ein Ausscheidungsorgan, das zum nächsten Segment führt. Hier wird die s.g. Coelomflüssigkeit abgesaugt, die zwischen Darmsegment und Hautsegment schwimmt, um ihm als Skelettersatz mehr Stabilität zu verleihen. Dabei werden die Nährstoffe von den Abfallstoffen getrennt und danach die Coelomflüssigkeit erneuert. Die Abfallstoffe wandern ins nächste Segment und werden erneut durchgemischt. So wird der geringe Rest-Kohlenhydrat-Anteil langsam herausgelöst und Protein aus den Bakterien nebenbei auch noch gewonnen.
Für die Pflanzenteile, die er frisst, bedeutet das also, sie werden bis zu 160 mal kleingemahlen, dabei mit dem mineralischen Abrieb der Sandkörnchen angereichert, mit dem perfekten Maß an Kalk pH-neutralisiert, weiterhin mit bis zu 10% Lehmanteilen vermischt und noch dazu während des ganzen Vorgangs relativ konstant feucht gehalten (Stichwort Fermentation).
Was an seinem Ende dann herauskommt, nennen die Biologen Ton-Humus-Komplexe und diese enthalten bereits nennenswerte Anteile von Huminstoffen (Dauerhumus). Die Zusammensetzung ist in der Regel 10 % Ton- und Mineralienanteil und 90% eine Mischung aus Nähr- und Dauerhumus. Und das geschieht in wenigen Stunden.
Zum Vergleich: Ein perfekt angesetzter Komposthaufen mit konstant optimalen Witterungsbedingungen braucht ca. 3 Monate bis er zu Nährhumus wird und weitere 3-9 Monate bis er zu Dauerhumus wird. Ich könnte daher noch seitenweise weiterschreiben über diese für mich geradezu heiligen Tiere, aber ich denke, das bisherige müsste reichen um seine ökologische Bedeutung im Hinblick auf Garten und Landschaft zu beleuchten.
In der Permakultur wird also in erster Linie daran gedacht, wie man die Lebensbedingungen für die kleinen Goldschläuche verbessern kann. Aber konkrete Maßnahmen führen hier wieder zu weit. Bei Interesse mach ich gern mal eine Kurzzusammenfassung der Permakulturtheorie.

Ich würde allen Garten-Interessierten einfach gerne etwas mitgeben, was die bisherige Quintessenz aus meinen Erfahrungen ist, da ich ja auch alle möglichen Gärtner und Landwirte kenne, die alle möglichen Ansätze verfolgen und mich seit langem austausche über die Erfahrungen, die sie machen. Dabei fiel mir auf, dass man sie alle in zwei Kategorien zusammenfassen kann:
Gruppe 1 klagt gerne und viel, wie anstrengend die ganze Sache mit dem Anbauen ist. Und Gruppe 2 macht Permakultur.
In diesem Sinne, frohes Schaffen.