Huminsäuren
Rund um das Thema Boden gibt es im Volksmund viele Sprichworte: Mutter Erde, Mutterboden, am Boden zerstört, dem Erdboden gleich gemacht, den Boden unter den Füßen verlieren und vieles mehr. Eines zeigen sie alle: wie unendlich wichtig das ist, auf dem wir jeden Tag mit unseren Füßen stehen.
Dabei treten wir auch auf etwas, das ein wichtiger Bestandteil aller Böden ist: Humus. Er besteht aus den abgestorbenen organischen Substanzen im Boden. Durch zum Teil sehr komplizierte und komplexe physikalische und chemische Prozesse wird er beständig ab- und umgebaut. Einer der wichtigsten Umwandlungsprozesse dabei ist die Humifizierung.
Die Humifizierung und Ausbildung von Huminstoffen.
Der Anteil von Huminstoffen im Boden ist von besonderer Bedeutung für die Fruchtbarkeit des Bodens. Ihre Entwicklung im Boden wird als Humifizierung bezeichnet. Dabei werden nach der mechanischen Zersetzung von organischem Material wie Blättern, Ästen etc. beispielsweise durch Regenwürmer auf und im Boden neue organische Stoffe gebildet.
Aus den im Zersetzungsprozess freigesetzten Kohlenhydraten, Fetten, Eiweißen, Gerbstoffen und anderen Bestandteilen entstehen braun bis schwarz gefärbte, hoch molekulare organische Stoffe. Bei diesem Zersetzungsprozess sind auch Klein- und Kleinstlebewesen beteiligt, abhängig von den Bedingungen des jeweiligen Standortes und dem vorherrschenden Klima, der Mineralstoffzusammensetzung, dem ph-Wert und vielem mehr. So entstehen im Boden unterschiedliche Huminstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften. Neben Fulvosäuren und Huminen sind das insbesondere die Huminsäuren.
Huminsäuren
Huminsäuren entstehen bei der Humifizierung leicht zersetzbarer Materialien wie beispielsweise Streu. Sie zeigen eine erstaunliche Reaktionsbreite und Vielfalt in Bezug auf ihre physikalischen Eigenschaften. So binden sie unter anderem Schwermetalle, Pestizide und Herbizide und machen mikrobielle Enzyme inaktiv. Sie entwickeln sich insbesondere bei der so genannten Verbraunung, also bei der Entstehung der in Deutschland weit verbreiteten Braunerde und bei der Bildung von Schwarzerde.
Leonardit als Quelle für Huminsäuren
Eine der besten natürlichen Quellen für Huminsäuren sind Sedimentschichten nahe der Oberfläche aus Weichbraunkohle. Sie werden auch als Leonardit bezeichnet. In diesem Leonardit finden sich Huminsäuren in sehr hoher Konzentration.
Leonardit als organische Substanz hat den Entwicklungsgrad der Braunkohle noch nicht erreicht. Anders als normale Weichbraunkohle hat Leonardit einen höheren Oxidationsgrad und enthält einen höheren Anteil an Huminsäuren und Carboxylgruppen. Zum Vergleich: Fruchtbare Erde enthält durchschnittlich 3 Prozent und Torf etwa drei bis zehn Prozent Huminsäure. Leonardit dagegen enthält Huminsäure in einer Konzentration von bis zu 85 Prozent.
Die unterschiedlich hohen Konzentrationen erklären sich unter anderem aus den unterschiedlichen Entstehungsprozessen: Leonardit entsteht während eines circa 70 Millionen Jahre währenden Humifizierungsprozesses, während der Prozess der Huminsäurebildung im Torf innerhalb weniger tausend Jahre abgeschlossen ist. Der Anreicherungsprozess bei Leonardit dauert also deutlich länger.
Was können Huminsäuren im Boden bewirken?
Huminsäuren regen das Pflanzenwachstum an und fördern eine gesunde Entwicklung der Pflanzen. Das führt zu besseren Ernten. Zusätzlich steigern sie das Wasserhaltevermögen des Bodens und verbessern die Bodenstruktur. Die Effekte auf die unterschiedlichen Bodenarten können sein:
- Huminsäure lockert verdichteten tonigen Boden auf und verbessert dessen Struktur – so können Wasser, Nährstoffe und Wurzeln leichter in den Boden eindringen.
- In sandigen humusarmen Böden bildet Huminsäure eine Schutzhülle um die Sandpartikel, vergrößert damit die Kationenaustauschkapazität und erhöht den Wasser- und Nährstoffgehalt des Bodens. Nährstoffe werden nicht ins Grundwasser ausgeschwemmt, sondern im Boden gehalten, so dass sie den Pflanzen zur Verfügung stehen.
- Huminsäure kann dank hoher Pufferfähigkeiten saure Böden neutralisieren. Säurebedingter Stress für die Pflanzen wird so vermieden.
- Alkalische Böden zeichnet ein hoher ph-Wert aus. Dieser verhindert, dass wichtige Nährstoffe und Spurenelemente von Pflanzen aufgenommen werden können. Huminsäure kann den hohen ph-Wert abfedern und wandelt durch Komplexbildung Nährstoffe und Spurenelemente in einer Art und Weise um, die sie für Pflanzen konsumierbar macht.
- Huminsäure erhöht das Wasserhaltevermögen des Bodens was den Pflanzen bei trockenen Böden zugutekommt. Dank der hohen Kationenaustauschkapazität von Huminsäuren werden Salze aufgespalten und die Kationen gebunden.
Auswirkungen von Huminsäuren auf Pflanzen
Huminsäuren können auf Pflanzen eine große Bandbreite von Auswirkungen haben. So stimuliert verdünnte Huminsäure die Zellmembran sowie den Stoffwechsel von Saatgut. Das erhöht wiederum die Keimraten.
Die Aufnahmekapazität der Wurzeln von Pflanzen wird durch die hohe Kationenaustauschkapazität von Huminsäuren gesteigert – das wiederum kann zu einer Erhöhung der Ernteerträge führen.
Das Pflanzenwachstum beschleunigt sich dank höherem Zucker- und Vitamingehalt.
Huminsäuren steigern zudem die Gesundheit von Pflanzen dank Aktivierung der Zellmembran gegen das Eindringen von Schädlingen in die Pflanzenzellen.