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Modul: Boden - Informationen
Kapitel: Bodenentwicklung
Seitentitel: Humifizierung

Als Humifizierung wird die Synthese stabiler Humussubstanzen (s. Huminstoffe) im Boden bezeichnet. Dieser Prozess erfolgt unter Mitwirkung der Bodenorganismen im Laufe des Zersetzungsprozesses pflanzlicher Reste (Streu).

Der Aufbau von Huminstoffen kann erst dann erfolgen, wenn der mikrobielle Abbau soweit fortgeschritten ist, dass reaktionsfähige Spaltprodukte vorliegen (z.B. Monosaccharide, Peptide, Aminosäuren und phenolische Bausteine). Wichtige Ausgangssubstanzen für die Humifizierung sind Cellulose und Lignin, die zu den wesentlichen Bestandteilen pflanzlicher Zellwände gehören. Insbesondere Lignin besitzt eine hohe Abbauresistenz und kann nur von speziellen Mikroorganismen (Weißfäulepilze und Achnomyceten) abgebaut werden.

Bei der Humifizierung wird organisches Ausgangsmaterial zersetzt und in amorphe, hochpolymere dunkelgefärbte Huminstoffe umgewandelt, die vor allem im Oberboden angereichert werden und wesentliche Bodeneigenschaften wie Bodenfruchtbarkeit, Durchlüftung und Wasserhaushalt positiv verändern (s. Abb.).

Mineralisierung (rot) und Humifizierung (schwarz) der organischen Ausgangssubstanzen (verändert nach: SCHROEDER 1992, S. 44)

Weitere Informationen:

  • Huminstoffe
  • Humusformen und Humusarten


Literatur:

BAUER, J. et al. (2002): Physische Geographie kompakt. Heidelberg, Berlin: Spektrum.
BLUME, H.-P./ FELIX-HENNINGSEN, P./ FISCHER, R./ FREDE, H.-G./ HORN, R./ STAHR, K. (1996): Handbuch der Bodenkunde. Landsberg/Lech: ecomed.
HINTERMAIER-ERHARD, G./ ZECH, W. (1997): Wörterbuch der Bodenkunde. Stuttgart: Enke
KUNTZE, H./ ROESCHMANN, G./ SCHWERTFEGER, G. (1994): Bodenkunde. Stuttgart. Ulmer
LEXIKON DER GEOWISSENSCHAFTEN IN SECHS BÄNDEN (2000): Erster Band A bis Edi. Heidelberg, Berlin: Spektrum.
NEEF, E. (1977): Das Gesicht der Erde. Thun, Frankfurt/M: Harri Deutsch.
SCHEFFER, F./ SCHACHTSCHABEL, P. (2002): Lehrbuch der Bodenkunde. Stuttgart: Spektrum.
SCHROEDER, D. (1992): Bodenkunde in Stichworten. Stuttgart: Borntraeger.
SCHROEDER, D. (2000): Böden der Erde: Entstehung, Verbreitung, Produktivität, Schädigung und Schutz. – Geographie und Schule, 22, Heft 126: S. 9-18.

Huminstoffe

Bei den im Rahmen der Humifizierung gebildeten Huminstoffen handelt es sich um amorphe, organische Kolloide (< 2 µm) mit großer spezifischer Oberfläche und der Fähigkeit, Wassermoleküle und Ionen reversibel anzulagern. Huminstoffe sind auf Grund ihres guten Wasserhalte- und Adsorptionsvermögens insbesondere für die Wasserbindung, Gefügebindung und Nährsalzadsorption des Bodens von Bedeutung. Wegen ihrer dunklen Farbe beeinflussen sie auch den Wärmehaushalt des Bodens positiv.

  Fulvosäuren Huminsäuren Humine1
Polymerisationsgrad niedrig hoch, Sphärkolloide hoch
Molekulargewicht 2000 ... 9000 5000 ... 100000 nicht bekannt
C-Gehalt (%) 48 55 58
N-Gehalt (%) 0,5 ... 2,5 4 ... 5 5 ... 8
Säurecharakter stark mittel schwach
KAK [cmol (+)/kg] 300 ... 320 380 ... 480 370
Tonbindung gering mittel hoch
Stabilität gering mittel hoch
Mobilität stark mittel sehr gering
Typische Böden Podsol, Hochmoor Braun-, Schwarzerde in allen Böden
Humusform Rohhumus Mull in allen Humusformen
1 betrifft Humine aus Mineralböden; jene aus organischen Auflagen weisen Eigenschaften wenig humifizierter Pflanzenreste auf und sind nicht an Ton gebunden.
Huminstoffe und ihre Eigenschaften (verändert nach: HINTERMAIER-ERHARD/ ZECH 1997, S. 128)

Humusformen und Humusarten

Humussubstanzen kommen in verschiedenen Böden in unterschiedlicher Kombination, morphologischer Ausprägung und Tiefenverteilung in und auf den Böden vor und bilden in Abhängigkeit von Klima-, Relief- und Bodenfaktoren charakteristische Humusformen aus. Grundsätzlich lassen sich folgende Humus-Formen unterscheiden:

Mull
Humus-Form biotisch aktiver Böden mit guter Nährstoffversorgung, schwach saurer bis neutraler Bodenreaktion und günstigem Wasser- und Luftgehalt; die anfallenden leicht abbaubaren Vegetationsrückstände werden schnell zersetzt, humifiziert und von der Bodenfauna oder durch Bodenbearbeitung mit dem Mineralkörper durchmischt.

Rohhumus
Humus-Form saurer, nährstoffarmer und biotisch wenig aktiver Standorte unter Nadelwald- oder Zwergstrauchvegetation; die schwer umsetzbaren Vegetationsrückstände bilden einen „Auflagehumus“ über dem Mineralboden.

Moder
Humusform saurer oligotropher Böden; nimmt eine Zwischenstellung zwischen Mull und Rohhumus ein.

Unterteilt man die verschiedenen Humusstoffe nach den Funktionen, die sie im Boden ausüben, dann lassen sich folgende Humusarten unterscheiden:

Nährhumus
Mikrobiell leicht umsetzbare Stoffe, die den Kleinstlebewesen als Nahrungsquelle für ihren Bau- und Energiestoffwechsel dienen und größtenteils mineralisiert werden; dadurch werden sie Lieferanten von Kohlendioxid (CO2), Stickstoff (N), Schwefel (S), Phosphor (P) etc.

Dauerhumus
Mikrobiell schwer umsetzbare Substanzen, die innerhalb des Bodens durch Wasserbindung, Ionen-Adsorption und als Gefüge-Elemente wirksam werden (u.a. Huminstoffe, Lignin).

Humusformen
Abb. verändert nach: LERCH, G. (1991): Pflanzenökologie. Berlin: Akademie Verlag, S. 204
(Zeichnung: Karen Kiffe)