Wie Humus unser Bodenklima beeinflusst

Créé par Lukas Maschek | |   Sektion für Landwirtschaft

Humus ist gut für die Bodengesundheit. Doch wieso eigentlich? Was genau ist Humus, wie entsteht er, und welche Funktionen übernimmt Humus im Boden? In einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2025 untersuchen Piccolo und Drosos die Bedeutung von Humus für die Bodengesundheit, den Wasserhaushalt, die Kohlenstoffspeicherung und die ökologische Nachhaltigkeit. Die Forschenden konnten zeigen, dass Humus – insbesondere in seiner supramolekularen Form – essenziell ist für die physikalische Stabilität, chemische Fruchtbarkeit und biologische Aktivität im Boden.

Abbildung 1: «Wie Humus den Boden reguliert.» Grafische Zusammenfassung wichtiger Funktionen von Humus im Boden.

Humus, Erde, Dreck. Alles dasselbe?
Humus ist humifizierte organische Substanz. Dabei handelt es sich um eine dunkle, chemisch stabilisierte organische Substanz im Boden, die zu etwa 85% aus zersetzten pflanzlichen und tierischen Materialien entsteht. Der Prozess der Humifizierung organischen Materials ist jedoch komplex und bisher nicht klar definiert, weswegen Humus keine eindeutige chemische Formel aufweist.Die Gesamtheit fein zersetzter organischer Verbindungen im Boden bezeichnet man als «Humeom», analog zum Genom, welche die Gesamtheit aller Gene eines Lebewesens bezeichnet.

Vom Molekül zum Netzwerk
Die Autoren beschreiben Humus als supramolekulares Netzwerk. Dieses setzt sich zusammen aus einer Reihe kleinerer Moleküle, die über schwache chemische Wechselwirkungen miteinander verbunden sind. Bei Humus handelt es sich also um eine lose Verklumpung unterschiedlicher Stoffwechselprodukte der Humifizierung. Diese supramolekulare Struktur reagiert dynamisch und empfindlich auf sich verändernde Umweltbedingungen. Bei neutralem pH-Wert werden grössere Aggregate gebildet, bei niedrigem pH-Wert kleine, stabilere Aggregate. Diese neue, dynamische Sichtweise kontrastiert die frühere Auffassung, Humus könne als grosses, eher statisches Makropolymer interpretiert werden.

Abbildung 2: pH-abhängiger Strukturwandel von Humus im Boden. Bei einem pH-Wert über 4 organisieren sich humische Moleküle vermehrt zu lockeren,  supramolekularen Aggregaten. Sinkt der pH-Wert, entstehen kleinere, stabilere Aggregate.

So wirkt Humus im Boden
Die organischen Humusfragmente können sich an mineralische (sprich: nicht-organische) Bodenbestandteile anlagern und organisch-mineralische Komplexe bilden. So entstehen grössere Bodenpartikel, der Boden wird weniger anfällig auf Erosion. Gleichzeitig ist dieses lockere Gefüge ein guter Wasserspeicher, ähnlich einem Schwamm, und erhöht die Wasseraufnahmekapazität des Bodens. Im Boden bestimmt Humus massgeblich die physikalische, chemische und biologische Bodenfruchtbarkeit. Humus fördert das Pflanzenwachstum unter anderem durch eine Erhöhung der Nährstoffmobilität und durch eine Verbesserung der Wurzelarchitektur aufgrund von  hormonähnlichen Effekten. Humuskomponenten beeinflussen auch die Zusammensetzung von Mikrobengemeinschaften im Wurzelraum positiv.

Humus in der landwirtschaftlichen Praxis
In der Praxis werden diese Erkenntnisse in allen Arten der Landwirtschaft genutzt. In der Biodynamik und im Biolandbau ist der Humusaufbau im Boden jedoch ein zentrales Anliegen, und auch einer der Gründe, wieso diese Landwirtschaftstypen als «regenerativ» bezeichnet werden können: Sie nutzen den Boden nicht nur, sondern werten ihn langfristig auf. So werden beispielsweise humusreiche Komposte und Humuspräparate als Bodenverbesserer und Pflanzenbiostimulanzien eingesetzt, um synthetische Düngemittel und Pestizide zu ersetzen. Biodynamische Präparate sind dabei wichtige anaerob humifizierte Substanzen, um die mikrobielle Aktivität im Boden zu fördern und Erträge zu stabilisieren.

Biodynamik: Mit gutem Beispiel voran
Besonders spannend aus Sicht der Biodynamik ist die Bestätigung der Wirksamkeit humifizierter organischer Substanz wie dem Präparat 500, das durch anaerobe Reifung entsteht und eine hohe mikrobielle Aktivität aufweist. Die Studie zeigt, dass solche humusreichen Präparate Bodenstruktur, Wurzelwachstum und Pflanzenvitalität fördern – ganz im Sinne biodynamischer Prinzipien. Zudem wird betont, dass bereits kleine Mengen gut strukturierter humoser Materialien eine große Wirkung entfalten können, was die Effizienz biodynamischer Anwendungen unterstreicht.

Kommentar
Piccolo und Drosos betonen, dass die Humeomik und das neue supramolekulare Humusmodell den Weg ebnen zu einer nachhaltigen Bodenbewirtschaftung, die Ertragssicherung mit Umweltschutz vereint. Sie stützen sich dabei oft auf ihre eigenen Arbeiten und riskieren, einen «Confirmation Bias» zu generieren. Zudem versäumen es die Autoren, die Variabilität zwischen Bodentypen differenziert zu betrachten. Dennoch liefert die Studie wichtige Impulse für eine nachhaltige Bodenbewirtschaftung.

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