Was sind Ton-Humus-Komplexe?

Liest man sich ein wenig ins Thema Bodenverbesserung ein, stolpert man immer wieder über den Begriff Ton-Humus-Komplexe. Recherchiert man weiter, wird es meist schnell sehr chemisch und am Ende ist man so schlau, wie vorher. Deshalb wollen wir in diesem Artikel das Thema Ton-Humus-Komplex ganz von vorn aufrollen.

Die Grundlagen

Einfach gesagt besteht unser Boden aus mineralischen Bestandteilen, wie Ton, Sand und Schluff, und organischen Bestandteilen, wie toten Tieren und Pflanzenresten und lebenden Mikroorganismen, Würmern und Pilzen. Die organischen Bestandteile in Form von toter Biomasse zersetzt sich nach und nach zu Humus. Den Humus unterscheidet man wiederum in Nährhumus (gibt Nährstoffe pflanzenverfügbar frei) und Dauerhumus. Um zu verstehen, was Ton-Humus-Komplexe sind, interessiert uns nur der Dauerhumus. Denn im Dauerhumus werden schwer zersetzbare Huminstoffe gebildet, die für die Ton-Humus-Komplexe essenziell sind.

Woraus bestehen Ton-Humus-Komplexe?

Wie der Name schon vermuten lässt, setzen sich Ton-Humus-Komplexe primär aus zwei Komponenten zusammen: Ton und Huminstoff. Damit sich diese beiden Bestandteile zu einer Einheit verbinden, sind diverse Prozesse im Bodeninneren nötig.

Nun wird es leider doch ein bisschen chemisch. Die Oberflächen der Tonminerale als auch der Huminstoffe sind negativ geladen. Wie bei zwei Magneten stoßen sich die gleich gepolten Oberflächen ab, sodass ein "Brückenbauer" benötigt wird, der die Komponenten verbindet. Das sind im Boden vor allem Calcium- und Magnesium- oder andere Kationen, also positiv geladene Ionen. Um den wichtigen Brückenbau zwischen Tonmineral und Huminstoff zu fördern, können bestimmte Bodenhilfsstoffe nützlich sein, die große Mengen an Calcium- und Magnesium-Kationen enthalten. Ein Bespiel für einen solchen Bodenhilfsstoff ist Urgesteinsmehl aus Diabas, das die Bildung von Ton-Humus-Komplexen unterstützt.

Neben dem wichtigen Beitrag unserer "Brückenbauer"-Kationen, gibt es aber noch eine Komponente, die für die Bildung von Ton-Humus-Komplexen wichtig ist. Regenwürmer, Käfer, Larven und Mikroorganismen – allgemein als das Bodenleben bezeichnet – nehmen sowohl Ton, als auch Huminstoff auf und verdauen diese. Dabei entstehen schleimige Stoffwechselprodukte, die die Ton- und Huminstoff-Teilchen zusammenkleben. Das Ergebnis sind kleine Erdklümpchen, die maßgeblich dazu beitragen, dass der Boden eine lockere, gesunde Krümelstruktur erhält: Die extrem stabilen Ton-Humus-Komplexe sind geboren. Die Entstehung der Ton-Humus-Koplexe erklärt außerdem, warum ein intaktes Bodenleben für die Bodenfruchtbarkeit so wichtig ist.

Regenwurm als Teil des Bodenlebens

Foto von Chesna / pixabay.com

Was bewirken die Ton-Humus-Komplexe im Boden?

Speicherung von Sauerstoff und Wasser

Eines der Ziele erfolgreicher Bodenverbesserung ist es, dem Boden eine lockere Krümelstruktur zu verleihen. Grundsubstanz dieser Bodenkrümel sind die Ton-Humus-Komplexe. In dem Verbund von Ton und Huminstoffen können Sauerstoff- und Wassermoleküle deutlich besser gespeichert werden als in allein vorliegenden Bodenbestandteilen. Enthält der Boden viele Ton-Humus-Komplexe, ist er also besser durchlüftet und kann Wasser besser speichern.

Nährstoffspeicherung in pflanzenverfügbarer Form

Um die zweite wichtige Aufgabe der Ton-Humus-Komplexe zu verstehen, müssen wir nun wieder ein wenig in die Chemie einsteigen. Denn Ton-Humus-Komplexe sind exzellente Ionenaustauscher.

Während Wasser und Sauerstoff in unserem Boden in der Regel als nicht geladene Moleküle vorliegen, findet man Nährstoffe in Form von Ionen, also geladenen Atomen oder Molekülen, vor. Die Oberflächen der Ton-Humus-Komplexe sind immer negativ geladen, während die meisten Nährstoffe oder Nährsalze positiv geladen sind. Diese positiv geladenen Ionen nennt man Kationen. Sowohl Ton-Humus-Komplexe als auch die Wurzeln von Pflanzen sind in der Lage, Kationen an sich anzulagern.

Nun besteht unter den Ionen immer ein Bedürfnis ein Ladungsgleichgewicht herzustellen und etwaige Konzentrationsgefälle auszugleichen. Sind im Boden, vereinfacht gesagt, zum Beispiel vier Kalium-Kationen enthalten, teilen sich Pflanze und Ton-Humus-Komplex diese gerecht auf, indem jeder je zwei Kalium-Kationen aufnimmt.

Infografik - Ionenaustausch Schritt 1

Infografik - Ionenaustausch Schritt 2

Da die Pflanze das Kalium als Nährstoff für ihr Wachstum benötigt, verbraucht sie die Kalium-Kationen. Nun besitzt die Pflanze null, der Ton-Humus-Komplex aber immer noch die zwei gespeicherten Kalium-Kationen. Um erneut ein Gleichgewicht in der Ionen-Verteilung herzustellen, gibt der Ton-Humus-Komplex ein weiteres Kalium-Kation an die Pflanze ab.

Infografik - Ionenaustausch Schritt 3

Infografik - Ionenaustausch Schritt 4

Solange genügend Nährstoffe in Form von Kationen im Boden verfügbar sind, werden die Ton-Humus-Komplexe also immer wieder die für die Pflanzen lebenswichtigen Nährstoffe an sie abgeben. Sie "füttern" die Pflanzen quasi. Man sagt deshalb, dass die Ton-Humus-Komplexe die Nährstoffe in pflanzenverfügbarer Form speichern.

Ohne die Ton-Humus-Komplexe würden im Boden gelöste Nährstoffe übrigens einfach in tiefere Bodenschichten ausgewaschen werden und den Pflanzen nicht mehr zur Verfügung stehen. Deshalb gilt: Je mehr Ton-Humus-Komplexe im Boden vorhanden sind, desto mehr Platz hat er für die Nährstoffspeicherung.

Fazit

Ein hoher Anteil an Ton-Humus-Komplexen ist zum einen erstrebenswert, weil der Boden dadurch eine lockere, krümelige Struktur erhält und damit Erosion und Verschlämmung vorgebeugt wird.

Ton-Humus-Komplexe verbessern, aufgrund ihrer guten Speicherfähigkeit, die Durchlüftung und die Wasser- und Nährstoffspeicherung im Boden. Gleichzeitig speichern sie die Nährstoffe in einer Form, in der sie die Pflanzen bei Bedarf leicht aufnehmen können.

Besitzt der Boden eine große Anzahl an Ton-Humus-Komplexen ist er also insgesamt fruchtbarer und gesünder.

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