Bodenversauerung: natürlich oder menschengemacht

Allein die Atmungsvorgänge durch die Pflanzen sowie der Bodenlebewesen führen durch die CO2-Ausatmung in Verbindung mit Wasser zur Kohlensäurebildung und damit zu einer Versauerung. Von Natur aus kalkhaltige Böden können diese Kohlensäure abpuffern, während kalkarme Böden eine Ausgleichskalkung zur Abpufferung benötigen. Diese Werte können mit der Bodenuntersuchung kontrolliert werden.

Auf verdichteten Böden wird die Versauerung erhöht, da durch die Verdichtung der Austausch von Kohlendioxid nach oben an die Atmosphäre behindert wird. Ebenso wird der Eintrag von Sauerstoff aus der Luft in den Oberboden gestört.

Neben der atmungsbedingten Kohlensäurebildung wirken vor allem auf leichteren Böden zusätzlich Calzium-Auswaschungsverluste durch Niederschläge sowie die Basenabfuhr mit dem Erntegut zusätzlich versauernd. Erfolgt keine Abpufferung, versauert zuerst die oberste Bodenschicht, was sich auch im Bodenprofil durch Abnahme des pH-Wertes zeigt.

Mangelnde Versorgung mit Kalk und Phosphat bewirkt nicht nur einen geringeren Ertrag, sondern führt infolge geringerer Wurzelmasseausbildung auch leichter zur Austrocknung der Böden, speziell in Trockenperioden.

Bei stärkeren Niederschlägen steigt hingegen durch das geringere Wasserhaltevermögen die Gefahr einer Wassererosion. In steileren Hanglagen kann es auch zu einer Bodenerosion (Plaienbildung) kommen. Saure Böden haben auch einen trägeren Nährstoffumsatz und können auch Vegetationsrückstände nur langsamer verdauen, was zu einer verstärkten Rohhumusauflage führen kann. Längerfristig ist auch eine zunehmende Vernässung der Böden zu beobachten.

Auf ungedüngten Almböden führt allein der Vorgang der Wurzelatmung sowie die Nährstoffaufnahme zu einer Eigendynamik der Bodenversauerung. Auch wenn keine Nährstoffabfuhr über das Erntegut erfolgt, kann eine Bodenversauerung auch durch die Auswaschung wertvoller Kationen wie Kalium, Calzium und Magnesium erfolgen.

Letztlich entstehen extensive Bürstlingwiesen mit geringem Nährwert, die kaum noch verbissen werden. Folglich kommt der Graswuchs und auch das Bodenleben zum Stillstand.

Wichtig ist eine regelmäßige Nährstoffrücklieferung über Wirtschaftsdünger bzw. Bestoßung mit Weidevieh (= Kationenzufuhr von Calzium, Kalium und Magnesium).

Auf schlecht gedüngten Flächen bewirkt Nährstoffmangel zuerst das Auftreten von Nährstoffarmutsanzeigern wie Zittergras, Ruchgras, Wucherblume, Augentrost, später von Bürstling und Rasenschmiele (speziell auf Almflächen).

In weiterer Folge sinkt der Ertrag. Abnehmendes Pflanzenwachstum bedeutet auch weniger Wurzeltiefgang und Wurzelmasse. Damit wird weniger Wasser produktiv zur Biomassebildung verarbeitet, wodurch es vielfach zur Vermoosung und auf schwereren Böden auch zur Vernässung kommen kann. Das verstärkte Auftreten von Nässeanzeigern wie Binsen, Seggen, Wollgras etc. ist dann die Folge. Da mit dem abnehmenden Ertrag auch weniger Wasser verdunstet und damit mehr am Boden verbleibt, kommt es speziell auf tonhaltigen Böden vermehrt zu Bodenverdichtung und Vernässung, da hier oft das Calzium zur Bodenstrukturbildung fehlt.

Eine intensive Mähwiese kann doppelt so viel Wasser aufnehmen wie eine extensiv genutzte Wiese. Auf einer nicht gedüngten Bürstlingwiese fließt das Regenwasser fast zur Gänze oberflächig ab, weil sich die Pflanzen letztlich umlegen und dann wie ein Schilfdach wirken. Damit bleibt wenig Wasser zur Sickerwasserbildung übrig.
Grünlandextensivierung führt somit zu einem beschleunigten oberflächigen Wasserabfluss.

Extensivierung führt langfristig auch zu einer Zunahme von rohfaserreichen Gräsern wie Bürstling, Rasenschmiele, Straußgras etc. Diese werden ungern gefressen, wodurch es zu einer Anreicherung von schwer zersetzbarem Pflanzenmaterial im Oberboden kommt. Der Abbau von Rohhumus wird ebenso durch Stickstoffmangel (weites Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis) verlangsamt. Auch bewirkt eine zunehmende Versauerung eine schlechtere Humusqualität im Oberboden.

Ein kühlfeuchtes Bodenklima hemmt ferner die Aktivität des Bodenlebens. Es setzt eine Podsolierung, d. h. eine abwärts gerichtete Verlagerung gelöster organischer Stoffe und Tonteilchen gemeinsam mit freigesetztem Eisen und Aluminium, ein. In tieferen Schichten führt die Podsolierung auch zu einer Verringerung der Wasserleitfähigkeit. Dadurch können sich Stauhorizonte bilden, die bei Starkregen auch zu Bodenrutschungen führen können.

Generell weisen extensiv genutzte Grünlandböden wesentlich häufiger Verdichtungsmerkmale wie eine „Krumenvergleyung“ auf. Erkennbar ist eine Vergleyung, wenn Horizonte eine orange-rotbraune bis schwarze Verfärbung aufweisen. Auf Almböden kommen podsolige Böden dreimal häufiger vor als auf Talböden (Juritsch 2008). Der anzustrebende pH-Wert im Boden hängt vom Tonanteil (Bodenschwere) und vom Humusgehalt des Bodens ab.

Ton- und humusreiche Böden haben eine höhere Kationenaustauschkapazität als humusarme Sandböden. Dadurch können Sandböden leichter abgepuffert werden als schwere Tonböden.
Bei leichten Böden genügt daher ebenso wie auf stark humosen Böden ein niedrigerer pH-Wert.
Auf sauren Grünlandstandorten (pH-Wert unter 5,5) verbessert eine Kalkung den Heuertrag sowie die Futterqualität, da durch die Düngung wertvolle Futtergräser und Leguminosen gefördert und nässeliebende Pflanzen mit geringem Futterwert wie Binsen, Kohldistel, Schlangenknöterich etc. verdrängt werden.

Bei einem Kalkdüngungsversuch in Rotthalmünster brachte der pH-Abfall im Laufe von drei Jahrzehnten neben einem Ertragsrückgang auch eine Verschlechterung der botanischen Zusammensetzung und der Futterqualität.

Hochwertige Futtergräser wie Deutsches Weidelgras, Wiesenrispe, Wiesenfuchsschwanz etc. wurden zurückgedrängt, während minderwertige Gräser wie Wolliges Honiggras und Rasenschmiele zunahmen. Ebenso verschwanden mit zunehmender Bodenversauerung die wertvollen Leguminosen fast vollständig. Deutliche Unterschiede zeigten sich auch beim Heuertrag durch die Verwendung von sauer bzw. alkalisch wirkenden Phosphor-Düngern.

Eine Erhaltungskalkung dient dem Ausgleich der natürlichen Bodenversauerung. Am Grünland sind zur Erhaltungskalkung alle vier bis sechs Jahre ein bis zwei Tonnen Kohlensaurer Kalk empfehlenswert. Kohlensaure Kalke (Carbonate) werden zunehmend auch als Naturfeuchtkalke mit 3 bis 7 % Wassergehalt zur besseren Staubbindung angeboten.

Liegt der pH-Wert unterhalb des angestrebten pH-Wertes, so ist eine Aufkalkung erforderlich, wobei die Einzelgaben nicht über 1,5 t CaO/ha (in Abstand von zwei Jahren) betragen sollen, d. h. maximal drei Tonnen Kohlensauer Kalk als Einzelgabe.

Bei der Bewertung der Kalke spielen neben dem Preis vor allem der Reinnährstoffgehalt (CaO-Anteil), die unterschiedliche Löslichkeit der Kalke sowie der Vermahlungsgrad eine wichtige Rolle. Laut DMG müssen Kalke mind. einen Gehalt von 30 % CaO aufweisen.

Ein weiteres Kriterium ist die Mahlfeinheit.  Nur wenn sich der Kalk zwischen den Fingern mehlig anfühlt, ist die Qualität in Ordnung. Grobsandige Produkte haben nur eine geringe Oberfläche und damit eine schlechte Löslichkeit, wodurch weniger Calzium quasi als Mörtel zur Verbindung bzw. Bildung von Ton- und Humuskomplexen frei wird.

Je feiner die Vermahlung ist, desto besser ist die Löslichkeit.  Nur bei einer Mahlfeinheit von 80 % Körnung kleiner als 0,3 mm und 100 % kleiner als 1 mm (laut Düngemittelverordnung) ist in absehbarer Zeit eine gute Wirkung zu erwarten. Carbonate (Kohlensaurer Kalk) und Silikate sind nur bodensäurelöslich, weshalb bei diesen Kalken der Vermahlungsgrad besonders wichtig ist.

Nur eine Bewirtschaftung sichert unsere Kulturlandschaft und gleichzeitig die Bodenfruchtbarkeit. Kalk- und Nährstoffmangel ist eine Hauptursache für die Bodenversauerung sowie die Verheidung und Verwaltung von extensiven Grünlandböden.