Umwandlung der organischen Bodensubstanz – Humifizierung, Mineralisierung

Organische Bodensubstanz – Umwandlung

Die organischen Bodensubstanz unterliegt im und auf dem Boden zahlreichen Umwandlungsprozessen.

Der Abbau und Umbau von Streu im Boden ist ein dreiphasiger Prozess aus Initialphase, Primär- und Sekundärzersetzung (bestehend aus Mineralisierung bzw. Humifizierung).

Die Umwandlung von Streustoffen in Huminstoffe nennt man Humifizierung. Den Abbau in Kohlendioxid, Wasser und Mineralstoffen nennt man Mineralisierung (Stahr et. al. 2016, S. 65).

Ablauf der Umwandlung

Abbau und Umbau erfolgen in drei Phasen, welche auch mehrfach durchlaufen werden können. Die Übergänge sind dabei fließend.

1. Biochemische Initialphase

In wenigen Wochen läuft in der abgestorbenen Streu diese Anfangsphase der Stoffumwandlung ab. Dies geschieht durch Hydrolyse und Oxidation mit den im Gewebe vorhandenen reaktionsfähigen Stoffe oder in Wechselwirkung mit Bodenorganismen.

Durch Niederschläge und Sickerung kann es hier bereits zu Auschwaschungsprozessen kommen.

Die Streu wird biegsam und weich. Äußerlich erkennbar ist die Phase an der Braunfärbung des Laubs und der Streu.

2. Primärzersetzung

Die Substanzen sind nun aufgelockert und weich. Die Makrofauna (z.B. Regenwürmer und Schnecken) frisst und zerkleinert nun die Substanzen weiter und scheidet sie modifiziert wieder aus.

Die Mikrobodenfauna, also Einzeller und Fadenwürmer, vermischen diese Substanzen mit dem Boden. Durch die Mesofauna (Milben etc.) werden sie dann weiterverwertet.

In der Phase der Primärzersetzung werden also Gewebestrukturen zerstört und neue Oberflächen geschaffen.

3. Sekundärzersetzung (Verwesung)

Während der Verwesung werden die neu geschaffenen Oberflächen aus der Primärzersetzung von Pilzen und Bakterien besiedelt. Dabei werden hochmolekulare Verbindungen wie Cellulose, Lignin und Eiweiß in einfache, oft wasserlösliche Verbindungen wie Einfachzucker und Aminosäuren zerlegt.

Gegen Ende dieser Sekundärzersetzung gibt es zwei Möglichkeiten:

  •  die Stoffe werden vollständig zu Kohlendioxid, Wasser und Mineralstoffen abgebaut. Man spricht dann von Mineralisierung.
  • durch Synthese werden aus den Stoffen Huminstoffe aufgebaut. Man spricht hier von Humifizierung. 

Die Geschwindigkeit der Humifizierung ist dabei abhängig von der Zusammensetzung von Humus und Streu, den Bodentemperaturen sowie der Durchlüftung und Durchfeuchtung.

Umwandlung der organischen Bodensubstanz – Zusammenfassung

Umwandlung_organische_bodensubstanz
Die Umwandlung der organischen Bodensubstanz

Quelle

Stahr, K., Kandeler, E., Herrmann, L., Streck, T. (2016): Bodenkunde und Standortlehre. 3. Auflage. Stuttgart.

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