Der kleine Unterschied

Auf der Suche nach Lösungswegen zur Verbesserung der Umweltdaten, nach einer Klimabremse, nach Wegen zu einer neuen ökologischen Pflanzenproduktion bei hoher Effizienz, sollten rein natürliche Prozesse mehr Beachtung finden.

Das rein kommerzielle Denken führt zu immer neuen Präparaten und angeblich unverzichtbaren Hilfsmitteln. Zu immer mehr technischen und apparativen Lösungen, die oft nur dem Erfinder einen Erfolg bescheren.

Genau an der Grenzfläche zwischen anorganischer und organischer Materie, zwischen den toten Mineralien und den lebenden Pflanzen werden bis heute nebulöse Positionen vertreten. Viele neue autoritäre Entdeckungen enden in einer patentierten Sackgasse, mit dem Vorsatz die Natur beherrschen zu wollen.

Die Natur funktioniert seit Jahrtausenden in idealer Weise autonom. Ihre nicht versiegenden Antriebskräfte bilden die Grundlage unseres Lebens. Sie richtig zu erkennen, zu deuten was wichtig ist, darin liegt die Zukunft.

Kompost ist nicht gleich Kompost,
Humus nicht gleich Humus
Und nicht jede Bodenbearbeitung fördert die Fruchtbarkeit

Biomassen, pflanzliche Reste enthalten viel Kohlenstoff, im Schnitt 30 % der Masse. Eine Tonne Holz enthält sogar 0,5 t Kohlenstoff. Bei der Verbrennung einer Tonne Holz entstehen so 1,83 t CO². (1 t C verbrennen = /C + O + O/ zu 3,7 t CO²)

Kompost ist nicht gleich Kompost. Die klassische oder besser die aerobe Kompostierung ist eine biochemische Verbrennung der organischen Reste. Bei einer Menge von 4 m³ gemischten Biomasse- Kompost und guter Belüftung werden (egal wie und egal wo) 3 t CO² in die Luft entweichen.

Oder anders ausgedrückt, die gesamte industrielle Kompostwirtschaft mit jährlich ca. 15,6 Mio. t Bioabfällen, produziert 23,1 Mio. t CO² für unsere Atmosphäre. Gleich welcher Erklärung, ob über Müllverbrennungsanlagen (MVA), bzw. in MBA (Mechanisch-biologische Behandlungsanlagen) „behandelt” wird oder in Vergärungsanlagen einer „effizienten Energetischen Nutzung” zugeführt werden, am Ende stehen unerschütterliche 23,1 Mio t CO². Nicht zu reden von den vielen organischen Resten, welche auf wilden Haufen in den Landen umherliegen und vor sich hin rotten. Dazu zählen auch die Biomassen, welche auf den Feldern der Landwirtschaftsbetriebe als Wirtschaftsdünger ausgestreut und ebenfalls zu CO² oxidieren.

So auch der mit staatlichen Geldern geförderte Zwischenfruchtanbau, diese sammeln aus der Atmosphäre im Durchschnitt der verschiedenen Kulturen ca. 1,5 t Kohlenstoff, bzw. 5,5 t CO² je Hektar aus der Luft. Anschließend zerkleinert und flach in den Boden eingearbeitet (konservierend ?) geben sie bereits innerhalb von 6 Monaten 4,5 t CO² wieder an die Atmosphäre ab. Kohlenstoffsenke Fehlanzeige.

Klimatechnisch bedarf es einer Methode, die den Kohlenstoff oder das Kohlendioxid aus den zu kompostierenden organischen Resten nicht wieder freisetzt. Genau dazu hat die Natur einen Pfad geschaffen, wobei sie aus solchen Biomassen, die energiehaltigen Kohlenstoffe extrahiert zu Dauerhumus (Pfad zur Kohleentstehung - Weichbraunkohle, Steinkohle, Anthrazit und dem Erdöl) und damit eine dauerhafte Senke geschaffen hat.

Der MC Kompost behält durch seine besondere Form des Recycling, seinem Verhältnis zum Sauerstoff, den gesamten Kohlenstoff der Input Biomassen im Kompost. Bei einer Ausbringmenge von 10 t/ha MC Kompost werden so 4 t Kohlenstoff in Form von Dauerhumus langfristig im Boden gebunden.

Dies entspricht einer Menge von 14,8 t CO², die nicht zurück in die Atmosphäre gelangen. Auf einer Ackerfläche von 100 ha sind es bereits 1480 t CO².

Die Landwirtschaft kann somit doppelt Klimaretter sein, einmal sammeln die Pflanzen das Kohlendioxid aus der Luft für ihr Wachstum und zum anderen können die in pflanzlichen und tierischen Resten enthaltenen Kohlenstoffe über die MC Kompostierung in Dauerformen gebunden werden. Im Boden ausgebracht wirkt dieser Kohlenstoff als der natürliche Speicher für die Pflanzennährstoffe. Dieser Kohlenstoff ist beweglich im Boden, er ist aktiv an der Nährstofferschließung beteiligt und kann bis zum 100 fachen seines Volumen Wasser und Nährstoffe speichern.

Als Vergleichswert: Lt. EU- Bericht hat jeder Deutsche im Jahr 2017 im Schnitt 11,3 t CO² emittiert.

Glossar
Begriffserklärung, Sammlung erklärungsbedürftiger Wörter

• Humus
• Humusaufbau
• Humusbilanz
• Kompost
• Kompostierung
• Industriemäßige Kompostierung
• Carbonisierung
• Mikrobielle Carbonisierung
• MC Kompostierung
• Erneuerbare Energien
• Regenerative Stoffe
• Urproduktion
• Biodiversität
• Wurzelexsudate
• Geschichtliches zur Bodenfruchtbarkeit
• Bodenfruchtbarkeit

Humus --- ist einer der umstrittensten Begriffe in der heutigen Landwirtschaft. Besondere Bedeutung erlangt er durch die auflebende ökologische Landwirtschaft und der Klimadiskussion.

Als Humus wird in der Bodenkunde die Gesamtheit der toten organischen Substanz eines Bodens bezeichnet. Nach dieser Definition sind Wurzelreste, Stroh, Laub, Holz usw. gleich Humus. Dieser Humus bildet die Nahrungsquelle für Mikroorganismen und Bodentiere. Bei seiner Zersetzung stellt der Humus auch eine langsam fließende Nährstoffquelle für die Pflanzen dar.

Unstrittig ist aber, dass der Humus für die dunkle bis dunkelbraune Färbung wertvoller Böden verantwortlich ist. Somit kann Stroh, Laub, Mist oder ähnliches noch nicht der eigentliche Humus sein, sondern erst ein Zersetzungsprodukt aus genau diesen organischen Substanzen. Das Tor für Spekulationen ist weit geöffnet.

Die Entwicklung in Forschung und Bildung hat einen hohen, einen sehr hohen Stand erreicht, so ist es an der Zeit auch Jahrtausend alte Begriffe konkreter zu fassen.

Die Humus – Definition muss wesentlich unterscheiden zwischen „abgestorbener tierischer und pflanzlicher Substanz” und den Extrakten „Dauerhumus und Nährhumus”. Als Grundlage einer neuen ökologischen Pflanzenproduktion.

Die Huminstoffe, wie auch der Dauerhumus bestehen aus vielen miteinander verbundenen ringförmigen Kohlenwasserstoffen. Der reine Dauerhumus besitzt eine dunkle Farbe, ist ein Katalysator im Boden und selbst kein Nährstoff. Er bindet chemisch Pflanzennährstoffe und viel Wasserstoff. Weniger das Wasser direkt. Der reaktive Wasserstoff bildet die Triebkraft, die Energiequelle für diese aktiven Kohlenstoffverbindungen im Boden. Der Transport im Boden erfolgt durch Diffusion. Somit sind die einzig möglichen Produzenten dieser Humusbausteine die grünen Pflanzen. Nur über den Weg der Photosynthese können diese Energiemengen zum Aufbau der späteren Humusstoffe bereitgestellt werden. (siehe 2 Bilder Dauerhumus)

Dauerhumus fest

Dauerhumus flüssig

Humusaufbau --- wird gegenwärtig die quantitative Erhöhung der toten organischen Substanz im Boden bezeichnet.

Eine Verdoppelung der organischen Substanz im Boden bedeutet zugleich auch eine Verdoppelung des Kohlendioxid Ausstoßes. Denn auch die mehr zugeführten organischen Substanzen werden ständig auch wieder aerob abgebaut, sie werden oxidiert. Denn darin liegt der Sinn einer organischen Düngung, in der Freisetzung der Nährstoffe durch Abbau der Organik. Es entsteht in der Summe demzufolge keine Kohlenstoffsenke, sondern ein größerer Ausstoß an Klimagasen, es heizt die CO² - Produktion zusätzlich stark an.
Die Anzahl der Zersetzer (Organismen) in diesen Böden, bei diesem Nahrungsangebot, nimmt stark zu. Auch die „Bakterienfresser“ wachsen in diesem Milieu mit.
In der Folge wird es ein ökonomisches Problem, das „Bodenleben“ laufend zu füttern und den hohen „Humusstandart“ zu halten, da die Zersetzung der Organik immer schneller vonstatten geht.
Faktisch, ist eine quantitative Steigerung der organischen Substanz im Boden, immer auch eine Verschlechterung der Klimadaten, der Pflanzengesundheit und eine Belastung für das Betriebsergebnis.
Bezüglich der Wirtschaftlichkeit konnten die Mehraufwendungen noch nicht durch mehr Erträge belegt werden.

Humusbilanz --- die Bilanzierung von Humus im Ackerboden in einer Fruchtfolge bzw. über ein Kalenderjahr.

Das Verhältnis von Abbau organischer Bodensubstanz zur Nachlieferung neuer organischer Substanz. Die Humusbilanzierung stellt an Hand von Kenngrößen somit nur quantitative Verhältnisse wieder her. Den mengenmäßigen Verlust wieder ausgleichen. Sie ist keine Aussage zur Qualität der Humusnachlieferung, zu Erfolg oder Misserfolg, nur zur Mengenbilanz!

Kompost --- zusammengesetzte abgestorbene tierische und pflanzliche organische Substanz. Das Wort Kompost, sagt noch nichts über den Zustand und den Grad der Zersetzung der organischen Substanz aus. Es wird umgangssprachlich sowohl der frisch angesetzte Haufen, wie die fertige Erde als Kompost bezeichnet.

Kompostierung --- bezeichnet den Vorgang des Abbau`s von organischem Material und dies vorzugsweise unter Einfluss von Sauerstoff (aerob). Die angestrebte Oxidation des organischen Materials führt bio-chemisch zu einer Mineralisierung. Es entstehen überwiegend messbare Gase, wie Kohlendioxid (CO²), Nitrat und Stickoxide (NO³, NOx), Schwefeldioxid (SO²), Phosphorpentoxid (P4O10), Wasser (H²O) und Wärme. Durch den starken Gasaustausch, bei Öfteren Umsetzen bzw. lockere Lagerung, entweichen die Gase, der Wasserdampf und die Wärme in die Umluft. Somit ist dieser Abbau Prozess irreversibel.

Komposthaufen

Industriemäßige Kompostierung --- sie ist fokussiert auf den schnellen Abbau, einer Beseitigung der Biomassen, welche im gesellschaftlichen Leben in großen Mengen anfallen.

Der aerobe Abbau der Biomassen wird maßgeblich durch eine Vorrotte, Hauptrotte und der Nachrotte geprägt. Verschiedene Temperaturphasen sollen die Hygienisierung und die Abbauprozesse leiten. Wenn die Biomassen am Ende sich nicht mehr erwärmen, sich abkühlen, wird der Kompost als stabilisiert bezeichnet. (siehe Bild Kompostbänke)

dampfende aerobe Kompostierung

Ungeklärte Umwelt Aspekte, sind die großen Mengen an ausgasenden Stoffen. Ursachen sind die willkürlichen Substratmischungen je nach Anfall und Arten der Biomassen. Sowie die betriebsinternen technologischen Rhythmen des Umsetzens, ohne Beachtung der eigentlichen mikrobiologischen Prozesse.

Technologien die den Abbauprozess antreiben sollen, führen oft zu einer Massenvermehrung von Mikroorganismen, in deren Folge sich auch Massen von pathogenen Amöben entwickeln können. (siehe Foto Amöben)

Masseninvasion von Amöben

Nahaufnahme Amöben-Befall

Carbonisierung --- als Carbonisierung wird die Anreicherung von kohlenstoffhaltigen Stoffen aus organischer Biomasse bezeichnet.

Bei dem technischen Verfahren der Hydrothermalen Carbonisierung (HTC), werden unter hohem Druck und hohen Temperaturen, den Biomassen in erster Linie Wasser und einige anorganischen Stoffe entzogen. Zurück bleiben kohlenstoffhaltige Schlämme bis hin zu Holzkohlen ähnlichen Stoffen und Abfallstoffe in Form von Gasen und Perkolate. Diese kohlenstoffhaltigen Produkte sind oft wasserunlöslich, Nährstoff – und Energiearm. Sie verhalten sich im Boden als passiver Kohlenstoff. Insgesamt hat die HTC große vielfältige Hoffnungen geschürt zur Nutzung organischer Materialien. Allein der Klimaeffekt und ein wirtschaftlicher Nutzen für die Landwirtschaft konnten bisher nicht nachgewiesen werden.

Mikrobielle Carbonisierung --- sind dagegen die natürlichen Prozesse vom unvollständigen mikrobiellen Abbau toter organischer Substanzen, der Weg der wahren Humifikation. Unvollständig deshalb, da im Ergebnis unverdaute Kohlenwasserstoffe verbleiben, welche auf natürlichem Wege nicht weiter verstoffwechselt werden können. Diese Reststoffe aus der Zersetzung toter organischer Substanzen, bilden den wertvollen Dauerhumus mit all seinen positiven Eigenschaften. Diese Kohlenwasserstoffe sind im Boden bio-chemisch reaktiv. Sie können ihre Aggregatzustände von flüssig zu fest anpassen und Nährstoffe pflanzenverfügbar chemisch binden. (2 Bilder von Biogasgülle)

Carbonisierung von Biogasgülle

fertige Carbonisierung

Die Mikrobielle Carbonisierung ist ein Funktionsprinzip der Natur, sie ist ein Bindeglied bei der Selbstorganisation der lebenden Systeme.

Die Energie für alles Leben auf unserer Erde stammt aus der lichtinduzierten Wasserspaltung (Photosynthese). Auf der einen Seite entstehtso der freie Sauerstoff (O²), als die Lebensgrundlage für alle höheren Lebewesen und den Pilzen.

Auf der anderen Seite haben wir einen energiegeladenen reaktiven Wasserstoff (H²). Das Ankoppeln von Wasserstoff an den Kohlenstoff ist der erste Schritt, bei dem aus zwei anorganischen Stoffen (CO², H²) ein organischer Stoff entsteht, der Beginn des Pflanzenwachstums. So werden durch die starken Reduktionen, aus nur drei Elementen – Kohlenstoff (C) – Sauerstoff (O²) – Wasserstoff (H²) – 99% der Pflanzenmasse aufgebaut. Der Wasserstoff trägt die (Sonnen -) Energie durch ständige Reduktionen in den pflanzlichen Körpern und weiter in alle anderen Pflanzenfressern. Selbst ein Kuhfladen, ein Strohhalm oder ein Scheid Holz besitzt noch ein Teil dieser Energie. Im Kamin zeigt sich z. B. der Energiegehalt vom toten Holz.

So haben abgestorbene tierische und pflanzliche Substanzen noch so viel Energie, dass sie für die Mikroorganismen eine willkommene Nahrungsquelle bedeuten. Diese bildet die Grundlage der MC – Kompostierung.

Der Kreislauf des Lebens schließt sich, in dem dieser reaktive Wasserstoff im Boden die Selbstorganisation der lebenden Systeme antreibt. Dieser Wasserstoff besitzt die Energie (436 kj/mol), um Oxide im Boden zu reduzieren und sie so pflanzenverfügbar zu machen. Am Ende hat sich der Wasserstoff dadurch selbst oxidiert. Es ist wieder Wasser entstanden. Die mengenmäßig wichtigsten regenerativen Stoffe Kohlenstoff – Sauerstoff – Wasserstoff - durchlaufen so sämtliche Lebensprozesse von Pflanzen und Tieren und stehen am Ende dieser Kette wieder unverbraucht für neues Wachstum bereit. Recycling in der Natur verläuft immer in einer Vorwärtsreaktion und ohne Abfälle.

Vorbereitung einer MC Miete

fertige MC Miete

MC Kompostierung --- ist eine einfache rein natürliche Kompostierung, ohne dabei das Substrat umzuwälzen, ohne es abzudecken oder andere Stoffe und Präparate beizumischen. Kompostieren lassen sich alle organischen Biomassen. Wichtig ist die richtige Zusammenstellung der Ausgangsstoffe, das Verhältnis zwischen Grundsubstrat und Cosubstrat. Die Feuchtigkeit sollte bereits beim Mischen bei 50 % eingestellt werden. Die Temperatur während der Kompostierung sollte idealerweise bei 50°C liegen (40°C bis 60°C) und diese über die Dauer der 6 Wochen halten. Der freie Sauerstoff (O²) wird dann, nach leichtem Andrücken der Miete nach 4 bis 6 Std. von den Mikroben verbraucht sein. In den folgenden Wochen herrschen in den Mieten anoxische Lebensbedingungen für die Mikroorganismen. Die ligninhaltigen Stoffe können ohne freien Sauerstoff nicht abgebaut werden, sie verbleiben als Rest, besser als Dauerhumus im Kompost. Der MC Kompost verliert während der ca. 6 bis 8 wöchigen Kompostierungsdauer keine Gase und keine Perkulate, auch üble Gerüche gibt es keine. Der Kohlenstoff der einstigen Biomassen verbleibt nahezu vollständig im Kompost. Als nicht Abbaubar zählt davon ein Drittel des Kohlenstoffs, der Dauerhumus.

Dauerhumus plastisch

Weichbraunkohle aus Dauerhumus

Erneuerbare Energien --- werden die Energien bezeichnet, die aus Biomassen gewonnen werden. Man nennt sie in dem Sinne erneuerbar, da sie (angeblich) in menschlichen Dimensionen unerschöpflich sind.

Im streng physikalischen Sinne, lässt sich Energie nicht erneuern, nicht vernichten oder erschaffen. Sondern die Energie lässt sich nur in jeweils andere Energieformen überführen oder auch umwandeln.

Präzisiert, wenn die Energie aus Biomassen in elektrische Energie umgewandelt wurde, diese dann zum Antreiben eines Motors, zum Erzeugen von Licht oder Wärme wiederum umgewandelt wurde, so ist diese Energie irreversibel. Dieselbe kann nicht wieder in pflanzliche, also Biomasse gewandelt werden.

Diese Energie ist genau genommen nicht erneuerbar, sie ist in Arbeit (Licht, Motor) und Produkten eingeflossen. Bereits die hohen Energie- und Ressourcenverbrauche bei der Herstellung von Mineralsalzen und Pestiziden zur Biomassenproduktion können nur unwesentlich ersetzt werden.

Im Besonderen könnten nur die anorganischen Reste der Biomassen wieder mit (Sonnen -) Energie aufgeladen werden, wenn sie dann vollständig für neues Pflanzenwachstum bereitgestellt würden.

Allein ein falsches Recycling von Biomassen, oder eine Missernte auf gleicher Fläche, bringt das Verhältnis von verbrauchter Bioenergie zu neu nachwachsender Bioenergie (Pflanzenmasse) bereits in ein Missverhältnis.

Regenerative Stoffe --- im Kontext der Landwirtschaft, können chemische Elemente und Verbindungen die nach verschiedenen Umwandlungen, im Boden, in Pflanzen und Tieren, danach vollständig und unverändert in ihre Ausgangsformen zurückfallen.

Biochemisch sind alle Bausteine der Pflanzenmasse (CO², H²O, NH³, SO², u.v.m.) regenerative Stoffe, da sie nach dem Ableben der Pflanzen (oder Tiere) unverändert und vollständig dem natürlichen Kreislauf wieder zur Verfügung stehen.

Bedenke, nicht jeder Rückbau von Biomassen ist per se regenerativ. Unvollständige Verbrennungen, anaerobe Faulungen können zu umweltschädlichen Zwischenprodukten führen, wie Grenzkohlenwasserstoffe, PAK (Polycyclische Kohlenwasserstoffe) oder Dioxine u.a.m., welche so für kürzere – längere Zeit in einer Sackgasse verweilen.

Der Boden oder der gesamte landwirtschaftliche Betrieb sind in diesem Sinne nicht r e g e n e r a t i v, sondern es werden nur ein Teilstück, jeweils der Verbrauch /Verschleiß oder die Aufstallung r e p r o d u z i e r t.

Urproduktion --- wird der natürliche Vorgang/Prozess der Umwandlung von anorganischen in organische Stoffe verstanden. Dieser Vorgang in der Natur bedarf der großen Energie der Sonne. Die Lichtenergie wird in chemische Energie umgewandelt. Die Sonne stellt somit über den Weg der Photosynthese die einzig erneuerbare Energiequelle zur Aufrechterhaltung des Lebens auf der Erde dar. Die biologische Wasserspaltung während der Photosynthese, schafft einerseits die sauerstoffreiche Atmosphäre für uns Menschen, den Tieren und Pilzen, die allesamt ihre Energie über die Atmung gewinnen. Andererseits werden durch die Photosynthese die Pflanzenmassen gebildet, welche die gespeicherte (Sonnen -) Energie in sich tragen. Die Urproduktion ist die Basis aller höheren Lebewesen (Tiere, Menschen, auch Pilze) die nicht in der Lage sind von anorganischen Stoffen zu leben.

Heute beläuft sich die landwirtschaftlich genutzte Fläche auf 48.827.330 km², dies sind 9,6 % der Erdoberfläche. Somit wird ein Drittel der Landfläche der Erde landwirtschaftlich für die Urproduktion genutzt.

Biodiversität --- wird umgangssprachlich die Vielfalt der Arten, auch der genetischen Arten - Vielfalt, eines Ökosystems verstanden. Die Betonung liegt hier nicht allgemein auf das Wort Vielfalt, sondern auf d i e speziellen Arten eines Ökosystems, welche sich unter diesen Lebensbedingungen zu einer Gemeinschaft heraus selektiert haben.

Werden wichtige Bestandteile oder Einflussgrößen in diesem natürlichen Miteinander verändert bzw. fallen ganz weg, verändert sich ein ganzes Ökosystem.

Zentraler Punkt ist das Zusammenspiel tierischer und pflanzlicher Bewohner eines bestimmten Lebensraumes, die sogenannte funktionale Diversität.

Alle tierischen und pflanzlichen Lebewesen sind jeweils an ein ganz bestimmtes Ökosystem gebunden.

Das vollständige Vorhandensein der typischen Arten eines Ökosystems sichern wiederum die Umweltdienstleistungen, die von den hier vorkommenden Arten erbracht werden.

Biodiversität darf jedoch nicht als willkürliche Zusammenstellung von sich konkurrierenden Pflanzenarten verstanden werden. Die menschliche Phantasie überspringt bei Saatmischungen oft ökologische Grenzen. In der Evolutionsbiologie haben sich ökologische Gesellschaften durch Jahrzehnte langer Selektion zu einem Ökosystem herausgebildet. Man kann neue Gesellschaften von Pflanzenarten nicht erzwingen. Auch Insekten / Bienen eines Ökosystems, lassen sich nicht mit beliebigen Blüten beglücken.

So auch Pflanzen mit je, eigentlich positiven Eigenschaften, müssen nicht koexistieren können. Es besteht ein anhaltender Kampf um Ressourcen. Die eine Pflanze wächst höher nimmt das Licht, eine andere wurzelt tiefer, ihr gehört das Kapillarwasser bei Trockenheit, wieder andere ranken und schlingen sich an die Oberfläche und spreizen ihr Blätterdach zum Licht.

Veränderte Konkurrenzprinzipien, wie Wetterextreme, können eine sonst schwache Pflanze zur Dominanz verhelfen. Eine Unter- oder Beisaat kann der Haupkultur dann durch neue Konkurrenz - Überlegenheit Ertrag abtrotzen.

Wurzelexsudate --- sind die gegenwärtig neu entdeckten Möglichkeiten, die das Unerklärbare im Boden erklären sollen. Das Nährstofferschließungsvermögen durch die Pflanzen selbst, die Humusentstehung und auch die Bodenfruchtbarkeit. Die Vorstellung reicht hier von 40% --- 70% bis zu 90% aller Photosyntheseprodukte, welche die grüne Pflanze produziert, sollen als Exsudate über die Wurzel an den im Boden lebenden Mikroorganismen abgegeben werden. --- Also warum gibt es Probleme mit der Ertragssicherheit oder Pflanzengesundheit, wenn doch die Pflanze es selbst in der Hand hat die Anpassung an arme Standorte mit der Abgabe von mehr oder weniger Wurzelexsudaten auszugleichen ---

Aus der Botanik gibt es bisher keinerlei belastbare Forschungsergebnisse, welche die Möglichkeit von Wurzelausscheidungen in dieser Form und dieser Menge belegen können. Die Mikroorganismen im Boden zu füttern, sodass sie für die Pflanzen tätig werden, wäre für die Pflanzen ein dickes Minus Geschäft. Denn abgesehen vom Wasser, nimmt die grüne Pflanze nur 1% ihrer Körpermasse anorganische Stoffe aus dem Boden auf.

Exsudate, ob bei Pflanzen oder Tieren, sind Absonderungen von körpereigenen Stoffen, die einen bestimmten lebenserhaltenden Zweck erfüllen sollen. Das Reinigen einer Wunde, das Abstoßen beschädigter Zellen oder Gewebeteile, die Bildung eines Wundverschlusses und auch als Lockstoff oder Abwehrstoff spielen sie eine Rolle. Hinzu zählen könnte man die Pflanzenstoffe, die beim Absterben von nicht mehr benötigten Seitenwurzeln und der verschleimenden Zellen der Wurzelhauben (Calyptra) anfallen. Hierbei gelangen ebenfalls bestimmte Mengen organischer Verbindungen, die von Pflanzen gebildet wurden, (passiv) in den Boden.

Die Aminosäuren, auch Formiate und Carbamate, welche sich im Rhizosphärenbereich nachweisen lassen, sind allesamt np-Aminosäuren (np = nicht proteinogene). Sie stammen daher nicht aus dem pflanzlichen Zellbestand. Das heißt: diese sind extrazellulär von den Mikroorganismen gebildet wurden und können keine Proteine bilden. Hier runter befinden sich auch Antibiosen, die sehr wohl auch auf die Konkurrenzsituation der Pflanzen und Mikroorganismen Wirkung zeigen. Auf die Wurzelentwicklung einwirken, sowie Keimung fördern oder auch hemmen können.

Die Mikroorganismen waren bereits Jahrmillionen früher auf der Erde und haben den Boden, besser die obere Verwitterungsschicht der Erde für das Pflanzenwachstum überhaupt erst nutzbar gemacht. Genau dass, was sie bis heute noch tun. Mit ihren np-Aminosäuren machen sie die essentiell notwendigen Mineralien des Bodens erst Verfügbar. Da sie mit dem Bodenwasser zu den Wurzeln gesogen werden, befinden sich natürlich die verschiedensten Verbindungen in hoher Konzentration, im Bereich der Wurzel, in der Rhizosphäre.

Geschichtliches zur Bodenfruchtbarkeit --- Eines der ältesten und größten Rätsel der Menschheit ist die Fruchtbarkeit der Böden. Wo nehmen die Pflanzen die Kraft und die Energie her für Ihr Wachstum? Von was ernähren sich Pflanzen, woher stammen die Nährstoffe und wie gelangen sie in die Pflanzen?

Die ältesten Aufzeichnungen zu diesem Phänomen reichen mehr als 2000 Jahre in der Menschheitsgeschichte zurück und ranken sich um den Humus. In der jüngeren Geschichte (um 1800), ist der prominenteste Vertreter der Humustheorie, Albrecht Thaer. Er vertrat die Ansicht: Der Humus ist die wesentlichste organische Nahrungsquelle der Pflanzen und damit der dominierende Faktor der Bodenfruchtbarkeit. Er formulierte die These: „So wie der Humus ein Erzeugnis des Lebens ist, so ist er auch die Bedingung des Lebens.”

Ein Schüler Thaers, Carl F. Sprengel, war der Wegbereiter der Mineralstofflehre.

Diese wurde gekrönt durch Justus v. Liebig mit der These: „Ein Boden ist fruchtbar für eine gegebene Pflanzengattung, wenn er für diese Pflanze notwendigen mineralischen Nahrungsstoffe, in gehöriger Menge, in dem richtigen Verhältnis und in der zur Aufnahme geeigneten Beschaffenheit enthält.”

Auf Grund der Tatsachen, dass irgendwie beide Thesen zusammen gehören, schlagen einige gegenwärtigen Wissenschaftler als ihre Definition zur Bodenfruchtbarkeit vor: „Bodenfruchtbarkeit ist der Ausdruck des komplexen Zusammenwirkens mineralogischer, physikalischer, chemischer und biologischer Wachstumsfaktoren. Z.B.:

• pflanzenverfügbarer Nährstoffgehalt und Bodenreaktion
• Wegsamkeit für Wasser und Luft
• Humusgehalt und biologische Aktivität
• Bodenstruktur, Durchwurzelungstiefe und -intensität

Parallel kursiert eine Vielzahl von weiteren Auslegungen zur Bodenfruchtbarkeit, die sich zum Einen noch stärker an die Humustheorie anlehnen und damit die Erkenntnisse über die Pflanzenernährung völlig in Frage stellen. Zum Anderen die Behauptung, dass heutzutage ein effektiver Pflanzenbau ohne Mineralsalze unmöglich ist.

Bodenfruchtbarkeit ist neben dem Licht, dem Wasser, der Wärme und dem Kohlendioxid der Luft ein essentieller Wachstumsfaktor. Jeder dieser Wachstumsfaktoren besitzt wiederum ihm eigene Besonderheiten, Stärken und Schwächen, welche sich unmittelbar auf die Pflanzengenetik auswirken. Im heutigen Feld- und Gartenbau werden diese Wachstumsfaktoren oft verstärkt oder ganz ersetzt durch Beleuchtung, Beregnung, Heizung, Begasung und wasserlöslichen Mineralsalzen. Aber alles nicht ohne Wirkung auf die Ökosysteme, die Umwelt und sind verbunden mit hohen bedenklichen Ressourcenverbrauchen.

Beachte - von 100% Pflanzenmasse bestehen:

• 53% aus dem Kohlendioxid der Luft,
• 46% Wasserstoff aus der Wasserspaltung und
• nur1% wasserlösliche Mineralsalze aus dem Boden (Wachstumsfaktor Bodenfruchtbarkeit).

Bodenfruchtbarkeit --- ist längst in den einzelnen wissenschaftlichen Disziplinen entzaubert, wenn sie bis heute auch Rätselhaft beschrieben wird. Die natürliche Fruchtbarkeit eines Bodens basiert auf die Lebenstätigkeit der Bodenbakterien. Diese versorgen sich aus dem Licht der Sonne mit der erforderlichen Energie. Mit dieser Energie sind sie in der Lage Kohlendioxid und Wasserstoff reduktiv zu verbinden, den Luftstickstoff zu fixieren und die essentiellen Mineralien aus den Gesteinen zu lösen. All dies tun sie für sich, um zu leben, zu überleben. Der Boden selbst besteht (nur) aus den verschiedensten Mineralien bzw. Verwitterungsgesteinen, mit viel oder wenig Beimischungen von organischen Resten. Er besitzt eine Vielfalt an physikalischen und chemischen Eigenschaften, welche aber insgesamt die vielfältigen Lebensbedingungen für die hier lebenden Mikroorganismen bieten.

Die Bodenbearbeitung durch den Landwirt ist ein Eingriff in die natürlichen Prozesse des Bodens oder richtiger, in die Lebensrhythmen der Bodenbakterien. Das Ackern kann die Bodenfruchtbarkeit erhalten oder zerstören, es kann die Fruchtbarkeit steigern oder vermindern. Dies ist ein Beleg dafür, dass Fruchtbarkeit durch äußere Eingriffe zu einer variablen Größe wird, wobei der Boden selbst sich nicht ändert (Lehm bleibt Lehm). Die Bodenfruchtbarkeit wiederholbar gestalten, zu einer kontrollierbaren Größe zu machen verlangt demzufolge ein bestimmtes Milieu im Boden für die ?Baumeister des Lebens?, den Bodenbakterien. Verlangt den natürlichen Weg der Entstehung von organischen Substanzen aus anorganischen Gasen und Mineralien zu erkennen und zu folgen:

Für die Bodenfruchtbarkeit heißt dies: Aus den zwei anorganischen Gasen (Kohlendioxid und Wasserstoff) entstehen erste organische Verbindungen (HCOOH). Diese besitzen einzig die Fähigkeit, potentielle Pflanzennährstoffe aus ihren wasserunlöslichen Verbindungen der Bodenmatrix chemisch herauszulösen. Der reaktive Wasserstoff reduziert die Metalloxide und verbindet sich dabei mit dem Sauerstoff wieder zu Wasser (H²O). Die (jetzt freien) potentiellen Nährstoffe verbinden sich zu Aminosäuren, Formiaten und Carbamaten. Die Bodenlösung steigt mit dieser Salzkonzentration an und bewegt sich physikalisch durch Diffusion zu den Wurzeln hin. Die Aminosäuren (auch Formiate u. Carbamate) werden n i c h t von den Wurzeln aufgenommen. Sie sind nur Mittel zum Zweck. Sie schließen die Mineralien auf, reduzieren sie, speichern sie am Dauerhumus und transportieren sie. Sie übergeben diese an die Wurzeln und nehmen im Gegentausch den Wasserstoff auf. Der Wasserstoff wird an Stelle der abgegebenen Nährstoffe gebunden und so bleibt auch der pH ? Wert im Boden stabil.