1. Was sind Huminsäuren und deren Quellen?
2. Welchen Nutzen haben Huminsäuren in der Argrarwirtschaft?
3. Ökologischer Nutzen der Huminsäuren
4. Ökonomischer Nutzen der Huminsäuren
Huminstoffe entstehen bei der chemischen und biologischen
Humifikation pflanzlicher und tierischer Materialen sowie den biologischen Aktivitäten von
Mikroorganismen. (
Abb.1). Das biologische Zentrum, die Hauptfraktion dieser natürlichen Huminstoffe, bilden Huminsäuren. Huminsäuren behinhalten
Huminsäure und
Fulvosäure. Sie werden in hoher Konzentration in Sedimentationsschichten der Weichbraunkohle gefunden. Im internationalen Sprachgebrauch werden sie als Leonardite bezeichnet.
Leonardite sind organische Materialien, die nicht das Stadium der Kohle erreicht haben. Leonardite unterscheiden sich daher von Weichbraunkohle durch einen höheren Oxidationsgrad beim Kohlenbildungsprozess (Moor>Torf>Kohle) und Huminsäurengehalt sowie eine höhere Anzahl von
Carboxylgruppen.
| |
C |
COOH |
OH |
CO |
OCH3 |
Inaktive Gruppen |
Gesamt |
Braunkohle |
73,8 |
9,2 |
4,8 |
4,3 |
0,5 |
1,1 |
19,9 |
Leonardite |
63,9 |
17,4 |
4,8 |
4,2 |
0,5 |
1,5 |
28,4 |
Im Vergleich zu anderen organischen Produkten sind Leonardite sehr reichhaltig an Huminsäuren. Während Leonardite das Endprodukt eines ca. 70 Millionen Jahre dauernden Humifizierungsprozesses sind, ist der Bildungsprozess von Torf innerhalb einiger tausend Jahre abgeschlossen. Der Unterschied zwischen Leonarditen und anderen organischen Huminsäurequellen liegt darin, dass Leonardite durch ihre Molekülstruktur hochgradig bio-aktiv sind. Diese biologische Aktivität ist bis zu fünfmal größer als bei üblichen Humusstoffen, d.h. ein Kilo Leonardite entspricht ca. 5 Kilo anderer organischer Huminsäurequellen. Hinsichtlich der Huminsäurenanteile ist ein Liter Liqhumus (flüssiges Konzentrat) äquivalent mit 7-8 M.T. von organischem Dung. Gleichermaßen entspricht ein Kilo Powhumus (konzentriertes Pulver) ca. 30 M.T. Dung.
Natürliche Quellen |
Gehalte an Humin- und Fulvosäure in % (von - bis) |
Leonardite/Humate |
40 - 85 |
Schwarztorf |
10 - 40 |
Sapropel Torf |
10 - 20 |
Braunkohle |
10 - 30 |
Dung |
5 - 15 |
Kompost |
2 - 5 |
Boden |
1 - 5 |
Klärschlamm |
1 - 5 |
Steinkohle |
0 - 1 |
Leonardite sind keine
Düngemittel. Sie wirken als
Bodenverbesserer für die Erde und als Bio-Katalysator und
Bio-Stimulant für die Pflanzen. Im Vergleich zu anderen organischen Produkten fördern Leonardite im besonderen Maße das Pflanzenwachstum (
Biomasseproduktion) und die Bodenfruchtbarkeit. Ein weiterer Vorteil von Leonarditen ist ihre Langzeitwirkung. Sie werden nicht so schnell verzehrt wie beispielsweise Stalldung, Kompost oder Torf. Bei diesen Produkten wird die organische Masse im Boden von den Mikroorganismen sehr rasch aufgezehrt und ohne Humusbildung restlos veratmet, d.h. mineralisiert. Unsere Produkte aus Leonardite wirken bis zu fünf Jahre strukturverbessernd für ihren Boden.
Aktuelle wissenschaftliche Untersuchungen haben nachgewiesen, dass die Bodenfruchtbarkeit zu einem ganz wesentlichen Anteil durch den Gehalt an Huminsäuren geprägt ist. Die hohe (
Kationenaustauschkapazität), der Sauerstoffgehalt sowie die überdurchschnittliche Wasserspeicherfähigkeit bedingen den hohen Nutzwert der Huminsäuren hinsichtlich der Bodenfruchtbarkeit und Verbesserung des Pflanzenwachstums. Die hervorzuhebende Haupteigenschaft der Huminsäuren besteht in der Fähigkeit, unlösliche Metallionen, Oxide und Hydroxide zu binden, und diese an die Pflanzen langsam und kontinuierlich wieder abzugeben. Aufgrund dieser Eigenschaften haben Huminsäuren einen dreifachen Effekt: physikalisch, chemisch und biologisch.
Huminsäuren wirken im physikalischen Sinne positiv auf die Bodenstruktur.
- Verbessern die Bodenstruktur: Bei leichten, sandigen Böden werden die hohen Wasser- und Nährstoffverluste vermindert. Gleichzeitig werden diese durch Lebendverbauung zu fruchtbaren Böden verwandelt. Bei schweren und lehmigen Böden wird die Durchlüftung verbessert, der Wasserhaushalt optimiert und Bodenpflegemaßnahmen werden erleichtert.
- Verhindern die Bodenverkrustung und Bodenerosion durch Erhöhung der Bindefähigkeit von Kolloiden.
- Lockern und lüften den Boden und verbessern somit die Sauerstoffversorgung sowie die Bearbeitbarkeit des Bodens.
- Erhöhen das Wasserspeichervermögen des Bodens und dadurch auch die Resistenz gegen Dürre.
- Färben den Boden dunkler und erhöhen dadurch die Ausnutzung der Sonnenenergie.
Huminsäuren beeinflussen chemisch die Fixierung und Freisetzung von anorganischen Nährelementen.
- Neutralisieren sowohl saure als auch alkalische Böden; regulieren den pH-Wert des Bodens.
- Optimieren die Nährstoff- und Wasserversorgung von Pflanzen.
- Erhöhen die Saug- und Pufferfähigkeit des Bodens.
- Wirken als natürlicher Chelator für Metallionen unter alkalischen Bedingungen und ermöglichen so deren Aufnahme durch die Wurzeln.
- Sind selbst reich sowohl an organischer als auch Mineralsubstanz, die für das Pflanzenwachstum lebensnotwendig sind.
- Binden in den Wurzelzonen wasserlösliche anorganische Düngemittel und reduzieren die Auswaschung.
- Verfügen über extrem hohe Kationaustauschkapazität.
- Fördern die Umsetzung von Nährelementen (N, P, K + Fe, Zn und andere Spurelementen) in eine für Pflanzen aufnehmbare Form.
- Erhöhen die Stickstoffaufnahme durch Pflanzen.
- Das durch chemische Reaktionen mit Ca, Fe, Mg und Al gebundene Bodenphosphat wird wieder löslich und pflanzenverfügbar gemacht. Die Produktivität insbesondere der mineralischen Düngemittel wird gesteigert.
- Setzen das Kohlendioxyd des im Boden vorhandenen Kalks frei und ermöglichen seine Nutzung bei der Photosynthese.
- Helfen beim Abbau von Eisenmangel Chlorose , Bleichsucht) in Pflanzen.
- Reduzieren die Verfügbarkeit toxischer Stoffe im Boden.
Huminsäuren stimulieren biologisch das Pflanzenwachstum und die Aktivitäten der Mikroorganismen.
- Stimulieren Pflanzenenzyme und erhöhen deren Produktion.
- Wirken als organischer Katalysator bei vielen biologischen Prozessen.
- Stimulieren Wachstum von erwünschten Mikroorganismen im Boden.
- Erhöhen die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber Krankheiten und Schädlingen.
- Stimulieren Wurzelbildung, insbesondere die Länge der Wurzel und ermöglichen dadurch bessere Nährstoffaufnahme./li>
- Erhöhen die Permeabilität der Membranen in Pflanzen und fördern so die Nährstoffaufnahme.
- Fördern die Bildung von Chlorophyll, Zuckern und Aminosäuren in Pflanzen und erhöhen die Photosynthese.
- Steigern Vitamin- und Mineralstoffgehalt von Pflanzen.
- Verdicken die Zellwände bei Früchten und verlängern so die Lagerstabilität und Aufbewahrungszeit.
- Erhöhen die Keimfähigkeit und Entwicklung von Samen.
- Stimulieren Pflanzenwachstum (höhere Biomasseproduktion) durch Beschleunigung der Zellteilung und erhöhen so die Erträge der Trockenmasse.
- Erhöhen die Qualität der Erträge; schaffen gesünderes Aussehen und höhere Nährwerte.
Der
ökologische Nutzen der Huminsäuren ist vielfältig und zeigt sich mit günstigen und effektiven Lösungen bei Umweltverschmutzung und -problemen.
Erstens sind fruchtbare Böden mit hohen Gehalten an Huminsäuren ein Garant für geringe Nitratauswaschung und optimale Nährstoffeffizienz. Ein dichtes Wurzelsystem, das durch den hohen Huminsäuregehalt entsteht, verhindert, dass Nitrat und
Pestizide in das Grundwasser gelangen (
Abb.15). Darüber hinaus sind geringe Nitratgehalte ein Indikator und eine Voraussetzung für sachgerechtes “Biogemüse”. Es kommt häufig vor, dass Landwirte mehr düngen als Pflanzen aufnehmen können. Dies führt zu Nitratanreicherungen im Boden, die sich später im Grundwasser wiederfinden. Eine Kläranlage, die das belastete Wasser in komplizierten Abläufen unter einen Wert von fünf Milligramm NO3-N pro Liter senken soll, ist mit einem sehr hohen Kostenaufwand verbunden.
Wichtig: Statt lediglich die Symptome (Wasserbelastung) zu kurieren, sollten die Ursachen (Nitratauswaschung) bekämpft werden.
Zweitens verringern Huminsäuren die Versalzungsproblematik beim Einsatz von Mineraldüngern. Huminsäuren sind in der Lage, hohe Salzgehalte und damit verbundene Toxizitäten abzumildern. Insbesondere beim Einsatz ammoniakhaltiger Düngemittel wird die NH4-Toxizität reduziert, was speziell bei Jungpflanzen von großer Bedeutung ist. Ganz allgemein werden Wurzelverbrennungen durch periodisch überhöhte Salzkonzentrationen nach Düngungsmaßnahmen in der Bodenlösung verringert; bei permanent hoher Salzbelastung der Bodenlösung reduziert sich das Niveau der Belastung.Darüber hinaus, wenn die flüssigen Wirtschaftsdüngemittel mit Huminsäuren gemischt werden, wird der Humusanteil erhöht und der unerwünschte Geruch vermindert.
Drittens sind Huminsäuren ein effektives Bekämpfungsmittel gegen Bodenerosion. Erreicht wird dies sowohl durch die Erhöhung der Bindefähigkeit von Kolloiden, als auch durch die Verdichtung der Wurzel- und Pflanzensysteme. Weltweit sind Produkte auf Basis von Leonardit bzw.
Humaten deshalb bei Organisationen und Institutionen für Agrarwirtschaft für den ökologischen Anbau zertifiziert.
Huminsäuren mobilisieren im Boden festgelegte Nährelemente, insbesondere auch Eisen. Die Nährstoffversorgung der Pflanzen wird optimiert. Hohe Ertragssteigerungen in der Landwirtschaft bis zu 70% bei reduziertem Düngemittel- und Pflanzenschutzmitteleinsatz bis zu 30%, sowie besseres und gesünderes Wachstum von Rasen, Zierpflanzen und Gehölzen sind bei regelmäßiger Anwendung hochwertiger Huminsäuren erzielbar. Darüber hinaus wird das Wasserspeichervermögen des Bodens deutlich erhöht, wodurch der Wasserverbrauch erheblich reduziert werden kann.
Der größte ökonomische Nutzen ist naturgemäß auf humusarmen, sehr leichten und sandigen Böden sowie auf Rekultivierungsflächen zu erreichen. Die vielfältigen positiven Wirkungsmechanismen der Huminsäuren kommen hier voll zur Geltung. Im besonderem Maße gilt das für fast alle Kulturböden in ariden Gebieten. Aufgrund der hohen Mineralisierungsrate organischer Substanzen ist die Versorgung dieser Böden mit stabilen Huminsäuren zur Erhaltung und Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit unverzichtbar.
Humintech® bietet hierfür eine komplette Produktpalette, die den unterschiedlichsten Bodenverhältnissen und Pflanzenansprüchen gerecht wird (
Abb.16).
Dies alles führt dazu, dass Böden, behandelt mit Humintech®-Produkten, sowohl qualitative als auch quantitative Ertragssteigerungen sichern und den Kosten- und Arbeitsaufwand reduzieren.
