Pflanzen verbrauchen Luft nicht nur aus der Atmosphäre, sondern über ihre Wurzeln auch aus dem Boden. Natürlich enthält der Boden nicht viele gasförmige Bestandteile, jedoch hängt der Ertrag einer bestimmten Fläche oder einer großen landwirtschaftlichen Fläche weitgehend vom richtigen Luft- und Wasserhaushalt des Bodens ab. Der Akademiker Wernadskij betonte die bedeutende Rolle von Gasen bei Bodenprozessen.
Wie sieht ein Boden mit viel Luft aus und welche Zusammensetzung hat er?
Der Boden, der viel Luft enthält, ist locker, fließfähig, hat ziemlich große Partikel, lässt Wasser gut durch, hält aber einen gewissen Teil davon zurück. Dieser Boden ist nährstoffreich und gut durchlüftet.
Für die Entwicklung landwirtschaftlicher Pflanzen gilt lehmiger Boden als die beste Bodenoption. Es eignet sich für den Anbau Dutzender Pflanzen und weist folgende Eigenschaften auf:
- Einfache Verarbeitung.
- Hoher Anteil an Nährstoffbestandteilen.
- Erhebliche Luft- und Wasserdurchlässigkeit.
- Gleichmäßige Feuchtigkeitsverteilung entlang des Horizonts.
- Speicherung thermischer Energie.
Dieser Bodentyp bedarf keiner Verbesserung; seine Qualität kann einfach durch die Anwendung organischer und mineralischer Düngemittel, das Umgraben und das Mulchen erhalten werden.
Für Topfpflanzen wird das Substrat speziell unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen verschiedener Arten hergestellt. Die meisten von ihnen bevorzugen leichte, durchlässige Böden mit guter Wasserspeicherung, in denen Luft einen Anteil von 25 % des Gesamtvolumens ausmacht, Wasser 25 %, mineralische Bestandteile 25 % und organische Stoffe nur 5 %.
Die besten Eigenschaften hinsichtlich des Bodengasgehalts haben Böden, die aus Schwarzerde, Sand und verwittertem (nicht saurem) Torf bestehen. Um die Luft- und Wasserdurchlässigkeit zu erhöhen, werden diesem Boden inerte natürliche Bestandteile wie Perlit oder solche künstlichen Ursprungs (Schaumstoffkugeln) zugesetzt. Ein solcher Boden weist die höchsten Eigenschaften in allen wichtigen Parametern auf: Nährwert, Atmungsaktivität, Feuchtigkeitsspeicherung und -übertragung. Die Wurzeln der Pflanzen entwickeln sich darin gut und die grüne Masse wächst regelmäßig
Ökologische Rolle der Bodenluft für Pflanzen
Für Pflanzen ist nicht nur die atmosphärische Luft wichtig, sondern auch deren Vorhandensein, Qualität und Zusammensetzung im Boden. Bodengase füllen alle Hohlräume im Boden, die kein Wasser enthalten. Pflanzen entwickeln sich am besten, wenn in großen Hohlräumen Luft und in kleinen und mittleren Hohlräumen Wasser enthalten ist.
Zwischen Boden und atmosphärischer Luft findet ein kontinuierlicher Gasaustausch statt. Lockere Böden tauschen gasförmige Bestandteile besser und schneller aus als dichte oder sumpfige Böden, da in ersteren praktisch keine Poren vorhanden sind und in letzteren die Luft aus den Hohlräumen durch überschüssiges Wasser verdrängt wird.
Im Boden gibt es weniger Sauerstoff als in der Atmosphäre, dafür aber mehr Kohlendioxid. Dies führt zum Prozess der Diffusion, also der Vermischung und Umverteilung von Gasen. Solche Bodeneigenschaften wirken sich positiv auf die Entwicklung von Pflanzen aus, die zur Nährstoffaufnahme reichlich Kohlendioxid benötigen. Gleichzeitig benötigen Pflanzenwurzeln weniger Kohlendioxid als der oberirdische Teil, sodass ein kontinuierlicher Luftaustausch die wichtigste Voraussetzung für gesunde Pflanzungen und vollwertige Ernten ist.
Bedingungen für den Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphäre
Damit Boden und Atmosphäre einen vollständigen Gasaustausch durchführen können, muss der Boden folgende Indikatoren erfüllen:
- Luftdurchlässigkeit, also die Fähigkeit, Luft durchzulassen.
- Die Luftkapazität ist das Volumen, das die Luft im Boden bei einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt einnimmt.
Lockere Böden sind am atmungsaktivsten und luftintensivsten, da sie große Hohlräume zwischen den einzelnen Partikeln aufweisen. Wenn solchen Böden organische Substanzen wie Mist oder Kompost zugesetzt werden, erhöhen sich die Lockerheit und der Nährwert, was zu einer Erhöhung der wichtigsten Indikatoren führt. Außerdem führt die Zugabe von organischem Material zu einer erhöhten Freisetzung von Kohlendioxid, was den Gasaustausch mit der Atmosphäre anregt und so das Wachstum der oberirdischen Teile von Agrar- und Zierpflanzen fördert.
Möglichkeiten zur Beeinflussung des Lufthaushalts von Böden
Die beste Möglichkeit, den Lufthaushalt des Bodens zu verbessern, ist die Lockerung und Ausbringung organischer Düngemittel. Dies erhöht die Luftdurchlässigkeit und führt zu einem intensiven Gasaustausch zwischen Boden und atmosphärischer Luft.
Bei schweren, feuchtigkeitshaltigen Böden kommt die Anpflanzung von Kulturpflanzen auf Hügeln oder Beeten zum Einsatz.
