Humus

Humus, abgestorbene organische Substanz im Boden. Sie macht mit durchschnittlich 85 Prozent den größten Teil der festen organischen Bodenbestandteile aus, der Rest entfällt auf Wurzeln und Bodenlebewesen, das so genannte Edaphon.

Humus entsteht hauptsächlich aus Überresten pflanzlicher und tierischer Substanz dort, wo diese Substanzen jeweils anfallen; bei landwirtschaftlich genutzten Böden werden häufig organische Stoffe zur Verbesserung der Bodeneigenschaften zugeführt. Die meist dunkelbraun bis schwarz gefärbten Stoffe unterliegen ständigen Abbau-, Aufbau- und Umwandlungsprozessen. An deren Ende stehen zum einen dauerhafte organische Verbindungen (Dauerhumus) und zum andern Spaltprodukte, aus denen die Pflanzen wichtige Nährstoffe entnehmen (Nährhumus).

Im Allgemeinen ist nur der Oberboden stärker humos (humushaltig); der durch die Tätigkeit von Bodenorganismen – insbesondere von Regenwürmern – intensiv mit mineralischen Bestandteilen vermischte Mineralbodenhumus verleiht dem A_h-Horizont seine charakteristische dunkle Farbe. Vor allem bei Böden mit geringerer biologischer Aktivität liegt auf dem Mineralboden eine deutlich abgegrenzte und in sich in mehrere Schichten gegliederte dickere Humuslage, der Auflagehumus. Der Humusgehalt der Böden schwankt sehr stark: Mitteleuropäische Waldböden enthalten z. B. in der Bodenkrume, der am stärksten humosen Schicht, durchschnittlich etwa 4 Prozent organische Substanz, der schwach zersetzte Torf eines Moores kann dagegen bis zu 98 Prozent aus organischen Bestandteilen aufgebaut sein.

Die Ausgangssubstanzen für die Humusbildung stammen aus den oberirdischen Vegetationsresten (z. B. abgeworfene Blätter und Nadeln), Wurzeln, Ernterückständen und den von außen in den Kreislauf eingeführten organischen Düngern. Tierreste spielen eine geringere Rolle.

Bei der Zusammensetzung des Humus wird grob zwischen Nichthuminstoffen und Huminstoffen unterschieden. Nichthuminstoffe umfassen alle abgestorbenen pflanzlichen und tierischen Reste im Stadium des Ab- und Umbaus, Huminstoffe sind dagegen im Boden durch die chemischen und biochemischen Reaktionen der Humifizierung neu gebildete stabile organische Substanzen. Beide Gruppen von Humusbestandteilen können mit den mineralischen Bodenbestandteilen (hauptsächlich mit Tonmineralen) relativ starke Bindungen eingehen und so ihre Stabilität erhöhen.

Die Humusbildung verläuft in mehreren miteinander verknüpften Phasen. In der ersten werden die chemischen Verbindungen der Pflanzenreste umgewandelt, etwa Stärke in Zucker. Größere Bodenlebewesen zerkleinern dann die bereits aufgelockerte Substanz und vermischen sie mit dem Mineralboden. In der dritten Phase spalten Mikroorganismen die organischen Verbindungen in ihre Grundbausteine. Aus reaktionsfähigen Abbau- und Spaltprodukten entstehen schließlich die stabilen Huminstoffe.

Richtung und Geschwindigkeit der Humusbildung hängen von vielen Faktoren ab, von Standortfaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Sauerstoffgehalt und Säuregrad des Bodens, aber auch von den Eigenschaften der Ausgangssubstanzen. Pflanzliche Reste mit einem hohen Anteil von Zucker, Stärke und Eiweißen lassen sich rasch zersetzen, während Wachse, Harze und Gerbstoffe als Hemmstoffe die Umwandlung verzögern.

Im Zusammenspiel dieser Faktoren entstehen bestimmte Humusformen, die man nach den hydrologischen Bedingungen in drei Gruppen gliedert. Subhydrische Humusformen wie der Faulschlamm oder die Niedermoor-Torfe entwickeln sich unter Wasser und meist unter Sauerstoffmangel. Semiterrestrische Humusformen wie die Hochmoor-Torfe sind ebenfalls das Ergebnis überschüssigen Wassers (in diesem Fall überwiegend Niederschlagswasser und Stauwasser) und wegen Sauerstoffmangels gehemmter Zersetzung der Ausgangssubstanzen. Bei mittlerer und geringer Feuchtigkeit entstehen terrestrische Humusformen, von denen drei die Waldböden Mitteleuropas charakterisieren: der an Pflanzennährstoffen arme, stark saure Rohhumus, der deutlich ausgeprägte Auflagehumuslagen besitzt, der schwach saure oder neutrale, nährstoffreiche Mull sowie der Moder, der eine Übergangsform zwischen den beiden genannten Humusformen darstellt.

Humus spielt im Ökosystem Boden eine bedeutende Rolle. Noch mehr als durch die Tonminerale werden z. B. Nährstoff- und Wasserhaushalt, Durchlüftung und Säuregrad sowie Anfälligkeit gegenüber Bodenerosion und Bodenversauerung vom Humusgehalt und der Humusform beeinflusst.