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Bodenbestandteile und Bodenkörper

Jeder Boden besteht aus festen, flüssigen und gasförmigen Bestandteilen. Den größten Anteil nehmen dabei – außer in Mooren – die festen mineralischen Partikel unterschiedlicher Korngröße ein. Auf der Korngrößenverteilung (Textur), die fast alle physikalischen und chemischen Bodeneigenschaften von der Bearbeitbarkeit über die Wasserspeicherung bis zur Erosionsanfälligkeit bestimmt, beruht die Unterscheidung der Bodenarten. Nur selten einmal setzt sich ein Boden aus einer einzigen Korngrößenklasse des Feinbodens (Sand, Schluff, Ton) zusammen; in der Regel liegen Gemische vor, wie die verschiedenen Unterarten des Lehms. Hinzu kommen vielfach gröbere Bestandteile (Steine, Kies, Gerölle), die Bodenskelett genannt werden. Die chemische Zusammensetzung der mineralischen Bodenbestandteile hängt zum einen vom Mineralbestand des Ausgangsgesteins, zum andern von den Vorgängen der Bodenbildung ab. Zu den typischen pedogenen (im Boden entstandenen) Verwitterungsneubildungen zählen vor allem Oxide und die zu den Silicaten gehörenden Tonminerale, von denen einige die Fähigkeit besitzen, Wasser und Nährstoffe anzulagern und ähnlich wie Ionenaustauscher wieder freizusetzen.

Ein Boden im engeren Sinne enthält stets lebende und tote organische Substanz. Diese Stoffe beeinflussen die Ertragsfähigkeit oder Fruchtbarkeit eines Bodens noch stärker als die Tonminerale, etwa um den Faktor 3 bis 5. Im Mittel besteht die organische Substanz eines Mineralbodens zu etwa 85 Prozent aus toter organischer Substanz (Humus), zu zehn Prozent aus Pflanzenwurzeln und zu fünf Prozent aus dem Edaphon, dem Pflanzen- und Tierleben des Bodens (griechisch edaphos: Boden). Die Bodenorganismen haben zwar nur einen vergleichsweise geringen Anteil an der Masse der gesamten organischen Substanz, kommen dafür jedoch unter einem Quadratmeter Bodenoberfläche bis in 30 Zentimeter Tiefe häufig in Millionen- bis Milliardenzahlen vor. Ihre bedeutendsten Leistungen innerhalb des Ökosystems Boden sind die Zersetzung und Umwandlung der abgestorbenen organischen Substanz, die ständige Durchmischung (Bioturbation) und Lockerung des Bodens sowie die Lebendverbauung, die ein wichtiges Merkmal der so genannten Bodengare ist. In Böden mit hoher biologischer Aktivität liegen die mineralischen Bodenbestandteile nicht als einzelne Partikel vor, sondern werden durch schleimförmige Bakterienkolonien, Pilz- und Algenfäden und feine Wurzelhaare zu abgerundeten Krümeln verklebt und verbunden. Das hohlraumreiche, stabile Krümelgefüge, zu dem auch die Regenwürmer entscheidend beitragen, hat im Unterschied zu den hauptsächlich durch physikalische Vorgänge (Frost, Austrocknung) und die Bodenbearbeitung geschaffenen Gefügeformen einen sehr günstigen Einfluss auf den Bodenwasser- und -lufthaushalt sowie das gesamte Bodenklima.

Wasser kommt in Böden im flüssigen, gasförmigen (Wasserdampf) und in Klimazonen mit Frost zeitweise oder dauernd (Dauerfrostboden) im festen Zustand (Bodeneis) vor. Anders als beim Grundwasser werden die Bewegungen des Bodenwassers nicht nur von der Schwerkraft und der Reibung bestimmt. Neben dem Sickerwasser und dem Stauwasser enthält der Boden auch Haftwasser, das an den festen Bodenpartikeln haftet, und Kapillarwasser, das durch Kapillarkräfte entgegen der Schwerkraft aufsteigt. Ein Maßstab für die Wassermengen, die Boden entgegen der Schwerkraft speichern kann, ist die Feld(wasser)kapazität. Sie weist grundsätzlich bei sandigen Böden geringere Werte auf als bei tonigen, deren mittlerer Wassergehalt 40 bis 50 Volumenprozente erreichen kann. Davon ist allerdings nur ein geringer Teil für die Pflanzen verfügbar, weil das Wasser in feinkörnigen Bodenarten zu fest an den Bodenpartikeln haftet und in den winzigen Poren des Bodens gebunden wird.

Die nicht von Wasser eingenommenen Poren sind mit Luft gefüllt. Allgemein gilt, dass die Luftkapazität im Gegensatz zur Wasserkapazität mit abnehmender Korngröße niedriger wird. Die Luftkapazität von Sandböden liegt in der Regel über 30 Prozent, von Tonböden hingegen meist unter 15 Prozent. In feinkörnigen Böden kann es daher zu Sauerstoffmangel und Pflanzenschäden kommen. Ohne den ständigen Austausch mit der Atmosphäre, die Bodenatmung, würde in der Zeit starken Pflanzenwachstums der Sauerstoff der Bodenluft innerhalb von etwa 20 Tagen verbraucht sein. Im langfristigen Durchschnitt weicht jedoch der Sauerstoffgehalt der Bodenluft kaum von dem der Luft der Atmosphäre ab. Der Wasserdampfgehalt und die Konzentration von Kohlendioxid sind dagegen deutlich höher.