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Bodenanalyse und Bodeneigenschaften

Zur Untersuchung der Böden werden zahlreiche Methoden aus den Bereichen der Physik, Chemie und Biologie angewendet. Der genauen Analyse der Bodenproben im Labor geht meist eine bodenkundliche Untersuchung des Bodens im Gelände mittels einfacher Verfahren voraus. Zur Feldansprache der Bodenart dient z. B. die Fingerprobe. Dabei wird eine durchfeuchtete Bodenprobe mit den Fingerspitzen geknetet und gerieben und auf die Merkmale Formbarkeit, Bindigkeit und Glanz untersucht. Die Bodenfarbe, ebenfalls ein wichtiger Indikator für wichtige Bodeneigenschaften, bestimmt man visuell, in der Regel durch den Vergleich mit den Farbtönen genormter Farbtafeln.

Zur Analyse weiterer physikalisch-chemischer Bodeneigenschaften, etwa der Kationen-Austauschkapazität, der Bodenreaktion, der Pufferung und des Redox-Potentials, sind aufwendigere Methoden erforderlich. Unter Kationen-Austauschkapazität versteht man die Fähigkeit eines Bodens, an elektrisch negativen Ladungsplätzen von Austauschern Kationen austauschbar zu binden. Die Austauschkapazität hängt entscheidend von der Größe der Gesamtoberfläche der Austauscher ab, die von Ionen besetzt werden kann. Besonders die Tonminerale und die Huminstoffe zeichnen sich durch eine enorm große äußere und innere Oberfläche aus; sie beträgt bis zu 800 Quadratmeter je Gramm Substanz. Unter Bodenreaktion ist der Säuregrad eines Bodens (sauer, neutral, alkalisch) zu verstehen. Er wird durch den pH-Wert der Bodenlösung wiedergegeben. Die Bodenreaktion hat Auswirkungen auf nahezu alle Prozesse, die im Boden ablaufen (u. a. chemische Verwitterung, Neubildung von Mineralen, Humifizierung), und entscheidet darüber hinaus, ob sich ein Boden als Standort für bestimmte Nutzpflanzen eignet (siehe Bodenversauerung). Das Puffervermögen eines Bodens bezeichnet seine Fähigkeit, plötzliche und starke Änderungen der Bodenreaktion aufzufangen, d. h., den pH-Wert weitgehend konstant zu halten. Viele Pflanzen reagieren empfindlich auf solche Änderungen. Die wichtigste Rolle im Puffersystem des Bodens spielen wiederum die anorganischen und organischen Austauscher sowie die Basen.

Das Redox-Potential bezeichnet das Verhältnis von Oxidation zu Reduktion und umfasst die Oxidations- und Reduktionsvorgänge im Boden (siehe Redoxsysteme). Die Redoxeigenschaften beeinflussen u. a. den Abbau der organischen Substanz und die Verfügbarkeit der Pflanzennährstoffe.