Elemente und Moleküle, Schulbuch

128 6 LUft, WASSeR, BoDeN – UNSeRe UMWeLt Alumosilicate Säuren Al 3+ Säuren im Regen Vermehrung von Schädlingen Auswirkungen einer MONOKULTUR Grundwasserbelastung Trinkwasserbelastung Vermehrter Insektizideinsatz Schädigung der Mikroorganismen Verlust an Humus Verlust an Humus Verminderung der Wasserspeicherkapazität Auswaschung von Düngesalzen ■ 128.1: Erklär, weshalb man durch „Kalkdüngung“ erhofft, die Wald- schäden zu mildern! ÜBUNGeN Abb. 128.2: Auswirkungen einer Monokultur Abb. 128.1: Wirkung des „sauren Regens“ Neben dem Kreislauf mit der Luft spielt der Kreislauf durch Verrottung von Pflanzen oder deren Verwertung durch Tiere die bedeutendste Rolle. Pflanzeneiweiß wird (tierisch oder bakteriell) abgebaut. Endprodukt des tierischen Abbaus ist Harnstoff (in Harn und Fäkalien), der zu Ammoniumsalzen zerfällt. Auch beim bakteriellen Abbau entstehen Ammoniumverbindungen. Diese werden durch oxidierende Mik- roorganismen mit Luftsauerstoff über Nitrit zu Nitrat oxidiert und stehen als Nitrat der nächsten Pflanzengeneration zur Verfügung (Abb. 127.4). Entscheidend für die Bodenfruchtbarkeit ist auch der pH-Wert des Bodens . Kalk sorgt hier mit seiner Pufferkapazität für eine pH-Stabilisierung. Daher sind kalkhälti- ge Böden auch weniger anfällig für saure Niederschläge. Eine zu starke Versauerung der Böden mobilisiert Aluminium-Ionen. (Abb. 128.1) Sie stören als lösliche Salze den Calciumhaushalt der Pflanzenwurzeln. Daher wird auf kalkarmen Böden zusätzlich zu den Nährstoffen auch mit Kalk gedüngt. Dies ist aber großflächig in Wäldern nur schwer möglich. Daher sieht man in den sauren Luftschadstoffen (sowohl SO 2 als auch NO x ) die Hauptursache des Waldsterbens. Die Schadstoffe greifen Nadeln und Blätter direkt an und schwächen den Baum zusätzlich durch Bodenversauerung . Moorböden – zB im Waldviertel – enthalten oft keinen Kalk und auch keinen Ton (Torf). Sie können sehr stark sauer reagieren (pH 3–4). Nur diesen Böden angepass- te Pflanzenarten können dort existieren. Diese Pflanzen vertragen dann aber neu- trale oder basische Böden nicht. Aber auch ein zu stark basischer Boden bringt für die meisten Pflanzen Nachteile. Die Aufnahme von Phosphat ist dann erschwert, da lösliche Hydrogenphosphate in schwer lösliche Phosphate umgewandelt werden. Der Stickstoffgehalt des Bodens wird in der Ammoniumstufe teilweise in freies NH 3 umgewandelt und entweicht. Die wichtigste Rolle für die Landwirtschaft spielt eine regelmäßige Wasserversor- gung. In unseren Breiten steht meist eine ausreichende Menge Niederschlagswas- ser zur Verfügung. Das überschüssige Wasser versickert und wird mit den Grund- wasserströmen und Flüssen abtransportiert. In Trockenzonen muss künstlich bewässert werden. Dabei kann es zu großen Bodenproblemen kommen. Ist die Bewässerung nicht ausreichend, so verdunstet das Wasser, anstatt zu versickern. Dabei lösen sich Salze aus tieferen Bodenschichten im Wasser. Diese Salzlösungen steigen kapillar hoch. Durch die starke Verdunstung wird die obere Bodenschicht so immer stärker mit Salzen (Gips, Natriumchlorid) angereichert. Es kommt zu Salzaus- blühungen und der Boden wird unfruchtbar. Bei intensiv landwirtschaftlich genutzten Böden kann die Fruchtbarkeit durch lang- fristig falsche Anbaukonzepte leiden. Häufig werden nur wenige oder nur eine Frucht jährlich wiederkehrend in Monokulturen angebaut. Bekannt ist dieses Konzept aus den USA (Weizengürtel, Maisgürtel etc.). Aber auch in Österreich wird es vielfach angewandt. Dem Vorteil des rentablen Einsatzes spezialisierter Maschinen stehen große Nachteile gegenüber. Dem Boden werden jährlich dieselben Nährstoffe ent- zogen und dies wird mit dem massiven Einsatz von Düngesalzen oder Jauche (Gülle) aus Schweinezucht-Großbetrieben kompensiert. Dabei verarmt der Boden zuneh- mend an Humus und damit an Wasserspeicherkapazität. Die Düngesalze werden teilweise ausgewaschen und belasten das Grundwasser, das dann für die Trinkwas- sergewinnung ungeeignet wird. Die Monokultur begünstigt die ungehemmte Ver- mehrung von Schädlingen, denen jedes Jahr Nahrung im Überfluss zur Verfügung steht. (Bei Fruchtwechsel findet die nächste Generation von Schadinsekten im fol- genden Jahr keine Nahrungsgrundlage.) Dadurch wird ein vermehrter Einsatz von Insektiziden notwendig. Rückstände und Abbauprodukte der Agrarchemikalien sammeln sich im Boden an und schädigen dabei die Mikroorganismen des Bodens. Viele natürliche Regelkreise fallen aus, was einen weiteren Einsatz von Agrarchemi- kalien notwendig macht (Abb. 128.2). Abhilfe kann hier das Konzept des integrierten Pflanzenbaus bringen. Dabei wird auf Fruchtwechsel geachtet und Düngesalze werden nach Bodenanalysen nur in benötigter Menge verwendet. Für Humusbildung wird durch Anbau von Gründün- gerpflanzen als Zwischenfrucht gesorgt. Dadurch bleibt auch der Boden nie unbe- deckt, was Erosion verhindert und die Bodenlebewesen fördert. Der Einsatz von Insektiziden erfolgt nicht prophylaktisch, sondern nur ab einem bestimmten Schwel- lenwert an Schädlingsvermehrung. Themenbereiche und Selbsttest zu Kapitel 6 siehe Seite 269 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv