Mikroorganismen im Boden: wie pH-Wert und Bodenleben zusammenhängen

Wenn du Kalk streust, ohne vorher zu messen, veränderst du mehr als den pH-Wert. Du kannst damit auch das Verhältnis von Bakterien und Pilzen im Boden verschieben und den Abbau von Humus beschleunigen. Ich kalke deshalb erst, wenn ein Laborbefund vorliegt und ich weiß, ob das Beet auf Sand oder auf Lehm liegt.

Der Zusammenhang läuft in beide Richtungen. Der pH-Wert bestimmt mit, wie das Bodenleben zusammengesetzt ist und welche Nährstoffe verfügbar bleiben. Umgekehrt können die Organismen im Boden selbst zur Versauerung beitragen.

Welche Mikroorganismen leben im Boden?

Zu den Bodenmikroorganismen gehören Bakterien, Pilze, Algen und einzellige Eukaryoten wie Amöben, die anders als Bakterien einen Zellkern besitzen. Bei der Mineralisierung organischer Stoffe setzen sie mineralische Nährstoffe frei, die Wurzeln aufnehmen können. Ihre Schleimstoffe können außerdem Bodenkrümel stabilisieren. Den Bodenbereich, den Pflanzenwurzeln unmittelbar beeinflussen, nennt man Rhizosphäre. Welche Rolle Bodenmikroorganismen im Gartenboden spielen und wie du sie förderst, erklärt ein eigener Ratgeber.

Mykorrhizapilze können ihre Wirtspflanzen mit Phosphat, Nitrat und Wasser versorgen und erhalten dafür Assimilate der Pflanze. Leguminosen wie Erbsen, Bohnen und Klee können mithilfe von Knöllchenbakterien Luftstickstoff binden. Welche Mikroorganismen in gekaufter Pflanzerde leben und was sie für die Wurzeln leisten, liest du im Ratgeber zur Pflanzerde.

Wie verändert der pH-Wert das Bodenleben?

Wie das Bodenleben zusammengesetzt ist und wie aktiv es arbeitet, hängt von mehreren Bedingungen ab: Bodenfeuchte, Temperatur, Nährstoffangebot und pH-Wert. Den pH-Wert veränderst du im Garten selbst, etwa mit Kalk, Kompost oder der Wahl des Düngers.

Kalk verschiebt das Verhältnis von Bakterien und Pilzen

Hebst du den pH-Wert durch Kalkung an, kann sich die mikrobielle Gemeinschaft verschieben. Sie verändert sich dann zugunsten bakterieller und zulasten pilzlicher Biomasse, besonders in der Humusauflage. Zugleich wird das Bodenleben nach einer passenden Kalkung aktiver: Es kann Humus schneller umsetzen und dabei mehr Nährstoffe freisetzen.

Auch in die andere Richtung reagieren die Mikroben. Überhöhte Gaben versauernder Dünger können den Boden-pH senken und damit die Lebensbedingungen der Bodenmikroorganismen verändern.

Warum Nährstoffe trotz Vorrat fehlen können

Ein unpassender pH-Wert kann Nährstoffe in schwer löslichen Verbindungen festlegen und ihre Verfügbarkeit einschränken. Bei einem zu hohen pH-Wert kann so ein Mangel an Spurennährstoffen entstehen, obwohl sie im Boden vorhanden sind. Liegt der Boden-pH unter 5,5, nimmt die Löslichkeit vieler Phosphatverbindungen stark ab. Dasselbe gilt für Werte über 7,0. Mangelsymptome können aber auch andere Ursachen haben, etwa Sauerstoffmangel oder unausgewogene Nährstoffverhältnisse.

Warum Ton und Sand unterschiedlich reagieren

Tonminerale und organische Substanz binden positiv geladene Nährstoffionen austauschbar und geben sie später wieder an die Bodenlösung ab. Tonböden besitzen im Allgemeinen ein höheres Pufferungsvermögen als leichte Böden und fangen pH-Veränderungen stärker ab. Derselbe pH-Wert begründet auf Ton und auf Sand deshalb nicht dieselbe Kalkmenge.

Wie verändern Mikroorganismen selbst den pH-Wert?

Mikroorganismen reagieren nicht nur auf den pH-Wert, sie verändern ihn auch. Beim Humusabbau durch das Bodenleben und bei der Wurzelatmung entsteht CO₂. Oberhalb von pH 5 kann es als Kohlensäure zur Versauerung des Bodens beitragen.

Auch beim Stickstoff wirken Mikroorganismen mit. Bei der Nitrifikation wandeln sie Ammonium in Nitrat um. Nehmen Pflanzen überwiegend Ammonium auf, wirkt das im Wurzelraum versauernd, überwiegende Nitrataufnahme kann den pH-Wert dagegen anheben. Wie viel Ammonium die Mikroben zu Nitrat umsetzen, beeinflusst also mit, in welche Richtung sich der pH-Wert an der Wurzel bewegt.

Dasselbe Prinzip gilt für die Düngung. Eine ammoniumbetonte Ernährung wirkt physiologisch versauernd, eine nitratbetonte physiologisch basisch.

Welcher pH-Wert passt zu deinem Boden?

Einen Zielwert für alle Flächen gibt es nicht. Der passende pH-Bereich hängt von der Bodenart, vom Humusgehalt und von den angebauten Pflanzen ab.

Besondere Ansprüche wie die von Moorbeetpflanzen sind von diesen Bereichen ausgenommen.

Welche Bodenart du hast, verrät die Fingerprobe. Ich reibe dafür etwas feuchte Erde zwischen den Fingern. Zerfällt sie körnig, ist viel Sand dabei. Klebt sie und lässt sich gut formen, ist der Boden tonreich.

Auch einzelne Kulturen haben eigene Ansprüche. Bei Kohlgemüse wird zur Vorbeugung gegen Kohlhernie ein pH-Wert von 7 angestrebt. Kartoffeln gehören dagegen zu den Kulturen, die keinen hohen pH-Wert bevorzugen. Rhododendren bevorzugen überwiegend pH 4,5 bis 5,5. Ihre obere Toleranz reicht bis etwa pH 6,0. Kulturheidelbeeren brauchen sauren Boden mit einem pH-Wert von 4 bis 5.

Wie misst du den pH-Wert richtig?

Für Beete und Rasen geht eine Mischprobe ins Labor. Eine gängige Standardanalyse erfasst Phosphor, Kalium, Magnesium und den pH-Wert, weitere Werte beauftragst du gesondert.

Ich beschrifte jeden Beutel mit Fläche und Datum. In mein Gartenheft schreibe ich dazu, wann ich auf dieser Fläche zuletzt gedüngt, gekalkt oder Kompost gegeben habe.

Im Befund lohnt ein Blick auf die Messmethode. In einer Calciumchlorid-Suspension liegt der pH-Wert um 0,5 bis 1 Einheiten unter dem Wert einer wässrigen Suspension. Vergleiche deshalb nur Befunde, die mit derselben Methode entstanden sind.

Im Topf oder Kübel kannst du auch direkt messen. Dafür taugen geeignete Glas-Einstichelektroden, die Pflege und Kalibrierung brauchen. Untersuchte Metallsonden erreichten keine ausreichende Genauigkeit, und sehr trockenes Substrat liefert unzuverlässige Werte.

Eine grundlegende Bodenuntersuchung wird etwa alle 3 bis 5 Jahre empfohlen. Korrigierst du gerade die Versorgung, zum Beispiel mit Kalk, werden Abstände von 2 bis 3 Jahren empfohlen.

Wie hebst du den pH-Wert schonend an?

Kalk neutralisiert Bodensäure und erhöht so den pH-Wert. Sinnvoll ist das nur, wenn der gemessene pH unter dem Bereich liegt, der zu Bodenart und Humusgehalt passt. Liegt er schon darüber, bringst du weder Kalk noch kalkhaltige Dünger noch Kompost aus. Kohlensaurer Kalk wirkt im Garten langsam und mild.

Kompost kann einen Teil dieser Aufgabe übernehmen. Seine basisch wirksamen Bestandteile können einer Versauerung entgegenwirken und den pH-Wert anheben. Regelmäßige Gaben von etwa 3 l/m² im Jahr können im Hausgarten schon genug Kalzium nachliefern. Ob du zusätzlich kalkst, entscheidet dann der Bodenbefund.

Kalk wirkt auch auf die Bodenstruktur, denn Calciumionen verbinden Ton- und Humusteilchen zu stabilen Krümeln. Humus ernährt aber die Bodenorganismen, und ein durch Kalk aktiveres Bodenleben baut ihn schneller ab. Eine Kalkung ohne Bedarf kann also genau den Vorrat schneller aufzehren, von dem die Mikroorganismen leben.

Wie senkst du den pH-Wert?

Bei Moorbeetpflanzen wie Rhododendren, Heidelbeeren und Eriken setzt du am Pflanzplatz an. Kalk und die üblichen Kompostgaben bekommen sie nicht, weil sie sauren Boden brauchen. Beim Pflanzen von Rhododendren mischst du einen Teil Bodenaushub mit zwei Teilen speziellem Rhododendronsubstrat. Kalkempfindliche Rhododendren gießt du bevorzugt mit Regenwasser, Kulturheidelbeeren mit kalkarmem Wasser. Im Topf kann hartes Gießwasser den pH des Substrats anheben und Eisenchlorosen begünstigen.

Gewöhnlicher Gartenkompost hat typischerweise einen pH-Wert von 6,5 bis 7,5. Er liegt damit über dem Bereich, den Rhododendren bevorzugen, und würde ihren Boden in die falsche Richtung verschieben.

Als saure organische Bestandteile zur Bodenverbesserung kommen für Rhododendren kompostierte Rinde, verrottetes Laub und Nadelerde infrage. Mulch aus Nadelgehölzrinde kann den pH-Wert in der Bodenkontaktschicht senken. Beim Abbau holziger Mulchstoffe können Mikroorganismen dem Boden allerdings Stickstoff entziehen.

Achtung

Rindenhumus ist keine Garantie für eine saure Mischung. Er kann einen pH-Wert von 4,0 bis 7,0 haben und wie gütegesicherter Kompost hohe pH-, Phosphor-, Kalium- und Salzgehalte mitbringen.

Torf lasse ich als Säuerungsmittel weg. Torfabbau und die dafür nötige Entwässerung zerstören Moorlebensräume und setzen gespeicherten Kohlenstoff als Treibhausgas frei. Schwefel dosierst du nicht nach Gefühl: Für ein Kultursubstrat muss die Menge durch eine Probesäuerung im Labor bestimmt werden. Danach wird der pH-Verlauf kontrolliert, weil weiches Gießwasser und ammoniumbetonte Düngung einen weiteren starken pH-Abfall auslösen können.

Was braucht das Bodenleben außer dem richtigen pH-Wert?

Ein passender pH-Wert allein sorgt nicht für ein günstiges Bodenleben, wenn die Bodenfeuchte fehlt. Wärme und ausreichende Feuchte beschleunigen dagegen die mikrobielle Freisetzung von Nährstoffen aus Humus. Verdichtung verkleinert den Porenraum und beeinträchtigt Luftversorgung, Wasserbewegung und Wurzelwachstum.

Ich betrete meine Gemüsebeete deshalb möglichst nicht und bearbeite sie erst, wenn keine Erde mehr an den Geräten haftet. Strukturelle Probleme ordnest du mit einer Spatendiagnose ein, die unter anderem Bodengefüge, Verdichtungen, Feuchtigkeit und Wurzelbild beurteilt.

Nahrung bekommt das Bodenleben über organische Substanz: Kompost, Grünschnitt und Erntereste versorgen die Bodenorganismen und halten Nährstoffe im Gartenkreislauf. Wie du Kompost anlegst, prüfst und verwendest, erklären die Grundlagen zu Kompost anlegen, pflegen und verwenden. Mit welchen Maßnahmen du Bodenlebewesen förderst und wie du den Erfolg überprüfst, zeigt ein eigener Praxisratgeber. Mehr zur Rolle der Bodenmikroorganismen im Gartenboden findest du im Ratgeber zu den Bodenmikroorganismen.