Als «Humus» werden die stabileren Formen der abgestorbenen organischen Bodensubstanz bezeichnet, die u.a. von Pflanzenwurzeln, Ernterückständen und organischen Düngern stammen. Manche Bestandteile der dem Boden zugeführten organischen Substanz werden innerhalb von Wochen oder Monaten durch Bodentiere und Bodenmikroorganismen abgebaut, während andere über Jahrzehnte bis Jahrhunderte als Humus im Boden verbleiben.
Um die Bodenfruchtbarkeit zu gewährleisten, müssen sich Abbau und Nachlieferung von Humus ungefähr die Waage halten, d.h. die Humusbilanz muss ausgeglichen sein. Der Eintrag von organischem Material erfolgt z.B. über abgestorbene Pflanzenteile (inklusive Ernterückstände) und organische Dünger (z.B. Mist, Kompost). Beim Abbau der organischen Bodensubstanz durch Bodenorganismen werden die im organischen Material gebundene Energie und die verfügbaren Nährstoffe genutzt; dabei wird die organische Bodensubstanz mineralisiert, d.h. in einfache anorganische Komponenten umgewandelt (letztlich in Kohlendioxid, Wasser und als Pflanzennährstoffe wieder nutzbare anorganische Substanzen). Durch intensive Bodenbearbeitung (tiefe Grundbodenbearbeitung und ganzflächige feine Saatbettbereitung), die z.B. beim Anbau von Kulturen wie Kartoffeln erfolgt, wird die Mineralisierung beschleunigt, durch den Anbau mehrjähriger Kunstwiesen dagegen verzögert. Die Humusbilanz im Rahmen der ZA-AUI wird nach der Methode von Neyroud et al. (1997) berechnet. Mehr Informationen zur Berechnung finden Sie unten.
Um den Humusabbau zu bestimmen, muss zunächst der gewünschte minimale Humusgehalt berechnet werden. Dieser wird dann mit der Masse des bearbeiteten Oberbodens (in t/ha) auf eine Humusmenge (in kg/ha) hochgerechnet und anschliessend mit dem Nettoabbaukoeffizienten (abhängig von Tongehalt, Boden-pH und Bodenbearbeitungsintensität) multipliziert, um den Humusverlust (in kg/ha und Jahr) abzuschätzen. Für Tongehalte über 10% nimmt der gewünschte minimale Humusgehalt linear mit dem Tongehalt des Bodens zu. Die Masse des Oberbodens pro ha wird aufgrund der Mächtigkeit und Dichte des Oberbodens bestimmt. Vereinfachend wird dabei angenommen, dass die Mächtigkeit des Oberbodens ungefähr 0.3 m und seine Lagerungsdichte 1350 kg/m3 beträgt, was zu einer Bodenmasse von 4'000 t/ha führt. Für die Berechnung des Abbaukoeffizienten werden folgende Faktoren berücksichtigt:
Tongehalt des Bodens: ein höherer Tongehalt verzögert den Humusabbau, weil die Humusbestandteile durch die Tonteilchen stärker gebunden bzw. eingeschlossen werden (Ton-Humus-Komplexe)
pH: unter zunehmend alkalischen Bedingungen (pH>7) verlangsamt sich der Humusabbau, weil durch das vermehrte Auftreten von Ca-Ionen die Humusbestandteile stärker an die Oberfläche der mineralischen Bodenteilchen gebunden bzw. von ihnen eingeschlossen werden und zusätzlich die Aktivität der Bodenmikroorganismen abnimmt.
Anteil Hackfrüchte (z.B. Kartoffeln): ein hoher Hackfruchtanteil, d.h. eine intensive Bodenbearbeitung, erhöht die Verfügbarkeit der Humusbestandteile für die Bodenorganismen und dadurch den Humusabbau.
Anteil Kunstwiese: ein hoher Kunstwiesenanteil, d.h. eine extensive Bodenbearbeitung, verringert die Zugänglichkeit der Humusbestandteile für die Bodenorganismen und verlangsamt dadurch den Humusabbau.
Als Eintragsquellen für humusbildende organische Substanz werden sowohl die Haupt- und Zwischenkulturen (Wurzeln und Ernterückstände) als auch die organischen Dünger berücksichtigt. Die zugeführte Menge an humusbildender organischer Substanz (in kg Humus pro ha und Jahr) wird in Form von tabellierten Werten für die verschiedenen Kulturen und Dünger angegeben. Diese Werte sind Standardwerte und erfordern deshalb keine Angaben zum gemessenen Ertrag der Kulturen bzw. zum genauen Gehalt an organischer Substanz der Dünger.
Der Eintrag humusbildender organischer Substanz minus Humusabbau ergibt die Humusbilanz. Bei der Humusbilanzierung auf einem Betrieb werden alle Parzellen eines Betriebes einbezogen. Wenn der Betrieb auf allen Parzellen dieselbe geregelte Fruchtfolge einsetzt, ergibt dieses Vorgehen nicht nur einen Überblick über die Humusbilanz des gesamten Betriebes, sondern auch über die voraussichtliche Entwicklung im Verlauf einer Fruchtfolge.
Die Humusbilanz eines ganzen Betriebs wird als flächengewichtetes Mittel berechnet. Negative Werte bedeuten, dass der Boden organische Bodensubstanz in Form von Humus verliert, so dass die langfristige Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit gefährdet ist.
