Das große Boden-Handbuch E-Book

Jesse Frost

• Herausgeber: oekom verlag
• Kategorie: Lebensstil
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 407

Veröffentlichungsjahr: 2025

Beschreibung

Die Allround-Methode für gesunde Böden, besseres Klima und mehr Ertrag bei weniger Arbeit Es ist wundervoll, wenn der Kühlschrank voll ist mit süßen Tomaten, knackigen Salaten, nussigem Rucola oder erdigen Karotten aus dem eigenen Gemüsegarten. Oft wird die schöne Ernte aber von Krankheiten und Schädlingen zerstört. Mit diesem Problem kämpften auch Jesse Frost und seine Frau, die eine Market Gardening Farm betreiben. Sie suchten nach einer ökologischen Lösung und fanden sie im Boden: Ist der Boden gesund, beschützt er die Pflanzen. Seitdem sie sich um ihn kümmern, sind die Erntekörbe voll. Über die Jahre sind die beiden zu echten Bodenexpert*innen geworden. Denn die beste Methode, um gesunde und leckere Lebensmittel anzubauen, ist, der Erde das zu geben, was sie braucht. Das Geheimnis besteht darin, drei einfache und natürliche Prinzipien zu befolgen: – den Boden so wenig wie möglich stören, – den Boden so weit wie möglich bedecken, – den Boden so weit wie möglich bepflanzen. Das belebt nicht nur den Boden, sondern spart auch viel Zeit beim Gärtnern, denn Jesses Prinzip des No-Till lebt von geringer Bodenbearbeitung und ist sogar ganz ohne schweißtreibendes Umgraben möglich. So macht die Natur von selbst, was sie am besten kann: den Boden schützen und Pflanzen gedeihen lassen. Auch natürliche Kreisläufe werden regeneriert – ein wichtiger Benefit für Klima und Biodiversität. In diesem Buch teilt Jesse Frost sein Wissen über das komplexe Ökosystem unseres Bodens und zeigt alle wichtigen bodenschonenden Techniken: - die richtigen Mulchmaterialien - das Verwenden vom Kompost - die Bedeutung von Deck- und Zwischenfrüchten - Mischkultur und Direktsaat und vieles mehr. Dazu liefert er fundierte Informationen zu Bodenökologie und -beschaffenheit, Tipps und Tricks zum ersten Anlegen von No-Till-Beeten und eine praktische Übersicht, welche Pflanzen nebeneinander gut gedeihen. Dabei geht es nie um Perfektionismus – Jesse ermutigt mit Geschichten über seine eigenen Versuche, einfach anzufangen. Ein absolutes Standardwerk für naturnahe Gärten und regenerative Landwirtschaft! Wunderschön illustriert von Jesses Frau Hanna Crabtree.

Leseprobe

Jesse Frost

Das großeBoden-Handbuch

Regeneratives Gärtnern undökologischer Gemüseanbau –auch ohne Umgraben

Illustrationen von Hannah CrabtreeAus dem amerikanischen Englisch vonFrauke Bahle und Martina Wiese

https://www.oekom.de/verlag/natuerlich-oekom/c-37

Die automatisierte Analyse des Werkes, um daraus Informationen insbesondere über Muster, Trends und Korrelationen gemäß § 44b UrhG (»Text und Data Mining«) zu gewinnen, ist untersagt.

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über www.dnb.de abrufbar.

Übersetzung von Jesse Frost: The Living Soil Handbook. The No-Till Grower‘s Guide to Ecological Market Gardening© Jesse Frost 2021Fotografien, sofern nicht anders angegeben: © Jesse Frost 2021Illustrationen, sofern nicht anders angegeben: © Hannah Crabtree 2021

This edition is published by arrangement with Chelsea Green Publishing Co, White River Junction, VT, USA www.chelseagreen.com

Deutsche Erstausgabe© 2025, oekom verlag, Münchenoekom – Gesellschaft für ökologische Kommunikation mit beschränkter HaftungGoethestraße 28, 80336 München+49 89 544184 – [email protected]

Übersetzung: Frauke Bahle & Martina WieseLektorat: Agnes Przewozny, Grünes LektoratGesamtgestaltung & Satz: Ines Swoboda, oekom verlagKorrektorat: Agnes Przewozny, Grünes Lektorat & textshine

E-Book: SEUME Publishing Services GmbH, Erfurt

Alle Rechte vorbehaltenISBN 978-3-98726-403-0

https://doi.org/10.14512/9783987264023

Inhalt

Danksagung

Vorwort

Einführung

Drei Grundsätze für die Landwirtschaft|Die ursprünglichen Verwalter

Teil ISo wenig wie möglich stören

Grundlagen des lebendigen Bodens

Wie die Fotosynthese den Boden ernährt|Die fünf Schlüsselfaktoren der Fotosynthese|Definition der Bodenbearbeitung

Neuland betreten

Überlegungen zur Standortwahl|Von Grund auf neu beginnen|Der Never-Till-Ansatz|Bodenbearbeitung durch Tiere|Umstellung auf No Till|Gestaltung von Dauerbeeten|No-Till-Beete anlegen

Teil IIDen Boden möglichst bedeckt halten

Kompost im No-Till-Gartenbau

Die vier Arten von Kompost|Risiken bei der Verwendung von Kompost|Mulchen mit dicker Kompostschicht

Mulch

Stroh|Heu|Frisches Heu, Heulage und Grasschnitt|Pappe und Mulchpapier|Holzhackschnitzel, Sägespäne und Rindenmulch|Laub|Synthetisches Mulchmaterial|Gründüngung

Fruchtwechsel

Die Bodengesundheit erhalten|Vor- und Nachteile des Abdeckens|Freischneider, Messer und Sense|Mähverfahren|Pendel- und Radhacken|Solarisation

Wegepflege

Holzhackschnitzel und andere Mulcharten|Mulchfolien|Lebendige Wege|Insitu-Mulchen|Wege ohne Mulch

Teil IIISo viel wie möglich bepflanzen

Management der Bodenfruchtbarkeit

Bodenfruchtbarkeit messen und managen|Ein Bodenfruchtbarkeitsprogramm entwickeln|Bodenfruchtbarkeit durch Gründüngung fördern|Beetvorbereitung ohne Bodenbearbeitung

Auspflanzen und Mischkultur

Gesunde Setzlinge ziehen|Grundlegende Strategien der Mischkultur|Fortgeschrittene Mischkultur-Strategien

Sieben No-Till-Nutzpflanzen von Aussaat bis Ernte

Karotten|Rucola|Knoblauch|Gartensalat|Süßkartoffeln|Rote Bete|Kirschtomaten|Einige Gedanken zum Schluss

Anhang ALeitfaden für den Einsatz von Gründüngung

Anhang BKritische Phase der Konkurrenz und Empfehlungen für Mischkulturen

Anmerkungen

Über den Autor

An die wunderbaren Mütter in meinem LebenHannah Crabtree, Lisa Crabtree,Christy Diaz, Carolyn Breeding,die verstorbene Debra Frost, und(natürlich) Mutter Natur.

Danksagung

Ich weiß, wo ich anfangen soll, aber ich habe keine Ahnung, wie. In der Tat fehlt mir das schriftstellerische Talent, um meine Dankbarkeit gegenüber meiner Partnerin Hannah Crabtree (die auch die Illustratorin dieses Buches ist) auszudrücken. Ob sie nun die Kinder nach draußen brachte, während ich Interviews führte, oder sich rund um die Uhr meine Ideen anhörte – sie hat dieses Buch erst ermöglicht. Ohne sie gäbe es weder dieses Buch noch irgendetwas anderes, was ich tue.

Ich danke allen Farmer*innen, Forscher*innen und Wissenschaftler*innen, die sich Zeit für Interviews genommen haben. Ein besonderes Dankeschön geht an Dr. Aaron Hawkins, Dr. Christine Jones, Dr. Alex Harmon-Threat, Dr. Robert Houtz, Dr. Clarence Swanton, Dr. Bob Hartzler und Cary Oshins für ihre Hilfe bei der wissenschaftlichen Arbeit. Auch Jackson Rollet und Josh Sattin von No-Till Growers (www.notillgrowers.com) waren mir beim Schreiben eine große Hilfe. Vielen Dank auch an Jean-Martin Fortier für seine jahrelange Unterstützung. Vielen Dank an all die fantastischen Patreon- und Venmo-Unterstützer. Ihr rockt wirklich.

Ein riesiger Dank gebührt Carolyn Breeding, Willie Breeding und der gesamten Breeding-Familie für über 25 Jahre großartige Arbeit. Danke an Cher und Eric Smith, die mir den Einstieg in die Landwirtschaft ermöglicht haben (und mich mit Hannah bekannt gemacht haben). Ich danke meinen Schwiegereltern Lisa und Joe für ihre Unterstützung und Freundschaft. Danke an Ellis und Further für ihre tägliche Inspiration. Danke an meinen Vater, meine Mutter, Christy, Amanda, Tim und Pete. Und danke meiner Lektorin Fern Marshall Bradley und den guten Leuten bei Chelsea Green. Es war mein Traum, dieses Buch zu schreiben, aber ohne euch wäre es nichts als ein Haufen Passivformulierungen und verschwommener Fotos. Ich danke euch allen.

Vorwort

Liebe Leserinnen und Leser,

wahrscheinlich fühlen Sie es auch, wenn Sie die Hände tief in der Erde haben, um die ersten Pflänzchen des Jahres zu setzen: Erde ist so viel mehr als nur der Boden unter unseren Füßen. Sie ist die Quelle allen Lebens. In der Tiefe des Bodens schlummert eine Kraft, die uns ernährt, das Wasser reinigt, das Klima stabilisiert und die Welt um uns herum lebendig hält. Doch diese Kraft ist bedroht: Jahrzehntelange Fehlnutzung, Monokulturen und übertriebene mechanische wie chemische Eingriffe haben viele Böden ausgelaugt. Wollen wir dieses Wunderwerk für zukünftige Generationen erhalten, müssen wir zurückkehren zu dem Verständnis, dass der Boden ein lebendiges, pulsierendes System ist.

Die Zeit ist reif, eine neue Beziehung zu unserem Boden einzugehen. Dieses Buch des erfahrenen Landwirts und Bodenexperten Jesse Frost ist ein Manifest für den Boden und für die Hoffnung, die in ihm steckt. Jesse zeigt uns nicht nur, wie wir unsere Böden schützen können, sondern auch, wie wir sie heilen, regenerieren und ihnen neues Leben einhauchen. Dabei geht es um mehr als Techniken und Methoden: Es geht um Mut, Freude und die Begeisterung, Teil eines Wandels zu sein, der weit über die Landwirtschaft hinausreicht.

Die Prinzipien, die Jesse Frost in diesem Buch vorstellt, könnten einfacher kaum sein: den Boden so wenig wie möglich stören, ihn so weit wie möglich bedecken und bepflanzen. Diese Prinzipien wurzeln in der Natur selbst, in über Jahrmillionen bewährten Prozessen. Sie zeigen uns, dass der Weg in eine nachhaltige Zukunft nicht über Kontrolle, sondern über Kooperation mit der Natur führt.

Stellen Sie sich ein Beet vor, das nicht ausgelaugt ist, sondern vor Leben nur so wimmelt. Insekten schwirren durch die Luft, Regenwürmer durchwühlen die Erde, und Pflanzen recken sich kräftig und gesund dem Himmel entgegen. Regenerative Landwirtschaft bedeutet, solche Bilder Wirklichkeit werden zu lassen. Sie ist eine Rückbesinnung auf natürliche Kreisläufe und gleichzeitig eine Zukunftsvision für nachhaltiges Leben.

Der Schlüssel zu dieser Vision sind gesunde Böden. Gesund bedeutet hier nicht nur fruchtbar, sondern lebendig – ein Netzwerk aus Milliarden Mikroorganismen, Pflanzenwurzeln und Nährstoffkreisläufen. Dieses Zusammenspiel schafft nicht nur stabile Ernten, sondern hat auch das Potenzial, Kohlenstoff zu binden, den Wasserhaushalt zu regulieren und die Biodiversität zu fördern. Wenn wir den Boden als Verbündeten betrachten und nicht als bloßes Substrat, verändert sich alles.

Regenerative Landwirtschaft bedeutet, den Mut zu haben, anders zu denken – und anders zu handeln. Es bedeutet, alte Muster zu durchbrechen, kreative Lösungen zu finden und das Neue mit offenen Armen zu begrüßen. Denn der Wandel beginnt mit der Entscheidung, nicht nur zu nehmen, sondern auch zurückzugeben. Zurückzugeben an den Boden, der uns trägt, an die Ökosysteme, die uns erhalten, und an die kommenden Generationen, die auf unsere Entscheidungen angewiesen sind. Dabei geht es nicht nur um Verantwortung – es geht vor allem um Freude. Wenn man sieht, wie sich Ökosysteme wiederherstellen und mit ihnen die Gemeinschaften, die in ihnen leben, entsteht eine tiefe Dankbarkeit.

Dieses Buch ist ein Wegweiser für alle, die mit ihren Händen etwas Lebendiges schaffen wollen – sei es zu Hause im eigenen Garten oder in einem Marktgarten. Es ist ein Leitfaden für ein Gärtnern, das nicht zerstört, sondern aufbaut. Eine Landwirtschaft, die nicht nur die Landschaft, sondern auch die Menschen verändert. Und es ist ein Aufruf, sich von der Kraft des Bodens inspirieren zu lassen.

In jedem Samen, der in gesunde Erde fällt, liegt ein Versprechen. Ein Versprechen von Fülle, Resilienz und Hoffnung. Möge dieses Buch Ihnen helfen, dieses Versprechen zu verstehen, es zu leben und weiterzugeben – für eine Welt, in der Boden, Mensch und Natur wieder in Einklang stehen.

Benedikt Bösel, Dezember 2024

Elemente eines landwirtschaftlichen No-Till-Betriebs

1  Kompost + Holzhackschnitzel;   2  Tiere;   3  Mischkultur;   4  Blumen;   5  Hecken;   6  Abdeckung (Siloplane);   7  Zwischenkultur;   8  begrünte Wege;   9  Heuballen;   10  Schattiernetz;   11  Stauden;   12  Vermehrungshaus

Einführung

Ich gestehe: Meine Pflanzen können Vieles besser als ich.

Ich habe noch nie ein Blatt konstruiert oder eine Blume mit einem angenehmen Duft versehen, um Bestäuber anzulocken. Ich habe noch nie Wurzeln geschlagen oder mit Bodenmikroben Kohlenstoff-Cocktails gegen Nährstoffe getauscht. So cool bin ich einfach nicht.

Seit elf Jahren betreibe ich Landwirtschaft, und trotzdem kann ich nur für mich in Anspruch nehmen, dass ich die richtigen (und manchmal leider auch sehr falschen) Bedingungen für das Wachstum von Lebensmitteln und Blumen geschaffen habe. Wenn ein Kunde mir für die Lebensmittel dankt, die ich angebaut habe, fühle ich mich wie ein Betrüger. Ich habe das Gefühl, dass ich diese Anerkennung eigentlich nicht verdiene. Wie bei jedem Gärtner ist es nicht meine Aufgabe, Lebensmittel anzubauen, sondern Wachstum zu ermöglichen. Das Wachstum selbst wird von etwas ganz anderem erledigt.

Dieses »Etwas« ist eine komplexe Gemeinschaft aus lebenden Organismen sowohl im Makro- als auch im Mikrobereich. Sie sorgt – in Verbindung mit Luft, Wasser, Sonnenlicht, Kohlenstoff und Nährstoffen – für das Wachstum von Pflanzen. Der Mensch ist nicht der Schöpfer. Ich wiederhole: Wir schaffen »nur« die richtigen Bedingungen, damit die Pflanzen wachsen und Nahrung produzieren können – das ist die Definition von Anbau.

Drei Grundsätze für die Landwirtschaft

In diesem Buch verbinde ich meine Erfahrungen, die ich bei der Bewirtschaftung lebendiger Böden gesammelt habe, mit der Realität eines professionellen Gärtners, der seinen Lebensunterhalt verdienen muss. Die sehr kurze Version dieses Wissens lautet: Um vom Boden zu bekommen, was man braucht, muss man zuerst den Boden fragen, was er braucht. Und das gilt unabhängig davon, wo Sie leben. Was der Boden braucht, um in feuchten Tälern zu gedeihen, ist weitgehend dasselbe wie in trockenen Ebenen. Es geht um drei grundlegende Prinzipien:

Stören Sie den Boden so wenig wie möglich.

Halten Sie den Boden so weit wie möglich bedeckt.

Halten Sie den Boden so weit wie möglich bepflanzt.

Auf diese drei Grundsätze stieß ich vor einigen Jahren zum ersten Mal, als ich als angehender Landwirt über konservierende Landwirtschaft und Bodengesundheit las. Meine Frau Hannah und ich hatten mit Ernteausfällen zu kämpfen, und ich wollte wissen, was wir falsch gemacht hatten. Aus den Büchern und Artikeln erfuhr ich, dass wir zwar Spritzmittel einsetzen und verschiedene Techniken zum Schutz der Kulturen ausprobieren können. Die beste Methode aber, um Pflanzenkrankheiten und Schädlingsbefall zu regulieren, besteht darin, die Gesundheit des Bodens zu fördern. Und wie lässt sich das am besten bewerkstelligen? Indem man die drei Grundsätze befolgt.

Leider lieferten die Bücher und Artikel nur wenige Anleitungen, wie man die drei Grundsätze praktisch umsetzt. In den Texten tauchten Begriffe wie Zwischenkultur, No Till oder Mischkultur auf, aber sie enthielten kaum technische Details zum Vorgehen in der Praxis. Etwas frustriert begannen wir damit, in unserem Betrieb mit der Abschaffung der mechanischen Bodenbearbeitung zu experimentieren, verschiedene Mulcharten auszuprobieren und mehrere Kulturen im selben Beet anzupflanzen, um zu sehen, was zusammen gedeiht. Im Jahr 2018 rief ich den No-Till Market Garden Podcast ins Leben, um anderen und mir selbst zu helfen. Ich führte Gespräche mit Erzeuger*innen, die mit bodenschonenden oder No-Till-Methoden experimentierten, um deren Erfahrungen und Wissen dann mit anderen zu teilen. Der Landwirt Jackson Rolett und ich gründeten No-Till Growers (www.notillgrowers.com), um Videos, Vorträge, Podcasts und Artikel zu sammeln (und zu erstellen). Später stellten wir den Landwirt Josh Sattin ein. Er drehte für uns Videos zu praktischen Fragen und moderierte alle zwei Monate eine Live-Sendung auf YouTube namens GrowersLive. In diesen Sendungen interviewte Sattin Landwirt*innen und jeder konnte sich anmelden und Fragen stellen.

Alle dieser Unternehmungen hatten beziehungsweise haben dasselbe Ziel – die Frage zu beantworten: Was braucht der Boden zum Gedeihen? Durch all diese Erfahrungen und die vielen Gespräche mit Landwirt*innen und Wissenschaftler*innen habe ich schließlich einige allgemein anwendbare technische Lösungen kennengelernt, um den Boden so ungestört, so gut bedeckt und so voll bepflanzt wie möglich zu halten. In diesem Buch erläutere ich, wie man diese Prinzipien nicht nur in einem Betrieb wie dem meinen, sondern in jedem Betrieb anwenden kann. Ich hoffe, dass dieses Buch jedem an egal welchem Ort als Leitfaden dient, um für den individuellen Kontext und den jeweiligen Boden das richtige System zu entwerfen, also um die drei Prinzipien in die Praxis umzusetzen.

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Alle unsere Praktiken auf dem Rough Draft Farmstead vom Mulchen über Zwischen- bis hin zur Mischkultur, dienen unserem Ziel, den Boden zu schützen und zu nähren.

Dieses System könnte ähnlich aussehen wie das System mit dünner Kompostschicht, das Hannah und ich auf dem Rough Draft Farmstead in Zentral-Kentucky (USDA-Winterhärtezone 6b, −20,6 bis −17,8°C) verwenden (siehe Kapitel 2). Vielleicht stellen Sie auch fest, dass nur wenige der beschriebenen Methoden – oder gar keine – für Sie geeignet sind. Möglicherweise steht Ihnen beispielsweise nicht der reichhaltige Kompost zur Verfügung, der hier im Pferdeland in großen Mengen anfällt. Außerdem haben Sie vielleicht deutlich weniger Niederschläge als wir oder nicht so viele frostfreie Tage. Aus ökologischer Sicht lehnen Sie vielleicht Siloplane aus Kunststoff ab – und das aus gutem Grund. Um all dem Rechnung zu tragen, habe ich dieses Buch als eine Art Selbstfindungsabenteuer angelegt. Und ein Abenteuer wird es zweifellos sein.

Bevor ich diese einleitenden Gedanken abschließe, möchte ich jedoch eine Pause einlegen und über die entscheidenden zwei Wörter nachdenken, die in jedem der drei Leitprinzipien auftauchen: »… wie möglich«.

Verinnerlichen Sie diese beiden Wörter.

Wenn die No-Till-Methode das wichtigste Instrument zur Pflege des Bodens ist, müssen »so wenig wie möglich« und »so weit wie möglich« Ihre Mantras sein. Diese Wörter sind die Essenz von No Till, wenn nicht sogar der Inbegriff. Sie ermutigen Landwirt*innen, vernünftig zu sein. »Ja«, erinnern sie uns, »das Ziehen von Karotten stört den Boden. Harken stört den Boden. Tiere stören den Boden. Das ist in Ordnung. Stören Sie den Boden einfach so wenig wie möglich in Ihrem Kontext.«

Es ist wichtig, den Boden so wenig wie möglich zu stören, aber das Vorhaben, lebendigen Boden zu schaffen und zu schützen, ist nicht an das Ziel gebunden, niemals zu stören. Ich bin tatsächlich überzeugt, dass jeder Landwirt und jede Landwirtin eines entdecken wird: Der Weg hin zu lebendigen Böden entwickelt sich ohne Dogmen und ohne Bodenstörungen besser. Wenn man Werkzeuge einsetzt, die das Bodenleben und die Bodenbiologie fördern, wird man dem Ziel näher kommen. Das bedeutet, dass man auch für Bodenbearbeitungsmethoden, die den Boden vorübergehend schädigen können, offen sein muss, denn diese Methoden können letztendlich einen krümeligeren Boden schaffen. Um das Bodenleben zu fördern, muss man manchmal mit Egge oder Grubber Kompost und Bodenhilfsstoffe einarbeiten, besonders wenn man neue Beete anlegt. In anderen Fällen wird ein Beet mit einer Breitgabel bearbeitet, um Verdichtung aufzubrechen, die Wasserinfiltration und Bodenatmung zu verbessern und dadurch die Fotosynthese zu fördern – ein zentrales Ziel für Gärtner*innen, wie ich in Kapitel 1 erklären werde. Das Geniale an der Breitgabel ist, dass sie zwar im Moment des Einsatzes eine erhebliche Störung verursacht, aber trotzdem die Bodenbedingungen verbessern kann. Und wenn eine Breitgabel im Einklang mit den Leitprinzipien der Pflege eines lebendigen Bodens eingesetzt wird, ist sie ein Werkzeug, das sich irgendwann selbst überflüssig macht.

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Begrünte Wege zwischen Reihen von Okra: Der Boden ist so weit wie möglich bedeckt und bepflanzt.

Es gibt weitere gute Gründe, sich von Dogmen fernzuhalten. Zum einen entwickelt sich die Bodenkunde ständig weiter, und künftige Entdeckungen könnten unser Verständnis davon, was dem Boden hilft und was ihn behindert, verändern. Zum anderen erweisen sich manche Praktiken, die eigentlich nicht erfolgreich sein sollten, am Ende doch als erfolgreich, während andere, die erfolgreich sein sollten, es manchmal nicht sind. Ein Beispiel für diesen scheinbaren Widerspruch ist die Mischkultur mit Karotten: Sie sind nicht sonderlich konkurrenzfähig, daher ist die Aussaat zusammen mit anderen Feldfrüchten für die Karotten nicht von Vorteil – und dennoch erzielen manche Gemüsebauer*innen hervorragende Ergebnisse. Die Bodenbiologie ist äußerst komplex und dynamisch, und es wird einige Zeit dauern, bis Sie Ihre Anbausysteme eingestellt haben und die Gesundheit Ihres Bodens wiederhergestellt ist. Anfangs müssen Sie vielleicht mehr eingreifen, als Ihnen lieb ist oder als Sie es bei anderen Erzeuger*innen sehen. Machen Sie sich darüber keine Gedanken – konzentrieren Sie sich auf das, was Ihr Boden vor Ort braucht, und er wird gedeihen.

Treffen Sie auch für Ihren landwirtschaftlichen Betrieb gute Entscheidungen. Legen Sie Versuche an. Beginnen Sie klein. Testen Sie ein paar verschiedene Methoden in einigen Beeten, anstatt im gesamten Betrieb auf ein No-Till-System umzustellen, das Sie noch nie ausprobiert haben. Wenn Sie alles richtig machen – den Boden bepflanzen, bedecken und so bewirtschaften, dass er nur wenig gestört wird –, wird sich das letztlich in Ihrer Produktion und Ihrem Umsatz widerspiegeln.

Die ursprünglichen Verwalter

In den Diskussionen über regenerative Landwirtschaft ebenso wie in diesem Buch sind Beiträge der indigenen Bevölkerung stark unterrepräsentiert – obwohl gerade sie über Jahrtausende den Boden bewirtschaftet haben, bevor sie ihres Landes beraubt oder über den Ozean verschifft und versklavt wurden. Wie viele Amerikaner stamme ich von Einwanderern und Sklavenhalter*innen ab. Und ich bin fest davon überzeugt, dass wir es den indigenen Gruppen und der schwarzen Bevölkerung schuldig sind, ihre Form der Landwirtschaft nicht als unsere Erfindung auszugeben. Keiner der heute lebenden Menschen hat Konzepte und Praktiken wie Landespflege, lebendiger Boden, Permakultur, konservierende Landwirtschaft oder Mulchen erfunden.

Dies zu erkennen, kann auch dazu beitragen, sich der Überheblichkeit bewusst zu werden, die europäische Siedler*innen dazu veranlasste, die indigene Bevölkerung gewaltsam von ihrem Land zu vertreiben und afrikanische Sklav*innen zu zwingen, Arbeiten wie Bodenpflege und Ernte zu übernehmen. Wir entdecken heute neu, was die indigene Bevölkerung seit Tausenden von Jahren intuitiv wusste: dass es nicht unsere Aufgabe ist, der Natur etwas aufzuzwingen, sondern auf sie zu hören und sie zu pflegen. So gesehen ist eine Landwirtschaft, die ihren Fokus auf lebendige Böden legt, keine Innovation, sondern eine entschuldigende Antwort auf das viele Unrecht, das dem Land angetan wurde, und auf die damit verbundenen Schäden und Verluste, die viele Menschen erlitten haben.

Im Kern geht es im vorliegenden Buch um eine Entschuldigung gegenüber dem Boden. Es geht darum, die Denkweise einer erzwingenden Landwirtschaft hinter sich zu lassen und dem Boden die Möglichkeit zu geben, das zu tun, was er von Natur aus will: sich regenerieren. Es geht darum, wieder eine Beziehung zum Boden aufzubauen, ihn zu studieren und ständig zu versuchen, ihn besser zu verstehen. Wie in allen Beziehungen werden Sie Fehler machen – und wie in allen Beziehungen müssen Sie diese Fehler erkennen und sich eingestehen, um die Beziehung lebendig zu erhalten.

Ich schließe mit diesem Gedanken: Die staubigen Grundbesitzurkunden und rostigen Stacheldrahtzäune definieren zwar die physischen Grenzen der Felder und Höfe, die Umweltschäden der erzwingenden Landwirtschaft aber können sie nicht eindämmen. Unsere Seen, Flüsse und Bäche sind voller Chemikalien, die aus den erodierten Böden teils kilometerweit entfernter Felder ausgeschwemmt werden. An vielen Orten der Welt gehen die Vogel- und Insektenpopulationen zurück. Die Gesundheit unserer Gesellschaft nimmt ab, und ein Grund dafür ist, dass Lebensmittel, die in konventioneller Landwirtschaft angebaut werden, immer weniger Nährstoffe und immer mehr Pestizidrückstände enthalten. Die Reste von Arzneimitteln, die wir daraufhin einnehmen, gelangen ins Abwasser und landen zusammen mit Nitraten und Phosphaten aus synthetischen Düngemitteln in Flüssen, Seen, Meeren und im Trinkwasser.

Chemisch bewirtschaftete Böden halten sich nicht an Grenzen, aber auch lebendige Böden lassen sich nicht vollständig eingrenzen. Gesunde, lebendige Böden reinigen unser Wasser und bringen Leben zurück. Landwirtschaftliche Betriebe mit lebendigem Boden wirken sich auch auf die Gemeinden aus, denn statt die Umwelt zu sterilisieren oder zu vergiften, beleben sie ihre Umgebung. Die Populationen von Vögeln und Insekten, die von einer gesunden landwirtschaftlichen Umgebung angezogen werden, bereichern das Ökosystem weit über die Felder und Gärten hinaus, in denen sie leben. Den Landwirt*innen bietet ein lebendiger Boden zudem wirtschaftliche und emotionale Vorteile. Genau darum geht es bei lebendigen Böden und No Till: Kümmere dich um den Boden und der Boden wird sich um dich und deine Gemeinschaft kümmern.

Teil I

So wenigwie möglichstören

Kapitel 1

Grundlagen des lebendigen Bodens

Die Wissenschaft über die Vorgänge in lebendigen Böden ist faszinierend, aber oft wird ein unnötig verwirrender Fachjargon verwendet. Dennoch glaube ich, dass jedes bisschen Pflanzen- und Bodenkunde, das Sie bereit sind zu lernen, Ihre Fähigkeiten als Gartenbauer*in erheblich verbessern kann. Vor allem in die Prozesse der Fotosynthese und ihre Beziehung zur Bodenökologie einzutauchen, wird Ihre Erfahrungen beim Anbau von Lebensmitteln verbessern und Sie zu einem klügeren Verwalter des Bodens machen. Denn im wissenschaftlichen Fachchinesisch, das in der Pflanzen- und Bodenkunde gerne herrscht, verstecken sich jede Menge praktischer Ratschläge für die richtige Bodenbewirtschaftung. Wenn Sie diesen Jargon durchdringen, werden Sie neue Wege finden, die Biologie Ihres Bodens zu nutzen, um bessere Lebensmittel anzubauen. Ich werde Sie auf diesem Weg begleiten.

Die Fotosynthese ist der wichtigste chemische Prozess auf unserem Planeten. Punkt. Ohne Fotosynthese hätten wir nichts zu essen, keine Luft zum Atmen, keinen Mechanismus zur Kühlung der Atmosphäre. Es gäbe weder Obst noch Gemüse, keine Nüsse, Butter, Eier und kein Fleisch. Auch kein Erdöl. Zwar ist die Fotosynthese auf molekularer Ebene ein komplexer Prozess, aber man kann sie so vereinfachen, dass man versteht, wie sie funktioniert und begreift, warum sie für Landwirt*innen so wichtig ist – und zwar unabhängig davon, ob sie nun den Boden bearbeiten oder ihn in Ruhe lassen. Wenn Sie aus diesem Buch eines gewinnen, dann ist es hoffentlich ein grundlegendes Verständnis von der Fotosynthese und ihrer Bedeutung nicht nur für die Pflanzen, sondern auch für das Leben und die Gesundheit des Bodens.

Pflanzen sind leichte Beute. Es ist eines der beeindruckendsten Ergebnisse der Evolution auf unserem Planeten, dass die Pflanzen sich dafür entschieden haben, sich fest zu verwurzeln. Sie haben sich entschieden, weder vor potenziellen Angreifern wegzulaufen, noch selbst nach Nahrung zu jagen. Stattdessen holen sich die Pflanzen ihren Schutz und ihre Nahrung auf andere, kooperativere Weise. Und erst die Fotosynthese – die Umwandlung von Licht in chemische Energie – macht diese Wahl möglich. Die Pflanzen haben herausgefunden, wie sie das Sonnenlicht in chemische Energie umwandeln und diese Energie dann nutzen können, um Nährstoffe und Schutzmechanismen aufzubauen.

Einfach ausgedrückt ist die Fotosynthese ein zweistufiger Prozess, an dem Wasser, Sonnenlicht und Kohlendioxid (CO2) beteiligt sind. Der erste Schritt beginnt damit, dass die Pflanze Wasser (H2O) über ihre Wurzeln aufnimmt. Dieses Wasser wird in die Blätter mit ihren fleißigen grünen Zellen transportiert. In diesen Zellen spalten Chloroplasten mithilfe der Sonnenenergie die Wassermoleküle in ihre einzelnen Atome auf, nämlich in Wasserstoff und Sauerstoff. Die Pflanze behält die beiden Wasserstoffatome aus dem H2O und gibt das Sauerstoffatom an die Atmosphäre ab. Der Luftsauerstoff, den wir und andere Lebewesen atmen, stammt also von Pflanzenzellen, die das Sonnenlicht nutzen, um Wassermoleküle zu spalten.

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Kohlenstoff wird durch die Pflanzen in den Boden eingebracht, aber von den Bodenmikroben durch Atmung in Form von Kohlendioxid wieder ausgeschieden, wodurch ein Kreislauf entsteht.

Durch eine komplexe Reihe nachfolgender Reaktionen entstehen in diesem ersten Teil der Fotosynthese schließlich zwei energiereiche Moleküle. Als Nächstes wird Kohlendioxid durch die Spaltöffnungen aufgenommen, das sind winzige Poren in der Blattunterseite. In den Chloroplasten – den Zellorganellen, in denen die Fotosynthese stattfindet – wird dieses Kohlendioxid mit den energiereichen Molekülen kombiniert, die im ersten Teil des Fotosyntheseprozesses entstanden sind. Durch die Reaktion der energiereichen Moleküle mit Kohlendioxid entstehen verschiedene Kohlenhydrate. Diese molekularen Energiebündel nutzt die Pflanze nun, um Pflanzenmasse aufzubauen. Allerdings behält die Pflanze nicht alle Energiebündel für sich. Bis zu zwei Drittel der von ihr produzierten Kohlenhydrate investiert sie in ein spezielles Tauschsystem unter der Erde. Das Wunder der Fotosynthese liegt somit darin, dass Pflanzen mithilfe der Sonnenenergie ihre Nahrung selbst herstellen können. Dieses Wunder ist umso größer, als dass die Pflanzen dadurch nicht nur die eigene Nahrung produzieren können, sondern eine komplexe Gemeinschaft von Bodenorganismen gleich mit ernähren. Genau das ist der Schlüssel zu einer erstaunlichen Reihe von symbiotischen Beziehungen zwischen Pflanzen und Mikroorganismen. Und es ist der Grund, warum die Fotosynthese für einen lebendigen Boden so wichtig ist und warum ich diesem Thema den ersten Teil des Buches gewidmet habe.

Wie die Fotosynthese den Boden ernährt

Pflanzen leben nicht ausschließlich von den Kohlenhydraten, die sie durch Fotosynthese erzeugen. Diese Kohlenhydrate sind so etwas wie die Pommes frites der Pflanzenwelt – lecker und energiereich, aber nicht besonders reich an Nährstoffen. Wie wir Menschen und eigentlich alle komplexen Organismen benötigen Pflanzen neben Kohlenhydraten eine Vielzahl weiterer Nährstoffe, um gesund zu bleiben und wachsen zu können. Es erscheint logisch, dass die meisten, wenn nicht sogar alle 17 essenziellen Nährstoffe, die Pflanzen für ein gesundes Wachstum benötigen, in dem Boden vorhanden sind, den sie als Standort gewählt haben. Pflanzen sind jedoch kaum in der Lage, diese Mineralien und Nährstoffe mit ihren Wurzeln selbst zu erschließen. Stattdessen haben sie die erstaunliche Fähigkeit entwickelt, bestimmte Bakterien in ihre Wurzelspitzen aufzunehmen und ihnen Nährstoffe zu entziehen (Rhizophagie-Zyklus).1 Pflanzen können auch einige Aminosäuren und andere Formen von organischem Stickstoff auf diese Weise gewinnen.2 Im Gegensatz zu Tieren können Pflanzen jedoch nicht wirklich »fressen«, um Nährstoffe aufzunehmen. Glücklicherweise sind Bodenmikroorganismen, wie Bakterien, Pilze und Archaeen, mit speziellen Enzymen ausgestattet, mit denen sie die Nährstoffe und Mineralien aus Bodenpartikeln oder organischem Material für sich aufschließen können. Wenn diese Mikroorganismen sterben oder von Fressfeinden wie Amöben, Nematoden oder Regenwürmern gefressen werden, bleiben die gesammelten Nährstoffe in einer pflanzenverfügbaren Form zurück – also in einer Form, die Pflanzen über ihre Wurzeln aufnehmen können.

Die überschüssigen molekularen Energiebündel (Kohlenhydrate), die bei der Fotosynthese entstehen, werden mit Hormonen, organischen Säuren, Fettsäuren, Aminosäuren und anderen Verbindungen zu einem außergewöhnlichen zuckerhaltigen Gebräu vermischt, das als Wurzelexsudat bezeichnet wird. Die Pflanzen geben dieses Exsudat langsam über ihre Wurzeln an den Boden ab und tragen so zur Ernährung des mikrobiellen Lebens unter der Erde bei. Darüber hinaus können sie auf diese Weise auch die Bedingungen rund um die Wurzeln verändern, etwa den pH-Wert. Wurzelausscheidungen können auch Mikroorganismen anziehen, die darauf spezialisiert sind, dem Boden bestimmte Nährstoffe zu entziehen.3 Andere Exsudate vertreiben unerwünschte Bodenfauna und Krankheitserreger oder hemmen das Wachstum der Wurzeln konkurrierender Pflanzen. Vielleicht haben Sie schon davon gehört, dass Roggen als Zwischenfrucht das Unkrautwachstum und die Keimung von Samen hemmen kann? Dieser Effekt wird Allelopathie genannt und entsteht durch chemische Verbindungen, die in den Exsudaten von Roggen und anderen Pflanzen enthalten sind.4 In erster Linie ernähren die Wurzelexsudate jedoch das Bodenleben und das Bodenleben ernährt wiederum die Pflanzen.

All das umfasst der Begriff »lebendiger Boden« – ein Boden mit mikrobieller Vielfalt und lebenden Pflanzenwurzeln, die Nährstoffe miteinander austauschen. Dieser Austausch von Nährstoffen ist für die Pflanzengesundheit von entscheidender Bedeutung, denn dabei gewinnen die Pflanzen einige der Nährstoffe, die sie zur Bildung sekundärer Pflanzenstoffe (Phytonährstoffe) brauchen. Diese komplexen Verbindungen helfen den Pflanzen, sich vor Krankheitserregern, Oxidation oder Schäden durch extreme Sonneneinstrahlung zu schützen. Wenn wir Menschen Pflanzen verzehren, gelangen diese sekundären Pflanzenstoffe in unseren Körper, wo sie ähnliche Zwecke erfüllen wie bei den Pflanzen: Sie schützen vor Krankheiten, dienen als Antioxidantien und halten uns gesund. Phytonährstoffe verleihen Pflanzen zudem ihr einzigartiges Aroma. Generell gilt: Je besser eine Pflanze in der Lage ist, Nährstoffe aufzunehmen oder selbst zu bilden, desto besser schmeckt sie und desto nahrhafter ist sie. Natürlich dienen Pflanzen auch den Bodenlebewesen als Nahrungsquelle. Diese Mikroorganismen haben also einen großen Anreiz, ihre pflanzlichen Nachbarn zu verteidigen. Verschiedene Pilze und Bakterien produzieren sekundäre Stoffwechselprodukte, die als hochwirksame Chemikalien verschiedene Krankheitserreger abwehren können (Penicillin ist wohl der bekannteste sekundäre Pilzmetabolit).5 Verschiedene räuberische Mikroorganismen, darunter auch Pilzarten, ernähren sich von schädlichen Mikroorganismen.6 All dies ist Symbiose vom Feinsten und alles wird durch die Fotosynthese und die daraus resultierenden Wurzelexsudate angetrieben.

Ein weiteres, sehr folgenreiches Phänomen, das sich zwischen dieser Alchemie und dem Nährstoffaustausch abspielt, ist die Kohlenstoffbindung. Unter Kohlenstoffbindung oder Kohlenstoffsequestrierung versteht man die Entnahme von Kohlenstoff aus der Luft und seine Speicherung im Boden. Dieser Begriff taucht auch in Diskussionen über den Klimawandel auf, wenn es darum geht, Kohlendioxid – ein starkes Treibhausgas – der Atmosphäre zu entziehen. Die Sequestrierung von Kohlenstoff ist jedoch kompliziert und wird manchmal missverstanden. Zur Erinnerung: Während der Fotosynthese nehmen Pflanzen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf und bauen daraus Kohlenstoffverbindungen. Ein Teil gelangt dann in Form von Exsudaten über die Wurzeln in den Boden. Aber diese Kohlenstoffverbindungen verbleiben nicht einfach im Boden. In gesunden Böden bauen Mikroorganismen einen Großteil der Verbindungen ab und atmen den Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid wieder aus. Die Pflanzen nehmen dieses Kohlendioxid dann während der Fotosynthese wieder auf und der Prozess beginnt von Neuem. Das ist der Kohlenstoffkreislauf: In einem gesunden Boden wird ein Großteil des Kohlenstoffs, der in den Boden gelangt, auch wieder aus dem Boden entweichen. Wird der Kohlenstoff also jemals tatsächlich gebunden? Die Antwort ist ein diplomatisches … Quasi.

Ein Teil des Kohlenstoffs, der in den Boden gelangt, bleibt dort – vor allem, wenn der Boden nicht durch Bodenbearbeitung aufgewühlt wird, wie ich später noch beschreiben werde. Aber er wird wahrscheinlich seine Form ändern. Nehmen wir zum Beispiel an, ein Bakterium ernährt sich von kohlenstoffreichen Exsudaten, die aus Pflanzenwurzeln sickern. Das Bakterium nutzt diese Energie unter anderem, um sich zu vermehren. Einige der neuen Bakterienzellen werden später von einem größeren Organismus, z. B. einem Einzeller, verspeist. Dieser Einzeller wird dann vielleicht von einem Regenwurm gefressen. Sofern kein Vogel den Wurm aus dem Boden zerrt, lebt und stirbt der Regenwurm im Boden.

Während dieses Fressens und Gefressenwerdens wurde ein Großteil des Kohlenstoffs, der von den Pflanzenwurzeln in den Boden gepumpt wurde, in Form von Kohlendioxid wieder ausgeatmet. Aber ein kleiner Teil dessen, was als kohlenstoffhaltiger Snack für ein Bakterium begann, endete als Regenwurm. Stirbt der Regenwurm, wird ein Teil des Kohlenstoffs in seinem Körper zu einer stabileren Form von Kohlenstoff, denn im Boden bilden sich Bodenaggregate. Sie entstehen, wenn Mikroorganismen Bodenpartikel »zusammenkleben«. Wenn dabei Kohlenstoffpartikel – etwa ein mikroskopisch kleines Stück Regenwurm – zwischen den Bodenaggregaten eingeschlossen wird, dann ist der Kohlenstoff für andere Mikroorganismen weniger zugänglich – und bleibt im Boden.

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Diese von der Sonne verdörrte Zwischenfrucht wird den Boden mit organischer Substanz anreichern.

Die Pflanzenwurzeln selbst sind eine weitere Quelle für Kohlenstoff im Boden. Wenn Pflanzen geerntet werden oder absterben, bieten die im Boden zurückbleibenden kohlenstoffreichen Wurzeln mehrere Monate lang Nahrung und Lebensraum für Mikroorganismen, wodurch der Kohlenstoff teils abgeatmet und teils im Boden gespeichert wird. All diese Aktivitäten zusammengenommen führen zu einer Anhäufung kleiner Mengen von Kohlenstoffverbindungen, die wir als organische Bodensubstanz oder Humus bezeichnen.

Organische Substanz im Boden ist für das Bodenleben und die Pflanzengesundheit von entscheidender Bedeutung. Zum einen ist sie eine wichtige Nährstoffquelle. Indem Bodenorganismen die organische Substanz verdauen, werden die darin eingeschlossenen Nährstoffe freigesetzt und liegen dann in einer Form vor, in der Pflanzen sie aufnehmen können. Stickstoff beispielsweise ist ein Nährstoff, der für Pflanzen schwer zugänglich ist. Aber wenn Mikroorganismen stickstoffreiches organisches Material abbauen, dann wird der enthaltene Stickstoff für Pflanzen verfügbar. Je mehr organische Substanz im Boden vorhanden ist, desto mehr Bodenaggregate entstehen, die den Mikroorganismen als Lebensraum dienen. Bodenaggregate haben unzählige Poren, in denen sich in trockenen Zeiten das Wasser hält wie in einem Becher. Bei Regen hingegen funktionieren die Poren wie ein ausgeklügeltes Entwässerungssystem, durch das überschüssiges Wasser abfließen kann. (Man kann sich die Bodenaggregate wie ein Sieb vorstellen: Bespritzt man es mit Wasser, sammelt es sich zwischen den Löchern im Sieb. Schüttet man aber einen Schwall Wasser hindurch, fließt es frei ab.) Bodenaggregate sorgen auch für die Belüftung des Bodens, sodass Kohlendioxid aus dem Boden austreten kann und Stickstoff und Sauerstoff eindringen können.

Da der Anteil der organischen Substanz so wichtig für die Gesundheit des Bodens ist, ist er eine der wichtigsten Messgrößen für die Bodenbewirtschaftung. Der Prozentsatz lässt sich durch einen Bodentest ermitteln. Auf Bodentests und ihre Vor- und Nachteile werde ich später noch eingehen, aber von der Bestimmung des Anteils an organischer Substanz in Ihrem Boden werden Sie definitiv profitieren. Zu beobachten, wie sich der Prozentsatz an organischer Substanz mit der Zeit verändert, ist eine einfache Möglichkeit, die Wirksamkeit Ihrer Bodenbearbeitungsmethoden zu bewerten. Steigt der Wert oder bleibt er zumindest Jahr für Jahr stabil? Oder nimmt er womöglich ab? Dann atmet der Boden möglicherweise mehr Kohlenstoff aus, als er anreichert. Das heißt, die Bedingungen verschlechtern sich, der Boden speichert weniger Wasser, enthält weniger lebenswichtige Nährstoffe und kann die Fotosynthese nicht auf hohem Niveau unterstützen.

Die fünf Schlüsselfaktoren der Fotosynthese

Kehren wir zum Anfang dieser Diskussion zurück: Ohne effektive Fotosynthese können wir keine gesunden Pflanzen und keine gesunden Lebensmittel anbauen und den Boden nicht gesund und lebendig erhalten. Schauen wir uns die praktischen Schritte an, die man unternehmen kann, um den Fotosyntheseprozess zu maximieren.

Fünf Schlüsselfaktoren bestimmen die Fähigkeit einer Pflanze, Fotosynthese zu betreiben: Sonnenlicht, Kohlendioxid, Wasser, Bodenorganismen und Nährstoffe. Die gute Nachricht ist, dass Landwirt*innen jeden einzelnen Faktor in gewissem Maße kontrollieren können. Natürlich wirken alle diese Faktoren zusammen. Trotzdem sollten Sie jeden einzelnen im Kopf behalten, während Sie den Rest dieses Buches lesen.

Alle fünf Faktoren lassen sich in einem automatisierten Gewächshaus bis ins kleinste Detail kontrollieren, in geringerem Maße auch in Folientunneln. Das ist der Grund, warum immer mehr Gärtner*innen geschützte Kulturen in ihre Anbausysteme einbeziehen – die Pflanzen gedeihen besser, wenn sie optimale Bedingungen für die Fotosynthese vorfinden und vor extremen Wetterereignissen geschützt sind. Trotzdem plädiere ich nicht dafür, alle Pflanzen in einer vollständig kontrollierten Umgebung wie einem Gewächshaus anzubauen.

Es gibt viele Möglichkeiten, die fotosynthetische Aktivität einer Pflanze zu verbessern oder sie vor extremer Witterung zu schützen, ohne dabei Plastik oder andere Erdölprodukte zu verwenden, die möglicherweise nicht so umweltfreundlich sind. Eine gängige Methode, um beispielsweise übermäßige Sonneneinstrahlung abzuschwächen, ist die Abschirmung der Pflanzen mit Schattiernetzen oder Folientunneln. Sie können auch Bäume und Sträucher strategisch so pflanzen, dass sie die Anbauflächen am Nachmittag beschatten, was gleichzeitig die Fotosynthese fördert. Ziel ist nicht, die Umgebung perfekt zu kontrollieren. Konzentrieren Sie sich stattdessen darauf, die Bedingungen für die Fotosynthese so ideal wie möglich zu gestalten. Behalten Sie dies im Hinterkopf, wenn es im Folgenden um die fünf Schlüsselfaktoren geht, und überlegen Sie, was Sie in Ihrem Betrieb tun können, um die Bedürfnisse der Pflanze in Bezug auf ihre Fotosyntheseleistung am besten zu erfüllen.

Sonnenlicht

Damit Pflanzen Fotosynthese betreiben können, brauchen sie Sonnenlicht, und zwar in der richtigen Menge. Erhalten sie zu viel oder zu wenig Sonnenlicht, reduzieren sie ihre Fotosyntheseaktivität oder stellen sie ganz ein.

Bekommen Keimlinge beispielsweise zu wenig Licht, beginnen sie, sich auf der Suche nach der Sonne zu strecken – sie vergeilen. Diese Streckung führt dazu, dass die Pflanzen schwächer und dünner werden und sich möglicherweise nicht selbst aufrecht halten können. Hängen Stängel und Blätter herab und berühren den Boden, können sie von bodenbürtigen Krankheitserregern infiziert werden, sodass sich Blattkrankheiten häufen. Auch in späteren Stadien der Pflanzen kann zu wenig Sonnenlicht das Wachstum verlangsamen, sodass sie schwächer werden, langsamer reifen und weniger Ertrag bringen. Gärtner*innen können dem Lichtmangel entgegenwirken, indem sie beispielsweise Baumkronen auslichten oder in Gewächshäusern für zusätzliche Beleuchtung sorgen.

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Rote Beten leiden im diffusen Licht eines Folientunnels weniger unter Stress und sind daher weniger anfällig für Krankheiten.

Pflanzen können sich vor übermäßiger Sonneneinstrahlung selbst schützen, aber ihre Abwehrkräfte haben Grenzen. Zu starke Sonneneinstrahlung kann das Pflanzengewebe (einschließlich der Früchte) schädigen und Sonnenbrand hervorrufen. Auch kann es zu Trockenschäden und oxidativem Stress kommen. Im Allgemeinen ist oxidativer Stress nicht schlimm, denn Pflanzen produzieren antioxidative Verbindungen, um die Oxidation zu verhindern. Ab einem bestimmten Punkt wird der oxidative Stress jedoch zu stark, sodass die Fotosynthese zum Erliegen kommt.7

Wie bereits erwähnt, können Schäden durch übermäßige Sonneneinstrahlung durch die Verwendung von Schattiernetzen oder das Pflanzen von Bäumen und Sträuchern um den Garten herum gemildert werden. Wir haben festgestellt, dass zarte Pflanzen wie Salat und Rucola sich nach der Verpflanzung besser auf dem Feld etablieren, wenn man sie im Sommer einige Wochen lang beschattet. Mobile Strukturen wie Folientunnel eignen sich hervorragend, um bei Bedarf Sonnenschutz zu bieten. Vor allem Rote Beten gedeihen im leichten Schatten, den ein hoher Folientunnel im Sommer spendet. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Beschattung den Anteil unverkäuflicher (geplatzter oder sonnenverbrannter) Früchte bei Kulturen wie Paprika und Tomaten verringert.8 Zu viel Schatten ist allerdings nicht gut. Eine Studie mit violettem Pak Choi ergab, dass sich die Fotosynthese nach 5 Tagen geringerer Lichtintensität verbesserte, nach 10 und 15 Tagen jedoch drastisch abnahm.9 Eine weitere Möglichkeit, Sonnenschutz zu bieten, ist die in Kapitel 8 beschriebene Mischpflanzung. So können beispielsweise höhere Pflanzen wie Mais als Schattenspender für empfindlichere Pflanzen wie Salat verwendet werden.

Kohlendioxid

Keine Diskussion über Kohlendioxidmanagement kommt ohne die Erwähnung des Enzyms Rubisco aus.

Rubisco (Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase-Oxygenase) ist im Wesentlichen für den ersten Schritt der Bindung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre verantwortlich. Aber diese Arbeit erledigt sie nicht besonders gut. Dr. Robert L. Houtz, ein Gartenbauwissenschaftler von der Universität von Kentucky, der sich mit diesem Enzym beschäftigt, sagte mir, dass Rubisco Kohlendioxid »im Grunde nur halb so schnell fixiert, wie es möglich wäre«. (Kohlenstofffixierung bezeichnet allgemein den Prozess der Umwandlung von anorganischem Kohlenstoff in organische Verbindungen; die Fotosynthese ist ein bekanntes Beispiel für die Kohlenstofffixierung.) Dr. Houtz und viele Evolutionsbiolog*innen glauben, dass diese Ineffizienz vor allem darauf zurückzuführen ist, dass sich Rubisco zu einer Zeit entwickelte, als die Atmosphäre einen sehr hohen CO2-Gehalt hatte, aber nur Spuren von Sauerstoff aufwies. Während der Sauerstoffgehalt anstieg (aufgrund der Fotosynthese), entwickelte sich Rubisco nicht weiter, um sich an die veränderte Atmosphäre anzupassen (obwohl andere Mechanismen in den Pflanzen dies taten). Um die Ineffizienz des Enzyms auszugleichen, bildet die Pflanze in ihren Blättern stattdessen einfach sehr viel Rubisco. Laut Dr. Houtz besteht die einzige Möglichkeit, die Kohlenstofffixierungsrate von Rubisco zu erhöhen, darin, den Kohlendioxidgehalt in der Pflanze zu erhöhen.

Kohlendioxid künstlich anreichern

Es gibt sowohl künstliche als auch natürliche Methoden, um den Kohlendioxidgehalt in der Umgebung der Blätter zu erhöhen. Einige Gewächshaushersteller bieten Vorrichtungen zur CO2-Begasung an, um auf diese Weise den CO2-Gehalt zu erhöhen – diese künstliche Methode wird als CO2-Düngung bezeichnet. Es ist jedoch kompliziert zu steuern, wann und wie diese Begasung eingesetzt werden sollte, und die Ausrüstung ist oft teuer. Außerdem kann zu viel Kohlendioxid sich negativ auf das Pflanzenwachstum auswirken und z. B. Wachstumseinbußen und Blattschäden hervorrufen. Auch die Lichtverhältnisse müssen entsprechend angepasst werden. Mit mehr CO2 benötigen die Pflanzen auch mehr Stickstoff, daher muss der Nährstoffgehalt des Bodens berücksichtigt werden.10 Dennoch kann die CO2-Düngung wirksam sein. Wenn Sie sich für die künstliche CO2-Düngung Ihrer Gewächshauskulturen interessieren, sollten Sie sich von Gartenbaufachleuten beraten lassen.

Andere Möglichkeiten zur Erhöhung des Kohlendioxidgehalts sind CO2-Generatoren und das Beheizen mit Öfen wie Rocket Mass Heater (Raketengrundofen). Beide Optionen beheizen den Raum, in dem angebaut wird (sie können aber auch so konstruiert werden, dass sie den Anbauraum während der Sommerzeit nicht beheizen). Im Gewächshaus Trockeneis aufzustellen, ist eine buchstäblich kühlere Alternative, die Wirksamkeit ist bisher aber nicht gut untersucht.11

Beim Einbringen von zusätzlichem Kohlendioxid in ein Gewächshaus muss man sehr vorsichtig vorgehen, um sowohl die Pflanzen als auch sich selbst zu schützen – dies gilt besonders für die Verwendung von Öfen. Ein sehr hoher Kohlendioxidgehalt in geschlossenen Räumen wie dem Gewächshaus kann für Menschen gefährlich sein. Informieren Sie sich sorgfältig über diese Möglichkeiten der CO2-Anreicherung, bevor Sie sich entscheiden.

Die CO2-Werte auf natürliche Weise zu erhöhen, ist relativ einfach. In einem gesunden Boden mit einem hohen Anteil an organischer Substanz atmen die Bodenorganismen viel CO2 ab. Dies ist, wie bereits beschrieben, Teil des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs. Ihnen zu zeigen, wie Sie diesen natürlichen Kreislauf ankurbeln können, ist eine der wichtigsten Botschaften dieses Buches. Erinnern Sie sich daran, dass Pflanzen Kohlenstoff durch Wurzelausscheidungen in den Boden einbringen. Mikroorganismen verbrauchen diesen Kohlenstoff und weiteres organisches Material und atmen dann einen Großteil davon in Form von CO2 wieder aus (ähnlich wie wir, wenn wir Nahrung zu uns nehmen). Die Pflanze bindet dann dieses CO2 wieder und der Kreislauf beginnt von Neuem. Pilze veratmen den Kohlenstoff besonders fleißig, daher erhöhen Böden mit hohem Pilzanteil – oder Gartenwege voller sich zersetzender Holzspäne – das CO2-Angebot für Rubisco. In einem geschlossenen Gewächshaus Pilze zu züchten, kann ebenfalls den CO2-Gehalt erhöhen. Es heißt, dass der CO2-Fußabdruck des Landwirts der beste Dünger ist, und das gilt auch im Gewächshaus: Der Mensch atmet Kohlendioxid aus – wenn Sie also das nächste Mal in einem heißen Gewächshaus Tomaten schneiden, denken Sie daran, dass Sie gerade dazu beitragen, den Kohlenstoffkreislauf anzukurbeln! Natürliche CO2-Quellen wie diese können selbstverständlich quantitativ nicht mit künstlichen Methoden zur Erzeugung von Kohlendioxid konkurrieren.

Wasser

Wie bereits beschrieben, werden in einer Phase der Fotosynthese Wassermoleküle aufgespalten, wodurch der Sauerstoff entsteht, den wir atmen. Wasser ist auch das Transportmedium für Nährstoffe und ein grundlegender Bestandteil des Kühlmechanismus von Pflanzen. Zu viel oder zu wenig Wasser kann schwerwiegende Auswirkungen auf die Fähigkeit einer Pflanze haben, die übrigen Phasen des Fotosyntheseprozesses zu bewältigen.

Zunächst einmal lassen spezialisierte Zellen, die sogenannten Schließzellen, die die Spaltöffnungen umgeben, bei niedrigem Wasserstand (z. B. bei Dürre oder unzureichender Bewässerung) nicht zu, dass sich diese Poren öffnen. Sie erinnern sich: Spaltöffnungen (Stomata) sind die winzigen Poren in der Blattunterseite, durch die Kohlendioxid in die Pflanze gelangt und Wasserdampf entweicht. Diese »Ventile« in den Blättern tragen dazu bei, in der Pflanze einen Unterdruck zu erzeugen, der Wasser aus den Wurzeln nach oben zieht. (Haben Sie sich jemals gefragt, wie Pflanzen das Wasser dazu bringen, der Schwerkraft zu trotzen? Jetzt wissen Sie es – die Spaltöffnungen übernehmen einen Großteil dieser Arbeit.) Das durch die Spaltöffnungen verdunstende Wasser trägt auch zur Kühlung der Pflanze bei. Ist es rund um die Wurzeln jedoch trocken, schließt die Pflanze die Spaltöffnungen, um den Wasserverlust zu verringern.12 Im Allgemeinen gilt: Je größer die Trockenheit, desto umfangreicher die Schließung. Wenn aber die Spaltöffnungen nicht geöffnet sind, kommt die Fotosynthese zum Erliegen und die Pflanze kann überhitzen.

Ist der Boden um die Wurzeln hingegen mit Wasser gesättigt, etwa bei einer Überschwemmung oder bei schlechter Drainage, schließt die Pflanze unter Umständen ebenfalls die Spaltöffnungen. Weitere Faktoren, wie z. B. eine schlechte Bodenatmung oder eine unzureichende Mineralienaufnahme, können die Fotosynthese dann zusätzlich einschränken.13 Daher ist es äußerst wichtig, der Verdichtung des Bodens entgegenzuwirken und für eine gute Drainage und Belüftung des Bodens zu sorgen, um zu vermeiden, dass der Boden zu sehr vernässt. (Weitere Informationen zur Bodenverdichtung siehe Abschnitt »Von Grund auf neu beginnen«).

Bodenverbessernde Organismen wie Würmer brauchen Feuchtigkeit unter anderem, um durch ihre Haut zu atmen. Mikroorganismen nutzen Wasser etwa für den Transport und für die enzymatische Aktivität, mit der sie Mineralien aus Gesteinspartikeln extrahieren. Überschwemmungen, stehendes Wasser oder Dürren können die nützliche Bodenfauna, die zur Pflanzengesundheit beiträgt, zerstören.14 Ein lebendiger Boden kann ohne Wasser nicht existieren, daher sind ein effektives Bewässerungssystem in Verbindung mit einer guten Drainage, einem hohen Anteil an organischer Substanz und einer ausreichenden Bodenbedeckung unerlässlich, um die fotosynthetische Aktivität zu maximieren.

Bodenorganismen

Wie bereits erwähnt, setzen Pflanzen verschiedene Wurzelexsudate frei, mit denen sie bestimmte Mikroorganismen anlocken und den pH-Wert der Rhizosphäre beeinflussen. Die Pflanze kann also in gewissem Maße beeinflussen, welche Mikroorganismen sie anzieht. Aber auch umgekehrt üben die Mikroorganismen einen gewissen Einfluss auf die Pflanze aus.

Manche Bodenmikroben setzen bestimmte Hormone frei, die die physische Struktur einer Pflanze verändern und ihr Wachstum regulieren können.15 Das bedeutet, dass die Mikroorganismen in die Architektur einer Pflanze eingreifen können – von den Wurzeln über die Blätter bis hin zu den Früchten. Unterirdische Mikroorganismen spielen auch eine Rolle bei der oberirdischen Abwehr beziehungsweise Anfälligkeit der Pflanze gegenüber Krankheiten.16 Sie können zudem die Eigenschaften von Blüten beeinflussen und sie für Bestäuber attraktiver machen, indem sie die Form und Größe der Blüten oder die Zusammensetzung des Nektars verändern.17

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Während die Nahrung das Verdauungssystem der Würmer passiert, wird sie mit nützlichen Organismen und Aminosäuren angereichert. Auf diese Weise hinterlässt der Wurm einen gesünderen Boden, als er vorgefunden hat.

Die wichtige Erkenntnis für den Gemüsebau ist, dass Mikroorganismen für die fotosynthetische Aktivität einer Pflanze wichtig sind, und zwar während des gesamten Lebens. Sie tragen dazu bei, dass die Pflanze gesund bleibt, gut wächst, bestäubt wird und in vielen Fällen auch geschützt ist. Die regelmäßige Gabe von Kompost, Komposttees oder Kompostextrakten, die reich an nützlichen Mikroorganismen sind, ist eine Möglichkeit, um sicherzustellen, dass diese Populationen erhalten bleiben und wachsen. So tränken wir zum Beispiel jede Schale mit Setzlingen vor dem Umpflanzen in Kompostextrakt oder Komposttee, damit zum Zeitpunkt des Auspflanzens in die Beete vielfältige mikrobielle Populationen in der Wurzelzone vorhanden sind (mehr zum Einpflanzen siehe Kapitel 8).

Nährstoffe

Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Buches haben Wissenschaftler 17 Makro- und Mikronährstoffe ermittelt, die Pflanzen zum Überleben benötigen (siehe der Kasten »Die 17 essenziellen Nährstoffe«). Alle diese Nährstoffe spielen eine Rolle bei Fotosynthese und Pflanzenwachstum. Das Chlorophyllmolekül zum Beispiel, das eine wesentliche Aufgabe bei der Fotosynthese übernimmt, enthält Magnesium. Fehlt Magnesium im Boden, können die Pflanzen nicht genügend Chlorophyll bilden, um optimal Fotosynthese zu betreiben. Kalium, ein weiterer essenzieller Makronährstoff, erleichtert die Diffusion von CO2 in die Chloroplasten.18 Stickstoff ist an zahlreichen Schritten der Fotosynthese beteiligt. Darüber hinaus ist er Bestandteil unserer DNA und RNA – ohne Stickstoff gibt es kein Leben. Auch Mikronährstoffe spielen bei der Fotosynthese eine wichtige Rolle: Mangan beispielsweise unterstützt die durch Sonnenenergie angetriebenen Reaktionen, die zur Spaltung von Wassermolekülen führen.19

Wie bereits erwähnt, nehmen die Pflanzenwurzeln die Nährstoffe auf, die die Mikroorganismen freisetzen. Damit die Pflanzen die Nährstoffe auch wirklich leicht aufnehmen können, müssen alle 17 Nährstoffe in den obersten zehn Zentimetern des Bodens vorhanden sein, das gilt vor allem für die kritischen frühen Wachstumsstadien. Einige Agrarwissenschaftler gehen davon aus, dass jeder Nährstoff, den Pflanzen benötigen, bereits in jedem Boden vorhanden ist. Ob Sie diesem Konzept zustimmen oder nicht, in jedem Fall können Bodenuntersuchungen den Nährstoffstatus Ihres Bodens feststellen. Schwerwiegende Mängel in den ersten zehn Zentimetern des Bodens lassen sich beheben, indem man – mit fachlichem Rat – die fehlenden Nährstoffe ergänzt. Zudem kann man durch Zwischenfrüchte, die eigens zur Bodenverbesserung angebaut werden, dazu beitragen, Nährstoffe aus tieferen Bodenschichten verfügbar zu machen. (Auf Bodenuntersuchungen, mineralstoffliefernde Düngeverfahren und den Anbau von Zwischenkulturen gehe ich in späteren Kapiteln näher ein.)

Die 17 essenziellen Nährstoffe

Makronährstoffe sind die chemischen Elemente, von denen Pflanzen relativ große Mengen benötigen. Mikronährstoffe sind die chemischen Elemente, von denen Pflanzen nur Spuren benötigen.

Makronährstoffe

Kalium

Kalzium

Kohlenstoff

Magnesium

Phosphor

Sauerstoff

Schwefel

Stickstoff

Wasserstoff

Mikonährstoffe

Bor

Chlor

Eisen

Kupfer

Mangan

Molybdän

Nickel

Zink

Egal, was Sie in den Boden einbringen, seien Sie sich immer bewusst, dass es nicht die Landwirt*innen sind, die die Pflanzen ernähren, sondern das Bodenleben. Ihr Ziel ist es nicht, die Pflanzen direkt zu ernähren, sondern die mikrobiellen Populationen im Boden zu ernähren. Chemisch-synthetische Düngemittel, die als »Pflanzennahrung« verkauft werden, können schwerwiegende negative Auswirkungen auf das Bodenleben haben. Sie können die Biologie im Boden ebenso wie in den nahe gelegenen Gewässern verändern oder sogar abtöten.

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Das einzigartige Nahrungsnetz im Boden verzweigt sich von den Pflanzenwurzeln aus: Mikroorganismen ernähren sich von Wurzelexsudaten, größere Organismen wie Nematoden und Arthropoden fressen die Mikroorganismen, und Vögel und andere Tiere jagen größere Bodenorganismen. Alle diese Lebewesen produzieren Abfallstoffe, die den Pflanzen als Nahrungsquelle dienen und den Boden mit organischer Substanz anreichern.

Definition der Bodenbearbeitung

Betrachten wir die Auswirkungen der Bodenbearbeitung auf die für die Fotosynthese erforderlichen Schlüsselfaktoren. Ein guter Anfang dafür ist eine einfache Definition des Begriffs Bodenbearbeitung (engl. tillage).

In vielen Lexika wird die Bodenbearbeitung als »Vorbereitung des Bodens für den Anbau von Kulturpflanzen« beschrieben. Jahrhundertelang war das auch alles. Schon die ersten Ackerbauern und bäuerinnen bereiteten kleine Parzellen von Hand oder mithilfe von Tieren vor. Dabei verwendeten sie Geräte aus Stein, Knochen, Holz und später aus Metall. Sicherlich haben viele dieser traditionellen Praktiken den Boden vorübergehend aufgebrochen und freigelegt. Aber die Bauernhöfe waren vergleichsweise klein. Die Felder lagen regelmäßig mehrere Jahre lang brach, das heißt, Wildpflanzen konnten sich wieder ansiedeln, wodurch die Nährstoffe wieder aufgefüllt und die Bodenstruktur repariert wurde. Über Tausende von Jahren folgten Bauern und Bäuerinnen diesen Prinzipien, und viele indigene Völker praktizieren heute noch solch kleinräumige Anbaumethoden.

Mit der Zeit nahm der Ackerbau jedoch zu, und damit änderte sich auch die Definition der Bodenbearbeitung. Die Entwicklung neuer Werkzeuge ermöglichte es den Bauern und Bäuerinnen, immer größere Parzellen zu erschließen und zu bepflanzen. Gusseiserne Geräte ersetzten die hölzernen Geräte, und später ersetzte Stahl das Gusseisen. Leistungsstarke Traktoren kamen auf den Markt, dicht gefolgt von chemischen Düngemitteln. Die veränderten landwirtschaftlichen Praktiken führten dazu, dass der Boden auf riesigen Flächen frei lag und die Gefahr der Bodendegradation zunahm. Inzwischen ist Bodendegradation eine weit verbreitete Realität.

Die Dust Bowl in den Great Plains von Kanada und den USA ist ein tragisches Beispiel für die Folgen der Bodendegradation. Nachdem sie der amerikanischen indigenen Bevölkerung Millionen Hektar Grasland abgenommen hatten, verbrachten die europäischen Siedler*innen und ihre Nachkommen mehrere Jahrzehnte damit, die Prärie umzupflügen. In den 1930er-Jahren wurde die Region dann von einer Dürre heimgesucht, die fast ein Jahrzehnt anhielt. (Die NASA stellte kürzlich fest, dass 1934 das schlimmste Dürrejahr des letzten Jahrtausends war.20) Ohne die starken Wurzeln der einheimischen Präriegräser, die den Boden festhielten, verursachte die Dürre kolossale Staubstürme, die die Prärieerde bis nach Washington DC und New York City verbliesen.21