Bodentest mit Regenwürmern

Bodentest mit Regenwürmern

Die Tatsache, dass Regenwürmer (Lumbricidae) die Struktur unserer Böden fördern ist hinlänglich bekannt. Das Wissen über ihre Einsatzmöglichkeiten in der Forschung als Bioindikatoren ist hingegen weniger verbreitet.

Der Einsatz von Regenwürmern als Zeigerorganismus beruht auf ihrer Empfindsamkeit gegenüber Veränderungen innerhalb ihres Aufenthaltmediums, dem Boden. Die bislang entwickelten und genormten Tests nutzen hierbei unterschiedliche Beobachtungsparameter. Beobachtet werden der bevorzugte Aufenthaltsort der Regenwürmer (Fluchtverhalten), ihre Reproduktionsrate oder ihre Sterberate (Mortalität). Hierdurch können Rückschlüsse auf die Bioverfügbarkeit von Schadstoffen im Boden und deren Schadauswirkung entwickelt werden.

Die Empfindsamkeit der Lumbriciden gegenüber Umwelteinflüssen entsteht durch ihren intensiven Hautkontakt mit dem Bodenwasser. Ein Bodenmilieu das zu sauer, zu trocken oder mit Schadstoffen belastet ist, wird von den Tieren gemieden. Ein Boden mit einem ausgewogenen Wasser- und Luftverhältnis, einem ausreichenden Nahrungsangebot und ohne schädigende Inhaltstoffe wird hingegen bevorzugt durchgraben und als Lebensraum in Anspruch genommen.

Auf den folgenden Seiten wollen wir Sie über bereits bestehende Testverfahren informieren, Ihnen aber auch einen optimierten, an der Hochschule Osnabrück weiterentwickelten Bodenqualität-Test vorstellen.

Der weiterentwickelte Bodenqualität -Test misst die Grabaktivität der Lumbriciden in cm2 und liefert somit ein Kriterium zur Einstufung der Bodenfruchtbarkeit.

Weitere Einsatzgebiete des Bodenqualität-Tests sind:

  • Beurteilung von Bodenverbesserungsmaßnahmen (Melioration)
  • Auswirkungen von Schadstoffen (Toxizität)
  • Experimente und Veranschaulichung in der Umweltbildung.

Hier kann der Test aussagekräftig, anschaulich und leicht durchführbar die natürlichen und anthropogenen Einflüsse auf den Boden und deren Auswirkungen sichtbar machen.

Sollten Sie Anregungen oder Fragen zum Thema Bodentests mit Regenwürmern haben oder möchten Sie selbst den Bodenqualität-Test ausprobieren, dann scheuen Sie sich nicht, mit uns in Kontakt zu treten.

Biologische Bodenqualität und Bodenfruchtbarkeit

Biologische Bodenqualität wird bestimmt durch die Zusammensetzung der Bodenflora und –fauna und deren Lebensbedingungen. Zu den Lebensbedingungen zählen u.a. Faktoren, wie das Bodengefüge, die Zusammensetzung der organischen Substanz, der Bodenwassergehalt und die Bodendurchlüftung, der pH-Wert, die Nährstoffverfügbarkeit sowie eine toxikologische Unbedenklichkeit (Blum 2007). Ein Boden von hoher biologischer Qualität ist somit in der Lage, einer Vielzahl von Organismen als Lebensraum zu dienen.

Bodenorganismen sind an nahezu allen im Boden ablaufenden Prozessen beteiligt. Durch Ab-, Ein- und Umbauprozesse von organischer Substanz, fördern sie wesendlich den Aufbau einer nachhaltigen Bodenfruchtbarkeit. Der Aufbau der Bodenfruchtbarkeit geschieht umso intensiver je ausgeprägter die biologische Qualität eines Bodens ist (Blum 2007).

Bodenfruchtbarkeit bedeutet die Fähigkeit eines Bodens Pflanzen als Standort zu dienen und nachhaltig regelmäßige Pflanzenerträge von hoher Qualität zu erzeugen. Bodenfruchtbarkeit entsteht aus dem Zusammenspiel physikalischer, chemischer und biologischer Bodeneigenschaften (Gisi et al. 1997).

Regenwürmer, und hier besonders die geophagen (sich im Mineralboden ernährenden Würmer), sind in der Lage die biologische Bodenqualität und somit die Bodenfruchtbarkeit positiv zu beeinflussen und zu verstärken. Je aktiver die Regenwürmer sind, umso stärker ist dieser Einfluss.

Allgemein positive Auswirkungen der Grabaktivität von Regenwürmern sind wie folgt:

  • Die Kotballen der Regenwürmer (Losung) enthalten aktivere und höhere Konzentrationen von Mikroorganismen, als der umgebende Boden.
  • Regenwurmlosung besitzt eine bessere Pflanzenverfügbarkeit der Nährstoffe, wie Stickstoff, Phosphor, Kalium und Calcium. Ebenso wird das C/N-Verhältnis positiv beeinflusst.
  • Die Grabaktivität (Bioturbation) lockert den Boden, erhöht die Regenwasserinfiltrationsrate, die Wasser- und Luftkapazität sowie die Wasserleitfähigkeit (BLUME 2004).
  • Bioturbation reichert den mineralischen Unterboden mit organischer Substanz an. Die Mächtigkeit des humosen Oberbodens wird somit erhöht.
  • Regenwürmer produzieren mit ihrer Kotballenablage auf dem Boden eine mehrere Millimeter dicke Schicht schleimstoff-stabilisierter Aggregate, die einer Bodenverschlämmung und –erosion entgegenwirken.
  • Generell gilt, je höher die Diversität der Lebensformtypen der Regenwürmer in einem Boden ist, desto günstiger sind die Bedingungen für die Reproduktion der Bodenfruchtbarkeit (Köppen 2004).

Literatur und Quellenangabe:

BLUM, W.E.H. (2007): Bodenkunde in Stichwörtern. Gebr. Borntraeger
Verlagsbuchhandlung, Berlin, Stuttgart

BLUME, H.P. (Hrsg.)(2004): Handbuch des Bodenschutzes. 3. Auflage, Landsberg am Lech

GISI, U., SCHENKER, R., SCHULIN, R., STADELMANN, F. X., STICHER, H. (1997): Bodenökologie. Thieme Verlag, Stuttgart.

KÖPPEN; D. (2004): Bodenfruchtbarkeit im Agroökosystem.Schriftenreihe:
Agrarwissenschaftliche Forschungsergebnisse, Band 25, Verlag Dr.
Kovac, Hamburg.

Kontakt

Links und Downloads

Die Entwicklung des Regenwurmtests wurde auf zwei Sitzungen der Kommission III (Bodenbiologie und Bodenökologie) in der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft und auf der DBG-Jahrestagung 2009 vorgestellt.

1. Sebastian Leißner, Heinz-Christian Fründ, Henning Schacht, Rainer Blohm: Standardisierung und Validierung eines Bodenqualitätstests auf Basis der Bodennutzung durch Regenwürmer. Berichte der DBG (2008)

2. Heinz-Christian Fründ, Henning Wallrabenstein, Sebastian Leißner, Rainer Blohm: Developing a soil quality test with 2D terraria and Aporrectodea caliginosa. Berichte der DBG (2009)

3. Heinz-Christian Fründ, Henning Wallrabenstein, Sebastian Leißner, Rainer Blohm, Henning Schacht: Ein Test mit endogäischen Regenwürmern zur Prüfung der Bodenqualität. Berichte der DBG (2009) Jahrestagung Bonn

Auf einem Workshop der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft (Kommission III) in Trier, 20.-21. März 2009 wurden Empfehlungen für das Experimentieren mit Regenwürmern diskutiert, die in der Zeitschrift Pedobiologia veröffentlicht wurden.

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