Organische Substanz im Substrat: Funktion, Humus und Aufbau

Was organische Substanz im Substrat ist

Organische Substanz ist alles, was im Substrat aus einst lebendem Material besteht: Wurzelreste, abgestorbene Mikroorganismen, zugesetzter Kompost oder Wurmhumus, aber auch die Mikroorganismen selbst, solange sie leben. Sie lässt sich grob in zwei Fraktionen unterteilen. Frisches, kaum verändertes Material wird von Bodenorganismen vergleichsweise schnell abgebaut und setzt dabei Nährstoffe frei. Humus ist dagegen der am weitesten zersetzte, dunkle und stabile Rest, der sich kaum noch weiter verändert und über Jahre im Substrat erhalten bleibt.

Diese Unterscheidung ist wichtig, weil beide Fraktionen unterschiedliche Aufgaben übernehmen: Frisches Material liefert vor allem Nährstoffe, Humus vor allem Struktur und Speicherfähigkeit. Ein gutes Substrat enthält im Idealfall beides – ständig nachkommendes frisches Material und einen bereits aufgebauten Humusanteil.

Funktionen organischer Substanz im Wurzelraum

Organische Substanz wirkt im Substrat auf mehreren Ebenen gleichzeitig. Beim Abbau durch Mikroorganismen werden gebundene Nährstoffe nach und nach freigesetzt und den Wurzeln verfügbar gemacht – ein Prozess, der auch die Kohlendioxidproduktion im Substrat erhöht und über die Bildung schwacher Säuren zusätzlich Mineralien aus festen Bestandteilen löst.

Ein zweiter zentraler Effekt betrifft die Kationenaustauschkapazität (CEC) – die Fähigkeit des Substrats, positiv geladene Nährstoffionen wie Kalium, Calcium, Magnesium oder Ammonium zu binden und später wieder abzugeben, statt sie beim Gießen auszuwaschen. Organische Substanz trägt neben Tonmineralien wesentlich zu dieser Austauschkapazität bei; wer sandigen oder stark ausgewaschenen Substraten organisches Material zusetzt, erhöht damit gezielt ihre Fähigkeit, Nährstoffe zu halten.

Drittens beeinflusst organische Substanz das Wasserhaltevermögen: Eine Untersuchung an Maisböden in den USA zeigte, dass organische Substanz eigenständig – unabhängig vom Tongehalt – zur Wasserspeicherung beiträgt und Erträge in Jahren mit wechselhafter Wasserverfügbarkeit stabilisiert. In sandigen Substraten füllt organisches Material Hohlräume zwischen groben Teilchen und bindet zusätzliches Wasser, in feineren Substraten fördert sie die Bildung stabiler Krümel, durch die Wasser leichter zirkulieren kann.

Schließlich ist organische Substanz die Nahrungsgrundlage für Mikroorganismen, Pilze und Bodentiere. Ohne sie fehlt diesen Organismen die Energiequelle, und viele der Prozesse, die Nährstoffe erst pflanzenverfügbar machen, kommen zum Erliegen. Wie diese Lebewesen mit der Sauerstoffversorgung im Substrat zusammenhängen, erklärt der Artikel zur Sauerstoffversorgung der Wurzeln.

Wie viel organische Substanz ein Substrat braucht

Für natürliche, mineralische Gartenböden gilt ein Anteil von etwa 5 % organischer Substanz als anzustrebender Richtwert, neben rund 45 % mineralischen Bestandteilen und 50 % Porenraum für Luft und Wasser. Die meisten natürlichen Böden liegen darunter, besonders wenn sie lange intensiv bearbeitet wurden.

Für Topfsubstrate im Cannabisanbau ist dieser Wert kaum direkt übertragbar: Substrate auf Torf- oder Kokosbasis bestehen zu einem sehr viel größeren Anteil aus organischem Material, weil ihnen der mineralische Bodenanteil eines gewachsenen Bodens fehlt. Entscheidend ist deshalb weniger eine feste Prozentzahl als das Verhältnis aus feinem, wasserhaltendem organischem Material und grobem, luftführendem Material wie Perlit. Wie sich dieses Gleichgewicht in der Praxis einstellen lässt, beschreibt der Artikel Living Soil anlegen.

Organische Substanz aufbauen und erhalten

Organische Substanz wird im Substrat laufend abgebaut und muss deshalb regelmäßig ergänzt werden, besonders wenn ein Substrat über mehrere Grows wiederverwendet wird. Die gängigsten Quellen sind Kompost und Wurmhumus, die sowohl frisches als auch bereits humifiziertes Material liefern.

Eine Mulchschicht auf der Oberfläche schützt vorhandene organische Substanz zusätzlich vor zu schnellem Abbau, weil sie Austrocknung und starke Temperaturschwankungen abpuffert. Wird die Substratoberfläche zwischen Grows nicht mehr umgegraben, sondern nur noch ergänzt, spricht man von No-Till – ein Ansatz, der gezielt darauf setzt, einmal aufgebaute organische Substanz und das daran hängende Bodenleben möglichst wenig zu stören.

Typische Fehler und Irrtümer

• Organische Substanz mit Dünger gleichsetzen. Sie ist vor allem ein Speicher- und Strukturelement; wie schnell sie Nährstoffe freisetzt, hängt stark von Zusammensetzung, Feuchtigkeit und Temperatur ab und lässt sich nicht mit einer schnellen mineralischen Düngung vergleichen.

• Nur auf die Menge, nicht auf die Qualität achten. Ein hoher Anteil stark zersetzten, feinen Materials ohne grobe Struktur führt eher zu einem zu nassen, schlecht durchlüfteten Substrat als zu gesundem Wurzelwachstum.

• Erschöpfung bei wiederverwendetem Substrat übersehen. Nach einem Grow ist ein Teil der ursprünglichen organischen Substanz bereits abgebaut oder aufgenommen. Ohne Nachschub verschlechtert sich Struktur und Speicherfähigkeit von Zyklus zu Zyklus.

• Frisches, unreifes Material mit Humus verwechseln. Nicht ausreichend zersetztes organisches Material kann Wurzeln schädigen statt zu nützen; erst nach ausreichender Rotte wirkt es wie beschrieben.

• Denselben Wert für Topf und Gartenboden erwarten. Richtwerte aus dem klassischen Ackerbau lassen sich nicht eins zu eins auf Substrate mit hohem Torf- oder Kokosanteil übertragen.

Weitere Grundlagen zu Substraten mit aktivem Bodenleben findest du in der Kategorie Living Soil.