Bodenhistorie/Justus von Liebig: Mineralstofftheorie und Bodendüngung

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Die Liebigsche Mineralstofftheorie

Waren die Forschungen und Versuche zur Ermittlung des Stoffes, der die Fruchtbarkeit des Bodens ausmachen sollte, bis Anfang des 19.Jahrhunderts noch recht monokausal gewesen, so kamen die Forscher über chemisch - analytische Methoden ein gutes Stück voran. Dabei war der Ausgangspunkt weniger die Aufschlüsselung der Bodensubstanz, sondern die Aufschlüsselung der pflanzlichen Substanz in ihre Grundteile Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel etc., woraus sich der Umkehrschluß anbot, dass das, woraus die Pflanzen bestehen, auch ihr Wachstum fördern müsse. Es war eindeutig erwiesen, dass eine Pflanze, wenn sie keine Nährstoffe enthielt, wenn sie in chemisch reinem Wasser aufgezogen wurde, dass dann die Antriebskräfte sehr bald versagten, sobald die Nährstoffvorräte des Samens erschöpft waren. Aber welche Bedeutung hatten dann die Bestandteile der Luft, insbesondere der Luftstickstoff und der Kohlenstoffdioxidgehalt? Die Wissenschaft tat sich schwer.

Justus von Liebig (1803-1873)Wikipedia-logo.png[1] stellte vorhandene und eigene Versuchsergebnisse zu einer Theorie zusammen, die mit seinem Namen gekennzeichnet wurde und in ihren Grundzügen auch heute noch gültig ist. Liebigs These:

Zitat
"Im Gegensatz zu den unorganischen Nahrungsstoffen, welche die Pflanzen aus der Luft empfangen, bedürfen sie zur Bildung und Entwicklung ihres Leibes gewisser unorganischer Substanzen (aus dem Boden)."
Justus von Liebig/ Agrikulturchemei/8. Auflage 1865

Liebigs Leistung lag in der Differenziertheit seiner Aussagen und seiner Folgeschlüsse. Er trennte ganz klar die "atmosphärischen Nährstoffe," den Kohlenstoff, den Wasserstoff und den Stickstoff, von den mineralischen Nährstoffen des Bodens, den "Phosphaten, den Kali - und Magnesiumsalzen, dem Kalk, den Sulfaten, den Ammaoniaksalzen und Nitraten." Aus den analytischen Ergebnissen zog Liebig zahlreiche theoretische und praktische Schlüsse.

Beispiele:

Zitat
a) "Ein Boden ist fruchtbar für eine gegebene Pflanzengattung, wenn er die für diese Pflanze notwendigen mineralischen Nahrungsstoffe in gehöriger Menge, in dem richtigen Verhältnis und in der zur Aufnahme geeigneten Beschaffenheit enthält."
Justus von Liebig/ Agrikulturchemei/8. Auflage 1865


Zitat
b) " Wenn ein Boden seine Fruchtbarkeit dauernd bewahren soll, so müssen ihm nach kürzerer oder längerer Zeit die entzogenen Bodenbestandteile wieder ersetzt werden, d.h. die Zusammensetzung des Bodens muß wieder hergestellt werden."
Justus von Liebig/ Agrikulturchemei/8. Auflage 1865
Veranschaulichung: eine Tonne, in der eine Daube nicht ganz so lang ist wie die restlichen, lässt sich nur bis zur Höhe dieser Latte füllen, genauso kann ein Organismus sich nur dementsprechend entwickeln, wie es der am geringsten vorhandene Stoff erlaubt. Dieser Stoff wird als Minimumfaktor bezeichnet
Zitat
c) Das Gesetz vom Minimum: "Das Wachstum und der Ertrag einer Pflanze wird von dem Nährelement oder Wachstumsfaktor bestimmt, der ihr in geringster Menge (Minimum) zur Verfügung steht.
Justus von Liebig/ Agrikulturchemei/8. Auflage 1865

Es waren über 50 Thesen, die Liebig formulierte. Seine wichtigste und in ihren Konsequenzen weitreichendste Schlussfolgerung lautete, es müsste möglich sein, fehlende mineralische Nährstoffe im Boden durch eine gezielte Mineraldüngung zu ersetzen. Liebig errechnete für eine Reihe von Pflanzen die günstigste Zusammensetzung eines Mineraldüngers und übertrug die Herstellung dieses Düngers der Firma Muspratt und Co. in Liverpool. Er ließ den sog. "Patentdünger" wasserunlöslich aufbereiten, damit der Dünger nicht ausgewaschen werden konnte. Das Ergebnis war für den Erfinder niederschmetternd, denn der Patentdünger versagte in der Praxis. Es dauerte Jahre, bis Liebig seinen Fehler einsah, dass die Pflanzen Nährstoffe nur in gelöster Form aufnehmen können und dass der Dünger dementsprechend aus leicht löslichen Salzen bestehen musste. Liebig:

Zitat
"Ich hatte mich an der Weisheit des Schöpfers versündigt und dafür meine gerechte Strafe empfangen. Ich wollte sein Werk verbessern, und in meiner Blindheit glaubte ich, daß in der wundervollen Kette von Gesetzen ein Glied vergessen worden sei, was ich, der schwache ohnmächtige Wurm, ersetzen müsse.Die Alkalien, bildete ich mir ein, müsse man unlöslich machen, weil sie der Regen sonst entführe.. . und so verlieh der große Baumeister den Trümmern dieser Krume das Vermögen, alle diejenigen Elemente, welche zur Ernährung der Pflanzen und damit der Tiere dienen, anzuziehen und festzuhalten..."...
Justus von Liebig/ Agrikulturchemei/8. Auflage 1865

Selbstkritik war ansonsten nicht gerade Liebigs Stärke. Drastische Fehleinschätzungen gab es mehrere, aber zunächst kaum eine Einsicht in den Irrtum. Eine betraf die Wirksamkeit des Stickstoffs. Liebig:

Zitat
"Ich habe in meinem Buche die Ansicht ausgesprochen, daß ein Land durch die Kultur nicht erschöpfbar sei an Stickstoff, denn der Stickstoff sei kein Bodenbestandteil, sondern ein Luftbestandteil und dem Boden nur geliehen. Was der Boden an einem Punkte verliere, gleiche die Luft, die überall sei, wieder aus. Darum kann die Unfruchtbarkeit unserer Felder nicht herrühren von einem Mangel an Stickstoff...
Justus von Liebig/Über Theorie und Praxis in der Landwirtschaft/Braunschweig 1856 S.93

Liebig schätzte den Stickstoff als Dünger also gering ein. Die Sache hatte nur eine Ungereimtheit: Der Liebigsche Mineraldünger versagte in der Praxis und die Bauern sahen keinen Anlass, den Liebigschen Patentdünger [2] auf ihre Felder zu streuen. Zur gleichen Zeit experimentierten englische Landwirte mit stickstoffhaltigen Guanodüngern und verzeichneten erhebliche Ertragssteigerungen. Das wollte der alten Liebig nicht glauben, besonders deshalb nicht, weil er die englischen "Stickstöff1er" nicht leiden konnte, insbesondere nicht seinen Wissenschaftskollegen John Bennet Lawes (1814-1900)Wikipedia-logo.png.

Liebig versuchte weiterhin zu beweisen, dass Stickstoff im Boden reichlich vorhanden sei und für das Pflanzenwachstum ausreichen müsse.

John Bennet Lawes


Zitat
Liebig: "Die in Preußen, in Rußland und die von mir später entnommenen Ananlysen des Ackerbodens beweisen auf eine evidente Weise, daß der Fundamentalsatz der Herren Lawes und Dr. Gilbert, daß die Quantitäten des Stickstoffs, welche die natürlichen Quellen den Pflanzen anbieten, für den Bedarf einer vollen Weizenernte nicht hinreichen, aller und jeder Begründung ermangelt. Diese Quellen bieten der Weizenpflanze hundert - ‚ oft tausendmal mehr Stickstoff dar, als sie für die reichste Entwicklung bedarf."
Studien zur Geschichte der Produktivkräfte. Von Karl Lärmer. Mitwirkende Personen Karl Lärmer. Veröffentlicht von Akademie-Verlag, 1979. Original von University of Michigan. Digitalisiert am 12. März 2007. 401 Seiten, hier: Seite 116. 16.Mai 2009

Liebig über die Beziehung zwischen Bodenfruchtbarkeit und Macht

Zitat
"Das Entstehen und der Untergang der Nationen beherrscht ein und dasselbe Naturgesetz. Die Beraubung der Länder an den Bedingungen ihrer (Boden-) Fruchtbarkeit bedingt ihren Untergang und die Erhaltung ihre Fortdauer, ihren Reichthua und ihre Macht"
Quelle:Carl Fraas, Geschichte der Landbau- und Forstwissenschaft. 1865. S. 350, und Studien zur Geschichte der Produktivkräfte. Von Karl Lärmer. Mitwirkende Personen Karl Lärmer. Veröffentlicht von Akademie-Verlag, 1979. Original von University of Michigan. Digitalisiert am 12. März 2007. 16.Mai 2009


Liebigs Einschätzung über die Entwicklungsmöglichkeiten von Völkern

Zitat
"Es besteht die Gefahr, daß ein einmal seiner Bodenfruchtbarkeit beraubtes Land vorerst gar nicht, auch nicht bei bestem Anbau, wieder fruchtbar werden könne..."
Quelle:Carl Fraas, Geschichte der Landbau- und Forstwissenschaft. 1865. S. 350


Liebig meinte, dass die Bevölkerung Spaniens und Griechenlands nie eine gewisse sehr enge Grenze der Entwicklung würde überschreiten können. Seine Argumentation:

Zitat
"Man kann aber nach jetzigen Verkehrsverhältnissen und Güterpreisen nicht mit Vortheil seinem Felde in Griechenland 20 bis 30 Centner Phosphorsäure geben, sowenig man mit Vortheil Erde auf den Hyniethus wird tragen können, um dort Bäume zu pflanzen, zu begießen und zu hegen, um dort wieder Wälder zu erhalten..."
Quelle:Carl Fraas Geschichte der Landbau- und Forstwissenschaft 1865 S. 351


Anmerkungen

  1. Justus von Liebig / Agrikulturchemie/ 8, Auflage 1865
  2. "Liebig's Patentdünger" (unlöslich)

    Mischung aus:

    Pflanzenasche
    Gips
    Knochenmehl
    Kaliumsilikat
    Magnesiumsulfat
    etwas Ammoniumphosphat
    Diese Mischung wurde in einem Ofen verschmolzen.