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Humus wird auch als organische Bodensubstanz bezeichnet. Er umfasst die Gesamtheit aller in und auf dem Boden befindlichen, abgestorbenen, pflanzlichen und tierischen Streustoffe sowie deren mikrobielle Umwandlungsprodukte (Scheffer und Schachtschabel 2008). Neue Forschungsergebnisse zeigen: Humus ist kein einheitlicher, in sich stabiler Stoff. Vielmehr wird organische Bodensubstanz durch verschiedene im Boden wirkende Mechanismen vor mikrobiellem Abbau geschützt. Diese neue Betrachtung hat direkte Konsequenzen für das landwirtschaftliche Bodenmanagement.
Die klassische Humustheorie unterscheidet zwischen leicht zersetzbarem Nährhumus und stabilem Dauerhumus. Der Nährhumus macht typischerweise etwa 10 bis 20 % (auf sehr sandigen Böden bis zu 50 %) aus. Er ernährt das Bodenleben und die mineralisierten Nährstoffe dienen dem Pflanzenwachstum. Der Dauerhumus (ca. 80 bis 90 %) trägt wesentlich zur Aggregatbildung (stabiles Bodengefüge) und zur Wasser- und Nährstoffspeicherung bei.
Die im Dauerhumus enthaltenen Huminstoffe werden traditionell durch alkalische Extraktion (NaOH) anhand ihrer Löslichkeit in Huminsäuren, Fulvosäuren und Humine unterteilt. Diese Fraktionen enthalten keine eindeutigen chemischen Verbindungen (Lehmann und Kleber 2015). Sie gelten als ein Gemisch verschiedenster, großmolekularer bzw. hochmolekularer Substanzen – in der Regel polyzyklisch und stark vernetzt (Scheffer und Schachtschabel 2008). Ursprünglich ging man davon aus, dass diese Moleküle während der Zersetzung organischen Materials durch die Mikroorganismen des Bodens neu gebildet würden (Humifizierung). Diese Vorstellung wird heute kritisch gesehen, da der Aufbau solch komplexer Moleküle energieaufwendig wäre. Auch der Gedanke, dass es sich um Anreicherungen hochkomplexer und deshalb schwer abbaubarer Verbindungen (z. B. Lignine, Wachse) handelt, scheint zu kurz zu greifen (Lehmann und Kleber 2015).
Ein alternativer Ansatz geht mittlerweile von einer Mischung kleinerer, unterschiedlicher organischer Verbindungen aus, die sich in Abhängigkeit vom Milieu (sauer bis basisch) über schwache, lösbare Bindungen (Wasserstoffbrücken und schwache apolare Wechselwirkungen) zu größeren, komplexeren supramolekularen Strukturen zusammenlagern (Piccolo und Drosos 2025). Interessant bei dieser Betrachtung ist die Kompatibilität mit den Untersuchungen zu den biostimulativen bzw. pflanzenwachstumsfördernden Effekten von Huminstoffen und der Bildung von Huminstoffen bei der Kompostierung.
Jüngere Untersuchungen zeigen, dass die langfristige Stabilität organischer Bodensubstanz nicht durch die chemische Struktur der Moleküle erklärbar ist (Schmidt et al. 2011). Neben den jeweiligen Umweltbedingungen sind vielmehr der physikalische Schutz in Bodenaggregaten und die chemisch-physikalische Bindung an Mineraloberflächen entscheidend. Dieser Schutz erfolgt durch:
Die POS-Fraktion besteht aus kleinen organischen Fragmenten mit Größen zwischen 0,053 und 2,00 mm. Sie entsteht im Wesentlichen bei der Zersetzung von Pflanzen- und Wurzelresten zu immer kleineren Fragmenten (Cotrufo et al. 2015; Scheffer und Schachtschabel 2008). Auch die Formierung aus abgestorbener mikrobieller Biomasse wurde beobachtet, ist aber im Wesentlichen für Waldböden relevant (Jílková et al. 2025). In landwirtschaftlichen Böden ist sie aufgrund ihrer meist pflanzlichen Herkunft häufig durch höhere Faseranteile (Lignin und Zellulose) und geringere Stickstoffgehalte gekennzeichnet.
Frei im Boden vorliegende POS (fPOS) ist für Mikroorganismen gut zugänglich und daher meist schnell abbaubar, wobei höhere Lignin- und niedrige Stickstoffgehalte den Abbau verlangsamen. Erst durch das Einschließen (Okkludieren) in Bodenaggregaten kann sie für eine gewisse Zeit vor Abbau durch Mikroorganismen als oPOS geschützt werden. Der in dieser Form stabilisierte Kohlenstoff kann Jahrzehnte, teils auch länger, im Boden überdauern, sofern die Aggregatstruktur nicht gestört wird. Diese Humusfraktion ist für leichte Böden aufgrund der geringen Gehalte an Tonmineralen besonders relevant.
Die mineral-assoziierte organische Substanz entsteht aus im Bodenwasser gelöster organischer Substanz, die auf unterschiedliche Arten an Mineraloberflächen gebunden wird. In Abhängigkeit von ihrer Herkunft zeichnet sie sich meist durch geringe Faseranteile und höhere Stickstoff- und Phosphorgehalte aus, darunter befinden sich Proteine/Aminosäuren (Eiweiße und ihre Bestandteile), Lipide (Fette), Polysaccharide (Mehrfachzucker) oder Phytat. Diese höheren Nährelementgehalte fördern sogar die mineralische Bindung (Spohn 2024). Hierbei handelt es sich um sehr kleine Bestandteile und Moleküle, die sich häufig aus mikrobiellen Stoffwechselprodukten und vor allem den Bestandteilen abgestorbener Mikroorganismen (Nekromasse) zusammensetzen. Mikrobielle Herkünfte können 50 bis 80 % des MAOS ausmachen (Dynarski et al. 2020).
Aber auch Wurzelexsudate kommen als Quelle infrage. Da diese in den Boden hineindiffundieren und sich so fein verteilen, tragen sie um ein Vielfaches (Faktor 2 bis 10) effektiver zum Aufbau von MAOS bei als abgestorbene Pflanzen- und Wurzelreste oder Wirtschaftsdünger (Rasse et al. 2005; Sokol et al. 2019). Es wird zudem diskutiert, dass Mykorrhizapilze über ihre feinen filamentösen Hyphen die von Pflanzen erhaltenen Assimilate noch besser als Wurzeln entlang der mineralischen Matrix verteilen können (Wu et al. 2024). In den Ton-Humus-Komplexen gespeicherter Kohlenstoff kann über Jahrhunderte oder länger im Boden fortbestehen.
Dabei ist MAOS aufgrund unterschiedlicher Bindungsformen ein uneinheitlicher Pool mit Fraktionen unterschiedlicher Stabilität (Jilling et al. 2025).
Wie Mineraloberflächen organische Substanz schützen, hängt stark vom pH-Wert und von den beteiligten Kationen und Oxiden ab. Unter schwach sauren bis alkalischen Bedingungen erfolgt die Bindung der gelösten organischen Substanz an Tonminerale zumeist über Calciumionen (Ca2+), die als Brückenbildner fungieren. Bei sauren Verhältnissen bindet die organische Substanz an Aluminium- und Eisen(hydr)oxide. Dabei entstehen sogenannte organo-mineralische Komplexe, die umgangssprachlich Ton-Humus-Komplexe genannt werden. In dieser Form ist die organische Bodensubstanz effektiv vor mikrobiellem Abbau geschützt (Scheffer und Schachtschabel 2008).
Zusätzlich ist die Anlagerung weiterer organischer Substanz an MAOS und Mineraloberflächen durch Wasserstoffbrücken (je nach pH-Wert) und schwache hydrophobe/apolare Wechselwirkungen (z. B. Van-der-Waals-Kräfte) möglich. Dabei können größere und komplexere supramolekulare Strukturen entstehen (Piccolo und Drosos 2025; Scheffer und Schachtschabel 2008).
Neben Mikroorganismen spielen auch Bodentiere eine wichtige Rolle bei der Umwandlung von groborganischer Substanz zu Humus. Insbesondere Regenwürmer wirken als „Bioreaktoren“ der Humusbildung. Sie zerkleinern Streu, fördern deren Einmischung in den Boden und erzeugen so einen engen Kontakt von organischer und mineralischer Phase. Durch die Zerkleinerung entsteht vermehrt POS, die als mikrobiell gut zugängliches Substrat dient. Über mikrobielle Umsetzung können daraus gelöste organische Substanz und MAOS entstehen.
Gleichzeitig reichern Regenwürmer das Material über nährstoffreichen Schleim und Kot mit leicht verfügbarem Stickstoff an. Dies beschleunigt die mikrobielle Umsetzung und die Bildung mikrobieller Biomasse und damit Nekromasse. Die entstehenden Kotaggregate stabilisieren POS als oPOS und erhöhen die Kontaktfläche zu den Mineraloberflächen. Regenwürmer koppeln und verstärken so effizient Fragmentierung, mikrobielle Transformation und Stabilisierung (Toonder et al. 2026; Angst et al. 2024).
Da Humus vor allem in Aggregaten oder durch mineralische Bindung stabil bleibt, ist der Erhalt eines intakten Bodengefüges zentral. Intensive Bodenbearbeitung zerstört Aggregate und beschleunigt den mikrobiellen Abbau organischer Substanz. Dies gilt besonders für leichtere Böden mit wenig Tonmineralen, in denen oPOS eine wichtigere Rolle zukommt. Durch die mechanische Bodenbearbeitung haben Ackerböden im Vergleich zu Grünland- oder Waldböden typischerweise deutlich niedrigere Gehalte an partikulärer organischer Substanz (POS) (Wiesmeier et al. 2014).
Eine ausreichende Calciumversorgung fördert zudem die Aggregatstabilität und Bodenstruktur. Durch seine Funktion als Brückenbildner kann Calcium unter schwach sauren bis alkalischen Bedingungen zur Bildung organo-mineralischer Komplexe beitragen (Scheffer und Schachtschabel 2008). Da organische Substanz vor allem im Oberboden angereichert ist, trägt auch Erosionsschutz wesentlich zum Erhalt von Humus bei.
Ein aktives Bodenleben fördert die Bildung von POS und MAOS (Cotrufo et al. 2013). Die Verklebung der Bodenpartikel zu Aggregaten, in denen POS eingeschlossen werden kann, geschieht maßgeblich durch Schleimstoffe, die von Pflanzen, Mikroorganismen und Regenwürmern gebildet werden. Auch das von Mykorrhizapilzen produzierte Glomalin und verwandte Glykoproteine (Verbindungen aus Proteinen und Zuckern) spielen eine Rolle.
Ein lebendiger Boden ist daher eine Grundvoraussetzung für die Humusneubildung. Gefördert wird er durch möglichst ganzjährig verfügbare lebende Wurzeln und durch ein gutes Angebot an abbaubarer organischer Substanz. Zudem fördert ein standort- und bodenartgerechter pH-Wert Regenwürmer und Mykorrhizapilze sowie ein aktives Mikrobiom.
Auch Bodenverdichtungen sollten vermieden werden, da sie Porenraum, Durchwurzelung und Sauerstoffversorgung stark beeinträchtigen und damit die Arbeit von Regenwürmern, Mikroorganismen und Wurzeln erschweren.
Weitere Informationen dazu wie Standortbedingungen das Mikrobiom im Boden prägen und damit auch zu seiner Förderung erfahren Sie in unserem Artikel „Der Einfluss von Umweltfaktoren auf das pflanzliche Mikrobiom”.
Ein aktives Bodenmikrobiom braucht Nahrung in Form von organischer Grobsubstanz und Exsudaten lebender Pflanzen. Bodenaggregatfördernde Mykorrhizapilze sind sogar auf lebende Pflanzenwurzeln angewiesen. Solange die Mikroorganismen ernährt werden, tragen sie zur Humusneubildung bei. Zudem dient die gelöste organische Substanz in den Wurzelexsudaten selbst als Quelle für MAOS. Sinkt das Nahrungsangebot, etwa weil der Boden brachliegt, wird sich ein Teil des Bodenlebens am Humus bedienen. Dies ist besonders im Sommer nach der Ernte relevant, da die mikrobielle Aktivität dann aufgrund erhöhter Bodentemperaturen besonders hoch ist – eine ausreichende Bodenfeuchte vorausgesetzt.
Am konsequentesten lässt sich eine kontinuierliche und gute Ernährung des Bodenlebens durch eine abwechslungseiche Dauerbegrünung erreichen (Lange et al. 2021). Die Einbindung von Leguminosen als Stickstoffquelle sorgt dabei für eine Förderung der mikrobiellen Biomasse und unterstützt damit die Bildung von MAOS (Akchaya et al. 2025; Hu et al. 2024). Auch organische Dünger liefern Kohlenstoff und Nährstoffe. Eine globale Metaanalyse zeigt, dass unter den landwirtschaftlich verbreiteten organischen Düngern Mist und Kompost den organischen Bodenkohlenstoff signifikant stärker erhöhten als Gärreste und Gülle (Bai et al. 2023).
Kontinuierliche Kohlenstoffeinträge über lebende Wurzeln und organische Substanz erhöhen damit die Chance, dass mikrobielle Umwandlungsprodukte in MAOS überführt oder organische Partikel als oPOS in Aggregaten geschützt werden.
Dr. Tim Theobald, Bundesinformationszentrum Landwirtschaft (BZL)
Der Beitrag wurde auf Grundlage des Artikels „Die neue Humustheorie und was wir daraus für die Landwirtschaft ableiten können” von Dr. Konrad Egenolf (LWK NRW) weiterentwickelt. Für die fachliche Vorarbeit und die ursprüngliche Aufbereitung des Themas danken wir herzlich.
Letzte Aktualisierung 18.05.2026
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