So gerade noch rechtzeitig vor "Abgabetermin" um Mitternacht ( ) kommt hier die Fortsetzung meiner Gedanken zum Thema biologische Landwirtschaft als einzige Chance und Zukunft.

Wir haben also im letzten Teil gesehen, dass nur ein sogenannter Totalaufschluss, keine(!) Bodenprobe, wirklich Auskunft über die Mengen an Mineralien im Boden geben kann. Die genaue Analyse einer Bodenprobe mit Hilfe von Flusssäure wird übrigens von den Mitarbeitern der entsprechenden Labors nur sehr ungern gemacht, weil eben die Flusssäure so gefährlich ist.

Wieviel ist denn davon jetzt wirklich im Boden vorhanden und wie kann man diese Mineralien freisetzen?

Dazu eine eine bundesweite Untersuchung (BZE - Bodenzustandserhebung, speziell der Waldböden) die im Jahr 2010 durch die sächsische Landesforstverwaltung im Auftrag des Johann Heinrich von Thünen-Institut (in Braunschweig?) durchgeführt wurde (das Dokument stammt allerdings von der FH Eberswalde in Brandenburg, nördlich von Berlin), allerdings nur mit Königswasser:

„Analyse der Elementgehalte der BZE I-Humusproben mittels Königswasseraufschluss [Aqua-Regia-Methode]“
Zentrale Aufgabe der BZE ist die Untersuchung und Quantifizierung des chemischen Zustands der Waldböden. Obligatorisch sind im Rahmen der BZE I (1987-1993) die Elementgehalte [also die Gewichtsmengen der Elemente in Reinform] von Kalium (K), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), (...)Phosphor (P) (...) und Cadmium (Cd) in der Humusauflage bestimmt worden.(...) Zur Ermittlung der Elementgehalte im Humus sind in der Arbeitsanleitung zur BZE I 1 der HNO 3 -Druckaufschluss, der Königswasseraufschluss und der Gesamtaufschluss mit Flußsäurezusatz und Perchlorsäureaufschluss zugelassen.(...) Der GAFA [Gutachterausschuss für Forstliche Analytik] sprach deshalb für die Folgeinventur (BZE II) die Empfehlung aus, den Königswasseraufschluss als einzige zulässige Aufschlussmethode in der Arbeitsanleitung zur BZE II 3 festzulegen, da dieser auf nationaler sowie internationaler Ebene die Vergleichbarkeit der Ergebnisse gewährleistet.(...) Als Referenzmaterial wurde das vom GAFA für die Aqua-Regia-Methode zur BZE II validierte Mineralbodenmaterial SAC (Sa1) aus der Ringanalyse MB 2005 (siehe BZE_II_RingBoden_1A.pdf) verwendet (...)
________________Probe__Merkmal__Einheit_Mittelwert_Std.-abw.
[hier der Phosphor]SAC___KW_P_____mg/g___1,08________0,057
[hier das Kalzium] SAC___KW_CA____mg/g___1,65________0,092
http://bfh-web.fh-eberswalde.de/bze/upload/begleitStudien/nach_jahre/2010/Koenigswasser...

Wenn man für die Dichte der Humusauflage des Waldbodens einen Wert von etwa 1,5 Kilogramm pro Liter Waldboden annimmt, kommt man auf einen Wert von 0,67 Litern für ein Kilogramm Waldboden. In diesem Kilogramm sind also etwa 1,1 Gramm reines Phosphor bzw. 1,65 Gramm reines Kalzium enthalten. 0,67 Litern entsprechen 10 cm (L) x 10 cm (B) x 6,7 cm (T). Für ein Volumen von einem Quadratmeter x 0,5 m, d.h. 50 cm Tiefe (ein halber Kubikmeter), wären das 100 x 50/6,7 = 100 x 7,5 kg Erdboden = 750 kg (Wald)Erdboden was wiederum etwa 810 g elementarem Phosphor entsprechen würden. Für einen Hektar mit 0,5 m Tiefe wären das schon 10.000 x 0,81 kg = 8100 kg.
Das Ganze kann man dann auch mit Kalzium durchrechnen. Allerdings muss man noch folgendes berücksichtigen:
In dem im letzten Beitrag erwähnten Abschlussbericht des geologischen Dienstes NRWs bezüglich der Elementgehalte im Boden steht (S. 63), dass mit einem Königswasseraufschluss nur etwa 70% des insgesamt vorhandenen Phosphors aus dem Boden gelöst werden kann. Komplett geht das nur mit Flusssäure. D.h. die Phosphor-Werte oben in der Tabelle müssen noch mit 1,43 multipliziert werden womit man dann z.B. 11.583 Kilogramm reinen Phosphor in einer Erdschicht von einem Hektar mal 0,5 Meter Tiefe hätte.

Wie sieht das jetzt weltweit mit anderen Böden aus?

In ihrem diesjährigen Vortrag, "The Roots of Your Profits", erwähnt Frau Ingham, dass in jedem Geologie Buch die Werte an Mineralien weltweit aufgelistet sind. Sie hat als Beispiel die Tabelle des Buchs "Environmental Soil Chemistry" von Donald L. Sparks in ihrem Vortrag verwendet.

Und siehe da, auch dort findet man ähnliche Werte wie die BZE I in Deutschland im Waldboden gefunden hat:
Mittlere Werte in den Böden dieser Welt (Folie Nr. 5):

______________Soils-Median (mg/kg)
Phosphor (P) _____800
Calcium (Ca)___15.000

Dies ist beim Kalzium sogar deutlich mehr als in Deutschland, was darauf schließen lässt, dass es in der Welt große Flächen mit Kalkgestein gibt.

Die Folien zu dem Vortrag gibt es hier:
http://orfc.org.uk/wp-content/uploads/2014/11/Oxford-Keynote-2014.pptx

Diese Werte zeigen aber auch, dass es weltweit kein Problem mit dem Vorkommen an Phosphor gibt, sondern nur ein Problem damit, dieses im Boden vorhandene Phosphor pflanzenverfügbar zu machen.

Und wie werden jetzt all diese Elemente für die Pflanzen verfügbar gemacht?

Die Lösung liegt im Bodenleben bzw. in der ausreichenden Biologie im Boden.
Dieses Bodenleben besteht u.a. aus folgenden Lebewesen: Flechten, Bakterien, Pilze, Nematoden, Athropoden, Regenwürmern, Wühlmäusen (ja auch die!) oder Maulwürfen.

Was genau machen eigentlich die Mikroorganismen wie Pilze oder Bakterien?

Lithobiont
Durch chemisches Herauslösen bestimmter Gesteinsbestandteile besteht die Oberfläche eines Steines, auf dem sich Lithobionten angesiedelt haben, nach einiger Zeit aus einem schwammartig durchlöcherten Silikatgerüst mit einer um ein vielfaches vergrößerten Oberfläche. Der Pilz Aspergillus niger zersetzt sogar Glas.
https://de.wikipedia.org/wiki/Lithobiont

Flechten sind übrigens eine Symbiose aus grünen Algen oder Cyanobakterien, die Sauerstoff und Kohlenhydrate oder Stärke produzieren, sowie Pilzen. Wovon leben diese Steinbesiedler? Vom Wasser, vom Stickstoff, dem Kohlendioxid und dem Sauerstoff in der Luft?
Nicht nur. Allein das Chlorophyll enthält z.B. auch Magnesium. Für die Photosynthese, d.h. für die dabei verwendeten Stoffe ADP und ATP (Adenosintriphosphat) wird neben Stickstoff auch Phosphat benötigt.
Woher nehmen und nicht stehlen? Zum Teil werden eventuell diese Elemente durch Staub herangeweht. In Spalten und Rissen im Stein sammeln sich die Elemente und der Dreck an, so dass dann irgendwann eine kritische Masse an Humus bzw. Boden für das Wachstum für eben Flechten oder auch schon kleine Pflanzen, genauer Unkräuter entsteht. Flechten können sich aber auch auf nacktem Stein ansiedeln. Sie gehören zu den Erstbesiedlern von Lavafeldern. Flechten lösen sich ihre ansonsten benötigten Stoffe aus dem Stein heraus.

Dazu einige Quellen, die dieses Herauslösen von Elementen durch Mikroorganismen, hier vor allem Bakterien, genauer erklären:

Metals, minerals and microbes: geomicrobiology and bioremediation
By Geoffrey Michael Gadd1
Correspondence Geoffrey Michael Gadd, g.m.gadd@dundee.ac.uk
Microbiology, March 2010 156: 609-643, doi: 10.1099/mic.0.037143-0
MICROBES AS GEOACTIVE AGENTS
Microbes interact with metals and minerals in natural and synthetic environments, altering their physical and chemical state, with metals and minerals also able to affect microbial growth, activity and survival. In addition, many minerals are biogenic in origin, and the formation of such biominerals is of global geological and industrial significance, as well as providing important structural components for many organisms, including important microbial groups such as diatoms, foraminifera and radiolaria (Ehrlich, 1996; Gadd & Raven, 2010).
...
Microbes are also capable of mediating metal and mineral bioprecipitation, e.g. by metabolite production, by changing the physioco-chemical microenvironmental conditions around the biomass, and also by the indirect release of metal-precipitating substances from other activities, e.g. phosphate from organic decomposition or phosphate mineral solubilization.
...
Silicate minerals are unstable in the biosphere and break down readily to form clays (Adamo et al., 2002; Tazaki, 2006). Many kinds of bacteria, fungi and lichens play an important role in the dissolution of silicates, and therefore in the genesis of clay minerals, and in soil and sediment formation (Barker & Banfield, 1996, 1998; Rodriguez Navarro et al., 1997; Banfield et al., 1999; Adamo & Violante, 2000; Arocena et al., 1999, 2003; Tazaki, 2006; Theng & Yuan, 2008; Cockell et al., 2009a, b; Ehrlich & Newman, 2009). Even silicates of great physical and chemical resistance can be attacked, e.g. quartz sand, crystalline quartz and commercial glass (Brehm et al., 2005).
http://mic.sgmjournals.org/content/journal/micro/10.1099/mic.0.037143-0#tab2

Biology and Fertility of Soils
February 2010, Volume 46, Issue 2, pp 185-190
Date: 21 Oct 2009
Response of alfalfa (Medicago sativa L.) to single and mixed inoculation with phosphate-solubilizing bacteria and Sinorhizobium meliloti
Lorena Belén Guiñazú, Javier Alberto Andrés, María Florencia Del Papa, Mariano Pistorio, Susana Beatriz Rosas
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00374-009-0408-5

Soil Science:
February 1963 - Volume 95 - Issue 2 - ppg 105-114
SOLUBILIZATION OF MINERALS AND RELATED MATERIALS BY 2-KETOGLUCONIC ACID-PRODUCING BACTERIA.
DUFF, R. B.; WEBLEY, D. M.; SCOTT, R. O.
http://journals.lww.com/soilsci/Citation/1963/02000/SOLUBILIZATION_OF_MINERALS_AND_RELA...

Im nächsten Teil beschreibe ich dann wie diese gelösten Stoffe letztendlich in die Pflanze kommen.