Waldökosysteme sind seit Hunderten von Jahren menschlichen Einflüssen und Belastungen ausgesetzt. Können diese Störungen von den Wäldern nicht mehr abgepuffert werden, so treten Degradationen auf. Über die Zufuhr von Nährstoffen kann ungünstigen Entwicklungen gegengesteuert werden.
Folgende Gründe sind für Nährstoffmängel verantwortlich:
Föhrenwald mit Besenheide (Foto: Starlinger)
- Nährstoffmangel und Bodenversauerung als Folge historischer Landnutzungsformen (Waldweide, Schneitelung und Streunutzung): Laubbaumreiche Mischwälder wurden von Nadelwäldern, wie etwa anspruchslosen Kiefernwäldern, abgelöst (Abbildung). Auch wenn Streunutzung und Schneitelung längst nicht mehr durchgeführt werden, der ursprüngliche Basen- und Nährstoffzustand unserer Wälder wird nur langsam wieder hergestellt (Agrarische Waldnutzung in der Schweiz).
- Nährstoffmangel als Folge schlechter Waldnutzung: Zum Beispiel wurden auf an sich guten, aber nährstoffverarmten Standorten anspruchsvolle Bestände begründet, deren Nährstoffbedarf aus dem Boden nicht gedeckt werden kann. Ebenso können Kahlschläge zu Nährstoffverarmung führen, weil der Schlagrücklass relativ rasch mineralisiert wird und die freigesetzten Nährstoffe nur zum Teil gespeichert werden können.
- Nährstoffmangel und Bodenversauerung durch neuzeitliche Luftverschmutzungen führten zu weiterer pH-Absenkung im Boden, weiterer Auswaschung von Nährelementen und Unausgewogenheit in den Nährelementverhältnissen.
Ein daraus entstandener Nährstoffmangel und eine folglich reduzierte Vitalität der Bestände können zu Folgeschäden wie Pilz- und Insektenbefall führen. Dadurch verlieren die Bestände weiter an Vitalität.
Waldernährung im Wirtschaftswald
Die traditionelle Holzproduktion führt zu durchschnittlichen Biomasseentzügen von etwa 2-8 t Trockenmasse je ha und Jahr und kommt somit an landwirtschaftliche Erträge mittlerer und schlechter Böden heran. Der Unterschied liegt also nicht in der entzogenen Biomasse, sondern in deren Qualität: Im Holz ist nur ein Minimum an Nährstoffen gebunden. Die Entzugszahlen an Nährstoffen in der forstlichen Produktion sind daher ungleich geringer als in der Landwirtschaft. Aufgrund dieser Tatsache kann auf den meisten Waldstandorten nachhaltige Forstwirtschaft ohne Düngung betrieben werden (ökologische Auswirkungen von Eingriffen).
Der aktuelle Bodenzustand
Im Rahmen des europäischen Waldboden-Monitoringprojektes BioSoil wurden 2006/07 der aktuelle Waldbodenzustand und seine Veränderungen in einem Zeitabstand von rund 20 Jahren untersucht. Erste Zwischenergebnisse zeigen für den Auflagehumus (FH-Horizont) eine zum Teil deutliche Zunahme der Basensättigung. Mögliche Ursachen für das sich Erholen der Böden: die Streu wird seit rund einem halben Jahrhundert nicht mehr genutzt und die Luftverschmutzung wurde Ende des vergangenen Jahrhunderts deutlich verringert.
| Tabelle: Nährelementvorräte in silikatischen Waldböden Österreichs: Auflagehumus plus Mineralboden (MB) - Mittelwerte inklusive 5er und 95er Perzentile (in Klammer), mittlere Entzüge pro Jahr und mittlere Düngergaben | |||||
| Element | nur Auflagehumus | Auflagehumus + MB bis 20 cm | Auflagehumus + MB bis 80 cm | Entzüge pro Jahr | Düngergaben |
| Org. C (t/ha) | 26 (2 - 67) | 86 (30 - 160) | 135 (50 - 250) | - | - |
| Gesamt-N (t/ha) | 1 (0,1 - 3,0) | 5 (2 - 8) | 9 (3 - 17) | 0,004 bis 0,02 | 0,1 |
| säurelös. P (kg/ha) | 65 (4 - 170) | 920 (400 - 2200) | 3000 (1000 - 9000) | 0,02 bis 2 | 40 |
| säurelös. K (kg/ha) | 90 (7 - 280) | 3700 (1000 - 12000) | 17000 (2300 - 55000) | 2 bis 20 | 80 |
| säurelös. Ca (kg/ha) | 350 (30 - 1200) | 2700 (260 - 11000) | 10000 (600 - 36000) | 5 bis 300 | 600 bis 1000 |
| säurelös. Mg. (kg/ha) | 150 (7 - 600) | 9000 (1000 - 23000) | 38000 (9000 - 110000) | 0,5 bis 2 | 300 bis 500 |
Die Tabelle gibt einen Überblick über Nährelementvorräte in silikatischen österreichischen Waldböden. Die Angaben beziehen sich auf die Mittelwerte in Masse/ha, aufsummiert nach Tiefen. Zusätzlich angeführt sind die 5er- und 95er-Perzentile. Datenquelle ist die BioSoil-Auswertung 2009, Datengrundlage sind die Geländeerhebungen 2006/07.
Den Elementvorräten sind die Bandbreiten der durchschnittlichen Entzüge pro Jahr und mögliche Düngergaben gegenüber gestellt. Insbesondere die Vorräte im Auflagehumus sollten der Waldvegetation bei einem intakten Nährstoffkreislauf sehr rasch wieder zur Verfügung stehen.
Düngung
Mit der Düngung soll der Zustand degradierter Böden und geschädigter Bestände soweit wieder hergestellt werden, dass eine ökologisch nachhaltige Nutzung ohne Düngung möglich wird. Waldbauliche Maßnahmen allein können bei starken Degradationen kaum oder nur langfristig den gewünschten Erfolg herbeiführen.
In solchen Fällen ist die Kombination aus waldbaulichen Maßnahmen und standortsangepasster Düngung erforderlich. Dabei dient Düngung nicht allein der Zufuhr von Nährelementen, sondern auch dem Ankurbeln des Nährstoffkreislaufes. Angestrebt wird:
- Aufbasung versauerter Böden,
- Zufuhr mangelnder Nährstoffe, Mobilisierung vorhandener Nährstoffe,
- Verbesserung der Humusform, Erhöhung der bodenbiologischen Aktivität, Beschleunigung des Stoffkreislaufes,
- Vermehrung lebender Biomasse, Humusaufbau und
- Einbindung in ein waldbauliches Gesamtkonzept.
Kalkung
Die Kalkung wirkt stimulierend auf das Bodenleben, erhöht den Regenwurmbesatz, verändert die Bodenfauna positiv und führt zu einer artenreicheren Bodenvegetation. Durch Humusumwandlung kann die Austauschkapazität erhöht, der Benetzungswiderstand von Rohhumusdecken vermindert und dadurch der Wasserhaushalt günstig beeinflusst werden. Doch können auch negative Effekte auftreten: Zu rasche Humusmobilisierung und Nitratauswaschung, Schockwirkung auf Bodenleben und Wurzeln durch abrupten Milieuwechsel (pH-Anstieg).
Bei einer Basensättigung (%BS) im Mineralboden < 12 % kann im Allgemeinen eine Kalkung mit kohlensaurem Magnesium-Kalk zur Aufbasung und für die Ankurbelung des Nährstoffkreislaufs günstig wirken. Die notwendigen Aufwandmengen liegen zwischen 2 t - 3 t CaCO3-Äquivalent/ha. Waldbauliche Maßnahmen sollten gegebenenfalls überlegt werden.
Pflanzenasche
Aufgrund des hohen Anteils an Ca und Mg in Pflanzenaschen sind ähnliche Wirkungen wie bei Kalkungen zu erwarten. Für die Aufbringung gelten daher ähnliche Kriterien. Pflanzenasche kann überall dort eingesetzt werden, wo eine Aufbasung und Erhöhung des pH-Wertes erwünscht ist.
Im Sinne geschlossener Nährstoffkreisläufe ist die Rückführung dieser Aschen mit ihren hohen Gehalten an Pflanzennährstoffen auf land- und forstwirtschaftlich genutzte Flächen grundsätzlich sinnvoll. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass bestimmte Qualitätskriterien eingehalten werden. In der Arbeitsgruppe Pflanzenaschen des Fachbeirates für Bodenfruchtbarkeit und Bodenschutz im BMLFUW wurde ein Leitfaden überarbeitet, der Heizwerkbetreibern, Beratern und Behördenvertretern sowie Land- und Forstwirten als praktische Entscheidungsgrundlage dienen soll. Die neue Richtlinie ist 2011 erschienen.
