Kalzium / Kalkung

Neben der neutralisierenden Wirkung muss auch der Einfluss der Ca- und Mg-Ionen auf die Bodenstruktur berücksichtigt werden. Trotz ihrer gleichwertigen Ladung wirken sie nicht auf die gleiche Weise (s. nachfolgende Abbildung): Während Calcium eine lockere und gleichzeitig stabile Krümelstruktur begünstigt, zieht Magnesium aufgrund seiner geringeren Größe (gleiche Ladung bei geringerer Größe verursacht eine höhere Ladungsdichte) mehr Wasser an als Calcium und drückt auf diese Weise bei feuchten Bedingungen Bodenteilchen weiter auseinander. Die Folge ist eine „Schmierwirkung“, die die Belastbarkeit der Bodenstruktur deutlich herabsetzt. Trocknet der Boden hingegen aus, nähern sich aufgrund der geringen Größe des Magnesiumions die Bodenpartikel stärker an als bei einer Vernetzung durch Calcium: Der Boden wird steinhart und lässt sich kaum bearbeiten.

Abbildung 1: Wirkung von Calcium und Magnesium auf den Zusammenhalt zwischen Bodenteilchen und damit auf die Struktur(-stabilität) (Unterfrauner 2014, verändert).

Es ist daher wichtig, auf das Calcium-Magnesiumverhältnis zu achten: Anzustreben sind auf leichten Böden Ca²⁺-Anteile am Austauscher von ca. 60-70 %, auf schweren Böden von ca. 70-80 %. Die Mg²⁺-Sättigung sollte auf leichten Böden bei ca. 15-20 %, auf schweren Böden bei ca. 10-15 % liegen. Das Ca:Mg-Verhältnis bewegt sich also optimalerweise zwischen 5:1 und 8:1. Dies ist besonders auf schweren Böden zu beachten, deren Bearbeitung ohnehin problematisch sein kann: Bei zu hoher Magnesiumsättigung werden sie zu sogenannten „Minutenböden“; da ihr Zustand sich innerhalb kürzester Zeit von hart zu klebrig wandeln kann.

Ausgangspunkt einer Entscheidung hinsichtlich der auszubringenden Kalkform ist die Mg-Versorgung des Bodens. Ist der Boden Mg-unterversorgt und bedarf zugleich einer Kalkung, so kann auf Mg-haltige Kalke zurückgegriffen werden. Bei pH-Werten > 6,0 geht die Mg-Freisetzung hingegen eher langsam vonstatten, es fehlt die freie Säure (H⁺). Es sollte zur Beseitigung einer akuten Mg-Unterversorgung der Böden auf gebrannte Mg-Kalke zurückgegriffen werden.

Ist eine Anhebung des pH-Werts erforderlich, in den Bodenuntersuchungsergebnissen jedoch auch eine Magnesium-Überversorgung zu sehen, ist die Verwendung Mg-freier Kalke anzuraten, um das Ca:Mg-Verhältnis in Richtung des für die Bodenstruktur positiv zu bewertenden Calciums zu verschieben.

Liegt der pH-Wert hingegen im anzustrebenden Bereich, die Bodenstruktur lässt jedoch zu wünschen übrig und/oder in der Bodenuntersuchung wurde eine Calcium-Unterversorgung bzw. ein Ca:Mg-Missverhältnis festgestellt, so kann zur Sanierung der Bodenstruktur der Einsatz pH-neutraler Ca-Salze in Form von Gips erfolgen.

Im Feld ist es möglich, durch einen Carbonattest einen Anhaltspunkt bezüglich der Bodenreaktion zu erhalten: Bei diesem Test wird der Boden mit 10 %-iger Salzsäure beträufelt, welche Calcium- und Magnesiumcarbonat unter Freisetzung von Wasser und Kohlenstoffdioxid löst (analog der ersten beiden der oben gezeigten Reaktionsgleichungen). Das Vorliegen von Carbonaten im Boden wird dabei durch ein Aufbrausen der beträufelten Stelle angezeigt. Dieses Aufbrausen ist umso stärker, je mehr Carbonate vorhanden sind und schwächt sich bei sehr geringen Carbonatgehalten so stark ab, dass es nicht mehr sichtbar ist und es allenfalls nur noch gehört werden kann.