Würmer sind die wichtigsten kleinen Helfer des Landwirts. Sie verbessern die Bodenstruktur und helfen der Pflanze bei der Aufnahme von Nährstoffen und Phosphat. Aber einige Würmer machen einen besseren Job als andere. Hannah Vos erhielt ihren Ph.D. auf der Suche nach Würmern, die diesen Dienst besser anbieten. Und nebenbei erfuhr sie auch noch, warum das in eisenhaltigen Böden so gut funktioniert.
Vos konzentrierte sich auf Würmer, die für Grasland lebenswichtig sind. In einem umfangreichen Feldexperiment schienen zwei der fünf von ihr untersuchten Würmer (Aporrectodea longa und Lumbricus terrestria) am besten darin zu sein, das verfügbare (unbelebte) Phosphat an die Pflanze zu liefern. Allein diese beiden Würmer erhöhten den Phosphatgehalt im Gras teilweise um bis zu zwanzig Prozent.
Feldversuch
Aber die Diversifizierung der Ergebnisse war beträchtlich, sagt Vos. Das lässt sich aber dadurch erklären, dass der Feldversuch von den trockenen Sommern 2018 und 2019 beeinflusst wurde. „Und dazu kam noch eine Ameisenplage. Bei neun meiner neunzig Tests war ein Ameisennest Töpfe. Die Ameisen greifen die Würmer an, was bedeutet, dass meine Ergebnisse ziemlich unterschiedlich waren.“
Phosphat im Boden kann durch Mineralisierung pflanzenverfügbar gemacht werden. Würmer wandeln Phosphate in organischen Verbindungen in Mineralien um. Der größte Teil dieses unbelebten Phosphats ist in Bodenpartikeln enthalten. Nur ein winziger Bruchteil steht den Pflanzen direkt zur Verfügung.
„In meinem Feldversuch habe ich eine einzige Bodenart verwendet, die nicht von Eisenoxiden dominiert wurde“, sagt Vos.
Vos fand heraus, warum Würmer in eisenhaltigen Böden Phosphate besser für die Pflanze verfügbar machen können. Die Metalloxide im Boden vermehren sich im Wurmmagen zu größeren Partikeln. Dadurch verringert sich die Gesamtoberfläche der Metalloxide und damit die Bindungsmöglichkeiten des Phosphats. Das Phosphat wird somit in Suspension freigesetzt.
Der neu entdeckte Mechanismus funktioniert nur in eisenhaltigen Böden. Berechnungen in Modellen zeigen, dass der Effekt wesentlich größer ist als beispielsweise der Einfluss der Bodensäure oder des Vorhandenseins organischer Substanzen im Boden und vergleichbar mit der Fähigkeit der Würmer, organisches Phosphat zu mineralisieren.
Mineralisierung
Wie signifikant der „Vos-Effekt“ unter Feldbedingungen ist, muss noch ermittelt werden. „In meinem Feldversuch habe ich eine einzige Bodenart verwendet, die nicht von Eisenoxiden dominiert wurde.“ Dass es zwei Wurmarten trotzdem gelang, mehr Phosphat freizusetzen, liegt daran, dass diese Würmer eine größere Kapazität zur Mineralisierung von organischem Phosphat haben, sagt Vos.
Regenwürmer können (künstliche) Düngemittel nicht einfach ersetzen. „Aber meine Forschung zeigt, dass bestimmte Würmer in bestimmten Böden Potenzial haben“, sagt Vos. „Sie sind für die Verfügbarkeit von Phosphaten unerlässlich, und wir müssen uns gut um diese kleinen Kreaturen kümmern.“