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Titel
Boden
(Solum), das jüngste
Glied der
[* 2] festen
Erdrinde, die äußerste
Schicht derselben, ein erdiger Überzug über
dem festen
Gestein
(Grund und
Boden). Oft nur wenige
Zentimeter tief auf dem unterliegenden
Fels haftend, oft
Hunderte von
Metern
hoch als
Niederschlag aus Wasserfluten der Vorzeit und Gegenwart abgelagert (Deltabildungen), besteht er immer aus dem Trümmerschutt
der
Gebirge, vermengt mit den Resten untergegangener tierischer und pflanzlicher Gebilde.
Kein
Gestein vermag
auf die Dauer der
Verwitterung zu widerstehen;
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mechanische und chemische Kräfte sind unablässig thätig, zu zertrümmern, zu lösen, zu trennen und das Vorhandene in andre
Verbindungen überzuführen, neues
Bodenmaterial zu bilden. Unter dem Einfluß der Sonnenstrahlen werden die einzelnen
Bestandteile des Gesteins in ungleichem Grad ausgedehnt; zahllose Risse und Sprünge entstehen, in welchen sich der wässerige
Niederschlag ansammeln kann; die ausdehnende Gewalt des frierenden Wassers erweitert die Ritzen.
Zarte Moose [* 4] und Flechten [* 5] haften an jedem noch so geringen Vorsprung, in der kleinsten Spalte; sie bilden die Vorläufer für höher organisierte Pflanzen, an deren Wurzeln Wasser und Luft in die Spaltungsräume geleitet werden, während diese selbst eindringend erweitern helfen und durch Ausscheidung von Kohlensäure zersetzend und umwandelnd wirken. Regengüsse und Stürme, im Hochgebirge die Lawinen, am Meeresstrand die Sturmfluten, Vulkane [* 6] und Erdbeben [* 7] sind die sichtbarer wirkenden Zerstörungsmittel der Natur; grober und kleiner Trümmerschutt kennzeichnet ihr Walten, welches, so wie die Werkzeuge [* 8] des Landmannes, den chemischen Kräften vorarbeiten und diesen die Einwirkung durch Vergrößerung der Berührungsflächen erleichtern muß.
Sauerstoff, Kohlensäure, Ammoniak und die Salpetersäure der Atmosphäre vollenden den Verwitterungsprozeß, sie verbinden sich
mit einzelnen Bestandteilen des Gesteins zu löslichen Salzen und hinterlassen ein loses Haufwerk pulverig-erdiger Substanz,
welches entweder auf der ursprünglichen Bildungsstätte liegen bleibt (primitiver, angestammter
Boden, Grundschutt),
oder durch das Wasser anderwärts abgelagert wird (angeschwemmter, sekundärer
Boden, Flutschutt).
Auch im zertrümmerten Gestein, dem rohen oder Verwitterungs
boden, siedeln sich anfangs nur solche Pflanzen an, welche mit
nur wenigen Wurzeln im B. haften und ihre Nahrung vorzugsweise der Atmosphäre und dem Wasser entnehmen (Algen,
[* 9] Moose, Flechten
etc.). Absterbend bilden sie die ersten Pflanzenreste, welche dem
Boden die
Fähigkeit geben, höher organisierte Pflanzen zu tragen; auch diese sterben wieder ab, und so bildet sich im jahrhundertelangen
Wechsel zwischen Leben und Sterben die fruchtbare Walderde als der Träger
[* 10] der großartigen Urwaldvegetation, in der Thalsohle
die Wiese, im Sumpfboden der Bruch, Moor oder Torf, während überall da, wo die Trümmergebilde nur Sand,
Kies oder groben Schutt enthalten, die Flora zurückbleibt oder höchstens bis zur Heide sich erheben kann.
Zahllose Tiere leben vom Ertrag des Bodens oder durchwühlen denselben; ihre Exkremente und ihre Kadaver vollenden den Bildungsprozeß, in ihren Zersetzungsprodukten den Pflanzen Nahrung bietend und die Umwandlung des Bodenmaterials in Pflanzennahrung beschleunigend. Dies geschieht auch durch mikroskopische Organismen einfachster Art, welche fermentartig wirken und z. B. die Bildung von Salpetersäuresalzen im B. veranlassen. Der Mensch endlich sucht den irgendwo vorgefundenen Boden (Naturboden) zu verbessern, für seine Zwecke nutzbarer zu machen und durch Bearbeitung, Düngung und geeignete Art des Anbaues mit Pflanzen (Fruchtwechsel) seine Tragkraft zu erhalten und zu steigern, ihn zu Kulturboden, Ackererde umzugestalten. Bodenkunde ist die Lehre [* 11] von der Beschaffenheit der äußersten Erdoberfläche, im engern Sinn die Lehre von der Erforschung der Beziehungen dieses Erdabschnittes zur Vegetation unter dem Einfluß der klimatischen Einwirkungen. Zweck derselben ist im allgemeinen die Bereicherung unsrer wissenschaftlichen Erkenntnis, im besondern deren Verwertung im Dienste [* 12] des Waldbaues, der Landwirtschaft und der Gärtnerei.
Hauptbestandteile des Bodens.
In jedem Boden sind als Hauptbestandteile folgende zu unterscheiden:
1) Luft erfüllt alle Hohlräume und stellt das belebende Agens dar, ohne welches weder ein Pflanzenwachstum noch ein fortschreitender Verwitterungs- und Verwesungsprozeß gedacht werden kann; die Schicht, bis zu welcher der Einfluß der Luft in wirksamer Weise gehen kann, heißt Krume im Gegensatz zum darunterliegenden Untergrund. Die Luft im B. ist reicher an Kohlensäure als die über dem Boden, nach frischer Düngung und in Gegenwart von vielen Pflanzenresten bis 36mal reicher; sie ist in ihrer lösenden und umwandelnden Kraft [* 13] demnach auch stärker.
2) Wasser findet sich im B. fließend oder stehend, kapillarisch und hygroskopisch. Ersteres ist nur im nassen Boden der Fall und zwar dann, wenn im Untergrund solche Schichten sind, welche den Abfluß des Wassers verhindern, und wenn von höher liegenden Schichten Wasser niederfließt und im lockern Boden zu Tage treten kann. Man unterscheidet Schichtwasser, Quellwasser, Grundwasser. [* 14] Sein Vorhandensein deutet immer aus undurchlassenden Boden; seine Entfernung wird ermöglicht durch Durchbrechung dieser Schichten (Ackerfontanelle, s. d.), durch Abfuhrkanäle (Drainage [* 15] oder offene Gräben) oder durch Ableitung des von oberhalb kommenden Wassers.
Das kapillarische Wasser ist dasjenige, welches die feinen Zwischenräume des Bodens vermöge der sogen. Haarröhrchenkraft zurückhalten, ohne es tropfbarflüssig abgießen zu lassen. Es bildet sich aus atmosphärischen Niederschlagen oder durch Kondensation von Wasserdampf bei Temperaturdifferenzen. Die Fähigkeit des Bodens, aus dem Grundwasser kapillarisch die Feuchtigkeit abzuziehen und nach auswärts zu führen, ist abhängig von dessen Zusammensetzung.
Die bisherigen Untersuchungen ergaben z. B. für thonigen Lehmboden 0,627 m, für Streusand 0,209 m, für Thonboden 0,47 m, für Torf 0,8 m sogen. Erhebungszone, d. h. die Höhe, bis zu welcher das Wasser kapillarisch über einen Wasserspiegel zu steigen vermag. Hygroskopisches Wasser ist dasjenige, welches die einzelnen Erdpartikelchen als feine Schicht von Wasserdampf umhüllt, angezogen aus der Luft, aus dem Untergrund oder aus der Verdunstung der Wurzeln. Es unterhält das Wachstum bei trocknem Wetter, [* 16] da und Luft das Bestreben haben, ihre Feuchtigkeitszustände auszugleichen.
Bei Tage findet Verdunstung mit Wärmeverlust, bei Nacht Verdichtung von Wasserdampf mit Freiwerden von Wärme [* 17] statt. Die dadurch bewirkten Temperaturdifferenzen können sehr beträchtliche sein, 5-10° R. betragen. Das Wasser muß die im Boden vorhandenen Nährstoffe lösen und den Pflanzen zuführen; die äußersten Wurzelenden nehmen durch Diffusion [* 18] die Lösungen auf, an den Blättern verdunstet das Wasser wieder. Auf 1 Hektar Land entfallen in Deutschland [* 19] im Durchschnitt 5-7,5 Mill. kg meteorisches Wasser, am meisten zur Zeit des Stillstandes der Vegetation. Während dieser selbst verdunsten durch die Blätter 5-12 Mill. kg Wasser, mehr also, als der Gesamtniederfall beträgt. Die Differenz repräsentiert den der Atmosphäre entzogenen Wasserdampf. Trockne Luft entzieht dem Boden das Wasser und begünstigt das Aufsteigen aus der Tiefe, feuchte Luft gibt Wasser ab ¶
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und verhindert die Verdunstung im B. Das aufsteigende Wasser führt die in die Tiefe gespülten und dort gelösten Stoffe, zum Teil wenigstens, an die Oberfläche, wo sie zurückbleiben, während das Wasser verdunstet.
3) Der Verwitterungsbestand ist die Gesamtheit aller Mineralfragmente: Steine und Steinchen, Gruß, Kies, Erdteilchen, Staub. Die Mineralfragmente der Gebirgsarten, soweit sie für Bodenbildung überhaupt in Betracht kommen, enthalten der Hauptsache nach: a) Quarz, reine Kieselsäure, fast unverwitterbar, den Sand und Kies im B. bildend; b) Feldspate und deren Umbildungen, die sogen. Zeolithe, aus Doppelsalzen (Doppelsilikaten) von kieselsaurer Thonerde (Eisen- und Manganoxyd) und kieselsaurem Kalk, Natron, Magnesia oder Kali (Eisen- und Manganoxydul) bestehend und bei der Verwitterung überwiegend den Thon der Ackererde bildend; c) Hornblenden und Augite, ähnlich zusammengesetzt, aber nur Kalk und Magnesia enthaltend, bald thonerdefrei, bald thonerdehaltig; d) Glimmer, bestehend aus Kieselsäure und Thonerde, verbunden mit Kali, Lithion oder Magnesia (Natron, Eisenoxydul); e) kohlensauren Kalk, schwefelsauren Kalk (Gips), [* 21] Dolomit (kohlensaurer Kalk mit kohlensaurer Magnesia); f) Phosphate, nicht als Gebirge auftretend, sondern nur in demselben und im Ackerboden zerstreut in kleinern Körnern, Kristallen und erdigen Massen.
Alle diese und die seltenern Vorkommnisse finden sich im Ackerboden schließlich als a) Karbonate, d. h. kohlensaurer Kalk, Natron, Kali, Magnesia, Eisenoxydul (Ammoniak); b) Nitrate, d. h. salpetersaure Salze derselben Basen; c) Sulfate, schwefelsaure Salze dieser Basen; d) Phosphate, phosphorsaure Salze; e) Silikate, kieselsaure Salze; dazu kommt aber noch die kieselsaure Thonerde (Kaolin), welche, ganz rein, freilich für die Pflanze unbrauchbar ist; f) Chloride, als: Salmiak, Kochsalz, Chlorkalium und Chlormagnesium; g) Oxyde, als: Quarz, Eisenoxyd und Eisenhydroxyd etc.
4) Pflanzen- und Tierreste, unter dem Kollektivnamen Humus zusammenfaßt, vor J. ^[Justus] v. Liebig für den alleinigen Träger der Fruchtbarkeit gehalten, finden sich im B. in verschiedenen Formen und Übergangsstufen (Ulmin, Humin, Ulmin- und Huminsäure, Quellsäure, Quellsatzsäure, Geinsäure).
Die verschiedenen Bodenarten.
Der Land- und Forstwirt unterscheidet im B. nur nach Hauptgemengteilen und benennt danach die einzelnen Vorkommnisse. Unter Sand (Sandboden) versteht er die Gesamtheit aller kleinen, unzersetzten, unbeweglichen und unverbundenen (Quarz-) Körner, entstanden aus quarzführenden Gesteinen und Sandsteinen, meist angeschwemmt als Niederschlag. Er bildet das lockernde und erwärmende Prinzip im B., neben dem Eisen [* 22] den schwersten Bestandteil dem Gewicht nach. Leicht heißen aber die Sandboden deshalb, weil sie der Bearbeitung (dem Eindringen der Wurzeln, der Luft und des Wassers) keinen Widerstand entgegensetzen.
Der Sand ist vorzugsweise trocken, weil durchlassend für das Wasser (wertvoll im Untergrund); er vermag es nicht zurückzuhalten und begünstigt die rasche Verdunstung. Die Wärme nimmt er rasch auf und strahlt sie langsam wieder aus. Er entbehrt des Zusammenhalts und bildet also keine Schollen. Tierischer und vegetabilischer Dünger zersetzt sich rasch im Sand, für welchen Gründünger, Komposte, Poudretten, flüssiger Dünger und feucht-speckiger Mist am tauglichsten sind. Die Walze muß hier fleißig zum Zusammendrücken gebraucht werden; beschattende Pflanzen bilden die beste Nutzungsart, Mischungen mit thoniger Erde und Humus die beste Korrektur. Je nach Klima, [* 23] Lage und Beimischung darf der reine Sandgehalt von 60 bis selbst 90 Proz. betragen. Ohne thonige Erde ist der Sand absolut unfruchtbar, ebenso wie der Kies (Kies-Geröllboden).
Im Gegensatz zu ihm steht der Thon (Thonboden) als der Inbegriff aller thonerdehaltigen Verwitterungsprodukte, also vorzugsweise der Feldspate; er ist das bindende, kältende Prinzip im B., aber auch der Träger des so wichtigen Absorptionsvermögens. Er zieht mit Begierde das Wasser an (zungenklebend), hält es mit großer Kraft zurück und hindert durch seinen festen Zusammenhalt dessen Verdunstung. Er erwärmt sich nur langsam und erkaltet rasch. Beim Regen schwillt er an, und beim Austrocknen zieht er sich zusammen, Risse und Sprünge bildend, wird hart und zäh.
Seine Teilchen halten fest aneinander, daher Bearbeitung und Eindringen von Luft und Wurzeln schwierig sind (schwerer Boden). In feuchtem Zustand formbar, haftet er an Werkzeugen und am Schuhwerk und ackert sich in zusammenhängenden Schollen und Stücken, welche nicht von selbst auseinander fallen. Durch den Frost wird er mürbe, durch Gluthitze zerfällt er zu Pulver und wird nicht wieder fest (Bodenbrennen). Die thonige Feinerde hat vorzugsweise die Fähigkeit, die im Wasser gelösten Stoffe zu absorbieren, Kali-, Ammoniak- und Phosphorsäure zurückzuhalten und Kalk und Natronsalze dagegen in Austausch zu geben, sowie die, das Ammoniak der Luft zu verdichten. v. Schwerz vindizierte dem Thon das eigentliche Prinzip der Fruchtbarkeit; wir wissen jetzt, daß ohne ihn dauerndes Wachstum nicht möglich ist. Er enthält vorzugsweise die Kaliverbindungen.
Tüchtigste Bearbeitung, unausgesetztes Lockern, Eggen und Walzen, Zerstören der krustierenden Decke [* 24] nach Regen mit folgendem Sonnenschein, Entwässerung, Anwendung von strohigem Mist in großen Mengen, Tiefpflügen in rauher Furche oder Aufwerfen von tiefen Gräben vor Winter, Kalken, Mischen mit lockernden Substanzen (Mergel, Moder, Sand u. dgl.) sind die bei Bearbeitung zu beachtenden Momente. Reihenkultur und Hackfruchtbau, mit Ausschluß der Kartoffel, finden hier lohnendste Verwendung.
Sehr eisenhaltiger Thon bedarf der tüchtigsten Bearbeitung und fleißigsten Düngung mit Mist. Clayboden ist ein an Thon sehr reicher, kalkarmer Boden; im Thonboden kann der Kalkgehalt bis 5 Proz., der Humusgehalt bis 20 Proz. gehen, der Thongehalt darf nicht unter 60 Proz. betragen. Ist der Thon durch Wasser fortgeführt und anderwärts abgelagert worden, so heißt er Lehm (Lehmboden). Dessen Bestandteile sind homogener gemischt, er ist weniger bindig und fest, milder, mürber und hat die charakteristischten Eigenschaften des Thons verloren. Er zeigt mehr die des Kalk- und Sandbodens und heißt auch Mittelboden, zumal wenn es ihm nicht an Humus fehlt. Der Thongehalt geht nicht über 60 Proz.; je geringer er ist, um so günstiger ist die Mischung, um so mehr der Charakter des Lehmbodens gegeben.
Kalk (Kalkboden) begreift den Inbegriff der Verwitterungsprodukte kalkhaltiger Gebirge, kalkhaltiger Feldspate oder der Sandsteine mit kalkigem Bindemittel, einen Boden mit mindestens 20-30 Proz. kohlensaurem Kalk, neben welchem Magnesia, Gips, Phosphate, Mangan- und Eisenoxyd, Thon, Humus und Sand in wechselnden Mengen vorkommen. Reiner Kalkboden hat von 40-80 Proz. ¶
Im Meyers Konversations-Lexikon, 1888
Titel
Boden.
Für die physikalischen und hygienischen Eigenschaften des Bodens ist das Volumen der Poren, der Zwischenräume zwischen den einzelnen Partikelchen, aus denen der Boden besteht, und der Hohlräume in diesen Partikelchen von großer Bedeutung. Das Porenvolumen beträgt in mittlerm Sand 31,1, in grobem Sand 33,8, in feinem Sand 37,4, in ¶
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Lehm 39,6, in Kies 42,1, in Löß 42,6 Proz. Die Durchlässigkeit des Bodens für Flüssigkeiten und Gase [* 26] hängt aber nicht allein von der Größe des Porenvolumens, sondern auch von der Größe und Anordnung der einzelnen Poren ab. Sättigt man eine gut getrocknete und gewogene Bodenprobe mit Wasser, so gibt die Gewichtszunahme die Menge des Wassers an, welche der in seinen Poren zurückhält, die wasserhaltende Kraft (Wasserkapazität) des Bodens. Diese ist um so größer, je kleiner die Poren sind, niemals aber ist sie gleich dem Porenvolumen, sondern entspricht stets nur einem Bruchteil desselben. In mittlerm Kies beträgt sie 12,6, in feinem Kies 16,9, in grobem Sand 29,5, in mittlerm Sand 46,5, in feinem Sand 77,4 Proz. des Porenvolumens. In grobporigem Boden steigt Wasser sehr schnell, aber nur auf geringe Höhe (in Kies 2 cm), während es in feinporigem langsam bis zu bedeutender Döhe gehoben wird (in Löß bis 2 m). Das Absorptionsvermögen des Bodens erstreckt sich nicht nur auf anorganische Stoffe, sondern auch auf organische.
Viele flüchtige Stoffe, Alkaloide, ungeformte Fermente, Riech- und Farbstoffe werden vom Boden absorbiert. Die Temperatur des Bodens ist abhängig von der Farbe desselben, seiner Feuchtigkeit, von dem Winkel, [* 27] unter welchem er von den Sonnenstrahlen getroffen wird, von der Zeit der Bestrahlung und von der auf dem Boden wachsenden Pflanzenwelt. Man hat an der Bodenoberfläche Temperaturen von 50° und mehr beobachtet, Humboldt fand am Orinoko 60,3,° Rouet bei Theben in Ägypten [* 28] 67,5,° Herschel in Südafrika [* 29] 70°. Die Bodentemperatur kann eine sehr viel höhere sein als die Temperatur der den Boden berührenden Luftschicht.
Der Absorption der Wärme entspricht in der Regel anch die Ausstrahlung, infolgedessen die Abkühlung während der Nacht um so größer, ist, je stärkere Erwärmung der Boden bei Tag erfahren hatte. Im Lauf des Tags erleidet die Temperatur der Bodenoberfläche Schwankungen, welche diejenigen der Lufttemperatur bedeutend übertreffen; sie erreicht ihr Maximum etwa eine Stunde früher als die Lufttemperatur, während das Minimum beider kurz vor Sonnenaufgang einzutreten pflegt. Im Lauf des Jahrs erreicht die Bodenoberfläche ihr Temperaturmaximum Ende Juli, das Minimum im Januar.
Die tiefern Bodenschichten haben viel geringere Temperaturschwankungen, welche auch zeitlich mit denen der Oberfläche nicht übereinstimmen. In Budapest [* 30] tritt das Maximum in der Tiefe von 0,5 m im August, von 4 m im Oktober, das Minimum in der Tiefe von 0,5 m in im Januar, von 1 m im Februar, von 2 m im März, von 4 m im April ein. Der Boden ist mithin schon in geringer Tiefe im Sommer bedeutend kälter, im Winter nicht unbeträchtlich wärmer als an seiner Oberfläche. Bei einer Lufttemperatur von 20,8° im August betrug das Maximum der Bodentemperatur in 0,5 m Tiefe 18,5,° in 1 m Tiefe 17,86,° in 2 m Tiefe 16° und in 4 m Tiefe 14,2°. In Berlin [* 31] wird schon in einer Tiefe von 1,5 m nur noch eine Temperatur von 14,2° erreicht. Tagesschwankungen der Bodentemperatur verschwinden schon nahezu bei einer Tiefe von 0,5 m, die jährliche Schwankung beträgt, bei 8 m Tiefe nur noch 1° und verschwindet bei 22 m gänzlich. Die hier herrschende Temperatur entspricht genau der mittlern Jahrestemperatur des Ortes.
Die in den Boden eingeschlossene Luft, die Bodenluft (Grundluft), weicht in ihrer Zusammensetzung von der atmosphärischen Luft erheblich ab. Bis zur Tiefe von etwa 0,5 m ist der Feuchtigkeitsgehalt der Bodenluft bis zu einem gewissen Grad abhängig von
der Feuchtigkeit der Luft, in größerer Tiefe ist die Bodenluft mit Feuchtigkeit gesättigt. Der Sauerstoffgehalt ist in der Bodenluft vermindert; während die atmosphärische Luft 21 Volumprozent enthält, fand Fleck in einer Tiefe von 2 m 19,39, in 4 m 16,79, in 6 m 14,85 Volumprozent. Umgekehrt steigt der Gehalt an Kohlensäure mit der Tiefe. Fleck fand in 2 m Tiefe 2,91, bei 4 m 5,56, bei 6 m 7,96 Volumprozent. In Berlin fand man bei 1 m Tiefe 0,758, bei 2 m 0,921, bei 3 m 1,16 Volumprozent.
Als mittlern Kohlensäuregehalt der Bodenluft kann man 2,54 Proz. annehmen, doch wurde selbst bis 20 Proz. beobachtet. Dieser Gehalt unterliegt sehr geringen Tages- und recht erheblichen Jahresschwankungen. Bei uns steigt der Kohlensäuregehalt der Grundluft von Ende Februar bis zum Hochsommer, um dann wieder bis Ausgang des Winters zu sinken. Von Ammoniak fand Fodor 0,189 - 0,0471 mg in 1 cbm, Renck 0,109-0,42 Volumprozent. Für gewöhnlich wird dies Ammoniak vom Boden schnell absorbiert und zu salpetriger und Salpetersäure oxydiert. Nur wenn dem Boden allzu oft und in allzu großer Menge zersetzungsfähige organische Substanzen zugeführt werden, tritt eine Übersättigung ein, das Ammoniak entgeht dann teilweise der Oxydation und wird vom Grundwasser aufgenommen, während dies gewöhnlich kein Ammoniak, aber um so mehr Salpetersäure enthält. Mehr zufällige Bestandteile der Bodenluft sind Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffe, namentlich Grubengas (Methan).
Die Bodenluft befindet sich in beständiger Bewegung, welche wenig durch die Schwankungen des Luftdrucks, stärker durch Temperaturunterschiede beeinflußt wird. Der Boden wird am Tag stärker erwärmt alv die Luft, und so tritt abends sehr bald ein Zeitpunkt ein, zu welchem die Luft im B. wärmer ist als die über demselben lagernde Luft. Alsdann tritt Grundluft aus dem Boden aus, und so erklären sich die nachteiligen Folgen des Schlafens auf dem in Malariagegenden. Die ausströmende Grundluft enthält die Krankheitskeime, welche aber, wie es scheint, in den untern Luftschichten verharren.
Steht ein Haus nackt im B. und wird im Winter die Luft im Haus durch Heizung [* 32] erheblich wärmer als im Freien, so drückt die Äußenluft die Bodenluft ins Haus hinein. Mit Hilfe eines Differentialmonometers kann nachgewiesen werden, daß in einem Keller fast während eines ganzen Jahrs die Luft unter einem geringern Druck stand als die Bodenluft. Daher sollte die Sohle jedes Hauses durch Fliesen [* 33] oder Isolierschichten gut gedichtet, gegen die Bodenluft abgeschlossen werden. Daß die Grundluft aus dem Keller auch in die obern Teile des Hauses gelangt, konnte direkt nachgewiesen werden. Wind, welcher über den Boden hinfährt, wirkt saugend auf die Grundluft und treibt sie in die Häuser, endlich wird auch die Grundluft durch Steigen des Grundwassers aus dem Boden verdrängt.
Hygienische Eigenschaften. Budenkrankheiten.
Die Bodenarten sind in dem Maß feuchter oder trockner, als sie mit organischen Substanzen verunreinigt sind. Nach der Tiefe hin nimmt die Feuchtigkeit ab, sie beträgt im Mittel bei 1 m Tiefe 14,0, bei 2 m 14,1, bei 3 m 11,3, bei 4 in 8,6 Proz. Die Bodenfeuchtigkeit nimmt in unserm Klima im Frühjahr zu und erreicht ihre größte Höhe im Mai, um während des Sommers bis zum Spätherbst wieder zu sinken. Die Verdunstung an der Oberfläche des Bodens ist von der Luftbeschaffenheit, aber auch von der Beschaffenheit des Bodens abhängig. Am größten ¶
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ist sie bei Torf, dann geringer bei yumosem Kalksand, Lehm, Kalksand, am geringsten bei Quarzsand. Großen Einfluß auf die Verdunstung übt der Pflanzennmchs aus.
Je mehr organische Substanzen der Boden enthält, um so besser gedeihen in ihm die Mikroorganismen, deren Menge sich auf Hunderttausende in 1 ccm belaufen kann. Mit der Tiefe nimmt die Zahl der Mikroorganismen im B. sehr schnell ab und wird unter 1,5 m in minimal, zumal in jungfräulichein Boden, während sich in dem vielfach durchwühlten Untergrund großer Städte auch noch in größerer Tiefe Mikroorganismen finden. In 3-3,5 m Tiefe werden indes nur ganz vereinzelte gefunden, und im Bereich des Grundwassers fehlen sie gänzlich.
Man hat Sporen von Schimmelpilzen, einige Algen (Cladothrix), hauptsächlich aber Bakterien und unter diesen vorwiegend Bacillen, weniger Mikrokokken, gefunden. Man kann drei Gruppen unterscheiden: oxydierende, reduzierende und solche Bakterien, welche den Bestand des Bodens an Wertbestandteilen vermehren. Zu den oxydierend wirkenden Bakterien gehören die sogen. Eisenbakterien, welche kohlensaures Eisenoxydul aufnehmen und es als Eisenhydroxyd in die massenhaft produzierten gallertartigen Scheiden übergehen lassen.
Ahnlich verbrennen die Schwefelbakterien Schwefelwasserstoff zu Schwefelsäure, [* 35] wenn Kohlensäuresalze zugegen sind, mit welchen die Schwefelsäure Sulfate bilden kann. Angeblich enthält der auch Bakterien, welche Ammoniak aufnehmen und dies zu Salpetersäure oxydieren, wenn diese zur Bildung von Nitraten Gelegenheit finden. Die Existenz dieser Salpeterbildungsfermente ist bestritten worden, jedenfalls gelang bisher ihre Isolierung nicht, und man konnte sich denken, daß bei dem gewöhnlichen Verwesungsprozeß wie bei jeder Oxydation Ozon gebildet wird, welches das Ammoniak in Salpetersäure verwandelt.
Man hat bisher angenommen, daß Sauerstoff von Organismen nur unter dem Einfluß des Lichts abgeschieden werden könne, die Purpurbakterien entwickeln aber namentlich in den ultraroten Strahlen, physiologisch im Dunkeln, deutlich Sauerstoff, und gewisse farblose Bakterien bilden im Dunkeln aus kohlensaurem Ammoniak ein der Cellulose sehr nahe stehendes Kohlehydrat, wobei sie Sauerstoff ausscheiden, der alsbald zur Bildung von Salpetersäure aus dem Ammoniak verbraucht wird.
Auch die Bildung der Kohlensäure im B. dürfte vorwiegend auf Mikroorganismen zurückzuführen sein, wenngleich Kohlensäure auch aus tiefern Schichten aufsteigen und durch Einwirkung von Humussäuren auf Carbonate entstehen kann. Andre Bakterien dürfen wenigstens indirekt beteiligt sein an der Entbindung von freiem Stickstoff aus Nitraten oder organischen Substanzen. Von Bakterien, welche direkt freien Stickstoff liefern, ist nichts bekannt, beider Verwesung aber kann man an die Einwirkung von salpetriger Säure auf amidähnliche Zersetzungsprodukte der Humusstoffe und an das leicht zerfallende Ammoniumnitrit denken, während bei der Fäulnis die tiefgreifenden Zersetzungserscheinungen auch wohl zum Auftreten freien Stickstoffs führen können. Der umgekehrte Vorgang, die Verwertung freien Stickstoffs zur Bildung von assimilierbaren Verbindungen, findet vielleicht in den Wurzelknollen der Leguminosen [* 36] Vertretung. Hier sind Bakterien im Spiel, über ihre Thätigkeit aber ist Sicheres noch nicht bekannt. Außerdem soll eine Bindung von atmosphärischem Stickstoff auch in dem von höhern Pflanzen nicht bestandenen Boden erfolgen. Bedingung ist eine gewisse san-
dig-thonige Beschaffenheit des Bodens, welcher der Luft reichlichen Zutritt gestatten muß, nicht zu feucht, reich an Kali und arm an Stickstoff sein muß, und ein gewisser Gehalt an organischer Substanz. Dieser Prozeß muß auf Mikroorganismen zurückgeführt werden, da er sonst nirgends mit Sicherheit beobachtet worden ist. Freilich konnten bisher auch keine Organismen mit einem derartigen Bindungsvermögen nachgewiesen werden, anch ist über die Art dieser Mikroorganismen nichts Näheres bekannt, man denkt an chlorophyllfreie bakterienähnliche Formen, aber auch an Algen.
Von pathogenen Bakterien sind der Vacillus des malignen Ödems, oes Nauschbrandes, des Tetanus und vielleicht auch des Typhus im B. nachgewiesen worden, aber schon vor dieser Nachweisung hat man den Boden mit den Infektionskrankheiten in Zusammenhang gebracht. Man hatte beobachtet, daß die sogen. Bodenkrankheiten, zumal Milzbrand, Typhus, Cholera, nicht immer und an allen Orten epidemisch auftraten, sondern gewisse Jahreszeiten [* 37] und bestimmte Orte bevorzugten oder mieden (Pettenkofers zeitliche und örtliche Disposition, Nägelis siechhafter und siechfreier Boden). Nach Pettenkofer soll das mutmaßliche Krankheitsgift als solches allein nicht im stande sein, die Krankheit zu erzeugen, vielmehr muß es im B. erst eine Art Reifung durchmachen.
Aus dem Krankheitskeim soll unter Mitwirkung der zeitlichen (x) und örtlichen (y) Disposition des Bodens das eigentliche Krankheitsgift entstehen. Es wurde festgestellt, daß die Typhussterblichkeit mit dem Steigen des Grundwasserspiegels fiel und mit dem Fallen [* 38] desselben stieg, und man stellte sich vor, daß beim Steigen des Grundwassers das Typhusgift im B. nicht reifen und der Atemluft sich nicht beimischen könne, während beim Fallen des Grundwassers das x und y wieder in Thätigkeit treten könnten, um zusammen mit dem Typhuskeim die Krankheit zu erzeugen.
Diese Theorie kam in eine eigne Lage durch die Entdeckung der pathogenen Bakterien, von denen nachgewiesen wurde, daß sie ohne weiteres, ohne Hinzutreten eines x und y, die Krankheit erzeugen. Es wurde auch erkannt, daß die pathogenen Bakterien nur schwierig in den Boden gelangen, in demselben gar nicht zu leben vermögen, und daß sie, wenn sie hineingelangt sind, sich noch viel schwerer aus ihm wieder erheben können. Eine nur 2 cm dicke Sandschicht ist im stande, die in vielen Kubikmetern Luft enthaltenen Bakterienkeime zurückzuhalten, und eine auf den Boden gegossene Flüssigkeit mit pathogenen Bakterien wird also in den Boden einsickern, die Bakterien aber auf der Oberfläche zu lassen.
Gelangt die Flüssigkeit durch Risse und Spalten in tiefere Schichten des Bodens, so verläuft derselbe Vorgang an einer tiefern Stelle, indes ohne weitere Folgen, da zwar die saprophytischen Bakterien bei niedriger Temperatur sich vermehren, die pathogenen aber einer höhern Temperatur bedürfen. Der Milzbrandbacillus gedeiht nicht unter 14° und geht schon unter 16° bei Gegenwart andrer Bakterien zu Grunde. Der Tuberkelbacillus wächst nicht unter 30°, der Cholerabacillus nicht unter 15°, und so bieten tiefere Schichten des Bodens nicht die Möglichkeit der Vermehrung dieser Bakterien. Das Steigen und Fallen des Grundwassers kann keinen Einfluß auf die Bakterien haben, denn gewöhnlich gelangen sie gar nicht in den Bereich des aufsteigenden Grundwassers, und selbst wenn das der Fall ist, so hindert die filtrierende Kraft des Bodens, daß sie durch das Grundwasser an die Oberfläche gefördert werden. Es ist aber auch weiterhin nicht einzusehen, wie die Bakterien aus dem Boden ¶
Im Meyers Konversations-Lexikon, 1888
Boden,
s. Bakterien, ^[= (hierzu Tafel "Bakterien"), unvollständig bekannte Gruppe von niedrig organisierten, ...] S. 87.