Der Einfluss der Regenwürmer auf die landwirtschaftlich genutzten Böden ist im Allgemeinen positiv, allerdings auch sehr komplex. Direkte Effekte von Regenwürmern auf die Erträge von Kulturpflanzen sind aus methodischen Gründen schwer nachzuweisen, da die Regenwürmer mit ihrer Tätigkeit den Boden sowohl physikalisch, chemisch als auch biologisch beeinflussen. Bei richtiger Förderung können Regenwürmer die Eigenschaften der Böden positiv beeinflussen und damit auch die Ausbildung eines guten Wurzelwerkes der Nutzpflanzen ermöglichen. Beides ist für eine gute Bestandesentwicklung der Pflanzen wichtig. Eine gute Bodenstruktur und ein gutes Wurzelwerk erhöhen langfristig die Ertragsstabilität.

Verdauungsaktivität der Regenwürmer fördert Nährstoffrecycling und Erosionsschutz

Regenwürmer fressen, verdauen und durchmischen den Boden. Im Regenwurmdarm kommt es zu einer Anreicherung der Erde mit Mikroorganismen und zur Bildung von Ton-Humus-Komplexen, die in Form von stabilen Kotkrümeln ausgeschieden werden. Dabei kommt es  zu einer Nährstoffmineralisierung. Die Ton-Humus-Komplexe stellen gleichzeitig eine Nährstoffquelle für Pflanzen dar und bieten wegen Erhöhung der Aggregatstabilität in Form eines Krümelgefüges Erosionsschutz.

Die biologischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften von Regenwurmkot hängen allerdings von Faktoren wie Bodenart sowie Menge und Qualität der organischen Substanz ab (Cluzeau et al., 2001).

Nährstoffrecycling durch Streuzersetzung und Einarbeitung organischer Substanz

Zahlreiche Versuche weisen nach, dass Regenwürmer die jährlich anfallende Streu von Pflanzen und Laubbäumen praktisch vollständig in den Boden einarbeiten und damit das Recycling von Nährstoffen wesentlich verbessern (BIERI & CUENDET 1989; EHRMANN 2000; TEBRÜGGE 1987; Joschko et al., 2001; Ahrberg, 2003). Regenwürmer ernähren sich von mikrobiell vorzersetzten Pflanzenresten an der Bodenoberfläche, die von ihnen eingesammelt und in die Röhren gezogen werden.

SOMMER & BRUNOTTE (1999) stellten folgende Berechnung an: „Wenn weit über 100 Regenwürmer je m² im Jahresablauf ca. 2 kg Regenwurmlosung als natürlichen Volldünger erzeugen, wird der Boden gelockert, gemischt und ertragsfähiger. Dies kann ein wichtiger Beitrag zu niedrigen Stückkosten sein. 100 Regenwürmer und mehr je m² sind im natürlichen Grünland zu Hause und können bei mehrjähriger Direktsaat im Ackerboden arbeiten. Die Regenwurmzahl in einem Hektar erreicht bei Direktsaat 1.000.000 Tiere. Sie produzieren bis 20 Tonnen der fruchtbaren Ton–Humus-Komplexe, in denen die Nährstoffe für die Wurzeln aufgeschlossen vorliegen (Volk, 2001).

Bereits 1928 zeigte STÖCKLI, dass Regenwürmer die Vermehrung von Bodenbakterien stark anregen. Im Verhältnis zum Umgebungsboden fand er sowohl im Regenwurmdarm als auf den abgesetzten Kotkrümeln hohe Dichten von zucker-, stärke, zellulose- und pektinzersetzenden sowie von Nitrat reduzierenden Bakterien.
LOQUET et al.(1977) fanden in der unmittelbaren Umgebung der Regenwurmkanäle, welche etwa 1 % des Bodenvolumens umfasst, 42 % der aeroben, Stickstoff fixierenden Mikroben des Bodens.

Lebendverbauung gegen Erosion

Regenwürmer schaffen durch ihre Kotablage auf dem Boden außerdem eine meist gleichförmige Lage von Aggregaten, die durch Schleimstoffe stabilisiert sind und der Verschlämmung und der Erosion entgegenwirken. Diese sogenannte "Lebendverbauung" kommt dadurch zustande, dass im Regenwurmdarm befindliche Mikroorganismen die Kotkrümel besiedeln und durch ihre Schleimabsonderungen zur Bildung stabiler Ton-Humus-Komplexe beitragen.

Regenwürmer erhöhen dementsprechend die Aggregatstabilität und die Speicherkapazität des Bodens in schluffigen Böden durch ihre Kotablage auf dem Boden (Kretschmar, 1982; Potthoff & Beese, 1999).

Regenwurmröhrensystem bahnt Luft, Wasser und Wurzeln den Weg - auch in verdichteten Böden

Wurzeln finden den Weg in die Tiefe

Die tiefgrabenden Regenwürmer schaffen ein tiefreichendes, dauerhaftes und vor allem kontinuierliches Röhrensystem, welches der Bodendurchlüftung dient und den Pflanzenwurzeln einen tiefen Bodenaufschluß (Tebrügge & Abelsova, 1998) und damit Zugang zu Wasservorräten ermöglicht. Nicht nur das Porenvolumen sondern insbesondere die Porenkontinuität ist für das Wurzelwachstum von Bedeutung und beeinflusst die Wasser- und Nährstoffversorgung der Pflanzen sowie das Wasseraufnahmevermögen des Bodens. Wurzeln von tiefwurzelnden Pflanzen (z.B. Zuckerrüben und Raps) werden häufig in alten Regenwurmgängen gefunden (Graff, 1983).

Besonders in schweren Böden kann das Vorhandensein von Regenwurmgängen entscheidend für die Wurzelausbildung sein. Regenwürmer sind in der Lage, Gänge auch durch verdichtete Horizonte zu graben. Grobporen, welche den Verdichtungshorizont durchstoßen, bilden für die Wurzeln wichtige Eindringhilfen zu den tiefer liegenden Bodenschichten und Wasservorräten (Ehlers et al., 1983; Bieri & Cuendet, 1989).

EHLERS et al. (1983) fanden in unbearbeitetem Boden eine deutlich höhere Anzahl an Regenwurmgängen, welche sie für die besseren Wurzelwachstumswerte in diesem Boden verantwortlich machten. In diesen Untersuchungen wiesen die gepflügten Äcker in den oberen Schichten (Pflughorizont) wohl ein höheres Porenvolumen und mehr Grobporen auf. Dort existierten aber praktisch keine vertikalen Röhren, welche als durchgehende Kanäle von der Bodenoberfläche bis in den Unterboden reichten. Dies hatte zur Folge, dass in der gepflügten Variante unterhalb der normalen Pflugtiefe deutlich weniger Wurzeln als in der ungepflügten gemessen wurden. Es waren auch hier in erster Linie die durchgehenden Regenwurmgänge der vertikal grabenden Arten, welche das Vordringen der Wurzeln in größere Tiefen ermöglichten.

Die Ausbildung von größeren Wurzelmassen bei der Anwesenheit von Regenwürmern wurde von verschiedenen Autoren beobachtet. HOOGERKAMP et al. (1983) fanden acht Jahre nach Aussetzen von Regenwürmern eine Zunahme der Wurzelmasse von 0,38 g auf 1,31g Trockensubstanz pro kg trockenen Boden in den obersten 15 cm des Bodens unter Weidelgras.

Wasserhaushalt

Wie von vielen Autoren bewiesen wurde, weisen regenwurmreiche Ackerböden in der Regel einen ausgeglicheneren Wasserhaushalt auf. KRETSCHMAR (1982) untersuchte die Ausdehnung der von Regenwürmern angelegten Porensysteme. Das maximale Volumen dieses Porensystems wurde auf 9 l/m3, das minimale Volumen auf 1,5 l/m3 geschätzt und die gesamte Oberfläche der Röhreninnenwände wurden mit maximal 5 m² angegeben.

Porensysteme für den Erosionsschutz

Gefäßversuche von ROTH & JOSCHKO (1991) konnten zeigen, dass Regenwürmer darüber hinaus in der Lage sind, verschlämmte Krusten wieder aufzubrechen, und so die Infiltrationskapazität des Bodens nach Verschlämmung wieder zu erhöhen.


Der Faktor Zeit

Es muss insgesamt berücksichtigt werden, dass der Aufbau einer starken Regenwurmpopulation einige Jahre benötigt und diese den Boden nur langsam verändern kann (BIERI & CUENDET 1989, EHRMANN 2000). Dementsprechend lassen sich Fragestellungen nur in mehrjährigen Freilandversuchen richtig beurteilen.
EHRMANN (2000) weist außerdem auf die unterschiedliche Geschwindigkeit der Änderungen hin. Eine erhöhte biogene Stickstoffmineralisierung entwickelt sich parallel zur Erhöhung der Populationen, während die Auswirkungen von veränderten Regenwurmpopulationen auf die Bodenstruktur verzögert auftreten. Die von Regenwürmern angelegten Strukturen, die oft eine Haltbarkeit von Jahren bis Jahrzehnten haben (AHRBERG 2003, BIERI & CUENDET 1989), bauen sich erst zeitversetzt nach dem Anwachsen der Population auf, da innerhalb eines Jahres nur eine kleinerer Teil des Bodens verändert wird. Laut Delaunois (2004) dauert es fünf bis zehn Jahre, bis unter pflugloser Bodenbearbeitung große Regenwurmgänge beobachtet werden können, in den ersten drei Jahren wurden keinerlei Auswirkungen auf die Bodenporen festgestellt.


Unerwünschte Effekte von Regenwürmern

In der Fachliteratur finden sich wenig Angaben über Schäden, welche nachweislich von Regenwürmern verursacht sind. LEE (1985) machte Angaben über die Möglichkeit der Verschleppung von bodenbürtigen Pflanzenkrankheiten (Fusarium spp. und Pythium spp.), welche den Regenwürmern zugeschrieben werden. Diese Aussagen können allerdings nicht durch Beobachtungen anderer Autoren bestätigt werden. Sie stehen aber auch im Gegensatz zu der Theorie, dass Fusarium spp. bei aeroben Bedingungen im Boden die Pflanzenwurzeln weniger stark befallen können (BIERI & CUENDET 1989).
EHRMANN (2000) weist außerdem darauf hin, dass aufgrund der höheren Infiltrationsfähigkeit reduziert bearbeiteter Böden deren Filterfunktion eingeschränkt ist und so unter Umständen Schadstoffe schneller tiefenverlagert werden können. Maßzahlen des Verdichtungszustandes von Böden (Lagerungsdichte, Porenvolumen, Porengrößenverteilung, Scherwiderstand) sind bodenspezifisch und daher nur anhand von Referenz- und Bezugswerten interpretierbar (DÜRR et al. 1995).

 

Vorstehend zitierte Autoren und deren Versuchsbedingungen

RE Ahrberg (2003) Winterweizen im Ökolandbau
RE Anken et al. (1997) Schweiz
RE Berry & Karlen et al. (1993) USA
RG Bieri & Cuendet (1989) Schweiz
RE Chabert (1996) Frankreich
RE Chan, 2001 USA
RE Chaussod (2001) F-Caen - Lehm - flachgründige Bearbeitung
RE Chervet et al. (2001) Schweiz - sandiger Lehm
RE Cluzeau et al. (2001) Frankreich - tiefgründiger Lehm - flachgründige B./Direktsaat/Pflug
RE Cure et al. (1991) Frankreich
RE Deibert et al (1991) USA
RE Delaunois et al., (2004) Frankreich (Midi-Pyrénées)
RE De St Remy & Daynard (1982) Kanada
RE Diez et al. (1988) Deutschland
RE Doube et al. (1994) Australien
RG Edwards (1983)
RE Edwards & Lofty (1982) England
RE Ehlers (1975) Deutschland - Lehm
RE Ehlers et al. (1983) Löss
RE Ehrmann (2000) D- Baden-Württemberg
RE Ellis et al. (1977) England
RE Foy (2003) B-Mons - tiefgründiger Lehm
RE Francis & Knight (1993) Neuseeland
RE Gerard & Hay (1979) England
Graff (1983)
RE Hanes & Uren (1990) Australien
RE Haukka (1988) Finnland
RE Heddadj & Blondel, 2004) Frankreich - Bretagne Kerguéhennec
RE Hennuy et al. (1983) Belgien
RE Joschko et al. (2001) D-Sachsen
RE Karlen et al. (1994) USA
RE Kladivko et al. (1986) USA
Kretschmar (1982)
RE Labreuche & Bodet (2001) Frankreich
RE Maillard & Cuendet (1997) Schweiz
RE Mallett et al. (1987) Südafrika
RE Nuutinen (1992) Finnland
RE Parmelée et al. (1990) USA
RE Sturny (1988) Schweiz
RE Tebrügge, Düring (1999) Deutschland
RE Wyss & Glasstetter (1992) Schweiz
RE, RG Tebrügge & Abelsova (1998) Pflug-Bodenbearbeitung-Direktsaat
Tebrügge (1987)
RG, M Volk (2001)

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