Das haben die Ackerbauer längst gemerkt. Sie fühlten, daß sie mit der geernteten Frucht ein unbekanntes Etwas dem Boden entziehen. Und so gaben sie, um die Kraft des Ackers zu erhalten, ihm das, was von der Ernte schließlich übrig blieb, den tierischen Dünger, wieder zurück. Die Wissenschaft selbst hätte nichts besseres raten können, als Düngen des Ackers.
Noch etwas lehrt den Bauer eine einfache Überlegung, für die erst nach jahrtausendelanger Übung von der Wissenschaft eine befriedigende Erklärung gefunden wurde. Nämlich, daß der in die Erde versenkte Teil der Pflanze atmet und offenbar im Laufe der Zeit den Ackerboden vergiftet. Instinkt und Erfahrung, Zufall und Überlegung lehrten ihn die Notwendigkeit der Ackerlüftung, des Pflügens.
Die Anschauung des Ackerbauers, daß die Nahrung der Pflanze im Ackerboden enthalten sei und diesem – soll der Acker fruchtbar bleiben – stets zugeführt werden müsse und zwar in demselben Ausmaße, wie sie mit der Ernte fortgeführt werde, wurde durch die chemischen Forschungen des großen Justus Liebig bestätigt, aufgeklärt und vervollkommnet, und damit eine neue Wissenschaft, die Agrikulturchemie, begründet.
Die Grundlehre dieser „Ackerbauchemie“ ist die Tatsache, daß das Skelett der Pflanze, dessen sie zu ihrem Gedeihen ebenso bedarf wie der Mensch, aus mineralischen Stoffen aufgebaut ist. Wenn wir einen Halm oder ein Weizenkorn verbrennen, so hinterbleibt stets ein mineralischer Rückstand, eine Asche, die eben vom Ackerboden herrührt. Es werden also mit jeder Ernte dem Acker große Mengen gewisser wichtiger Minerale entzogen, so daß der Boden stetig ärmer an diesen Stoffen wird. Die meisten von ihnen, z. B. die Kieselsäure, sind überall in reichlichem Maße vorhanden, so daß eine Erschöpfung kaum jemals eintritt. Gewisse andere Stoffe hingegen, die ebenfalls für den Aufbau des Pflanzenkörpers unentbehrlich sind, z. B. Kali, Phosphorsäure und Stickstoff – dieser entweder in der Form von Ammoniak oder Salpeter – sind spärlicher vorhanden, so daß sie einem regelmäßig benutzten Ackerboden stets wieder zugeführt werden müssen, da sonst eine rasche Abnahme der Fruchtbarkeit des Bodens eintritt. Die Chemie hat gezeigt, daß ein Boden, dem alles Kali, alle Phosphorsäure und aller Stickstoff entzogen sind, keinen Samen zur Entwicklung bringen kann, sie hat gezeigt, wie vom Vorhandensein dieser Stoffe der Blattreichtum, die Halmgröße und der Körnerreichtum der Pflanze abhängt. Man hat genau berechnet, wieviel Kali, wieviel Phosphorsäure, wieviel Stickstoff mit jeder Ernte aus einem Hektar Ackerlandes weggeführt wird, also wieviel von jedem Bestandteile dem Acker wieder zugeführt werden muß, wenn die Ergiebigkeit des Bodens nicht vermindert werden soll. Man hat gefunden, daß diese Stoffe in rein mineralischer Form als Kalisalz, als löslicher phosphorsaurer Kalk, als Salpeter, als schwefelsaures Ammoniak zugeführt, ebensogut wirken wie der natürliche Dünger, und man ist aus diesem Grunde heute fast ganz zur Verwendung der künstlichen Düngemittel übergegangen. Dies ist insbesondere durch das ungeheure Anwachsen der Großstädte nötig geworden, die den größten Teil des auf dem Lande erzeugten Getreides verzehren, so daß infolge dieser örtlichen Scheidung zwischen Erzeugung und Verbrauch an eine Zurückführung des tierischen Düngers nicht mehr zu denken war, zumal dieser durch die heute üblichen großstädtischen Abwasseranlagen und die damit verbundene große Verdünnung mit Wasser für die Landwirtschaft kaum mehr nutzbringend verwendet werden kann.
Der Urwald mit seinem jungfräulich fruchtbaren Boden bedarf keiner Düngung. Denn solange er Urwald bleibt und kein Baumstamm aus ihm hinausgeschafft wird, wird er durch die pflanzlichen Kadaver gedüngt, die im Tode dem Boden die Mineralstoffe wieder zurückerstatten, die sie ihm während ihres Lebens entzogen haben. Es bleibt eben alles an Ort und Stelle. Nichts wird weggeführt. Mit Ackerland verhält es sich anders. Will man da stets dieselben Erträge haben, so muß der mineralische Gehalt der Ernte stets wieder ersetzt werden. Dieser Ersatz ist natürlich bei verschiedenen Pflanzen verschieden. So beanspruchen Zuckerrübe und Tabak besonders viel Kali, Hülsenfrüchte und Getreidearten besonders viel Phosphorsäure.
O = ohne Dünger. KPN = Kali, Phosphorsäure u. Stickstoff. PN = Phosphorsäure u. Stickstoff.
Abb. 24. Geranien ohne und mit Düngung.
Der Ackerbauchemie ist die interessante Entdeckungen verdanken, daß das erforderliche Verhältnis von Kali (K) zu Phosphorsäure (P) und Stickstoff (N), für jede Pflanze ganz bestimmt ist, und daß sich der Ertrag nach der vorhandenen Menge des „ungenügenden“ Stoffes richtet, und zwar in folgender Weise: Ist in einem Ackerboden Kali und Phosphorsäure in genügender, Stickstoff hingegen in ungenügender Menge vorhanden, so richtet sich der Ertrag ausschließlich nach der vorhandenen Stickstoffmenge. Dieses Gesetz wird durch das folgende noch weiter ergänzt: Es ist nicht möglich, durch erhöhte Zufuhr von Kali, Phosphorsäure und Stickstoff den Ertrag bis ins Unendliche zu erhöhen. Von einem gewissen Punkte an bewirkt eine vermehrte Düngerzufuhr keine Erhöhung des Ertrages. Dies ist leicht begreiflich, wenn wir bedenken, daß die mineralischen Stoffe nur das Skelett der Pflanze liefern, daß aber ihr „Fleisch und Fett“ aus der Atmosphäre gebildet wird, und daß die Pflanze infolge ihrer Organisation nur mit einer gewissen Geschwindigkeit und nur bis zu einer bestimmten Grenze wachsen kann. In dieser Hinsicht verhält sich der Pflanzenkörper genau so wie der tierische Körper (Abb. [24], [25]).