Ton-Humus-Komplex bezeichnet in der Bodenkunde das Verhältnis von Tonmineralen und Huminstoffen. Sowohl Tonminerale als auch Huminstoffe sind Bodenkolloide.

Die Verbindung organischer und mineralischer Stoffe durch eine Lebendverbauung als Krümel erfolgt nur bei starker Aktivität des Bodenlebens. Optimales Krümelgefüge ist bei der Humusform "Mull" zu finden.

Huminstoffe sind in der Lage, einzelne Bodenpartikel zu einer Krümelstruktur zu verbinden und damit das Bodengefüge zu stabilisieren. Solche Aggregatgefüge werden aus Tonkolloiden durch die Verbindung von Calciumbrücken mit Huminstoffen in humosen Oberböden gebildet. Die entstehenden organo-mineralischen Verbindungen werden als Ton-Humus-Komplex oder Kalk-Ton-Humus-Komplex bezeichnet.

Während die Tonminerale und die Huminsäurereste (organische Dipole) der Humusteilchen negativ geladen sind, bildet das Ca⁺⁺-Ion oder andere mehrwertige Kationen, zum Beispiel Mg⁺⁺ - eine neutralisierende Brücke. Der gebildete Komplex stabilisiert den Boden gegenüber Erosion und Verschlämmung, schafft im Porenvolumen des Bodens günstige Voraussetzungen für den Luft- und Wasserhaushalt und bewirkt damit eine höhere Bodenfruchtbarkeit. Durch die Bindung der positv geladenen Nährsalz-Ionen können diese für die Pflanze wichtigen Stoffe nicht durch Regen in tiefere Bodenschichten ausgewaschen werden. Sie werden später von der Pflanze durch einen Ionenaustausch von den THK's gelöst und verwertet.

Günstig ist die Elastizität der gebildeten Krümelstruktur. Die Bodengare wird durch das Bodenleben mit der Bildung von Ton-Humus-Komplexen nachhaltiger gefördert, als es zum Beispiel bei einer Frostgare möglich ist. Die physikalisch bedingten Strukturen der Segregatgefüge sind nur kurzzeitig günstig für den Pflanzenbau, weil sie durch Rißbildung und weiteren Zerfall schnell ihre Funktion verlieren.

Eine übermäßige Bodenbearbeitung führt allerdings zum Zerfall jeder Krümelstruktur - im Gartenbau wird dieser Kulturfehler als "Totfräsen" eines Bodens bezeichnet.

Genese der ökologischen Funktionen der Böden

Die Bodenfruchtbarkeit ist unabhängig von ihrer Komplexität, ihrer Stellung nach in einem Schema der partialkomplexbezogenen Prozessstrukturen der Biomassebildung sowie nach Ziel, Gegenstand und Methoden der Untersuchungen, ein Begriff der Bodenkunde. Sie bezieht sich nicht auf die am Wuchsstandort insgesamt wirkenden Faktoren der Biomasseproduktion.

Nach dem syn-ökologischen (=alle Umweltfaktoren berücksichtigenden) Forschungsansatz werden Stellung und Bedeutung des Bodens als Teil einer Biogeozönose bzw. auf Ebene des Ökosystems untersucht. Das heißt: Flora und Fauna werden - als "Partner" des Erdbodens begriffen - in die Analyse einbezogen. Dabei erarbeitet man als Analyse-Resultate einerseits eine effektive Bodenfruchtbarkeit, andererseits eine potentielle Bodenfruchtbarkeit, die als Idealzustand betrachtet werden kann.

Die Beziehungen zwischen Klima und Bodenfruchtbarkeit, die klimaabhängige Genese und Dynamik der bodenfruchtbarkeitsbestimmenden Eigenschaften, sind Gegenstände der Agrarmeteorologie.

Zur Bodenverbesserung gibt es u.A. kommerzielle Substanzen. Es gibt eine Vielfalt von Gegenmaßnahmen, die der Versalzung des Bodens und dem Verlust an Bodenfruchtbarkeit entgegenwirken. Z.B. wurde in der kanadischen Stadt Greater Sudbury säckeweise Kalk verbreitet um den Boden, der durch den jahrzehntelangen Einfluss sauren Regens einer Mondlandschaft glich, wieder fruchtbar zu machen. Geohumus ist auch eine kommerzielle Substanz aus Deutschland, die international zur Bodenverbesserung eingesetzt wird.

Viele Mikroorganismen werden aus verschiedenen Gründen als nützlich angesehen. So spielen viele in den geochemischen Stoffkreisläufen eine Rolle (Beispiele: Stickstoffkreislauf, N₂-Fixierung, Abwasserreinigung), viele werden in der Lebensmittelindustrie zur Produktion von bestimmten Nahrungsmitteln verwendet, in der Biotechnologie werden Mikroorganismen zur Produktion von Antibiotika und technisch genutzten Stoffen eingesetzt. Die individuelle Besiedelungsgeschichte setzt bereits während der Geburt ein: Wenn Babys nicht per Kaiserschnitt zur Welt kommen, passieren sie den Geburtskanal, wo sie sofort von Vaginal- und Fäkalbakterien der Mutter besiedelt werden. So unappetitlich das klingt, diese bakterielle Erstausstattung nützt dem Neugeborenen bereits sehr viel und schützt ihn. Es wurde herausgefunden, dass konventionell geborene Kinder seltener als Kaiserschnittbabys Lebensmittelallergien entwickeln! Nach und nach gestaltet sich diese Mikroflora unter Einfluss von Umgebung und Genen individuell um.