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Versuch 1 Bodenart, Lagerungsdichte, Porosität, Feldkapazität Katharina Droßel, Kathrin Fabian, Bianca Frankiewitsch, Wiebke Jacobs, Tobias Müller, Denise.

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Präsentation zum Thema: "Versuch 1 Bodenart, Lagerungsdichte, Porosität, Feldkapazität Katharina Droßel, Kathrin Fabian, Bianca Frankiewitsch, Wiebke Jacobs, Tobias Müller, Denise."—  Präsentation transkript:

1 Versuch 1 Bodenart, Lagerungsdichte, Porosität, Feldkapazität Katharina Droßel, Kathrin Fabian, Bianca Frankiewitsch, Wiebke Jacobs, Tobias Müller, Denise Samol Bodenkundliches Praktikum I SS 2005

2 Gliederung Probennahme Durchführung und Ergebnisse der Fingerproben Durchführung der Unterdruck- und Überdruckmethode Darstellung der Ergebnisse der ermittelten Parameter: mittlere Lagerungsdichte, Porenvolumen, Luftkapazität, Wassergehalt bei FK und PWP, nFK, nFKWe Fehlerbetrachtung Fazit

3 Probennahme Entnahme ( ) von Material an einer Profilwand Je Horizont wurden entnommen: 1 ungestörte Bodensäule (500 cm³) 4 ungestörte Stechzylinder (100 cm³) 1 kg gestörtes Bodenmaterial Vorbehandlungen Ungestörte Proben: Aufsättigung (Keramikplatte) Gestörte Proben: Trocknung (50°C), Skelettentfernung, Zerkleinerung (Mörser), Siebung (2mm-Sieb)

4 Probennahme Nahe Klein-Gleidingen (15 km westlich von BS) Parabraunerde (Luvisol) aus Löss Bewuchs: Getreide (15 cm hoch) Ap I (0-20 cm) Ap II (20-30 cm) Al (30-55 cm) Bt (>55 cm) 0-30 cm

5 Probenahme Nahe Leiferde (21 km nördlich von BS) Podsol aus Dünensand Kiefernbewuchs (NSG) Ahe (0-20 cm) Ae (20-35 cm) Bh (35-38 cm) Bhs (38-55 cm) C (>55 cm)

6 Fingerprobe Anfeuchten Beurteilung auf Bindigkeit und Formbarkeit Bestimmung der Bodenart Ermittlung der Anteile an Sand, Schluff und Ton

7 Fingerprobe (Luvisol) Ap-Horizont: B4/F4, Lu (schluffiger Lehm) Al-Horizont: B4/F4, Ut4 (stark toniger Schluff) Bt-Horizont: B5/F5, Tu3 (mittel schluffiger Ton) Stand ; 8h

8 Aeh-Horizont: B0/F0, Su3 (mittel schluffiger Sand) Ae-Horizont: B0/F0, Su2 (schwach schluffiger Sand) Bs-Horizont: B0/F0, Su2 (schwach schluffiger Sand) C-Horizont: B0/F0, mS (mittelkörniger Sand) Fingerprobe (Podsol) Stand ; 8h

9 Unterdruckmethode Aufgesättigte 100 cm³ Stechzylinderprobe für 1 Woche auf eine Unterdruckplatte (5,98 kPa=Druckhöhe 63 cm pF1,8) Wiegen, danach für 24h in den Trockenschrank (105°C) Zum Auskühlen ca. 1h in den Exsikkator und abschließend nochmals wiegen Lagerungsdichte, Porosität, Feldkapazität und Luftkapazität

10 Überdruckmethode Überdruckgefäß von 15 bar Ringe auf poröser Keramikplatte platzieren Leicht angefeuchteter Feinboden in kleine Ringe füllen Ringe bleiben 1 Woche im Drucktopf, danach werden sie gewogen und anschließend für 24h in den Trockenschrank gelegt Zum Auskühlen kommen die Ringe für ca. 20min in den Exsikkator Nochmals wiegen WWK

11 Lagerungsdichte Stand ; 8h / Wichtige physikalische Bodeneigenschaft, die vor allem der Bestimmung weiterer Bodenkennwerte dient Wichtiges Kriterium zur Beurteilung von Standorteigenschaften auf deren wirtschaftliche Nutzbarkeit m f = Trockengewicht d. Stechzylinders Trocknung: 24 h bei 105 °C V g = Bodenvolumen (100 cm³)

12 Porenvolumen nimmt mit abnehmender Korngröße zu Womit: Unterdruckmethode Stand ; 8h Als Porenvolumen wird der Anteil der mit Luft und/oder Wasser gefüllten Poren am Bodenkörper bezeichnet. = Dichte der Festsubstanz (~2,65 g cm - ³)

13 Luftkapazität LK Maß für den Lufthaushalt des Bodens Lufthaushalt O 2 -Versorgung der Wurzeln und Organismen Volumetrischer Luftgehalt des Bodens bei pF=1,8 abhängig von PV und Wassergehalt LK des Oberbodens (bis 40 cm) stellt die Durchlüftung des Bodens dar Rückschlüsse auf die Bewirtschaftungsmöglichkeiten Gefügemerkmale, Wurm- und Wurzelgänge, Grobporen oder Risse bleiben unberücksichtigt

14 Luftkapazität LK deutlich geringere LK beim Luvisol Ap wird gepflügt Abfall im Al-Horizont Bt größere Korngrößen Einstufung: hoch Podsol: große Korngrößen hohe LK Einstufung: sehr hoch Stand ; 8h

15 Feldkapazität und Welkepunktwasserkapazität Feldkapazität = Wassergehalt bei pF 1,8 Der Wassergehalt, der nach 2-3 Tagen nach voller Wasseraufsättigung gegen die Schwerkraft im Boden gehalten werden kann, wird ausgedrückt durch die Feldkapazität. Womit ermittelt? – Unterdruckmethode Welkepunktwasserkapazität = Wassergehalt bei pF 4,2 Ab pF 4,2 ist das Wasser nicht mehr pflanzenverfügbar, es ist stark gebunden an die Partikeloberflächen und überzieht sie wie ein dünner Film. Womit ermittelt? – Überdruckmethode

16 Feldkapazität und Welkepunktwasserkapazität FK mittel bis hoch (KA 5) WWK gering bis mittel (KA 5 ) Kenngröße zu Beurteilung des Bodenwasserhaushaltes landwirtschaftlich wichtige Kennwerte FK sehr gering (KA 5) WWK sehr gering (KA 5) nFK Stand ; 8h

17 Nutzbare Feldkapazität nFK Menge des Bodenwassers [%], das gegen die Schwerkraft gehalten wird und gleichzeitig für Pflanzenwurzeln aufnehmbar ist. (Wasserhaushaltsgröße) nFK = FK (θ bei pF=1,8) – WWK (θ bei pF=4,2) Stand ; 8h

18 Nutzbare Feldkapazität des effektiven Wurzelraums nFKWe nFK bezogen auf effektive Durchwurzelungstiefe Δz W Summe des für Pflanzen ausschöpfbaren Bodenwassers [mm] nFKWe = nFK Δz W 240 mm ca. 0,20ca. 50 cmLuv C 0,18ca. 30 cmLuv Bt 0,3425 cmLuv Al 0,2310 cmLuv Ap II 0,2420 cmLuv Ap I nFKWeΔz W nFKMächtigkeitHorizont Abschätzung der nFKWe für einen Luvisol bei einer Durchwurzelungstiefe (Getreide) von 100 cm. 200 mm48 mm 100 mm23 mm 250 mm85 mm 300 mm54 mm 150 mm30 mm sehr hohe nFKWe Podsol (70 cm Durchwurzelungstiefe): nFKWe ca. 52 mm (sehr grobe Abschätzung) gering

19 Fehlerbetrachtung Unterdruckmethode: große Streuung der Einzelmessungen, u. a. durch Materialverluste, viele Wiederholungen nötig für kleinen Fehler Überdruckmethode: gleiche Fehler, durch kleine Proben fällt aber auch der Fehler der Waage ins Gewicht Gemittelte relative Fehler für die einzelnen Parameter: Feldkapazität: 5,4 % Lagerungsdichte:4,9 % Porenvolumen:4,3 % Luftkapazität:22,1 % Welkepunkt-Wasserkapazität:9,8 % Nutzbare Feldkapazität:8,4 %

20 Fazit Beurteilung der beiden Standorte an Hand von Luftkapazität und nFKWe: nFKWe beim Podsol gering mit ~52 mm (KA 5) nFKWe beim Luvisol sehr hoch mit ~240 mm (KA 5) Luftkapazität beim Podsol sehr hoch ~35 % (KA 5) Luftkapazität im Oberboden des Luvisol hoch ~15 % (KA 5) Luvisol besserer ackerbaulicher Standort Wasser wesentlich besser pflanzenverfügbar als im Podsol Gute Sauerstoffversorgung der Wurzeln


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