Bodenwasserspannung
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Die Bodenwasserspannung oder Saugspannung fasst den Einfluss der Bodensubstanz auf die hydraulische Verfügbarkeit des Bodenwassers zusammen. Sie kennzeichnet die Bodenfeuchte.
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[Bearbeiten] Saugspannung
Je trockener der Boden ist, desto größer ist die Saugspannung, also die hydrostatische Kraft, mit der das Wasser an die Oberflächen der Bodenteilchen gebunden ist. Bezugspunkt ist dabei die Grundwasseroberfläche. Daher sind alle Werte, die oberhalb des Grundwasserspiegels gemessen werden, als negativer Druck, d. h. als „Sog“ eingeordnet. Die Saugspannung resultiert aus der Kapillarität durch die feinen Poren im Boden, der Benetzungsfähigkeit des Bodens durch Wasser und der Oberflächenspannung von Wasser.
[Bearbeiten] Potentialkonzept
Beim neueren Begriff des Matrixpotentials wird dagegen die inhärente Energie (Hubarbeit) angegeben, die das Wasser entgegen der Schwerkraft in der Bodenmatrix hält. Das Potential wird als negativer dekadischer Logarithmus der Bodenwasserspannung, analog dem pH-Wert, als pF-Wert angegeben.
[Bearbeiten] Wasserspannungskurve
Zwischen der Wasserspannung und der Wassermenge im Boden besteht eine charakteristische Beziehung, die als Wasserspannungskurve den Wasserhaushalt des Bodens beschreibt. In der Abbildung sind die Summenkurven der Matrixpotentiale für Sand, Lehm, Ton und Torf aufgetragen. Anhand des Verlaufs der Kurve kann die Porengrößenverteilung eines Bodens sowie die Menge des pflanzenverfügbaren Wassers je nach Austrocknung ermittelt werden.
[Bearbeiten] Hysterese
Zwischen der Entwässerung (Desorption) eines gesättigten Bodens und der Bewässerung eines trockenen Bodens gibt es Unterschiede im Verlauf der Wasserspannungskurve eines Bodens, die eine typische Hysterese darstellen. Die Ursachen dafür sind komplex und nicht restlos geklärt. Eine Ursache ist jedoch, dass bei der Desorption zuerst die groben Poren entwässert werden, dann die feinen Poren, während sich bei der langsamen Bewässerung zuerst die feinen Poren durch Kapillareffekte zu füllen beginnen. Auch verhält sich die eingeschlossene Luft in beiden Fällen anders.
[Bearbeiten] Messgrößen und Messung
Die Bodenwasserspannung wird als mm Wassersäule oder mm Quecksilbersäule abgelesen oder als hydrostatischer negativer Druck in hPa gemessen. Als Messgeräte dienen Druckmesseinrichtungen mit Flüssigkeitssäulen, Druckmessdosen oder elektronische Tensiometer.
[Bearbeiten] Umrechnungsbeispiele
Ein Grundwasserstand von rund 60 cm unter der Bodenoberfläche entspricht zum Beispiel einer Bodenwasserspannung von -60 hPa oder einem pF-Wert von 1,8 Der pF-Wert 4,2 des Permanenten Welkepunktes PWP entspricht einer Bodenwasserspannung von -1,5 MPa
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Quellen
- F. Scheffer, P. Schachtschabel (2002): Lehrbuch der Bodenkunde, S.151 - 185, Spektrum Akademischer Verlag. 15. Auflage, ISBN 3-827-41324-9
- Karl Heinrich Hartge: Einführung in die Bodenphysik, S. 132-140, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-89681-6
