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Böden bestehen aus:

Matrix (Mineralien)
Bodenwasser
Bodenluft
Organische Substanzen

Bodenmatrix:

Setzt sich zusammen aus Mineralien unterschiedlicher Körnung:

An diesen Partikeln wird Wasser festgehalten. Die Kraft, mit der Wasser festgehalten wird ist die Saugspannung y. Dies ist der Druck, der benötigt wird, um Wasser mit der äquivalenten Bindung aus dem Boden rauszudrücken. Die Saugspannung hat die Einheit eines Drucks:

(hPa) Hekto-Pascal,
(MPa) Mega-Pascal,
(atm) Atmosphäre,
(pF) Logarithmus der Höhe der Wassersäule (mm), die den gleichen Druck erzeugt. Also z.B.: Wassersäule 10m = 10.000mm = 10.000hPa Þ pF 4, da 10⁴ = 10.000

Im allgemeinen gilt: Je kleiner eine Pore, desto stärker die Kraft, mit der das Wasser in ihr festgehalten wird.


HG4-1: The soil components include mineral particles, organic matter, water and air. The percentage of each component shown in the figure is the percentage of the soil volume, and each is typical of the top 10-15 cm of a soil. The total pore space in this example is 45%.		HG4-2: Water, air and mineral particles in soil. In a freely draining soil, air occupies the large pore spaces. Water is present in the smaller pore spaces and as films on soil particles; it is also present within aggregates (not shown).

HG4-3: Examples of the differences in amount of capillary and noncapillary pore space in two dissimilar soils. A large proportion of noncapillary pore space is desirable because it promotes drainage and improves aeration. (Adapted from BAVER 1948) HG4-4: Diagram showing the percentage of sand, silt, and clay in various soil classes. (from Soil Sci. Soc. Am. Proc. 29, 347, 1965)

HG4-5: Summenkurven der Korngrößenverteilung für einige Böden

HG4-6: Körnungs-Summenkurven eines lehmigen Tons (lT), eines stark lehmigen Schluffes (lU) sowie eines Mittelsandes (mS).

HG4-7: Bodenarten-Diagramm der Geologischen Ämter der BR Deutschland

Boden kann eine bestimmte Menge Wasser gegen die Schwerkraft festhalten.

HG4-8: F_g = Schwerkraft, F_M = Matrixkraft, Adhäsion

Boden hält Wasser gerade so stark fest wie die Schwerkraft am Wasser zieht:

Boden hält Wasser so fest, daß Pflanzen es nicht mehr entnehmen können:

Differenz: Feldkapazität - Permanenter Welkepunkt = Wasser, das den Pflanzen zur Verfügung steht

pflanzenverfügbares Wasser (mm/m)
nutzbare Feldkapazität (mm/m) NFK

Äquivalentes Matrixpotential:

Feldkapazität: y_m = 80hPa = pF 1.8
Permanenter Welkepunkt: y_m = 15 000hPa = 1.5MPa = pF 4.2

HG4-9: Bodenwassercharakteristik-Kurven für die gleichen Böden wie in HG4-6 bzw. HG4-7 nämlich einem lehmigen Ton (lT), einem stark lehmigen Schluff und einem Mittelsand (mS). ymist das Matrixpotential, q der Volumenanteil Wasser am "ungestörten" Boden

HG4-10: Volumenanteile des Porenraumes und der festen Phase in den verschiedenen Horizonten einer Parabraunerde aus Löß unter Fichten-Baumholz

HT4-1, HT4-2: Einteilungen der Porengrößenbereiche bzw.häufige Porengrößenverteilungen (%)

HG4-11: Bindungsfestigkeit des Absorptionswassers in Abhängigkeit von der Dicke der Wasserfilme (KEMPER & ROLLINS 1966) HG4-12: Wasserspannungskurven für 4 Körnungen. Die Wassergehalte bei 1 hPa sind als vollständige Füllung des Porenvolumens angesetzt. Die Zahlen auf der Abszisse verlaufen in ungewohnter Richtung, um daran zu erinnern, daß negativere Werte für das Matrixpotential zunehmende Entwässerung bedeuten. Negativere Zahlenwerte entsprechen also niedrigen Potentialen.


HG4-3: Examples of the differences in amount of capillary and noncapillary pore space in two dissimilar soils. A large proportion of noncapillary pore space is desirable because it promotes drainage and improves aeration. (Adapted from BAVER 1948)		HG4-4: Diagram showing the percentage of sand, silt, and clay in various soil classes. (from Soil Sci. Soc. Am. Proc. 29, 347, 1965)


HG4-6: Körnungs-Summenkurven eines lehmigen Tons (lT), eines stark lehmigen Schluffes (lU) sowie eines Mittelsandes (mS).


HG4-11: Bindungsfestigkeit des Absorptionswassers in Abhängigkeit von der Dicke der Wasserfilme (KEMPER & ROLLINS 1966)		HG4-12: Wasserspannungskurven für 4 Körnungen. Die Wassergehalte bei 1 hPa sind als vollständige Füllung des Porenvolumens angesetzt. Die Zahlen auf der Abszisse verlaufen in ungewohnter Richtung, um daran zu erinnern, daß negativere Werte für das Matrixpotential zunehmende Entwässerung bedeuten. Negativere Zahlenwerte entsprechen also niedrigen Potentialen.