DE1160216B

DE1160216B - Geraet zum Bestimmen des in der Zeiteinheit aus einem Boden von den Pflanzen aufnehmbaren Bodenwassers

Info

Publication number: DE1160216B
Application number: DET17669A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Tepe
Original assignee: WALTER TEPE DR
Current assignee: WALTER TEPE DR
Priority date: 1959-12-30
Filing date: 1959-12-30
Publication date: 1963-12-27

Description

Gerät zum Bestimmen des in der Zeiteinheit aus einem Boden von den Pflanzen aufnehmbaren Bodenwassers Das Wasser im Boden unterliegt verschiedenen Saugkräften. So halten die feinen Poren das Wasser auf Grund der Kapillarität zurück. Die Bodenkolloide umgeben sich mit einem Hydratmantel, dessen Wasser mit hohem Saugdruck festgehalten wird, desgleichen das Wasser für die Hydratation der Ionen und Moleküle. Auf Grund der begrenzten Saugkräfte der Wurzeln, die bei den verschiedenen Pflanzen zwischen 10 und 30 atm liegen, vermögen die Pflanzen das Wasser mit höherem Saugdruck nicht aufzunehmen. Ihnen steht nur das Wasser unterhalb obiger Grenzwerte zur Verfügung.
Das pflanzenaufnehmbare Wasser kann nun nicht von den Wurzeln in beliebiger Zeit und Menge aus dem Boden entnommen werden, weil das nachfließende Wasser zu den Saugstellen der Wurzeln (Wurzelhaare) Widerstände überwinden muß, die abhängig vom Bodengefüge und der Bodensubstanz sind. So strömt das aufnehmbare Wasser in einem großporigen Sandboden wesentlich schneller nach als in einem feinporigen, kolloidreichen Tonboden. Diese Tatsache macht die kolloidarmen, leichten Böden zu Verschwendern von Wasser, während die kolloidreichen schweren Böden das Wasser sparsam abgeben. Eine wesentliche Rolle für die Beweglichkeit des Wassers spielt das Bodengefüge. Zusammengepreßter Boden vermindert die Beweglichkeit, aufgelockerter erhöht sie. Die angeführte Betrachtung bezieht sich nur auf die örtliche Mikrozone der Saugwurzeln und Wurzelhaare. Die Wurzeln, insgesamt gesehen, wachsen dem Wasser nach und suchen so die Wasservorräte des Bodens ab.
Es sind viele Verfahren und Geräte bekannt, mit deren Hilfe man das pflanzenaufnehmbare Wasser bestimmen kann. Die Verfahren lassen sich in zwei Gruppen unterteilen: a) die Wassergehaltsmessung, b) die Wasserabgabe an hygroskopische Stoffe.
Zu a) gehören das Verdampfen des in einer Bodenprobe enthaltenen Wassers, die Leitfähigkeitsmessung, die Azetylenbildung aus Karbid, das mit einer feuchten Bodenprobe vermischt wird; zu b) Tensiometer (Ton und Gipszellen), Löschpapier in Halterungen.
Darüber hinaus sind Geräte bekannt, die hygroskopische Stoffe (unter anderem Saugpapiere) mit der zu messenden Substanz in Kontakt bringen, wie Halbrundstabteile, Röhren mit Längsschlitzen und Halterungen anderer Art.
Die Verfahren unter a) sagen nur über den Wassergehalt aus, nicht über das zeitliche Abgabevermögen des Bodens bzw. die Beweglichkeit des Wassers im Boden, was allein für die Pflanze von Bedeutung ist.
Die Verfahren unter b) und alle obengenannten Geräte erfüllen nicht die Forderung, daß die Wasserabgabemessung im natürlichen Bodengefüge erfolgt, wie es die Pflanzenwurzel antrifft. Ganz gleich, ob es Stäbe, Röhren oder Halterungen sind, sie zerstören das Bodengefüge durch Pressen oder Auflockern. Ein zugespitztes Rohr oder zugespitzter Stab preßt den verdrängten Boden beim Einführen zur Seite und schafft damit eine stark verdichtete Zone zwischen Stab und Boden. Halterungen und andere voluminöse Gegenstände können nur durch Eingraben in den Boden gebracht werden, womit immer eine Auflockerung des Bodengefüges verbunden ist. Die Folgeerscheinungen (Pressung und Auflockerung) zerstören das natürliche Bodengefüge für die Beweglichkeitsmessung des Wassers. Darüber hinaus ist mit diesen Geräten kein reproduzierbarer Kontakt zwischen Saugniaterial und Boden zu erzielen, weil der Seitendruck zum Boden zu gering und nicht an allen Stellen der Kontaktflächen zum Boden gleich groß ist.
Die Erfindung betrifft ein Gerät, das sich die Saugkraft des Papiers (Filter- oder Saugpapier) zunutze macht, das heute in gleichmäßiger Dicke, Zusammensetzung und bestimmter Saugkraft hergestellt werden kann. Es kam nun darauf an, das Papier in einem engen, gleichmäßigen und reproduzierbaren Kontakt mit dem Boden zu bringen, ohne das natürliche Bodengefüge zu zerstören. Das gelingt gemäß der Erfindung durch zwei deckungsgleich aufeinanderlegbare flache Platten in der Form eines spitzwinkligen Dreiecks aus dünnem, starrem Werkstoff, die mit einer nachgiebigen Halterung zusammenpreßbar sind und zwischen denen eine blattförmige, saugfähige Substanz von reproduzierbarer Saugkraft in einer mit den dreieckigen Platten genau übereinstimmenden Flächenform und -größe derart liegt, daß der Rand des saugfähigen Blattes mit den übereinanderliegenden Kanten der Platten beim Meßvorgang abschneidet und mit seiner Querschnittfläche nach Einführung des Gerätes in den Boden der Feuchtigkeit der angrenzenden Bodenzone ausgesetzt ist. Die beiden Platten laufen in einem spitzen Winkel aus, und die Seitenkanten 1 der Platten sind abgeschrägt (vgl. 1 in Fig. 2). Zwischen die gleich großen Platten legt man das zugeschnittene Saugpapier II (vgl. Fig. 2). Die beiden Platten werden mittels Schrauben III (Fig. 1) oder anderer Klemmvorrichtungen leicht zusammengepreßt. Damit ist das Gerät, genannt Wasserzange, einsatzbereit. Es wird nun in den zu untersuchenden Boden gesteckt und darin eine bestimmte Zeit belassen. Während dieser Zeit saugt das Papier über die freie Schmalseite Wasser aus dem Boden an. Die Menge des aufgesaugten Wassers läßt sich nach dem Herausziehen der Wasserzange und dem Auseinandernehmen der Platten ablesen. Das angesaugte Wasser bildet eine deutliche sichtbare RandzoneIV (vgl. Fig. 3), die in Millimetern gemessen wird. Durch Wiegen läßt sich ermitteln, wieviel Wasser der jeweiligen Randzone entspricht.
Die gemessene Randzone gibt somit die Wassermenge wieder, die der Boden in der gewählten Zeit abgegeben hat. Der enge Kontakt mit dem Boden wurde durch die spitz zulaufenden Platten erreicht, deren Seitenkanten mit der freien, sichtbaren Schmalseite des Saugpapiers sich beim Einführen gegen die Bodenteilchen drücken. Da die Seitenkanten abge- schrägt sind, schneidet sich die Wasserzange andererseits in den Boden ein, wodurch vermieden wird, daß bei festem Bodengefüge der Druck auf die Seitenkanten zu groß wird. Bei Einhalten eines Winkels bis zu 300 der spitz zulaufenden Platten und das Abschrägen der Seitenkanten wurde eine Kombination erreicht, die der Wasserzange einen gleichmäßigen Kontakt mit dem Boden garantiert. In der Endstellung liegt die freie Schmalseite des Papiers eng angedrückt dem ungestörten Bodengefüge gegenüber.
Einsatz der Wasserzange a) Das Saugpapier wird zwischen die Dreieckplatten der Wasserzange gelegt und mit einer Klemmvorrichtung eingepreßt. Die überstehenden Teile des Saugpapiers werden abgerissen, so daß das Papier mit den Seitenkanten abschneidet. b) Die Wasserzange wird nun in den Boden gesteckt, und zwar in die Schicht, wo sich die Hauptmasse der Wurzeln befindet. Sie verbleibt dort bei Topfpflanzen oder Moorbeetkulturen 1 Minute, bei Kulturen unter Glas 5 Minuten, im. Freiland 15 Minuten. c) Nach obigen Zeiten zieht man die Wasserzange aus dem Boden, öffnet die Zange und mißt mit einem Millimetermaß die Breite der Randzonen IV (s. Fig. 3) des aufgesaugten Bodenwassers. Die Breite der Randzonen gibt an, wie hoch die Wassergabe des Bodens zur Zeit ist und ob gewässert werden muß oder nicht.

Die gemessenen Randzonen geben die Wasserabgabe des Bodens wieder; die Wasserabgabe ist:

Stufe

Meßzeit I | II | III { IV

gering | mittel | stark | sehr stark

1 Minute .. Obis 2mm ; 3bis 4mm ( 5 bis 12 mm über 12 mm

Minuten . . Obis 6mm 1 7 bis 12 mm 1 13 bis 20 mm

15 Minuten . . 0 bis 14 mm 1 15 bis 39 mm 40 bis 55 mm über 55 mm

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gerät zum Bestimmen des in der Zeiteinheit von einem Boden abgegebenen, von Pflanzen aufnehmbaren Bodenwassers, gekennzeichnet durch zwei deckungsgleich aufeinanderlegbare flache Platten in der Form eines spitzinkligen Dreiecks aus dünnem, starrem Werkstoff, die mit einer nachgiebigen Halterung zusammenpreßbar sind und zwischen denen eine blattförmige, saugfähige Substanz von reproduzierbarer Saugkraft in einer mit den dreieckigen Platten genau übereinstimmenden Flächenform und -größe derart liegt, daß der Rand des saugfähigen Blattes mit den übereinanderliegenden Kanten der Platten beim Meß vorgang abschneidet und mit seiner Querschnitt- fläche nach Einführung des Gerätes in den Boden der Feuchtigkeit der angrenzenden Bodenzone ausgesetzt ist, 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenkanten, die den Schenkel des spitzen Winkels bilden, abgeschrägt sind.

3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus Metall, Glas, Kunststoff oder Holz hergestellt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 435 229, 519 368, 566059,858779; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 684 028; britische Patentschrift Nr. 341 266.