DE1800944U - Vorrichtung zur bestimmung des wasserdruckes und/oder des wassergehaltes im boden, insbesondere fuer blumentoepfe, kulturbeete u. dgl. - Google Patents

Vorrichtung zur bestimmung des wasserdruckes und/oder des wassergehaltes im boden, insbesondere fuer blumentoepfe, kulturbeete u. dgl.

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DE1800944U DE1958B0033513 DEB0033513U DE1800944U DE 1800944 U DE1800944 U DE 1800944U DE 1958B0033513 DE1958B0033513 DE 1958B0033513 DE B0033513 U DEB0033513 U DE B0033513U DE 1800944 U DE1800944 U DE 1800944U
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Hans Guenter Brand
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  • Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Bestimmung des Wasserdrucks und/oder des Wassergehaltes im Boden, insbes. für Blumentöpfe, Kulturbeete und dergleichen Vom Gesamtgehalt des Bodens an Wasser ist bekanntlich nur ein Teil den Pflanzen verfügbar, der als pflanzenverfügbares Wasser bezeichnet wird, während ein anderer Teil, das hygroskopische oder tote Wasser, so fest verbunden ist, daß die Saugkräfte der Pflanzen zu seiner Aufnahme nicht ausreichen. Für das Pflanzenwachstum ist die Kenntnis der Wassermenge, die im Boden tatsächlich für die Pflanzen verfügbar ist, d. h. die Menge des pflanzenverfügbaren Wassers, von besonderer Bedeutung. Man ist daher seit langem bemüht, die Kräfte zu messen-, mit denen das Bodenwasser bei verschiedener Sättigung gebunden ist, um die erhaltenen Werte zu den ebenfalls meßbaren Saugdrucken der Pflanzenwurzeln in Beziehung zu setzen, und um aus beiden Größen das pflanzenverfügbare Wasser zu errechnen. Für die Praxis, und insbesondere für die gärtnerische Praxis, befriedigende oder sogar die automatische Bewässerung oder Beregnung von Kulturen nach der pflanzenverfügbaren Wassermenge im Boden zulassende Meßvorrichtungen bestehen jedoch nicht, So kennt man zur Bestimmung des Gesamtwassers des Bodens hauptsächlich die Maßnahme, den Boden bei Temperaturen von etwa 1050 C zu trocknen, um aus der Gewichtsminderung auf den Wassergehalt zu schließen. Dieses Verfahren ist nur labormäßig durchführbar. Es ist außerdem vorgeschlagen worden, aus den mit der Bodenfeuchtigkeit sich ändernden spezifischen elektrischen Widerständen oder aus der Wärmeleitfähigkeit des Bodens den Wassergehalt des Bodens zu bestimmen.
  • Die Genauigkeit solcher Wasserbestimmungen leidet allerdings darunter, daß die Messungen durch den Salzgehalt des Bodens erheblich beeinträchtigt werden. Auch ist für die Praxis der meßtechnische Aufwand der derartige Messungen zu groß.
  • Betrachtungen über das Verhalten des Wassers im Boden vom energetischen her führten zum Begriff des Kapillar-Potentials. Dieses Kapillar-Potential stellt den hygroskopischen Druck der Bodenfeuchtigkeit beim jeweiligen Feuchtigkeitsgehalt eines Bodens dar. Man kann das Kapillar-Potential auch definieren als die Arbeit, die notwendig ist, um eine bestimmte Menge Wasser aus dem Boden zu entfernen oder ihn einzuverleiben. Eine anschauliche Messung des Kapillar-Potentials erfolgt in Zentimeter Wassersäule, die dem Unter-oder Überdruck äquivalent ist, mit dem Wasser entfernt oder dem Boden zugeführt wird.
  • Jedenfalls ist das Kapillar-Potential umso größer, je geringer die Wasserabsättigung des Bodens ist, oder umgekehrt. Die Bestimmung des sogenannten Kapillar-Potentials wird mit Tensiometern durchgeführt. Diese bestehen im Prinzip aus einer mit Wasser gefüllten Tonzelle, die mit einem Manometer verbunden ist und in den Boden ein gelassen wird, Je trockener der Boden ist, umso mehr wandert das Wasser aus der Tonzelle nach außen, was am Manometer abgelesen werden kann. Eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung, um mit Hilfe des Kapillar-Potentials den Gehalt eines Bodens an pflanzenverfügbarem Wasser zu ermitteln, ist nicht bekannt. Ist bei den benannten Tensiometern zur Ermittlung des Kapillar-Potentials z. B. infolge trockenen Bodens die Wassersäule einmal abgesunken, also das Wasser aus der Tonzelle nach außen gewandert, so tritt eine Rückwanderung bei Erhöhung des Wassergehaltes im Boden, letzteres beispielsweise durch Gießen, nicht ein, Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine für die Praxis, und insbesondere die gärtnerische Praxis, d. h. nicht nur labormäßig brauchbare Vorrichtungen zu schaffen, mit der auf einfachste Weise der Wasserdruck und/oder der Wassergehalt im Boden, insbesondere in Blumentöpfen, Kulturbeeten und dergleichen, messend erfaßt sowie gegebenenfalls zur automatischen Durchführung von Bewässerung-oder Beregnungsaufgaben, z. B. als Istwertgeber, ausgenutzt werden kann.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Wasserdruckes und/oder des Wassergehaltes im Boden, insbes. für Blumentöpfe, Kulturheete und dergleichen und ist gekennzeichnet durch ein im wesentlichen-förmig gebogenes, umgekehrt U-förmig angeordnetes Rohr, dessen einer Schenkel mit Filterabschluß versehen und zur Einführung in den Boden bestimmt ist, dessen anderer Schenkel in ein offenes Quecksilbergefäß eintaucht, und welches im übrigen mit Wasser gefüllt sowie über eine Länge des in das Quecksilbergefäß eintauchenden Schenkels zur Ablesung der Höhe der Quecksilbersäule eingerichtet ist. Die erfingsgemäße Vorrichtung wird mit dem möglichst luftundurchlässingen durch Filterabschluß abgedeckten Schenkel in dem zu messenden Boden eingeführt. Je nach dem Wassergehalt übt der Boden auf den Filterabschluß eine mehr oder weniger starke Saugwirkung aus, wodurch das Wasser aus dem U-förmigen Rohr unter Anheben der Quecksilbersäule im anderen U-Schenkel in den Boden hineingesaugt wird. Die Saugwirkung des Bodens kann durch die Höhe der Quecksilbersäule gemessen werden. Eine Skala kann zu diesem Zweck angebracht sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich leicht auf einen beliebigen für Kulteuren verwandten Boden einreichen und erlaubt dann sogar Absolutmessungen. Darüberhinaus bereitet es keine Schwierigkeiten, den sogenannten Welkpunkt, d. h. den Punkt, an dem die Pflnze zu welken beginnt, festzulegen. Bei der Pfege der Kulturen ist dann lediglich darauf zu achten, daß die Quecksilbersäule unterhalb des als Welkpunkt bezeichneten Punktes verbleibt. Tatsächlich nimmt das U-förmige Rohr bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn der Wasserbestand des Bodens erhöht wird, das vorher abgegebene Wasser wieder auf, wobei sich die Quecksilbersäule nach unten bewegt. Das Gewicht der Quecksilbersäule übt so eine Rücksaugwirkung aus und es stellt sich das jeweilige Gleichgewicht ein. In dem bei den Kulturen durch Gießen beeinflußbaren Schwankungbereich der Quecksilbersäule handelt es sich dabei praktisch um das pflanzenverfügbare Wasser. Dabei mißt das Gerät den Saugdruck, den der Boden zur Aufnahme des Wassers auf den Filterabschluß ausübt. Dieser Saugdruck, der in etwa dem Kapillar-Potential nach dem bekannten Verfahren entspricht, kann auch durch entsprechende Eichung der Skala unmittelbar als Druck abgelesen werden. Es ist aber andererseits auch möglich, die Skala nach dem pflanzenverfügbaren Wassergehalt, beispielsweise in Grann Wsser pro Kilogramm Kulturboden zu eichen, was man insbs. dann durchführen wird, wenn der Kulturboden in seiner Zusammensetzung sich nicht verändert. Jedenfalls bereitet es keine Schwierigkeiten, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Blumen in Kulturbeeten und Blumentöpfen oder im Freien so zu pflege, daß der Pflanze stets pflanzenverfügbares Wasser in ausreichender Menge zur Verfügung stehund auch nicht ein Überschuß an Wasser angeboten wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bedeutet so eine wertvolle Hilfe für die Pflege von Kulturpflanzen.
  • Im einzelnen läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auf verschiedene Weise verwirklichen. Beispielsweise dadurch, daß der Filterabschluß als poröses Keramikfilter, z. B. rohrförmiger Ausbildung, eingerichtet ist. Im allgemeinen wird man das U-förmig gebogene Rohr als Glaskapillare ausführen und längs des Quecksilberschenkels mit einer Skala versehen.
  • Die Skala kann unmittelbar am Rohr angebracht, z. B. eingebrannt sein, oder auch als besondere Skala am Rohr befestigt sein. Zweckmäßig ist ferner bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Quecksilbergefäß an das freie Ende des U-förmig gebogenen Rohres angeschmolzen, und zwar derart, daß das Rohr bzw. die Kappilare selbst in den Quecksilberspiegel eintaucht.
  • Ein besonderer Vorschlag der Erfindung geht dahin, an dem im wesentlichen U-förmig gebogenen Rohr eine Entlüftungseinrichtung vorzusehen. Diese Entlüftungseinrichtung kann als Rückschlagventil ausgebildet sein, welches beispielsweise ein Absaugen der Luft aus der Kapillare heraus zuläßt.
  • Soweit die erfingsgemäßte Vorrichtung als Impulsgeber für eine automatische Regeleinrichtung Verwendung finden soll, durch die beispielsweise eine automatische Beregnung oder Bewässerung der Kulturen nach dem jeweiligen GehaLt des Bodens an pflanzenverfügbarem Wasser durchgeführt wird, empfiehlt die Erfindung, längs des Quecksilberschenkels Kontakte vorzunehmen, die Stromkreisen zugeordnet sind, welche durch die in ihrer Höhe sich verändernde Quecksilbersäule geschlossen bzw. geöffnet werden. Es kann zur Anpassung an unterschiedliche Böden oder Kulturen vorteilhaft sein, verstellbare Kontakte oder eine Vielzahl von Auswahlkontakten vorzunehmen.
  • Da man im ellgemeinen bei Pflanzenkulturen auch daran interessiert ist, die Temparatur über dem Kulturboden zu messen, empfiehlt die Erfindung fernerhin, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Thermometer zu kombinieren, welches beispielsweise an dem U-förmig gebogenen Rohr befestigt werden kann.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
  • Die Figur zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Druckes und/ oder des Wassergehaltes im Boden.
  • Die in der Figur dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem U-förmig ausgebildeten, umgekehrt U-förmig geordneten Kapillar-Rohr 1. Der eine Schenkel 1 a des Kapillar-Rohres ist mit einem Filterabschluß 2 versehen. Als Filterabschluß 2 dient im Beispiel ein Keramikrohr poröser Ausführung. Die Porösität des Keramikrohres ist möglichst fein gewählt. Der Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, der mit dem Keramikrohr 2 versehen ist, ist dazu bestimmt, in den Boden eingesteckt zu werden. Der andere Schenkel 1 b des U-förmig gebogenen Rohres 1 taucht in ein Quecksilbergefäß 3 ein, welches an die Kapillare 1 b angeschmolzen ist-r Das Quecksilbergefäß 3 ist als offenes Quecksilbergefäß ausgeführt und besitzt eine mit 3 a bezeichnete Belüfungsöffnung.
  • Das U-förmig gebogene Rohr 1 ist im übrigen mit Wasser gefüllt. Die Einrichtung des Quecksilbergefäßes 3 ist so getroffen, daß dieses beim Einstecken des Gerätes in den Boden einer Pflanzenkultur über seine wesentliche Länge mit in den Boden hineinragt, so daß Meßwertveränderungen durch Temperaturschwankungen, die eine unterschiedliche Ausdehnung des in dem Quecksilbergefäß befindlichen Quecksilbers bedingen würden, vermieden werden. Der in das Quecksilbergefäß 3 eintauchende Schenkel 1 b ist mit einer Skala 4 zur Anzeige und Ablesung der Höhe der Quecksilbersäule eingerichtet. Die Skala kann eingebrannt oder als zusätzliches Element an dem Schenkel 1 b des U-förmig gebogenen Rohres. 1 angebracht sein. Über die Länge dieses Unförmig gebogenen Schenkels sind Kontakte 5 angebracht worden, die in der Figur angedeutet sind, und die von der Quecksilbersäule bei der Auf-und Niederbewegung derselben berührt werden, und folglich zur Schaltung von elektrischen Stromkreisen und Reheleinrichtungen benutzt werden können. Die gesamte Vorrichtung ist im übrigen aus Glau ausgeführt. Da möglicherweise aus dem in der Kapillare 1 befindlichen Wasser Luft frei wird oder über den Filterabschluß 2 Luft in die Kapillare 1 eindringt, ist eine Entlüftungsvorrichtung 6, die ls Rückschlagventil ausgebildet ist, an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen. Auf den Saugstutzen 6 a dieser Entlüftungseinrichtung kann eine Saugwirkung ausgeübt werden, wodurch der Ventilkegel 6 b angehoben wird und unter dem Ventilkegel befindliche Luft ahgesaugt werden kann. Rechts an der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet sich ein Thermometer 7.
  • Ansprüche :
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Claims (8)

  1. Ansprüche 1) Vorrichtung zur Bestimmung des Wasserdruckes und/oder des Wassergehaltes im Boden, insbs. für Blumentöpfe, Kulturbeete und dergleichen, gekennzeichnet durch ein, im wesentlichen U-förmig gebogenes, umgekehrt U-förmig angeordnetes Rohr (1), dessen einer Schenkel (la) mit einem Filterabschluß (2) ver-
    sehen und zur Einführung in den Boden bestimmt ist, dessen anderer Schenkel (1b) in ein offenes Quecksilbergefäß (3) eintaucht, und welches im übrigen mit Wasser gefüllt sowie über eine Länge des in das Quecksilbergefäß eintauchenden Schenkels (1b) zur Ablesung oder Anzeige der Quecksilbersäule eingerichtet ist.
  2. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterabschluß (2) als poröses Keramikfilter, z. B. rohrförmiger Ausbildung, ausgebildet ist.
  3. 3) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmig gebogene Rohr (1) als Glaskapillare ausgeführt und längs des Quecksilberschenkels (1b) mit einer Skala versehen ist.
  4. 4) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Quecksilbergefäß (3) an den Schenkel (1b) angeschmolzen ist und die Kapilare (1b) in den Quecksilberspiegel eintaucht.
  5. 5) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem im wesentlichen U-förmig gebogenen Rohr 1) eine Entlüftungseinrichtung (6) vorgesehen ist.
  6. 6) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterabschluß (2) luftundurchlässig gestaltet ist.
  7. 7) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Quecksilberschenkel (1b) des U-förmig gebogenen Rohres (1) mit gegebenenfalls verstellbaren Kontakten (5) versehen ist.
  8. 8) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem U-förmig gebogenen Rohr (1) ein Thermometer (7) besfestigt ist.
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