Boden und Wasser

Im besten falle hebt der engagierte outdoor grower schöne große löcher aus, um diese dann mit der für unsere lieblinge optimalen erde wieder aufzufüllen. schließlich sollen die guten immer ausreichend mit nährstoffen und wasser versorgt werden!
Nun hat die sache einen haken: und zwar muss die erde erstmal zum growplatz kommen. Evtl ist dieser jedoch so weit entfernt oder umständlich zu erreichen, dass der antransport von erde sich als recht sressig erweisen kann. Vielleicht hat man auch vor eine plantage anzulegen, dass man mit nem ganzen laster anrücken müsste. oder man hat einfach keinen bock die erde auszutauschen…
Wie auch immer, man sollte auf jeden fall einen blick für den richtigen boden haben!
Der “richtige” boden hängt natürlich von vielen umständen ab: nährstoffangebot, verdichtung, erodierbarkeit, ph-wert, infiltrationsvermögen, usw…
Ich möchte hiermit einen einblick in die eigenschaften von boden gegenüber wasser geben. Die wasserhaltekapazität des bodens spielt eine entscheidende rolle für das wasserdargebot für Hanfpflanzen. außerdem hängt davon ab wie oft man gießen muss

Korngrößenverteilung im Boden

Der boden ist kein kontinuum, er ist körnig. in den hohlräumen zwischen den körnern ist der platz vorhanden, flüssige und/oder gasförmige stoffe aufzunehmen. daraus resultieren die beiden wichtigsten funktionen des bodens gegenüber dem wasser: einerseits wasser zu speichern und andererseits für wasser durchlässig zu sein. in welchem verhältnis zueinander die speicher- und die leitfähigkeit ausgeprägt sind, hängt sowohl vom summarischen volumen der hohlräume als auch an der größenverteilung ab, und dieses verhältnis wird durch die vorhandenen korngrößen und deren verteilung bestimmt.

Einteilung der Korngrößenklassen

Korngrößenbereich………..Bezeichnung
> 63 mm…………………………..Steine
63 – 20 mm……………………….Grob-Kies
20 – 6,3 mm………………………Mittel-Kies
6,3 – 2 mm………………………..Fein-Kies
2 – 0,63 mm………………………Grob-Sand
0,63 – 0,2 mm……………………Mittel-Sand
0,2 mm – 0,063 mm…………..Fein-Sand
0,063 mm – 0,02 mm………..Grob-Schluff (=Silt)
0,02 mm – 0,0063 mm………Mittel-Schluff
0,0063 mm – 0,0002 mm…..Fein-Schluff
< 0,0002 mm……………………..Ton

Bodenwasser

Jeder Boden enthält unter natürlichen Bedingungen Wasser. Im “lufttrockenen” Zustand ist der Wassergehalt aber sehr niedrig. Das Bodenwasser enthält gelöste Salze und Gase und ist Lebensraum für Organismen.
Wasser ist in den Bodenporen nur teilweise frei beweglich. Es kann nämlich auch Bindungen an die feste Phase, die Bodenmatrix unterliegen. Wasser, das sich durch Überwiegen der Schwerkraft gegenüber bindenden Kräften im Sickerraum abwärts bewegt, wird Sickerwasser genannt. Der Bewegungsvorgang wird Perkolation genannt. Dabei wird im Boden vorhandenes Wasser nach unten verdrängt und selbst Sickerwasser. Das im Boden verbleibende Wasser wird Haftwasser bzw. Bodenfeuchte genannt.
Grundwasser ist unterirdisches Wasser, das Hohlräume der Lithosphäre zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegungsmöglichkeit ausschließlich durch die Schwerkraft bestimmt wird. Ist das Wasser nur einen Teil des Jahres vorhanden (oft Frühjahr), wird auch von Stauwasser gesprochen. Grund- und Stauwasserkörper bilden sich i.d.R. über schlechtleitenden Schichten (z.B. Tonen)
Haftwasser ist das am boden gegen die Schwerkraft gehaltene Wasser und besteht aus Kapillar- und Adsorptionswasser. Kapillarwasser ist der Anteil des Haftwassers, der durch Menisken gehalten wird (pflanzenverfügbar). Der Meniskus bildet sich zwischen den Bodenpartikeln durch die Oberflächenspannung des Wassers. Adsorptionswasser ist der Anteil des Haftwassers, der an der Oberfläche der Bodenteilchen (in elektrostatischen Bindungen) angelagert ist, ohne Menisken zu bilden (nicht pflanzenverfügbar).

Das Wasser im Boden unterliegt verschiedenen Kräften, auch Potentiale genannt. Für uns ist atm nur Das Matrixpotential von Bedeutung. Das Matrixpotential ist ein Maß für den Einfluss der Bodenmatrix. Es gibt den energetischen Ausdruck für die Bindungsstärke einer Bezugsmenge Wasser an die Bodenmatrix an. Das Matrixpotential wirkt dem Gravitationspotential engegen, es bekommt daher ein negatives Vorzeichen (einem negativen hydrostatischen Druck entsprechend).
Häufig wird der Betrag des Matrixpotentials (ohne negatives Vorzeichen) als Wasserspannung oder auch Saugspannung verwendet. Die Wasserspannungskurve stellt die Abhängigkeit des Matrixpotentials vom Wassergehalt dar (wichtiges bodenphysikalisches Charakteristikum!).

Wassergehalt

Die Wassermenge, die bei einem bestimmten Matrixpotential an einem Ort in einem Boden vorliegt, ist vom Porenvolumen und von der Porengrößenverteilung abhängig. Der Verlauf der Beziehung zwischen Wassergehalt und Matrixpotential bzw. Wasserspannung ist daher für jeden Horizont und jede Schicht charakteristisch. Er wird als Wasserspannungskurve, pF-Kurve oder Bodenwassercharaktristik bezeichnet und ist eine Grundgröße für jegliche Berechnungen von Wasserbewegungen und anderen Größen des Wasserhaushalts.

Hier ein paar weitere Erläuterungen zu oben genannten Begriffen, die vor allem für die Beschreibung des Bodenwasserhaushaltes wichtig sind:
Der pF-Wert ist der Logarithmus der Wasserspannung: pF = log ?m. Der Permanente Welkepunkt (PWP) ist der Wassergehalt, bei dem die Pflanzen irreversibel welken (bei pF = 4,2). Anders ausgedrückt, ist Wasser bis zu einem Druck von 15 Atmosphären angelagertes Wasser gerade noch pflanzenverfügbar. Der Wassergehalt, den ein Boden maximal in ungestörter Lagerung gegen die Schwerkraft zurückhalten kann, wird Feldkapazität (FK) genannt. Es wird der Wassergehalt nach 2 – 3 Tagen niederschlagsfreier Zeit nach voller Wassersättigung angegeben. Die nutzbare Feldkapazität (nFK) ist die Differenz aus Feldkapazität und permanentem Welkepunkt: nFK = FK – PWP. Früher wurde oft die effektive Wasserkapazität verwendet: die maximale Menge an Haftwasser, das angelagert werden kann.

Wie man an der Kurve also deutlich erkennen kann, ist ein Boden mit hohem Schluffanteil eindeutig sandigen oder tonigen Böden vorzuziehen, da wir hier eine nutzbare Felkapazität von ca 25 Vol% haben; dh bei einem Wassergehalt zwischen ca 10 und 35 Vol% ist das Bodenwasser pflanzenverfügbar. Sand dagegen besitzt teilweise nur eine nFK von ca 10 Vol%! Das infiltrierende Wasser kann aufgrund der hohen Korngröße nicht gegen die Schwerkraft gehalten werden; es sickert einfach durch. Im Ton dagegen, bei dem wir auch ein geringes Infiltrationsvermögen beobachten können, ist schon bei ca 35 Vol% Wasseranteil schluss für die Pflanzen. Dieser Umstand ist auf den hohen Adsorptionswasseranteil im Ton zurückzuführen, der durch die geringe Korngröße hervorgerufen wird.

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