Bodenwissenschaften (Fach) / Böden als Pflanzenstandorte (Lektion)

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• Von welchen Faktoren wird die Durchwurzelungstiefe beeinträchtigt? Steingehalt des Bodens physiologische Gründigkeit Lagerungsdichte
• Welchen Porenraum weist ein Boden mit Lagerungsdichte von 1,6 g cm-1 auf? (silikatisch, Dichte Quarz: 2,65 g cm-1) pb = (1-ɸ)pf ɸ = Porosiät pb = Lagerungsdichte (kg x dm-3)pf = reele Dichte (kg x dm-3) -> Umstellen der Gleichung ɸ = 1 − pb/pf = 1- (1,6/2,65) = ~0,4 = 40% 
• Welche Gefügeform ist im lockeren Ah Horizont meist vorzufinden? (Tipp: Vorwiegend biotische Akivität) Krümelgefüge
• Der Oberbodenhorizont (Ah) und ein Unterbodenhorizont (Bv) einer Braunerde werden mit einem Stechzylinder beprobt um die Lagerungsdichte zu bestimmen. Welcher Horizont hat eine höhere Lagerungsdichte und wie lassen sich die Unterschiede erklären? Bv-Horizont hat höhere Lagerungsdichte:da bedeutend weniger OBS im Bv->OBS hat spezifische Dichte (meist 1-1,5kg/l) die geringer ist als die spezifische Dichte der silikatischen Minerale (2,65kg/l) Außerdem ist Ah meist krümelig —> viele Poren
• Welchen Einfluss hat das Grobporenvolumen auf die Durchwurzelbarkeit eines Bodens? Die dickeren Wurzeln wachsen i.d. Grobporen, nur Wurzelhaare können auch in engere Poren eindringen. Deswegen ist ein geringer Anteil von Grobporen schlecht für Durchwurzelbarkeit (gut: <10%)
• Für welche Phase des Pflanzenwachstums hat der Bodenwärmehaushalt in unseren Breiten eine besondere Bedeutung? Während der Keimung ist Temperatur von besonderer Bedeutung, da verschiedene Samen unterschiedliche Ansprüche für Keimung haben
• Welchen Einfluss hat die Farbe des Oberbodens auf den Bodenwärmehaushalt? Benutze zur Erklärung den Albedo-Koeffizienten. Dunkle Ackerböden (hoch an OBS) haben einen geringen Albedo Koeffizient. Dadurch wird wenig Licht reflektiert und viel Nettoeinstrahlung der Sonne aufgenommen. Dies führt zu einer höheren Aufnahme von Wärme in dunklen Böden im Vergleich zu hellen Böden (z.B.Sand) 
• Welche Möglichkeiten bestehen den Wassergehalt im Boden anzugeben? Wie kann man die Werte umrechnen? Volumetrischer Wassergehalt: Volumen Wasser in Volumen Boden (m^3 x m^3)Gravimetrischer Wassergehalt: Masse Wasser in Gesamtmasse Boden (kg / kg)Umrechnung: Volumetrischer Wassergehalt ist der Gravimetrische Wassergehalt mal der Lagerungsdichte 0v = pb0g
• Erklären sie den Begriff pF-Wert. Der pF ist ein Maß für Wasserspannung im Boden Er beschreibt wie stark Wasser in der Bodenmatrix durch Kohäsion und Adhäsion im Boden gehalten wird Bei pF 1 ist Boden nass, pF 2 feucht, pF 3 frisch, pF 4 trocken, pF 5 komplett trocken
• Geben sie die Formel zur Abschätzung der pflanzenverfügbaren Wassermenge in einem Boden der nicht von Grundwasser beeinflusst ist. Welche Einheiten werden genutzt? Wpfl: pflanzenverfügbare Wassermenge (in mm)nFK: nutzbare Feldkapazität (in mm/dm)Wzr(eff): effektiver Wurzelraum der von Pflanze bis zum PWP genutzt werden kann (in dm)  Wpfl = nFK x Wzreff
• Warum ist die effektive Durchwurzelungstiefe einer Pflanze von besonderer Bedeutung für die Wasserversorgung in Dürreperioden? Effektive Durchwurzelungstiefe: Wie tief die Wurzel einer Pflanze im Boden effektiv Wasser und Nährstoffe aufnehmen können. Bei Trockenperioden kann eine tiefe Durchwurzelung in tieferen Bodenschichten Wasser und Nährstoffe aufnehmen. Dies kann entscheidend sein, ob das Gewächs bewässert wird oder nicht.
• Nennen sie die beiden klassischen Ertragsgesetze. Gesetz vom Minimum (Liebig, 1855):Die Hohe des Ertrags eines Feldes steht im Verhaltnis zu demjenigen zur volligen Entwicklung der Pflanze unentbehrlichen Nahrstoff, welcher im Boden in kleinster Menge (in minimo) vorhanden ist. Gesetz vom Optimum (Liebscher, 1895):Der im Minimum vorhandene Nahstoff ist auf den Pflanzenertrag umso starker wirksam, je mehr sich die anderen Faktoren im OpAmum befinden.
• Warum wird die Bodenart (Textur) genutzt um die nutzbare Feldkapazität zu berechnen? Wie wird die nutzbare Feldkapazität berechnet? Die nutzbare Feldkapazität ist der Volumenanteil Wasser (hier in mm dm-1), den ein Boden oder eine Bodenschicht zwischen dem Permanenten Welkepunkt (PWP; pF 4.2) und, je nach Grundwasserstand,pF 2.5...1.8 speichern kann. Dieses Wasser ist für das Pflanzenwachstum verfügbar.
• Erklären sie den Zusammenhang zwischen Niederschlag, Grundwasserneubildung und Evapotranspiration. Welche Rolle spielt der Boden als Wasserspeicher? N - ET - S = ΔO Niederschlag - Evapotranspiration - Sickerwasserspende = Speicheränderung
• Mit einem 100 cm^3 Stechzylinder wird eine Bodenprobe genommen. Die Masse des feuchten Bodens (ohne Stechzylinder) beträgt 175,0 g, die Masse des trockenen Bodens beträgt 155,0 g. Was ist die Lagerungsdichte der Bodenprobe? Die Lagerungsdichte wird mit dem Trockengewicht berechnet: 155g /100cm3 = 1,55 g/cm3
• Warum hat der Wassergehalt eines Bodens besonderen Einfluss auf den Wärmehaushalt des Bodens? Sowohl massebezogene und volumenbezogeneWärmekapazität, als auchWärmeleitfähigkeit sind verschieden für Wasser und Silikate. Deshalb können diese Parameter räumlich und zeitlich verschieden sein.
• Erklären sie die Begriffe Matrixpotential und Gravitationspotential im Bezug auf Bodenwasser. Was kann aus den beiden Teilpotentialen berechnet werden? Gravitationspotential = potentielle Energie des Bodenwassers im Gravitationsfeld der Erde Matrixpotential = Energieverlust, der duch Bindung des Wassers an Bodenmatrix hervorgerufen wird. Es ist negativ, denn es erfordert Arbeit, dem Boden gebundenes Wasser zu entziehen. Der Betrag des Matrixpotentials wird auch als Saugspannung bezeichnet.  Gravitationspot. + Matrixpot. = hydraulisches Potential
• Welche Poren sind bei einem pF Wert von 4 mit Wasser gefüllt? Welche sind bei pF 1 gefüllt? Bei einem pF -Wert von 4 sind nur die Feinporen gefüllt. pF 4 bedeutet eine hohe Wasserspannung ist in den Poren. Bei pF 1 sind auch die gröberen Poren gefüllt mit Wasser.
• Ein reiner Tonboden kann mehr Wasser speichern, als ein reiner Schluffboden. Wieso ist die nutzbare Feldkapazität eines Schluffbodens trotzdem größer? Der Schluffboden hat im Vergleich zum Tonboden weniger Totwasser (dass von Pflanzen nicht genutzt werden kann). Deshalb ist trotz geringerem absoluten Wassergehalt im Boden mehr für das Pflanzenwachstum verfügbar.

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