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Landwirtschaft (Fach) / Bodenkunde (Lektion)

Bodenkunde Semester 2 BLW Osnabrück

Diese Lektion wurde von Goedi89 erstellt.

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  • Pilze (pflanzl. MO) sind für alles "schwer abzubauendes" verantworlich. Mehrzellige Pilze die sog. Hyphen lagern sich an Bakterien an und können Mycellen bilden. Pilze sind in der Lage Lignin abzubauen, sie können sowohl aerob als auch anaerob leben in hydrophober oder hydrophiler Umgebung. Pilze können bei extrem hohen und extrem niedrigen pH-Wert überleben.
  • Algen (Pflanzl. MO) sie leben nicht von org. Substanzen, sondern betreiben Photosynthese
  • hydrophil wasserliebend ein Stoff, der stark mit Wasser (oder anderen polaren Stoffen) wechselwirkt.
  • hydrophob wassermeidend Mit diesem Fachausdruck aus der Chemie werden Substanzen charakterisiert, die sich nicht mit Wasser mischen und es auf Oberflächen meist „abperlen“ lassen. In der Biologie bezeichnet er wassermeidende Pflanzen oder Tiere.
  • Tierische Organismen Kleintiere (Mesofauna) sind aerobe Organismen. Milben Regenwürmer
  • Milben sind saprophytisch oder parasitär. Raubmilben fressen andere Schädlinge wie Maden. Milben können kontrolliert eingesetzt werden
  • Regenwürmer Regenwurmkot ist wahrscheinlich die Grundlage für Humus. Kleine Arten spielen die wichtigste Rolle. Sie zerkleinern org. Material und verschleppen es
  • Welche Stoffkomplexe sind dafür verantwortlich, dass der Boden Kat - und Anionen vor Auswaschung schützt? 1. Tonminerale: Kationen werden festgehalten 2. Organische Substanz: vorzugsweise werden Kationen festgehalten, seltener Anionen 3. Oxide und Hydroxide: Anlagerungsvermögen ist im Vergleich zu 1. und 2. sehr gering. Diese Bodentypen sind in der Lage verstärkt Anionen anzulagern
  • Namen der stoffgruppe, die Kationen anlagern (in unseren Gegenden werden ehr Kationen als Anionen angelagert) Sorbenten, Sorbtionsträger oder Austauscher (unterschiedl. Namen)
  • Auf welche Masse bezieht sich die Kationenaustauschkapazität (KAK)? auf 100g Boden
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  • Was benau bezeichnet die KAK Sumee der austauschbaren Kationen, die im Boden sind und die den Boden vor Auswaschung schützen. KAK = Maßeinheit für das Festhaltevermögen der Nährstoffe im Boden. Die Höhe der KAK ist pH-Wert abhängig. Sie steigt mit dem pH-Wert an.
  • In was für einem Zusammenhang steht die KAK mit dem pH-Wert? die Höhe des KAK ist pH-Wert abhängig. Steigt der pH-Wert, so steigt die KAK.
  • bei welchem pH-Wert hat man den höchsten KAK-Wert? bei 7 - 7,5. Diesen Wert nennt man KAK pot.
  • Was gibt der S-Wert an? der S-Wert gibt den Wert der Pflanzenverfügbaren Nährstoffe an. Dieser Wert wird als Anteil austauschbarer Basen bezeichnet. (für Ca-, Mg-, K- und Na-Ionen)
  • Was bezeichnet "Basensättigung"? Als Basensättigung bezeichnet man den prozentualen Anteil der austauschbaren Basen an der KAK. Dazu gehört auch der prozentuale Anteil der H-Ionen (Protonen) an der KAKA (H-Wert)
  • Austauschäquivalenz und Austauschgleichgewicht Austausch über äquivalente Kationenladung d.h. es wird Ladung gegen Ladung ausgetauscht, nicht Kation gegen Kation.
  • gibt es bei niedrigen pH-Wert Protonenabspaltung? NEIN, daher können auch keine Nährstoffe angelagret werden. Daher sollte der Boden nie zu sauer sein, da dann keine Nährstoffe angelagert werden können.
  • Was bezeichnet die Ladungsdichte? Ein Sorbent mit hohem Anteil von Ladungsträgern hat eine hohe Ladungsdichte. Ein Sorbent mit niedrigem Anteil von Ladungsträgern hat eine niedrige Ladungsdichte. Diese bezieht sich nicht auf die Fläche sondern auf das Volumen.
  • Welche Kationen werden beim Austausch als erstes übertragen? Die Kationen mit der höchsten Ladung werden zuerst ausgetauscht.
  • In welchem Verhältnis stehen KAK und Bodenfruchtbarkeit? Je höher die KAK ist, desto Fruchtbarer ist der Boden
  • Unspezifische Anlagerung bei Anionenaustausch In einem "normalen" Boden kommt Eisen als FeOH vor. Bei einem sehr hohen pH-Wert würde das Proton abgesprengt werden und zu FeO- werden.
  • Spezifische Anlagerung bei Anionenaustausch Anion -> Negative Ladung (minus oben) Einige Anionen können die die Koorinierungshülle Fe- und Al- haltiger negativ geladener Oxide und Tonmierale eindringen und sehr stabile Verbindungen bilden. Diese festen Bindungen können kaum noch gelöst werden Das ist auch der Grund, warum Phosphor im Boden nicht auswaschbar ist.
  • Was ist die Gesamtacidität Damit ist die Potentielle Acidität gemeint. Diese setzt sich auch 3 Faktoren zusammen
  • Nenne die drei Faktoren, aus denen sich die potentielle Acidität zusammensetzt. 1. Protonenkonzentration in der Bodenlösung 2. Protonenkonzentration die an den Absorbern sitzen (THK, Oxide...) 3. Austauschbare dreiwertige Al3+, die auf den Absorbern sitzen. Bei extrem niedrigem pH-Wert reagiert das Al3+ mit Bodenwasser und bildet ein Aluminiumhydroxid (extrem niedrig -> viele H3O+)
  • Aktuelle Acidität Hiermit ist der pH-Wert gemeint. Der niedrigste pH-Wert in Europa im Boden liegt bei pH 3 und der höchste bei pH 8
  • Welche für die Pflanze wichtigen Nährstoffe sind an den Sorbenten angelagert? Na+ K+ H+ Al3+ Ca2+
  • Wo sind die für die Planze wichtigen Nährstoffe neben dem Sorbenten noch zu finden? In der Bodenlösung
  • Wie läuft der Nährstoffaustausch zwischen Sorbent und Bodenlösung ab? Braucht die Pflanze jetzt z.B. mehr Mg2+, gibt ihre Wurzel Protonen in die Bodenlösung ab.Durch das sinken des pH-Wertes werden zunächst immer die einwertigen Nährstoffe vom Sorbenten in die Bodenlösung abgegeben., das ist die Auswaschung. Betrifft K+ und Na+. Er dann, wenn ein bestimmter pH erreicht ist, die zweiwertigen. Die Pflanzenwurzel gibt also Protonen ab, die den pH-Wret im Boden senken und kann dann als Folge Nährstoffe aufnehmen
  • Was passiert, wenn bei dem Austausch von Nährstoffen zwischen Sorbent und Bodenlösung der pH-Wert im Boden sehr niedrig ist? Es werden Protonen (H+) von der Pflanzenwurzel abgegeben, da Nährstoffe benötigt werden. Aber es sind keine Nährstoffe vorhanden, der Sorbent ist ausschließlich mit Protonen und Al3+ abgesättigt. Im Extremfall befinden sich in der Bodenlösung nur Protonen. Die Pflanze verhungert praktisch. Ab einem pH-Wert unter 3 wird das Al3+ in die Bodenlösung abgegeben. Dies ist gefährlich, weil Aluminium toxisch auf die Pflanze wirkt. Da es der einzigste Nährstoff in der Bodenlösung ist, wird er von der Pflanze aufgenommen.
  • Was passiert beim Nährstoffaustausch zwischen Sorbent und Bodenlösung, wenn der pH-Wert im Boden sehr hoch ist (ab pH 7,5) Es wird z.B. Ca2+ benötigt. Hierfür gibt die Pflanzenwurzel Protonen ab. Am Sorbenten sind alle Nährstoffe vorhanden, in der Bodenlösung auch. Bei der Protonenabgabe gehen zunächst die einwertigen Nährstoffe in die Bodenlösung. Diese werden nicht gebraucht. Weil zu wenige Protonen abgegeben werden, verbinden sich die in der Bodenlösung vorhandenen Protonen mit dem Ca2+ und wird zu CaO (Calciumcarbonat), dies ist nicht Pflanzenverfügbar.
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  • Wo liegt der optimalbereich des pH im Boden? zwischen 5,5 - 6,5 In diesem Bereich werden die negativen Stoffe wie Aluminium unterdrückt aber die übrigen Nährstoffe sind gut verfügbar. Ziel pH-Wert bei Sandböden: 5,5
  • CO2 Produnktion (bezüglich Quellen des H-Ioneneintrages in Böden) - natürliche Quelle des H-Ioneneintrages - CO2 wird bei der Bodenatomung freigesetzt. CO2 wird an die Bodenluft abgegeben, O2 wird verbraucht. Co2 reagiert mit H2O und wird zu HCO3-. Bei der dissoziation wird als "Abfallprodukt" ein Proton abgeben
  • Nenne Quellen des H-Ioneneintragen in Böden CO2 Produktion Stark saure Niederschläge Physiologisch sauer wirkender Dünger Streustoffe  
  • Feldkapazität (FK) Die FK gibt den Wassergehalt nach einem Niederschlag wieder. Das Sickerwasser wird also heraus genommen. Die FK hängt somit stark von der Korngröße des Bodens ab. Sandböden haben eine geringe, Tonböden eine hohe FK
  • permanente Welkepunkt (PWP) dieser stellt sich bei einem pF-Wert von 4,2 ein. Es wird damit also nicht pflanzenverfügbares Wasser benannt. Je weniger Feinporen, desto geringer der PWP-Wert
  • Was ist der Puffer im Boden? Theorisch müsste der pH-Wert des Bodens durch Protoneneintrag immer geringer wreden. Da dies nicht passiert gibt es einen Versauerungswiederstand im Boden. Puffer können die Versauerung nur verzögern, nur aufhalten.
  • Carbonatpuffer Es ist der wichtigste Puffer, der 200-300 Jahre hält. Werden H+ eingetragen, reagieren diese sofort mit dem Calciumcarbonat und wird zu Ca2+ und HCO3- (Kohlensäure), die sofort zerfällt. Solange freies Kalk vorhanden ist, wird sich der pH-Wert im Boden nicht verändrn.
  • Pufferung durch variable Ladung im pH Bereich von 7 - 4,9 Wenn der Kalk-Puffer zusammen gebrochen ist, wirkt die variable Ladung als Puffer. Dieser wikt durch organische Substanz. Dieser Puffer wirkt nicht so lange wie der Carbonatpuffer
  • Pufferung durch Silikate im Bereich von 5 - 4,2 Es werden Al3+ Ionen ausgetauscht. Diese reagieren mit Quarz oder Tonmineralen. Durch diese Reaktion werden Tonminerale zerstört. Die Al3+ sitzen jetzt austauschbar auf dem Sorbenten. Steigt der Protonenanteil in der Bodenlösung, so gelangen auch die Al3+ auch in die Bodenlösung, der Puffer bricht zusammen
  • Pufferung durch Al- und Fe- Hydroxide im pH-Bereich unter 4,2 Dieser Puffer ist der stärkste Puffer. Sind alle Puffersysteme zerstört erfolgt ein zusätzlicher Al3+ Ionenaustrausch in der Bodenlösung. Aber diese Lösung ist toxisch für die Pflanzen Die Pufferung durch Fe-Hydroxide ist nicht pflanzentoxisch. Eisenhydroxid wird erst ab einen pH unter 3 gebildet. In diese Schicht können keine Wurzeln mehr eindringen (Ortstein/Raseneisensteinbildung) Ab einem pH-WErt von 3,0 ist der Boden tot, es sind keine MO mehr vorhanden.
  • 2 typische Bodentypen im Osnabrücker Land Podsol (düngt man ihn nicht, hätte man natürlich einen pH-Wert von 3) Braunerde (recht kalkhaltig, der Oberbodenhorizont weißt allerdings nur einen pH-Wert von 5 auf, weil der erste Puffer bereichts verbraucht ist)
  • 2 grobe Unterscheidungen für Gefügeformen der Böden Ungegliederte Gefügeform gegliederte Gefügeform
  • Ungegliederte Gefügeformen - Einzelkorngefüge, die eine schlechte Qualität haben z.B. Sand - Kohärentgefüge (anderes Extrem) Das Gefüge weißt eine enge Strukur auf. Nach Austrocknung kann der Boden mit diesem Gefüge nicht mehr bearbeitet werden.
  • Gegliederte Gefügeformen 1.Gruppe - Aufbaugefügeformen - Krümelgefüge 2. Gruppe - Absonderungsgefüge - Polyedergefüge - Prismen - Subpolyeder 3. Gruppe - Plattengefüge 4. Gruppe - Fragmentgefügeform - Bröckelgefüge - Klumpengefüge
  • Aufbaugefügeformen weisen eine hohe biologische Belebtheit z.B. durch Regenwürmer auf.  Sie sind als biogene Systeme bekannt.
  • Krümelgefüge gegliederte Gefügeform locker und luftig, aber stabil gegen mechanische Belastungen. Oft Böden, die mit Kompost stabilisiert wurden. Hohe Bodenfruchtbarkeit. Stabilste Form von Böden, findet man fast nie auf Ackerböden
  • Absonderungsgefüge Es bildet sich durch Quellungs - und Schrumpfungsvorgänge. Sie haben eine kleine Oberfläche, die glatt ist aber scharfkantig. Zu dierser Gruppe gehören: Polyedergefüge, Prismen und Subpolyeder
  • Polyedergefüge Gehören zur Gruppe der Absonderungsgefüge sind scharfkantig und haben eine glatte Oberfläche  
  • Prismen gehören zu den Absonderungsgefügen Kantenlänge größer als bei Polyedern, Verhältnis 1:2
  • Subpolyeder Gehört zur Gruppe der Absonderungsgefüge stehen sichwischen Krümel- und Polyedergefüge

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