Bodenwasser

Unter Bodenwasser versteht man pflanzenverfügbares Wasser im Boden, dessen Menge durch den Durchmesser der Bodenporen bestimmt wird. Durch Bodenverdichtung werden diese Poren zusammengepresst und können somit den Pflanzen nicht mehr in vollem Maße Wasser zur Verfügung stellen. Lehmboden enthält etwa 20 mm pflanzenverfügbares Wasser pro 10 cm Boden. Jedoch hängt es von Wurzeltiefe und Wurzelgeflecht ab, wie viel Wasser die Pflanzen tatsächlich aufnehmen können.

Zu Beginn des Frühjahrs nach der Schneeschmelze oder nach schweren Niederschlägen erreicht der Boden in der Regel seine maximale Rückhaltekapazität. Dies bedeutet, dass alle Poren mit Wasser gefüllt sind.  Durch Abtrocknen und Abfließen des Wassers, entweder auf natürlichem Wege oder durch Unterflur-Drainage, erreicht der Boden seine Feldkapazität.


Große Poren ohne Wasser


Bei Erreichen der Feldkapazität enthalten die etwas größeren Poren kein Wasser mehr, sondern Luft. Die feineren Poren sind dagegen noch immer mit Wasser gefüllt. Je höher die Poren sich im Bodenprofil befinden, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie mit Luft gefüllt sind. In Böden, die zu 50 % aus Festmaterial und zu 50 % aus Poren bestehen, bedeutet Feldkapazität, dass etwa 10-20 % des Bodenvolumens mit Luft und 30-40 % mit Wasser gefüllt ist.

Der Durchmesser entscheidet

Ob der Boden den Zustand von Feldkapazität oder den permanenten Welkepunkt erreicht hat, hängt vom pflanzenverfügbaren Wasser in den Bodenporen ab.

Dabei bestimmt der Porendurchmesser, wie einfach oder schwierig es für die Pflanzenwurzeln ist, dem Boden das Wasser zu entziehen. Die Bodenporen ergeben sich aus der Textur und Struktur des Bodens.

  Wasserförderungskraft (root suction) in Meter der Wassersäule (mwc)

Equivalenter Porendurchmesser (mm)

Leicht verfügbar

 1-6  0.03–0.005

Verfügbar

 6-50  0.005–0.0006
Etwas verfügbar  50-150

 0.0006–0.0002

 Nicht verfügbar  >150

 < 0.0002

 Quelle: Kerstin Berglund, SLU

Darstellung Wurzelhaare in Poren

Wurzelhaar in Bodenpore


1) Wurzelhaar    

2) Boden  

3) Wasser

Der Porendurchmesser bestimmt, wie gut Wasser in den Poren gebunden wird. Je kleiner der Durchmesser, desto fester wird das Wasser gebunden und desto schwieriger ist es für die Wurzeln, dieses aufzunehmen. Irgendwann erreicht das Wurzelhaar seine Grenzen und kann kein weiteres Wasser mehr aus den engen Poren aufnehmen.  

Das Wasser in den größeren Poren ist sehr gut verfügbar. Es gilt Jjedoch, je kleiner die Porendurchmesser, desto mehr Energie muss die Pflanze zur Wasseraufnahme aufbringen. Die Grenze bildet der permanente Welkepunkt. Dies bedeutet, dass die Saugspannung der Wurzeln nicht mehr ausreicht, um dem Boden Wasser zu entziehen. Die Pflanze welkt. In der Praxis können Pflanzen jedoch nicht das gesamte Wasser bis zum Welkepunkt nutzen, sondern geben lange vorher auf.    

Die Wurzeltiefe ist entscheidend

Die Menge Wasser, die eine Pflanze aufnehmen kann, hängt von mehreren Faktoren ab:

  •  Menge pflanzenverfügbaren Wassers
  • Wurzeltiefe durch das Bodenprofil
  • Wurzelverflechtung im Boden
 Soil type  Plant-available water (mm) per 10cm soil layer
 Sand  approx. 10
 Silt  approx. 20–25
 Loam  approx. 20
 Clay brown  approx. 10–15

Quelle: Kerstin Berglund, SLU

Die Kombination dieser drei Faktoren bestimmt den biologischen Welkepunkt. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu wissen, dass Bodenverdichtungen sich negativ auf die Wasserversorgung der Erntefrüchte auswirkent. Wenn durch Radschlupf die großen Bodenporen zusammengedrückt werden, wirkt sich dies negativ auf die Drainage sowie die Fähigkeit des Bodens aus, die Pflanzen mit Wasser zu versorgen.

Glossar:

Maximale Wasserhaltekapazität = Bei maximaler Wasserhaltekapazität sind alle Poren mit Wasser gefüllt. Dies gilt auch für die Schichten unterhalb des Grundwasserspiegels oder nach der Schneeschmelze bzw. nach anhaltenden Niederschlägen.   


Feldkapazität = Bei Feldkapazität ist frei fließendes Wasser auf  etwa 1 m Tiefe abgeflossen. Bei diesem Wassergehalt hört Wasser auf, in Gräben abzufließen. In dem darüber liegendenm Bodenprofil sind die Poren bei Feldkapazität mit Luft gefüllt, während die feineren Poren immer noch Wasser enthalten.


Permanenter Welkepunkt = Das Wasser im Boden ist so stark gebunden, dass eine Saugspannung von mehr als 150 Meter m Wassersäule (1500 kPa) nötig ist, um es dem Boden zu entziehen. Diese Saugspannung können die Wurzeln nicht mehr aufbringen.  Dieser Grenzwert markiert den permanenten Welkepunkt. Bei einer Porengröße von 0,0002 mm und kleiner ist das Wasser nicht mehr pflanzenverfügbar.


Textur =  Bodentextur bezieht sich auf die Anteile der Mineralteilchen unterschiedlicher Durchschnittsdurchmesser, d.h. die relativen Anteile von Sand, Schluff und vor allem Ton.

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