Department für Angewandte Pflanzen-

wissenschaften und Pflanzenbiotechnologie

Universität für Bodenkultur Wien

Konzeption bodenhydraulischer Feldmessstellen für pflanzenbauliche

Fragestellungen G. Bodner*, A. Strauss-Sieberth**, W. Loiskandl**, H.-P. Kaul*

* Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung** Institut für Hydraulik und Landeskulturelle Wasserwirtschaft

Einleitung

Ergebnisse und Diskussion.

Die Kenntnis der Wasserbilanz ist besonders unter wasserlimitierten Bedingungen für die Gestaltung eines pflanzenbaulichen Boden-nutzungssystems von Bedeutung. An bodenhydrologischen Feldmessstellen werden die zeitliche Änderung des Wasseranteils und der Wasserspannung gemessen. Der Verwendung geeigneter Messtechnik kommt dabei besonderer Bedeutung zu, um die untersuchten Faktoreinflüsse auf die Bodenwasserdynamik zu erfassen (Loiskandl & Klik 1998). Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, anhand zweier Beispiele Konzept, Aufbau und Ausstattung bodenhydrologischer Feldmessstellen für pflanzenbauliche Fragestellungen darzustellen.

Material und Methoden

Kastanek, F., G. Hauer und W. Loiskandl 2002: The concept of virtual lysimeters to measure groundwater recharge and evapotranspiration. In: Singh, V.P. et al. (Eds.): Surface Water Hydrology, Vol. 1., Kuwait, Lisse.Loiskandl, W. und A. Klik 1998: Erfahrung mit Feldmessstellen, Anwendung und Dateninterpretation. Österr. Wasser- und Abfallwirtschaft, Heft 9/10: 226-233.

Messstelle Biofix (Abb.1)

Zielstellung: N-Fixierleistung von Legu-minosen unter Trockenbe-dingungen

Standort: Raasdorf (156 m)

Klimaraum: Pannonisches Trockenge- biet, Ostösterreich

Mittlere Jahrestemperaturen: 9,8 °C Mittlerer Jahresniederschlag: 546 mm

Bodentyp: Tschernosem aus kalkhaltigen Feinsedimenten(pH 7,6; Humus 2,2 %).

Messstelle Hollabrunn (Abb.2)

Zielstellung: Wasserbilanzierung bei Zwischenfrüchten

Standort: Hollabrunn (217 m)

Klimaraum: Pannonisches Trockenge-biet, Ostösterreich

Mittlere Jahrestemperaturen: 9,4 °C Mittlerer Jahresniederschlag: 491 mm

Bodentyp: Tiefgründiges Tschernosem-kolluvium auf Löß(pH 7,6; Humus 1,8 %).

Tab. 1: Sensorausstattung der Feldmessstellen

Abb. 1: Messstelle Biofix Abb. 2: Messstelle Hollabrunn

KonzeptGrundlage des Messstellaufbaus ist das Kon-zepts des „virtuellen Lysimeters“ (Kastanek et al. 2002), das bei minimaler Störung des Bodens die Beschreibung der Bodenwasserdynamik durch kontinuierliche Wasseranteils- und Wasserspan-nungsmessung erlaubt. Über Klimastationen wer-den die oberen Randbedingungen (Niederschlag und Evapotranspiration) beschrieben.

SensorausstattungDie Sensorausstattung (Tab. 1) umfasst punkt-förmige Sensoren und Rohrsonden. Standort-spezifische Kalibration bzw. gravimetrische Ver-gleichsmessungen sind besonders bei Rohr-sonden wichtig. Schwierigkeiten bereitet im Trock-engebiet die Messung der Wasserspannung im Oberboden, da diese häufig über dem Tensio-meterbereich liegt. Diese erfolgt daher über eine indirekte Messung (elektrische Leitfähigkeit) mit laborkalibrierten Watermark-Sensoren. Am Stand-ort Hollabrunn werden in der obersten Messtiefe neuen Sensoren (pF-Meter) auf der Basis der mo-laren Wärmekapazität getestet. Bodentempera-tursensoren sind zur Korrektur der Leitfähigkeits-Messung der Watermark-Sensoren notwendig.

TiefenprofilIm Versuch Hollabrunn soll vor allem die Wasserbewegung im Hauptwurzelbereich erfasst werden. Daher wurden die Wasserspannungssen-

soren im Krumenbereich in geringeren Tiefenintervallen angeordnet. Die maximale Tiefe ist 90 cm. Die besonders tief wurzelnde Luzerne als Legumi-nosenvariante im Projekt Biofix erfordert eine größere Sensortiefe zur Beobach-tung der Wasserbewegung zur Wurzel bzw. unter den Wurzelraum. In den tieferen Bodenschichten wurden dazu Tensiometer verwendet.

Räumliche VariabilitätNeben standortspezifischer Kalibration der Sensoren ist die Abschätzung der räumlichen Variabilität für die Dateninterpretation besonders wichtig. Dies wird über wöchentliche Wasseranteils-Messungen auf allen Parzellen mittels TDR-Rohrsonden (Trime FM3) bzw. FDR-Sonden (Diviner) erreicht.