Versuch 2
KorngrößenanalyseKorngrößenanalyse
Sharon SchützeJulia LorenschatKatharina Noack
Carolina Vogs
InhaltInhalt
• Einleitung
• Materialien
• Methoden
• Ergebnisse
• Schlußfolgerung
• Einleitung• Materialien
• Methoden
• Ergebnisse
• Schlußfolgerung
KorngrößenfraktionenKorngrößenfraktionen
Bild : http://gidw-os.nibis.de
Korndurchmesser - Einflußfaktor Korndurchmesser - Einflußfaktor auf andere Bodeneigenschaftenauf andere Bodeneigenschaften
Bild: http://home.rol3.com
KorngrößenverteilungskurveKorngrößenverteilungskurve
Abtragung der Abtragung der
Korndurchmesser Korndurchmesser
auf einer auf einer
logarithmischen logarithmischen
SkalaSkala
Bild : http://gidw-os.nibis.de
Korndurchmesser - Einflußfaktor Korndurchmesser - Einflußfaktor auf Bodeneigenschaftenauf Bodeneigenschaften
PhysikalischePhysikalische
BodeneigenschaftBodeneigenschaft• BearbeitungBearbeitung• WasserspeicherungWasserspeicherung• WassernachlieferungWassernachlieferung• PorenvolumenPorenvolumen• DurchlüftungDurchlüftung
ChemischeChemische
BodeneigenschaftenBodeneigenschaften• NährstoffspeicherungNährstoffspeicherung• NährstoffnachlieferungNährstoffnachlieferung• SchadstoffakkumulationSchadstoffakkumulation• Kationenaustauschfähig-keitKationenaustauschfähig-keit
Kuntze et al., 1994
• Einleitung
• Materialien• Methoden
• Ergebnisse
• Schlußfolgerung
ParabraunerdeParabraunerde
StandortStandort
• bei Gleidingen, südwestlich
von Braunschweig
Datum der ProbenentnahmeDatum der Probenentnahme
• 21. April 2005
verwendete Horizonteverwendete Horizonte
• Ap-Horizont
• Al-Horizont
• Bt-HorizontKöln-Achener Bucht
(http://www.boden.uni-bonn.de)
PodsolPodsol
StandortStandort• bei Vollbüttel, südwestlich
von Gifhorn
Datum der ProbenentnahmeDatum der Probenentnahme• 21. April 2005
verwendete Horizonteverwendete Horizonte• Ae-Horizont• C-Horizont
Podsol aus Hamburg
(http://www.fhh.hamburg.de)
•Einleitung•Materialien
•Methoden•Ergebnisse•Schlußfolgerung
VorbehandlungVorbehandlung
• Entfernung des Skeletts durch SiebungEntfernung des Skeletts durch Siebung• Auflösung verschiedener Kittsubstanzen:Auflösung verschiedener Kittsubstanzen:
Salze,Salze,
Carbonate,Carbonate,
Eisen- und Aluminiumverbindungen, ...Eisen- und Aluminiumverbindungen, ...
• Dispersion der TonteilchenDispersion der Tonteilchen
Dispersionsmittel: NaDispersionsmittel: Na44PP22OO77
• Ziel: Einzelkorngefüge des FeinbodensZiel: Einzelkorngefüge des Feinbodens
Stokes‘sches GesetzStokes‘sches Gesetz
2
18
)(p
wf dg
v
v - Sedimentationsgeschwindigkeit in [m/s]
g - Erdbeschleunigung = 9.81 m/s²
pf - Dichte von Quarz =2650 kg/m³
pw - Dichte von Wasser =1000 kg/m³
-dynamische Viskosität in [kg/s m)], temperaturabhängig
dp - kugelförmiger Teilchendurchmesser in [m]
Durner/Nieder, 2005
NasssiebungNasssiebung• Ziel:Ziel: Aussonderung von Aussonderung von
Grob- Mittel- und FeinsandGrob- Mittel- und Feinsand
• Hilfsmittel:Hilfsmittel: Siebe mit Siebe mit
Öffnungsweiten von 630, 200 Öffnungsweiten von 630, 200
und 63 und 63 mm
• Ergebnis:Ergebnis: Fraktionierung Fraktionierung
des Sandes von des Sandes von
Schluff- und TonteilchenSchluff- und Tonteilchen
Bild: www.ehlert-partner.deBild: www.ehlert-partner.de
Aufbau des AräometersAufbau des Aräometers
Durner und Nieder, 2005
AräometermethodeAräometermethode
• GrundlageGrundlage: Stokes‘sches Gesetz: Stokes‘sches Gesetz
• Messung:Messung: Dichte der Suspension zu Dichte der Suspension zu verschiedenen Zeiten verschiedenen Zeiten
• Anwendung:Anwendung: Korngrößenanalyse der Korngrößenanalyse der Schluff- und Schluff- und
TonpartikelTonpartikel
PipettmethodePipettmethode
• GrundlageGrundlage: Stokes‘sches Gesetz: Stokes‘sches Gesetz
• Messung:Messung: direkte Probennahme zu direkte Probennahme zu verschiedenen Zeiten verschiedenen Zeiten
• Ergebnis:Ergebnis: Trockenmassen zu Trockenmassen zu verschiedenen Zeiten verschiedenen Zeiten
• Anwendung:Anwendung: Korngrößenanalyse der Korngrößenanalyse der Schluff- und Tonpartikel Schluff- und Tonpartikel
•Einleitung•Materialien•Methoden
•Ergebnisse•Schlußfolgerung
Luvisol KorngrößenverteilungLuvisol Korngrößenverteilung
0
10
20
30
40
50
60
An
teil
[%]
gS mS fS gU mU fU T
Ap-Horizont
Al-Horizont
Bt-Horizont
Pipett- und AräometermethodePipett- und Aräometermethodeim Vergleichim Vergleich
Luvisol: Bt-Horizont
0,002 0,0063 0,02 0,063 0,2 0,63 20
20
40
60
80
100
0,001 0,010 0,100 1,000 10,000
Korngröße [mm]
An
teil
[%
]
Pipett 1
Pipett 2
Aräometer 1
Aräometer 2
Ergebnis - LuvisolErgebnis - Luvisol
• Hauptkornfraktion: grober Schluff
• Anreicherung von Ton im Bt-Horizont
Ergebnis der Lessivierung (Tonanreicherung)
• Vergleich beider Methoden: – Ergebnisse d. Aräometermethode ± identisch – systematischer Fehler bei der Nasssiebung
Werte der Pipettmethode niedriger als von der Aräometermethode
Mittelwert für den PodsolMittelwert für den PodsolC-Horizont
2,0000,6300,2000,0630%
20%
40%
60%
80%
100%
0,01 0,10 1,00 10,00
Korngröße [mm]
An
teil
Ergebnisse im VergleichErgebnisse im Vergleich
Podsol
0
20
40
60
80
100
gS mS fS S/T
Pro
zen
t [%
]
Ae-Horizont 1
Ae-Horizont 2
Ae-Horizont 3
Korngrößenverteilung der Korngrößenverteilung der untersuchten Horizonte des Podsoluntersuchten Horizonte des Podsol
0
20
40
60
80
gS mS fS S/T
An
teil
[%]
Ae-Horizont
C-Horizont
Ergebnis - PodsolErgebnis - Podsol
• Niedriger Ton- und Schluffgehalt
• Hauptfraktion: Mittelsand
• kleiner Standardfehler beim Mittelwert des C-Horizonts
• Nasssiebung kann schnell zu systematischen Fehlern führen
•Einleitung•Materialien•Methoden•Ergebnisse
•Schlußfolgerung
Ökologische BedeutungÖkologische Bedeutung
Luvisol• gute
Nährstoffspeicherung- und verfügbarkeit
• Wasserstau• Wasserhaltevermögen
hoch• gute Durchwurzelung
Podsol• hohe
Wasserleitfähigkeit• geringe Nährstoff-
speicherung und -verfügbarkeit
• sehr geringe nutz-bare Feldkapazität
NutzungsmöglichkeitenNutzungsmöglichkeiten
Luvisol• ungestörte Standorte:
– Laub-, Misch- und Nadelwälder
– Grasbewuchs in waldlosen Gebieten
• Ackerböden:– Anbau von Weizen,
Zuckerrüben, Futterpflanzen,..
Podsol• ungünstig für
Ackerbau– Kartoffelanbau
• meist Grünland oder Wald
Literaturverzeichnis
• Durner, W., Nieder, R. (2005): Bodenkundlisches Praktikum 1. Skript, Institut für Geoökologie, Abteilung Bodenkunde und Bodenphysik, TU Braunschweig.
• Richter, J. (1998) : Einführung in die Bodenkunde. Skript, Institut für Geoökologie, Abteilung Bodenkunde und Bodenphysik, TU Braunschweig.
• Scheffer/Schachtschabel (1998): Schachtschabel, P., Blume, H.-P., Brümmer, G., Hartge, K.-H., Schwertmann, U. (Hrsg.), Lehrbuch der Bodenkunde, 14. Auflage. Ferdinand Enke Verlag Stuttgart.
• Kuntze, H., Roeschmann, G., Schwerdtfeger, G. (1988): Bodenkunde, 4. Auflage. UTB Eugen Ulmer, Stuttgart.