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.