Bodenstrukur und Pflanzenwachstum

Unter Bodenstruktur oder Bodengefüge wird die räumliche Anordnung der festen Bodenbestandteile (organisch, mineralisch) und des korrespondierenden Porenraumes verstanden. In der Abbildung sind zwei Zustände der Struktur eines Bodens gegenüber gestellt.

 
Bodenstruktur Schema

Für die Pflanze ist dabei entscheidend, dass ihr alle essentiellen Wachstumsfaktoren (Wasser, Nährstoffe, Sauerstoff, Temperatur) zu jedem Zeitpunkt ihrer Entwicklung in optimaler Menge zur Verfügung stehen. Dazu müssen die Bodenfunktionen in den Bereichen Wasser-, Gas- und Nährstoffhaushalt sowie die mechanischen Eigenschaften optimal ausgeprägt sein.

 
Bodenfunktion Wachstumsfaktor

Um die Bodenfunktionen zu quantifizieren und damit für eine Ursache-Wirkungs-Analyse nutzen zu können, müssen sie durch Messparameter erfasst werden. Diese Messparameter können mit dem Pflanzenwachstum in Beziehung gesetzt und optimale Zustände der Bodenstruktur abgeleitet werden.

 

Bodenfunktion  Parameter  Physikalische
 Einheit
 Gas-/Sauerstoffspeicherung
  • Luftkapazität
 % v/v,
 m3 100 m-3
 Gas-/Sauerstofftransport
  • Luft-/pneumatische Leitfähigkeit
  • Permeabilität
  • O2-Diffusionskoeffizient
 m d-1
 m
2
 m2 d-1
 Wasserspeicherung
  •  Pflanzenverfügbares Wasser 
    = Nutzbare Feldkapazität
 % v/v
 m3 100 m-3
 Wassertransport
  • Hydraulische Leitfähigkeit
  • Infiltrationsrate

 m d-1
 m d-1

 Durchwurzelbarkeit/ 
 Mechanischer Widerstand
  • Trockenrohdichte
  • Eindringwiderstand
  • Scherwiderstand
  • Aggregatstabilität
Mg m-3
MPa
MPa
delta GMD, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nach diesem Konzept wurden in den zurückliegenden Jahren am IfZ verschiedene Untersuchungen durchgeführt.