Description
Fruchtbarer Boden wird mit zunehmendem Bevlkerungsdruck und wachsendem Nahrungsmittelbedarf immer knapper. Ein verantwortungsvoller Umgang mit dieser essentiellen Ressource ist daher dringend notwendig. Mit der bersetzung der erfolgreichen Bodenkunde von Rowell liegt nun ein praktisches Lehr- und Methodenbuch vor, mit dem smtliche Bodeneigenschaften gemessen und bewertet werden knnen. Neben den bodenkundlichen Grundlagen werden die Prinzipien der Meverfahren und deren Durchfhrung ausfhrlich beschrieben. Auswertung und Interpretation der Medaten wird durch Rechenbeispiele und bungsaufgaben erleichtert. Mit den zahlreichen praktischen “bungen im Feld” lassen sich die Labormethoden auch ohne aufwendige Mittel direkt in die Praxis bertragen. 1 Bden im Gelnde.- Bodenbildung.- Bodennutzung.- Messung von Bodeneigenschaften.- 1.1 Der Einsatz von Schrfgruben.- 1.1.1 Auswahl eines geeigneten Standorts.- 1.1.2 Ausheben der Schrfgrube.- 1.1.3 Entnahme von Bodenproben.- 1.1.4 Rumliche Variabilitt von Bden.- 1.2 Quantitative Abschtzung von Bodeneigenschaften im Gelnde.- 1.2.1 Krnung des Bodens (Textur).- 1.2.2 Skelettgehalt.- 1.2.3 Porositt und Wasserleitfhigkeit.- 1.2.4 Calciumcarbonatgehalt: Bestimmung im Gelnde.- 1.3 Probenahme im Gelnde bzw. auf einer Versuchsparzelle.- 1.4 bungsaufgaben.- 2 Mineralische Bestandteile des Bodens.- Betrachtung der Bodenbestandteile.- Boden-Dnnschliffe.- Korngrenverteilung und Bodentextur.- 2.1 Verwitterung von Gesteinen und Neubildung pedogener Minerale.- 2.2 Tonminerale und Sesquioxide.- 2.2.1 Tonminerale.- 2.2.2 Sesquioxide.- 2.3 Bodenart und Krnungsanalyse.- 2.3.1 Kornfraktionen (Bodenartengruppen).- 2.3.2 Standardmethode der Korngrenanalyse.- 2.3.3 Summenkurven und die Darstellung der Daten.- 2.4 Bestimmung des Carbonatgehalts.- 2.5 Chemische Gleichungen, Stoffmengen und Titrationen.- 2.6 Praktische bungen.- 2.7 bungsaufgaben.- 3 Organische Bodensubstanz.- Lebendes Bodenmaterial: Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen.- Abgestorbenes organisches Material.- Organischer Stickstoff.- Verwendung von Laborwerten fr Freilanduntersuchungen.- 3.1 Gewinnung und Untersuchung von Wurzelmaterial.- 3.2 Bestimmung der mikrobiellen Biomasse.- 3.3 Bestimmung des Wassergehalts und Glhverlusts.- 3.4 Oxidierbarer Kohlenstoff und organische Substanz – die Dichromatmethode.- 3.5 Abbaukinetik der organischen Substanz.- 3.6 Bestimmung des organischen Stickstoffs.- 3.7 Umrechnung von Laborwerten in Freilandwerte.- 3.8 Zuverlssigkeit von Daten.- 3.9 Praktische bungen.- 3.10 bungsaufgaben.- 4 Bodengefge.- Porensysteme.- Gefgestabilitt.- 4.1 Dichte der festen Bodenbestandteile.- 4.2 Bestimmung der Lagerungsdichte und des Porenvolumens.- 4.3 Bodenquellung und -Schrumpfung.- 4.4 Wirkung von Fahrzeugen und Bodenbearbeitungsgerten auf das Porenvolumen.- 4.5 Praktische bungen.- 4.6 bungsaufgaben.- 5 Bodenwasser.- Bodenwassergehalt.- Wasserspeichervermgen.- Wasserspannungskurve.- Wasserbewegung.- Kombinierte Wirkung der Saugspannung und Wasserbewegung auf die Wasserversorgung von Pflanzen.- 5.1 Methoden der Messung und Darstellung des Bodenwassergehalts.- 5.2 Messung der Bodensaugspannung.- 5.2.1 Grundlagen.- 5.2.2 Messung der Bodenwasserspannung.- 5.3 Bestimmung der Wasserspannungskurve.- 5.4 Bodenwasserpotential und die Richtung der Wasserbewegung.- 5.4.1 Fallstudie: Bodenwasserdynamik in der Savanne der Sahelzone.- 5.5 Wasserleitfhigkeit und Geschwindigkeit der Wasserbewegung.- 5.5.1 Messung der hydraulischen Leitfhigkeit.- 5.5.2 Fortsetzung der Fallstudie: Bodenwasserdynamik in der Savanne der Sahelzone.- 5.6 Praktische bungen.- 5.7 bungsaufgaben.- 6 Bodenluft – Angebot und Bedarf.- Messung der Bodenatmung.- Bodenatmung: Sauerstoffzufuhr und Kohlendioxidabtransport.- Pflanzenwachstum in berfluteten Bden.- 6.1 Respirationsraten, Kohlenstoffverlust und Temperaturwirkungen.- 6.2 Laborbestimmung der Respirationsrate der mikrobiellen Biomasse.- 6.3 Mikrobielle Aktivitt in Bden.- 6.4 Messung des luftgefllten Porenvolumens.- 6.5 Prognosen der Bodendurchlftung.- 6.6 Chemie der aeroben und anaeroben Bodenatmung.- 6.6.1 Aerobe Bodenatmung.- 6.6.2 Anaerobe Bodenatmung.- 6.6.3 Redoxpotentiale.- Numerische Beziehungen.- 6.7 Messung des Redoxpotentials.- 6.8 Fragen zum Nareisanbau.- 6.9 Praktische bungen.- 6.10 bungsaufgaben.- 7 Partikeloberflchen und Bodenlsung.- Lsung und Fllung.- Adsorption und Desorption.- 7.1 Negative Ladungspltze auf der Humusoberflche.- 7.2 Messung austauschbarer Kationen und der KAK neutraler Bden.- 7.2.1 Bestimmung des austauschbaren Calciums.- 7.3 Messung austauschbarer Kationen und der effektiven Kationenaustauschkapazitt (KAKeff) saurer Bden.- 7.4 Bestimmung der Zusammensetzung der Bodenlsung.- 7.5 Oberflchenladung und Anionensorption an Sesquioxiden und Tonmineralen.- 7.6 Messung der Anionen- und Kationenaustauschkapazitt in Bden variabler Ladung.- 7.7 Praktische bungen.- 7.8 bungsaufgaben.- 8 Bodenaciditt und Bodenalkalitt.- Beschaffenheit der Bodenaciditt.- Entstehung der Bodenaciditt.- Bodenversauerung unter natrlicher Vegetation.- Auswirkungen der Bodenversauerung.- Versauerung in landwirtschaftlichen Systemen.- Bodenkalkung.- Alkalische Bden.- 8.1 Bedeutung und Bestimmung des pH-Werts.- 8.2 Messung der Basen- und Aluminiumsttigung.- 8.3 Chemische Reaktionen in sauren und alkalischen Bden.- 8.3.1 Bodenaciditt.- 8.3.2 Bodenalkalitt.- 8.4 Pufferkapazitt von Bden und ihre Bestimmung.- 8.5 Ermittlung des Kalkbedarfs.- 8.6 Praktische bungen.- 8.7 bungsaufgaben.- 9 Verfgbarkeit von Pflanzennhrstoffen – Kalium, Calcium und Magnesium.- Kaliumverfgbarkeit.- Calciumverfgbarkeit.- Magnesiumverfgbarkeit.- 9.1 Chemische Extraktion des verfgbaren Kalium, Magnesium und Calcium.- 9.1.1 Kalium.- 9.1.2 Magnesium.- 9.1.3 Calcium.- 9.2 Topfversuche – Techniken und Durchfhrung.- 9.3 Analyse von Pflanzenmaterial.- 9.3.1 Bestimmung von Kalium im Pflanzenextrakt.- 9.4 Messung und Verwendung von Kaliumaustauschisothermen.- 9.5 Kaliumbilanz im Feld.- 9.6 Regression und Korrelation.- 9.7 Praktische bungen.- 9.8 bungsaufgaben.- 10 Phosphor und Schwefel.- Phosphor.- Schwefel.- 10.1 Bestimmung des Phosphats in der Bodenlsung.- 10.2 Adsorptions- und Desorptionsisothermen fr Phosphat.- 10.3 Boden-P-Extraktion mit Natriumhydrogencarbonat (Olsen-Methode) und Bestimmung des Verfgbarkeitsindex.- 10.4 Phosphorbestimmung in Pflanzenmaterial.- 10.4.1 Pflanzenphosphor.- 10.5 Schwefelbestimmung in Boden- und Pflanzenmaterial.- 10.6 Praktische bungen.- 10.7 bungsaufgaben.- 11 Stickstoff.- Stickstoffdynamik.- Angebot und Bedarf: Stickstoffbilanz.- Auswirkungen auf die Umwelt.- 11.1 Bestimmung des mineralischen Stickstoffs in Bden.- 11.2 Stickstoffbestimmung in Pflanzenmaterial.- 11.3 Labormethoden zur Untersuchung der Mineralisierung.- 11.3.1 Vorhersage der Stickstoffverfgbarkeit durch Inkubation im Labor.- 11.3.2 Umwandlungsprozesse des Stickstoffs.- 11.3.3 Alternative Bestimmungsmethoden fr Nitrat und Ammonium.- 11.4 ADAS-Stickstoff-Verfgbarkeitsindex.- 11.5 Methoden zur Untersuchung der Nitratauswaschung.- 11.6 Praktische bungen.- 11.7 bungsaufgaben.- 12 Verfgbarkeit von Wasser in Bden.- Infiltration und Oberflchenabflu.- Evaporation aus dem Boden.- Verdunstung aus den Pflanzen.- Blattwasserpotential.- Pflanzenverfgbares Wasser.- Bodenwasserdefizite und Bewsserungsbedarf.- 12.1 Bestimmung der Wasserverluste aus Bden.- 12.2 Schtzung des Wasserverbrauchs von Kulturpflanzen.- 12.3 Das Bucket-Modell des Bodenwasserhaushalts.- 12.4 Praktische bungen.- 13 Bodenfruchtbarkeit.- Produktivittspotential.- Ertrge und Wechselwirkungen.- Bodenfruchtbarkeit und ihre Erhaltung.- 13.1 Topf- und Freilandmethoden zur Untersuchung von Ertrgen und Wechselwirkungen.- 13.2 Das Broadbalk-Experiment.- 13.3 Management und organische Substanz sowie Fragen zum organisch betriebenen Landbau.- 13.4 Messung von Leguminosenwachstum und Stickstoff-Fixierung.- 13.5 Waldrodung und Wanderfeldbau.- 13.5.1 Vernderungen der Bodeneigenschaften infolge Rodung.- 13.6 bungsaufgaben.- 14 Salz- und natriumhaltige Bden.- Bodenversalzung.- Probleme aufgrund hoher Natriumgehalte.- Management salz- und natriumhaltiger Bden.- Salzgehalt in Gewchshusern.- 14.1 Analyse der Zusammensetzung des Bewsserungswassers.- 14.2 Herstellung eines Sttigungsextrakts und Analyse des Salz- und Natriumgehalts.- 14.2.1 Salzgehalt des Bodens.- 14.2.2 Natriumgehalt des Bodens.- 14.3 Bestimmung der Salztoleranz von Pflanzen durch Topfversuche.- 14.3.1 Bodenexperimente.- 14.3.2 Sandkulturversuche.- 14.3.3 Freilandversuche.- 14.4 Quellung und Dispersion von Tonen.- 14.5 Labormessung des Natriumeinflusses auf Tonquellung und hydraulische Leitfhigkeit.- 14.6 Zur Auswaschung erforderliche Wassermenge, Wassermischung und Zugabe von Gips.- 14.6.1 Zur Auswaschung erforderliche Wassermenge.- 14.6.2 Verbesserung der Qualitt des Bewsserungswassers.- 14.7 Leitfhigkeitsindex fr Bden und Komposte in Gewchshusern (ADAS-Verfahren).- 14.8 Praktische bungen.- 14.9 bungsaufgaben.- 15 Pestizide und Metalle.- Umweltverhalten von Pestiziden.- Potentiell toxische Elemente in Bden.- 15.1 Einflu von Unkrutern auf den Ernteertrag.- 15.2 Phytotoxizitt und Herbizidpersistenz in Bden.- 15.3 Adsorption von Pestiziden in Bden.- 15.4 Mobilitt von Pestiziden und ihre Auswaschung ins Grundwasser.- 15.4.1 Adsorption und Pestizidmobilitt.- 15.4.2 Adsorption, Abbau und Pestizidmobilitt.- 15.4.3 Modell zur Simulation der Pestizidauswaschung.- 15.5 Bestimmung von Metallen in Bden: Toxizitt und Mangel.- 15.5.1 Toxizitten.- 15.6 Praktische bungen.- 15.7 bungsaufgaben.- Epilog.- Anhang 1 Symbole, Einheiten und Sonstiges.- Anhang 2 Molmassen ausgesuchter Elemente.- Anhang 3 Das Bucket Modell.- Anhang 4 Farbtafeln.
