Versuche zur Wetter- und Bodenkunde

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Bodenproben, ein Sand-, ein Schluff-, ein Tonboden sowie ein stark humushaltiger Boden, müssen luftgetrocknet und gesiebt (2 mm) sein. Die Blumentöpfe werden nun auf entsprechend große Trichter gesetzt, die wiederum vier großen Erlenmeyerkolben aufsitzen, so dass die Kolben das ganze System tragen. Zu guter Letzt geben wir 3 – 4 Tropfen eines Färbemittels (Eosin/Tinte) in die Kolben, um später die Wassermenge besser ablesen zu können. ■ Versuchsdurchführung: In alle Töpfe werden nun möglichst gleichzeitig 100 ml Wasser gegeben. Das auf den Boden aufgelegte Filterpapier bewirkt ein gleichmäßiges Befeuchten des gesamten Bodens. Sobald die 100 ml Wasser versickert sind, wird portionsweise nachgegossen. Insgesamt geben wir so eine Wassermenge von 250 ml pro Topf zu. ■ Versuchsauswertung: Bei diesem Versuch kann der Schüler mehrere interessante Vorgänge beobachten. Zuerst fällt auf, mit welch unterschiedlicher Geschwindigkeit die verschiedenen Böden das zugefügte Wasser aufnehmen. Der Sand- und der Humusboden nehmen das Wasser sofort auf. Beim Schluff- und beim Tonboden erfolgt die Aufnahme dagegen sehr langsam, so dass sich die Flüssigkeit im Topf schon bei geringer Zufuhr staut. Die zweite interessante Beobachtung betrifft die unterschiedliche Wasserhaltefähigkeit. Die größte Wassermenge kann der Humusboden speichern. So blieb beim Testversuch das Auffanggefäß auch nach Zugabe der gesamten 250 ml völlig leer. Die ersten Tropfen konnten erst nach 350 ml Flüssigkeitszufuhr aufgefangen werden. Beim Vergleich der beiden Fotos ist die gewaltige Volumenvergrößerung des Humusbodens hierbei zu erkennen. Dem Schüler soll hier bewusst werden, wie wichtig ein ausreichender Humusgehalt für die Wasserspeicherfähigkeit eines Bodens ist. Humus kann ungefähr das Vierfache (!) seines Eigengewichts an Wasser festhalten. Von den drei „reinen“ Bodenarten besitzt der Ton die größte Wasserhaltefähigkeit. Ein schlechter Wasserspeicher dagegen ist der Sandboden. Im Einzelnen konnten folgende Ergebnisse bei diesem Versuch festgehalten werden: Bodenvolumen: 300 ml Wasserzugabe: 250 ml bei Ton, Schluff, Sand 350 ml bei Humus Wasseraufnahme Wasserspeicherung Sand sehr schnell 130 ml Schluff langsam 160 ml Ton extrem langsam 180 ml Humus sehr schnell 350 ml Der Praktiker wird daher versuchen, den Humusgehalt von leichten Sandböden durch organische Düngung zu verbessern, um somit eine Steigerung der Wasserhaltekraft zu erzielen. Für die Durchführung des Versuches ist eine Dauer von ca. 4 Stunden zu veranschlagen, die sich in erster Linie aus der extrem langsamen Wasseraufnahme des Tonbodens ergibt. zurück zu/zur Zulassungsarbeiten / Publikationen / Eingangsseite 6
Versuch 6: Wasseraufstieg in Kapillaren ■ Materialien: - 3 Kapillaren (∅ 0,4 / 0,8 / 1,2 mm) - Petrischale - Eosin oder Tinte ■ Versuchsdurchführung: Die drei Kapillaren werden mittels eines Statives in eine mit Farbstoff gefüllte Petrischale eingetaucht. Dabei dürfen diese den Boden nicht berühren. ■ Versuchsauswertung: Das Wasser steigt in den engen Kapillaren sofort entgegen der Schwerkraft nach oben. Die Erklärung hierfür ist in den Adhäsionskräften zu sehen. Bei der Kapillare mit dem geringsten Innendurchmesser erreicht die Flüssigkeit die größte, bei der mit dem größten Innendurchmesser die geringste Steighöhe. Die Steighöhe h ist also abhängig vom Kapillarendurchmesser. Dies ist auch der Grund dafür, dass in normalen Röhren oder Gefäßen die Steighöhe kaum wahrgenommen wird. Das Gelingen des Versuches ist also einzig und allein vom Innendurchmesser der Kapillaren abhängig. In sehr vielen Versuchsbeschreibungen zu diesem Thema findet man die Verwendung von weit dickeren Röhren, die aber nicht zum gewünschten Ergebnis führen. Deshalb sollte man Kapillaren mit geringem Innendurchmesser wählen, welche im Laborfachhandel erhältlich sind. Da dieser Versuch aus größerer Entfernung nur sehr schwer mitverfolgt werden kann, ist hier parallel zum Experiment der Dia-Einsatz zu empfehlen, damit Schüler der hinteren Reihen nicht benachteiligt werden. Einige weitere Versuche sollen nun dem Schüler die große Bedeutung der Kapillarität für Pflanze und Boden näher bringen. zurück zu/zur Zulassungsarbeiten / Publikationen / Eingangsseite Versuch 7: Wasseraufstieg in Sand- und Tonböden ■ Materialien: - 2 Plastik- oder Glasrohre - 2 Schälchen - 2 Gummiringe - Haushaltstuch - 2 Bodenproben (Sand, Ton) ■ Versuchsaufbau: Für diesen Versuch benötigt man zwei ca. 40 cm lange Rohre aus Glas oder durchsichtigem Plastik mit einem Innendurchmesser von einigen Zentimetern. Gut geeignet sind Plexiglasröhren, die bei Melkanlagen Verwendung finden. Bei der BayWa z.B. kann man sich die Stücke mit der gewünschten Länge zurechtschneiden lassen. Über das eine Ende der Rohrstücke spannen wir mit Hilfe eines Gummiringes ein Stückchen dünnes Haushaltstuch. So kann das Wasser in den Zylinder eindringen, ohne dass Bodenteilchen nach außen gelangen. Die Röhren werden dann mit den getrockneten und gesiebten (2mm) Böden gefüllt und senkrecht in ein Schälchen mit Wasser gestellt. nach ca. 10 – 15 Minuten nach ca. 12 Stunden 7
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Seite 17 und 18: ■ Versuchsauswertung: Das mit dem
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