Proceedings zur 6. Fachtagung BIOMET - Deutsche ...

Verifikation des Wasserhaushaltsmodells AMBAV
mit Hilfe der TDR-Messtechnik
Klaus-Dieter Buchwald
Deutscher Wetterdienst, Abteilung Agrarmeteorologie, Niederlassung Weihenstephan
Zusammenfassung
Die Bodenfeuchte ist einer der wichtigsten Einflussfaktoren für die Pflanzenentwicklung. Zur
Bestimmung des Bodenwassergehaltes existieren zahlreiche Messmethoden, andererseits lässt
sich die Bodenfeuchte auch durch Wasserhaushaltsmodelle berechnen. Im Rahmen eines Projekts
an der agrarmeteorologischen Niederlassung des DWD in Weihenstephan wird der Einsatz
der TDR-Sonde mit der konventionellen Bohrstockmethode verglichen. Die Bodenfeuchtemessungen
zeigen, dass die TDR-Methode nach Kalibrierung für den jeweiligen Standort
die arbeits- und zeitaufwändige Bohrstockmessung ersetzen kann. Das Wasserhaushaltsmodell
AMBAV wurde für einzelne Bodenschichten anhand der Bodenfeuchtemessungen von
TDR und Bohrstock überprüft. Es konnte bei hohem Bestimmtheitsmaß insgesamt eine gute
Übereinstimmung zwischen den Messungen und der Simulation gefunden werden. Allerdings
wird auf dem untersuchten Standort bei hohen Bodenfeuchten der tatsächliche Wassergehalt
vom Modell etwas unterschätzt, bei geringen Bodenfeuchten eher überschätzt.
Verification of water budget model AMBAV by means of TDR
Abstract
Soil moisture is one of the most important factors of plant development. There are a lot of
methods for measuring soil water content, but it is also possible to calculate soil moisture by
water budget models. As a project the application of Time Domain Reflectometry (TDR) is
tested by conventional method of auger. By calibration it is possible to replace the time consuming
method of auger measurements by TDR. The water budget model AMBAV was
tested for different soil layers of 20 cm thickness by soil moisture measurements under gras.
The comparison shows a highly correlated agreement between AMBAV calculations and
measurements of TDR and auger. But under conditions of high soil moisture AMBAV underestimates
real soil water content. Under dry conditions the results of AMBAV tend to an
overestimation on this investigated site.
1. Einleitung
Der Wasserhaushalt landwirtschaftlicher Kulturen ist beim Deutschen Wetterdienst seit Jahrzehnten
Gegenstand agrarmeteorologischer Forschung. Grundsätzlich lässt sich der Wasserhaushalt
von Pflanzen auch ohne personal- und zeitaufwändige Messung der Bodenfeuchte
anhand meteorologischer, bodenkundlicher und pflanzenbaulicher Eingangsdaten simulieren.
Die Ergebnisse von Wasserhaushaltsmodellen müssen jedoch durch geeignete Messmethoden
überprüft werden. Zur Messung des Bodenwassergehaltes existieren zahlreiche Verfahren,
wie z. B. die zu den klassischen Methoden zählende Gravimetrie per Bohrstock, aber auch die
nun schon seit mehr als zehn Jahren international bekannte Technik der “Time Domain Reflectometry“
(TDR).
2. Zielsetzung
Im Rahmen eines Projektes wird an der Niederlassung Weihenstephan seit dem Herbst 2004
die TDR-Methode im Vergleich zur gravimetrischen Methode getestet. Ein wichtiges Ziel ist,
ob die sehr zeit- und arbeitaufwändige Bohrstockmessung durch das automatische TDR-
Verfahren ersetzt werden kann. Die dazu benutzte TDR-Rohrsonde erlaubt vertikale Profil-
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