Proceedings zur 6. Fachtagung BIOMET - Deutsche ...

messungen des Bodenwassergehaltes mit sofortiger Anzeige der Ergebnisse in Volumen-
Prozent. Im Herbst 2005 wurde das Messprogramm durch fest installierte TDR-Sonden ausgedehnt,
die eine Online-Übertragung der Messdaten erlauben.
Ein weiteres Projektziel ist die Verifikation des in der agrarmeteorologischen Beratung des
Deutschen Wetterdienstes benutzten Wasserhaushaltsmodells AMBAV. Dazu sollen zum
einen möglichst viele Kulturen Berücksichtigung finden, zum anderen aber auch unterschiedliche
Bodenarten in die Untersuchung einbezogen werden. Das Messprogramm für den Bodenwassergehalt
wird daher nicht nur auf den schluffigen Böden des Versuchsfeldes der Niederlassung
Weihenstephan, sondern auch auf leichteren Standorten in der Umgebung von
Freising durchgeführt. Hierzu konnten geeignete Böden auf dem Versuchsgut der TU-
München in Viehhausen und der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) in Pettenbrunn
gefunden werden, so dass nun auf insgesamt acht Versuchsparzellen Bodenfeuchtemessungen
durchgeführt werden.
3. Material und Methoden
3.1 Messung des Bodenwassergehaltes
Zur Bestimmung des Bodenwassergehaltes existieren zahlreiche Messmethoden, wobei zwischen
direkten und indirekten Verfahren unterschieden werden. Bei der direkten Methode
wird das im Boden enthaltene Wasser ermittelt, während bei indirekten Verfahren der Wassergehalt
über eine andere physikalische Größe bestimmt wird, die im Zusammenhang mit der
Bodenfeuchte steht.
3.1.1. Gravimetrische Methode
Bei dieser direkten Messmethode werden per Bohrstock Bodenproben gezogen, schichtweise
das sog. Feuchtgewicht ermittelt und nach Trocknung bei 105 °C das Trockengewicht bestimmt.
Die Gewichtsdifferenz zwischen Feucht- und Trockengewicht liefert den Wassergehalt
der Probe in Gewichtsprozent, nach Multiplikation mit der Dichte des Bodens (Lagerungsdichte,
Trockenraumgewicht) wird auf den Wassergehalt in Volumenprozent geschlossen.
Diese direkte Messmethode eignet sich im allgemeinen nur für sporadische Messungen und
nicht für eine fortlaufende Registrierung von Bodenwassergehalten mit hoher zeitlicher Auflösung.
Die Methode liefert jedoch im allgemeinen genaue Werte und kann daher zur Eichung
indirekter Messverfahren herangezogen werden.
3.1.2. TDR
Wasser zeichnet sich durch besondere dielektrische Eigenschaften aus. So liegt die Dielektrizitätszahl
DK von Wasser bei etwa 80, während die mineralischen Bodenbestandteile eine
DK von etwa 3 bis 7 aufweisen. Die DK einer Bodenprobe ist daher hauptsächlich durch ihren
Wassergehalt festgelegt. Mit Hilfe der Time Domain Reflectometry (TDR) wird die wassergehaltsabhängige
Laufzeit eines Impulses gemessen und über eine Kalibrierbeziehung aus
der Signallaufzeit auf den Bodenwassergehalt geschlossen. Zwischen dem volumetrischen
Wassergehalt des Bodens und der Dielektrizitätszahl stellten TOPP et al. (1980) eine empirische
Eichfunktion auf, die auch dem hier verwendeten Sondentyp der Fa. IMKO zugrunde
liegt (www.imko.de). Die Eichfunktion beruht jedoch auf Messungen in sandig-lehmigen
Böden mit Lagerungsdichten von 1,2 bis 1,3 g/cm³, so dass auf anderen Standorten erhebliche
systematische Abweichungen auftreten können (BOHL, 1996). Zur Verringerung des Messfehlers
der TDR-Sonde sollte daher eine Eichung für den jeweiligen Standort vorgenommen
werden.
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