Messungen des Bodenwasserpotentials und der Leitfähigkeit auf der Grundlage eines einfachen Verdunstungsexperiments mit einem hydraulischen Eigenschaftsanalysator

Zusammenfassung

Dieser Artikel enthält ein einfaches Verdunstungsexperiment mit einem hydraulischen Eigenschaftsmessgerät für eine Bodenprobe. Mit effizienten Mitteln können Messungen über eine Reihe von Tagen durchgeführt werden, um qualitativ hochwertige Daten zu generieren.

Zusammenfassung

Die Messung der hydraulischen Eigenschaften des Bodens ist entscheidend für das Verständnis der physikalischen Komponenten der Bodengesundheit sowie für das integrierte Wissen über Bodensysteme unter verschiedenen Bewirtschaftungspraktiken. Das Sammeln zuverlässiger Daten ist unerlässlich, um Entscheidungen zu treffen, die sich auf Landwirtschaft und Umwelt auswirken. Das hier beschriebene einfache Verdunstungsexperiment verwendet Instrumente in einer Laborumgebung, um Bodenproben zu analysieren, die im Feld gesammelt wurden. Die Bodenwasserspannung der Probe wird mit dem Gerät gemessen, und die Spannungsdaten werden von der Software modelliert, um die hydraulischen Eigenschaften des Bodens zurückzugeben. Diese Methode kann verwendet werden, um die Wasserretention und die hydraulische Leitfähigkeit des Bodens zu messen und Einblicke in Unterschiede in der Behandlung oder Umweltdynamik im Laufe der Zeit zu geben. Für die Ersteinrichtung ist ein Benutzer erforderlich, aber die Datenerfassung wird mit dem Gerät automatisiert. Die hydraulischen Eigenschaften des Bodens lassen sich mit herkömmlichen Experimenten nicht einfach messen, und dieses Protokoll bietet eine einfache und optimale Alternative. Die Interpretation der Ergebnisse und Optionen zur Erweiterung des Datenbereichs werden diskutiert.

Einleitung

Die Wasserrückhaltung des Bodens und die hydraulische Leitfähigkeit in natürlichen und vom Menschen veränderten Umgebungen helfen uns, Veränderungen der Bodengesundheit und -funktionalität zu verstehen und zu beobachten. Die Quantifizierung der hydraulischen Eigenschaften anhand der Bodenwasserrückhaltekurve (SWRC) und der Bodenwasserleitfähigkeitskurve bietet Einblicke in die wichtigsten Faktoren des physikalischen Bodenverhaltens und der Charakterisierung von Wasserbewegungen¹. Die Beziehung zwischen dem volumetrischen Wassergehalt (θ) und der Matrizenhöhe (h) wird in einem SWRC dargestellt, und die Bereiche ....

Protokoll

1. Bodenprobenahme und Probenvorbereitung

HINWEIS: Ein schematisches Diagramm des Arbeitsablaufs dieser Methode finden Sie in Abbildung 1.

1. Musterkollektion
   1. Graben Sie die oberen Zentimeter oberhalb der gewünschten Probenahmetiefe aus, um unerwünschte Ablagerungen zu entfernen, insbesondere lose organische Abfälle und Krusten der Bodenoberfläche.
   2. Platzieren Sie den Metallprobenahmekern waagerecht auf der Oberfläche des freiliegenden Bodens, wobei die scharfe Kantenseite zur Bodenoberfläche zeigt. Setzen Sie dann den Hämmerhalter auf d....

Diskussion

Der einfache Ansatz des Verdampfungsexperiments mit der hier beschriebenen Methode ist ein effizientes Mittel zur Entwicklung der SWRC- und hydraulischen Leitfähigkeitskurven. Die Einfachheit und Genauigkeit der Datenmessung machen sie zu einer praktikablen Alternative zu herkömmlichen Methoden¹⁴. Die hier beschriebene Methode geht über das Benutzerhandbuch und die aktuelle Literatur hinaus, um Feinheiten dieses komplizierten Instruments zu synthetisieren und z.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
4 L Buchner Flasks (two)	Various	n/a	Containers for water degassing
20 mL Syringe, fine tip	BD	BD-302830
Coffee filter	Various	n/a	Prevents soil travel out of core while soaking
HYPROP Complete Set	Hoskin	110813/E240-M020210	tensiometer shaft auger, tube for vacuum syringe and refilling adapter, auger guide, HYPROP USB adapter, HYPROP sensor unit, tensiometer shafts (50 mm and 25 mm), saturation plate, refilling adapter, silicone gasket, set of o-rings, LABROS balance, software, cables
HYPROP Refill Unit	Hoskin	108899/ E240-M020258	vacuum pump, vacuum mount, beaker mount, refilling adapters
Large Plastic Tubs	Various	n/a	Holds water and soil cores during saturation
METER hammering holder	Hoskin	100255/E240-100201
Rubber Mallet	Home Depot	18CT1031	Sample collection tool used with hammering holder
Shovel	Home Depot	83200
Soil Sampling Ring incl. 2 caps	Hoskin	100254/E240-100101
Stir plate/ Stirring Bar	Various	n/a
Trowel	Home Depot	91365