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Die Leitfähigkeit von Boden bestimmen

Veröffentlicht von Stefan Langner am 26.07.2018 10:00:00

Regenbogen über einem GetreidefeldPflanzen benötigen Wasser, Licht und Nährstoffe für ihr Wachstum. Ein schneller und einfach durchzuführender Weg, die ausreichende Versorgung mit Nährstoffen und den Salzgehalt des Bodens zu überprüfen, ist die Leitfähigkeitsmessung. Da Nährstoffe (Stickstoff, Phosphor, Kalium, etc.) und Salz in ionischer Form vorliegen müssen, um über das aufgenommene Wasser in das Wurzelwerk der Pflanze zu gelangen und verstoffwechselt werden zu können. Als Ionen beeinflussen sie die Leitfähigkeit von Böden und können somit durch die Leitfähigkeitsmessung nachgewiesen ist. Zu beachten ist allerdings, dass die Leitfähigkeit ein Summenparameter ist und alle Beiträge misst, ohne direkte Auskunft darüber zu geben, welche Stoffe dazu beizutragen. Wenn Sie wissen, welche Ionen vorhanden sind, gibt es die Möglichkeit, über einen Umrechnungsfaktor den Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen (TDS), also die Konzentration an Nährstoffen, zu berechnen. Nichtsdestotrotz, ist die Leitfähigkeit ein guter Screening-Parameter, um festzustellen, dass alles in Ordnung ist, da sie schnell und einfach zu messen ist. Weitergehende Maßnahmen müssen nur getroffen werden, wenn sie vom Soll-Bereich abweicht.

Drei Möglichkeiten, die Leitfähigkeit zu messen

Verbreitet sind drei Verfahren, um die Leitfähigkeit an Böden und Bodenproben zu messen, die auch zu unterschiedlichen Aussagen führen. Zum einen können Sie die Leitfähigkeit des Porenwassers, d.h. des Wassers in der Erde, die Gesamtleitfähigkeit der Erde oder die Leitfähigkeit eines Bodenextrakts messen. Nachfolgend werden wir die drei Methoden näher beleuchten.

Hanna-Tipp: Wenn Sie die Leitfähigkeit in Boden messen, messen Sie sowohl in der Nähe als auch weiter entfernt von den Pflanzen. Feuchtigkeit, Nährstoffe und pH-Wert können über einen bepflanzten Bereich hinweg stark variieren. Eine Messreihe bedeutet zwar etwas mehr Messaufwand gibt Ihnen aber einen wesentlich besseren Überblick über die Gesamtsituation.

Messung des PorenwassersLysimeter

Passende Anwendungen: Gewächshäuser, Hydroponik, Bewässerungswasser / Düngerlösung.
Vorteile: Aussage über die tatsächliche Verfügbarkeit von Nährstoffen für die Pflanze.
Nachteile: Bei Bodenmessungen aufwändig, es wird ein Lysimeter zur Extraktion benötigt, oder es müssen mehrere Messungen mit Berechnung durchgeführt werden.

Wie erwähnt, können Pflanzen nur die Nährstoffe aufnehmen, die in Wasser gelöst sind. Die Analyse des Porenwassers gibt Ihnen Auskunft darüber wie die Nährstoffe verteilt sind und wie Sie aus Ihrem Feld, Ihre Plantage, etc. abfließen. Das hilft Ihnen Bewässerung und Düngung richtig einzustellen.

Die Extraktion führen Sie mit einem Lysimeter durch. Ein Lysimeter ist im Prinzip eine lange Röhre mit einer Spitze aus einer inerten, porösen Keramik, die zur Wasserentnahme in den Boden bis auf die gewünschte Tiefe eingestochen wird. Dass die Keramik inert ist, ist wichtig, damit sie nicht mit den Nährstoffen des aufgenommenen Wassers reagiert.  Die eigentliche Probenahme erfolgt durch erzeugen eines Unterdrucks in der Röhre, welcher einen Sog bewirkt, der die Oberflächenspannung des Wassers übersteigt. Das obere Ende des Lysimeters, das aus der Erde ragt, ist dafür mit einem Stopfen abgedichtet durch den ein Schlauch geführt ist in dem eine Spritze steckt. Die Spritze erzeugt einen hinreichenden Unterdruck, um das Bodenwasser in die Röhre zu ziehen. Lysimeter sind in verschiedenen Längen von Hanna Instruments verfügbar. Wir empfehlen dringend, mehrere Lysimeter für die Messung zu verwenden, damit repräsentative Aussagen erhalten werden können, da u.a. die Nährstoffverteilung zwischen Oberfläche und Wurzeltiefe stark variieren kann.

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Praktische Vorgehensweise

  1. Montieren Sie das Lysimeter.
  2. Führen Sie das Lysimeter bis zur gewünschten Tiefe in den Boden ein und ziehen Sie die Probe.
  3. Spülen Sie ein sauberes Becherglas mit etwas Probe aus.
  4. Füllen Sie es danach mit soviel Probe, dass Sie die Elektrode gut eintauchen können. (Bei einer Platin-Vier-Ring-Elektrode bis über die Entlüftungslöcher hinaus.)
  5. Spülen Sie die Elektrode zunächst mit entionisiertem Wasser und anschließend mit etwas Probe.
  6. Tauchen Sie die Elektrode ins Becherglas und führen Sie die Messung durch.

BohrerDie Gesamtleitfähigkeit Ihres Bodens messen

Passende Anwendungen: Kontinuierliche Messungen, Vor-Ort-Messungen
Vorteile: Gesamtleitfähigkeit von Luft, Wasser und Erde im Boden. Einfach zu messen, kein präparativer Aufwand, keine zusätzlichen Hilfsmittel nötig.
Nachteile: Kann die Beiträge von Luft, Wasser und Erde zur Leitfähigkeit im Boden nicht unterscheiden.

Die Messung der Gesamtleitfähigkeit ist recht nützlich. Nicht nur berücksichtigt sie alle Beträge zur Leitfähigkeit in Ihrem Boden, Sie können daraus auch die Porenwasser-Leitfähigkeit und die Leitfähigkeit des gesättigten Extrakts daraus errechnen. Dafür muss allerdings der Wassergehalt im Boden bekannt sein.

Praktische Vorgehensweise

  1. Wählen Sie den Messort.
  2. Reinigen Sie die Elektrode mit entionisiertem Wasser und stellen Sie danach sicher, dass sie trocken ist.
  3. Prüfen Sie den Erdboden an der Messstelle, er muss feucht sein.
  4. Benutzen Sie einen Bohrer, um ein Loch für die Elektrode zu stechen. Einen Bohrer zu verwenden hat den zusätzlichen Vorteil, dass Sie damit einfach eine gleichmäßige Einstichtiefe erreichen können.
  5. Stecken Sie die Elektrode in das Loch und führen Sie die Messung durch.

Messung der Leitfähigkeit eines gesättigten Bodenextrakts durch Herstellung einer Aufschlämmung

Passende Anwendungen: Überwachung von Salzablagerungen, Felder, Landwirtschaft allgemein
Vorteile: Aussage über die Salinität des Bodens, Möglichkeit der Bestimmung der am besten passenden Bepflanzung.
Nachteile: Zeitaufwändige Probenpräparation.

Die Herstellung eines gesättigten Bodenextrakts ist ein bisschen aufwändiger als andere Messmethoden, allerdings bietet sie eine sehr genaue Aussage über den Salzgehalt Ihres Bodens. Die Messung in einem Bodenextrakt ist zudem die klassische Methode der Leitfähigkeitsbestimmung von Boden. Eine Bodenprobe mit Wasser zu sättigen bedeutet den verbleibenden Porenraum, also den Raum zwischen den einzelnen Erdpartikeln, der normalerweise Luft oder Wasser enthält, vollständig mit entionisiertem Wasser zu füllen.

Praktische Vorgehensweise

  1. Nehmen Sie Bodenproben an den gewünschten Stellen im Acker, Gewächshaus, etc.
  2. Stelle Sie sicher, dass die Behälter für die Probennahme zuvor mit entionisiertem Wasser gespült und getrocknet wurden.
  3. Stellen Sie eine Aufschlämmung der gewünschten Bodenprobe her indem Sie solange entionisiertes Wasser zugeben bis eine feuchte, klebrige Paste entsteht. Diese Paste sollte genügend Wasser enthalten, um sehr schlammig zu werden (dickflüssige Aufschlämmung). Mehr Informationen zur Herstellung einer Aufschlämmung finden Sie in unserem entsprechenden Blogbeitrag. 
  4. Mischen Sie die Aufschlämmung gründlich durch.
  5. Schütten Sie die Aufschlämmung in einen mit Filterpapier ausgekleideten Trichter und filtern Sie die enthaltene Flüssigkeit ab. Sie ist der gesättigte Bodenextrakt.
  6. Nehmen Sie etwas vom Filtrat und spülen Sie ein sauberes Becherglas damit aus. Schütten Sie dieses Filtrat anschließend weg.
  7. Geben Sie genügend frisches Filtrat in das Becherglas, um die Elektrode korrekt eintauchen zu können.
  8. Reinigen Sie die Elektrode mit entionisiertem Wasser und spülen Sie sie anschließend mit einer geringen Menge Filtrat.
  9. Tauchen Sie die Elektrode in das Becherglas mit Filtrat und führen sie die Messung durch.

Hanna-Tipp: Es ist immer eine gute Idee eine Elektrode vor der eigentlichen Messung mit etwas Messprobe zu spülen. Das stellt eine schnellere Ansprechzeit und genauere Messung sicher.

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Themen: Leitfähigkeit, Agrar und Gartenbau

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