Field measurements of the water content in the top soil using a new capacitance sensor with a flat sensitive volume

Weinheim

2005

S. 169-175

4 Abb., 23 Lit. Ang.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200123090

Der Wassergehalt direkt an der Bodenoberfläche spielt für den mikrobiellen Abbau natürlicher organischer Substanz und von Agrochemikalien eine bedeutende Rolle. Darüber hinaus hängen die Wasserverluste durch Evaporation empfindlich vom Wassergehalt an der Bodenoberfläche ab. Regen, Bewässerung, Evaporation und die Wasserbewegung zwischen den Bodenhorizonten, sowie die natürliche Inhomogenität des Bodens verursachen einen großen Gradienten und eine ausgeprägte Zeitabhängigkeit des Wassergehalts und entsprechender Stofftransformationsprozesse im Oberboden. Für das Verständnis der Prozesse im Oberboden, wie z.B. Redox-Gradienten, ist die Kenntnis der ökologischen Bedingungen in dem sich schnell verändernden Oberboden unerläasslich. Um die Anforderungen für solche Feldmessungen zu erfüllen, wurde ein Kapazitätssensor mit einer Tiefenauflösung von 1 cm und einer aktiven Fläche von 7.5 cm x 14 cm konstruiert und mit einem speziellen elektronischen Schaltkreis betrieben. Feldmessungen in der Tiefe von 1 cm zeigen eine große Dynmaik, wenn alle 10 min ein neuer Messwert erfasst wird. Da simultane Messungen der Bodentemperatur in 1 cm Tiefe hohe Variationen zeigen, muss deren Einfluss auf die Messung kompensiert werden. Da die Messungen während der Trockenperioden die Abschätzung des Temperaturkoeffizienten erlauben, kann der Wassergehalt bei einer Referenztemperatur errechnet werden. Die Messergebnisse korrespondieren mit Regenereignissen und erfassen die Austrocknung des Bodens, so dass damit Parameter für die Prozessberechnung zur Verfügung gestellt werden. Der Tagesgang zeigt Austrocknung während des Tages und die mögliche Wiederbefeuchtung aus tieferen Horizonten während der Nacht.