Wasserbewegung und Stofftransport in Pelosolen am Beispiel des Südniedersächsischen Röt (Oberer Buntsandstein)

Abstract

Unklarheiten bei der Modellierung und bei den Bilanzgrößen des Wasser- und Nährstoffhaushaltes in vorangegangenen Arbeiten führen zur Frage, ob die bisher gebräuchlichen Modellvorstellungen zum Wasser- und Nährstofftransport, die auf Böden mit hohem Schluff- oder Sandanteil erfolgreich angewendet werden, auch auf Böden mit hohem Tongehalt (Pelosolen) und damit hoher Strukturbildung, anwendbar sind. Tone bilden geohydrologische Barrieren. Die zentrale Fragestellung ist die nach dem Verbleib des über die Verdunstung hinaus fallende Niederschlagswassers. Angewendet werden verschiedene Lysimetermethoden, Tracermethoden, bodenphysikalische und feldbodenkundliche Methoden. Die wichtigsten Ergebnisse zum Wassertransport und -haushalt sind: Pelosole sind im gequollenen Zustand durchlässig. Wassertransport erfolgt in wenigen bevorzugten lateralen und vertikalen Bahnen mit hohen Porenwassergeschwindigkeiten, welches die Anwendung von einfachen mathematischen Modellen verbietet. Die lateralen Flüsse orientieren sich nicht an der Geländemorphologie, sondern an eiszeitlich überprägten Strukturen. Die gemessene gesättigte Wasserleitfähigkeit an großen Bodenmonolithen ist um zwei Zehnerpotenzen größer an Stechzylindern. Der Stofftransport erfolgt präferenziell mit geringer Diffusion aus den bevorzugten Bahnen in Bodenaggregate hinein. Wassergebundener Partikeltransport aus dem Oberboden wird beobachtet, die Auswaschung von bodengebundenen Phosphat ist also möglich. Eine Minderung dieser Austräge ist durch geeignete Bewirtschaftungsmaßnahmen ist. Weiterhin wird gezeigt, dass die unterschiedlich intensive eiszeitliche Verwitterung von Pelitgesteinen die bodenphysikalischen Eigenschaften maßgeblich beeinflusst. Die Anwendung der Reichsbodenschätzung auf zwei Leitprofile ergibt fälschlicherweise, dass dem Profil mit der geringeren nutzbaren Feldkapazität eine höhere Bodenzahl zugeordnet wird. Als Grund für die Unterschiede in der nutzbaren Feldkapazität wird das Mikrogefüge angesehen, welches im Gelände bei der Schätzung nicht beachtet wird, in Zukunft jedoch berücksichtigt werden muss.