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Titelaufnahme

Titel
Water repellency and critical water content in hydrophobic soils in New Zealand / by Landl Magdalena
VerfasserLandl, Magdalena
Betreuer / BetreuerinKlik, Andreas ; Singh, Ranvir
Erschienen2013
UmfangV, 163 Bl. : Ill., graph. Darst., Kt.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)hydrophobe Böden, kritischer Wassergehalt, Neuseeland
Schlagwörter (EN)soil water repellency, critical water content, New Zealand
Schlagwörter (GND)Neuseeland / Boden / Hydrophobie
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-3312 Persistent Identifier (URN)
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Water repellency and critical water content in hydrophobic soils in New Zealand [3.91 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Hydrophobe Böden stellen ein signifikantes Problem für die neuseeländische Weidewirtschaft dar. Üblicherweise tritt Hydrophobie auf trockenen Böden auf, wenn der Wassergehalt ein kritisches Maß unterschreitet. Das primäre Ziel dieser Arbeit war daher die Bestimmung dieses kritischen Wassergehalts für fünf verschiedene Bodenarten (Bleicherde, „recent soil“ (vgl. Tschernitza), Braunerde, organischer Boden und Gley) von zehn verschiedenen Standorten. Alle diese Standorte werden als Weiden genutzt und befinden sich auf der Nordinsel Neuseelands. Im zweiten Teil der Arbeit wurde dann anhand eines Bodenwasserhaushaltsmodells sowie des im ersten Teil ermittelten kritischen Wassergehalts die Häufigkeit sowie der Zeitpunkt des Auftretens von Hydrophobie innerhalb eines Jahres ermittelt. Auftreten sowie Ausprägungsgrad der Bodenhydrophobie wurden mithilfe zweier Testmethoden an ungestörten und gestörten Bodenproben im Labor bestimmt: dem „Water Droplet Penetration Time Test“ (WDPT) sowie dem „Molarity of Ethanol Droplet Test“ (MED). Diese Tests wurden zuerst auf den fast gesättigten Bodenproben durchgeführt und danach jeden Tag auf den lufttrocknenden Proben wiederholt. Sobald die Bodenproben einen trockenen Zustand erreicht hatten, wurden sie wiederbefeuchtet und eine neue Messreihe wurde gestartet. Zumindest zeitweilig konnte Hydrophobie auf allen Bodenproben festgestellt werden. Die Testversuche bestätigen, dass Böden mit Wassergehalten höher als 0.50m/ m nicht hydrophob sind. Die kritischen Wassergehalte erreichten- abhängig von den verschiedenen Bodenarten- Werte zwischen 0.32m/ m und 0.50m/ m. Im zweiten Teil der Studie wurde der Bodenwassergehalt in der obersten Bodenschicht mithilfe eines Wasserhaushaltsmodells für den Zeitraum zwischen April 2008 und April 2012 in Tagesschritten modelliert. Die berechneten Wassergehalte unterschreiten während zwei bis drei Drittel aller Tage eines Jahres mit durchschnittlicher Niederschlagsmenge den kritischen Wassergehalt.

Zusammenfassung (Englisch)

Soil water repellency causes low infiltration rates and increased surface runoff resulting in less soil water storage as a supply to plant growth. Water repellency is thought to appear on dry soils, when the water content falls below a critical level. The main objective of this study was thus the determination of this critical water content for five soil types (pallic, recent, brown, organic and gley) from ten different sites under pastural land use on the north island of New Zealand. The second aim of the study was to find out when and how often during the year water repellency is likely to occur. This was done with the help of a water balance model and the previously determined critical water contents. Occurrence and gravity of soil water repellency was measured in the laboratory on both undisturbed and disturbed soil samples with the Water Droplet Penetration Time Test (WDPT) and the Molarity of Ethanol Droplet Test (MED). Measurements were started on nearly saturated samples and then repeated every day, while the samples were air- drying. When the samples reached a reasonably dry state, they were rewetted and another test cycle was started. All samples were found to be water repellent at least temporarily. Repellency tests confirm that water repellency does not exist on soils with water contents higher than 0.50m/ m. The critical water contents showed- depending on the different soil orders- values between 0.32m/ m and 0.50m/ m. In the modelling part, the water content in the top soil layer was simulated by the help of a water balance model every day for the time between April 2008 and April 2012. The modelled water contents fell below critical water contents during two to three thirds of a year of average annual precipitation. This happened more frequently in summer than in winter. Repellency- induced surface runoff was found to be a considerable issue in regions where high rainfall intensities are combined with high critical water contents.