Vandkapacitet

Da vandkapacitet eller vandholdekapacitet af evnen til kaldes jord kaldes, modtager og holder vand mod tyngdekraften.

Potentielt koncept

Den bindende kraft, hvormed vandet holdes i jordmatricen, beskrives som matrixpotentialet ψ m . I forhold til grundvandsoverfladen bruges udtrykket jordvandsspænding eller sugespænding også om kræfterne.

Feltkapacitet

Den maksimale mængde vand, som en jord kan indeholde, kaldes feltkapacitet . Bindingskræfterne er i området fra 60 til 300  hPa .

Vandspændingskurve

Vandspændingskurve (Ss = rent sand, Uu = rent silt, Tt = rent ler, Lu = siltet lerjord; x-akse: jordens volumetriske vandindhold ; y-akse: jordens sugespænding mod tyngdekraften; se jordtype )

Hvis en vandmættet jord drænes, siver vandet først ud af de grove porer. Jo finere porerne er, desto stærkere er kapillær- og adsorptionskræfterne , der holder vandet mod tyngdekraften. Det resterende vand danner tynde vandfilm omkring jordpartiklerne; Hævelsesprocesser af lerkolloider og humuspartikler holder vandet i jorden. Endelig binder jordsalte krystallisationsvand med potentialer på op til 600 MPa med den højeste energi .

Forløbet af en jords vandkapacitet i forhold til matrixpotentialet ψ m vises som en vandspændingskurve afhængigt af jordens relative vandindhold. Denne kurve korrelerer med kornstørrelsesfordelingen og jordens humusindhold og afspejler fordelingen af porevolumen , porestørrelsesfordelingen af ​​jorden.

Vandspændingskurverne er karakteristiske for hver type jord ( tekstur ). Figuren viser dræningskurverne af sand, ler, ler og tørv. Når det er mættet med vand, opbevarer mineraljorden sand, ler og ler omkring 40% vandmængde, den organiske tørvemuld endda 90% af dens volumen.

Ved et potentiale på 100 kPa (svarende til ca. -9,81 m grundvandspejl) har tørven allerede afgivet 55% vandvolumen, sand 25%, ler 10% og ler endnu mindre vand.

For vegetationen har dette den konsekvens, at sand- og humusjord giver betydeligt mere plante tilgængeligt vand under mere fugtige forhold, mens lerjord eller lerjord har større vandholdekapacitet i tørre perioder.

Dynamiske processer: hysterese

Jordens vandkapacitet er ikke den samme til dræning og langsom kunstvanding for et givet matrixpotentiale ψ m , snarere resulterer en hysteresekurve .

Til en vis grad afhænger den nuværende kapacitet også af den tidligere historie - årsagerne til dette er komplekse og er endnu ikke fuldstændigt afklaret. Faktisk er forskellige fysiske mekanismer dog ansvarlige for dette. Mens dræningen finder sted fra grove til fine porer, fyldes de finere porer først med langsom kunstvanding på grund af kapillærerne. Luftforskydning og kompression afhænger igen af ​​vandets strømningshastighed under påfyldning. Hævelsesprocesser ændrer porestørrelsen og dermed kapillæreffekten. Jord med tørv kan være direkte vandafvisende, når det er tørt, selv på grund af elektriske ladninger.

Se også

litteratur