Feuchtigkeitsmanagement – Die Rolle und Dynamik der Bodenfeuchtigkeit in unterschiedlich bewirtschafteten Gebieten

Dieser trockene Herbst brachte uns ein interessantes Feedback bezüglich der Aussaat von Wintergetreide. Laut der Geschichte blieb nach dem Stoppelacker nur auf einem Teil des Gebiets Zeit für die Saatbettvorbereitung, während die Samen ohne Vorbereitung auf dem anderen Teil gesät wurden. Leider gab es nach der Aussaat keinen Niederschlag. Die Erfahrung zeigte, dass die Pflanzen auf dem vorbereiteten Saatbett aufgingen, aber nicht auf dem Rest des Gebiets. Noch interessanter ist, dass auch auf dem benachbarten Direktsaat-Stoppelfeld das Getreide nicht aufging.

Offensichtlich ist dies die BUSA-Website, und wir sind froh, dass es so gekommen ist, aber anstatt eine religiöse Frage daraus zu machen, versuchen wir zu verstehen, warum das eine geschah und das andere nicht.

Die Geschichte ist besonders lehrreich, weil sie die Bedeutung der Erhaltung der Bodenfeuchtigkeit hervorhebt. Während dieses Beispiel die Vorteile der traditionellen Saatbettvorbereitung zeigt, ist es statt ausschließlich diese Methode hervorzuheben, wert zu untersuchen, was die Gründe und Mechanismen hinter den Prozessen sind.

Im Herbst 2024 ist Wasser weiterhin der Engpass in Südostungarn. Die kurze Erklärung ist, dass es auf dem vorbereiteten Saatbett genügend Feuchtigkeit gab, um die Keimung zu starten, während dies im anderen Fall nicht der Fall war. Lassen Sie uns genauer untersuchen, wie Bodenfeuchtigkeit und Bodenfeuchtigkeitsprozesse in solchen Situationen eine Rolle spielen.

Lassen Sie uns mit dem Einfachsten beginnen: der relativen Luftfeuchtigkeit und dem Taupunkt.

Luft kann bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Mengen an Wasserdampf halten; je höher die Temperatur, desto mehr kann sie halten. Bei einer bestimmten Temperatur ist der maximale Wasserdampfgehalt der Taupunkt, bei dem die Luft Sättigung erreicht. Wenn die Lufttemperatur unter den Taupunkt sinkt, bildet sich Kondensation, beispielsweise in Form von Tau.

Dieser Prozess kann sich in einem Saatbett auf zwei Arten zeigen:

  1. Tau auf den Oberflächenklumpen: Die lockeren, kleinen Klumpen können nachts schnell abkühlen und den Taupunkt der Luft erreichen oder unterschreiten, wodurch der Wasserdampf in der Luft auf den Oberflächenklumpen kondensiert.
  2. Kondensation auf dem Saatbettboden: In den kühleren unteren Teilen des Saatbetts kann die wärmere, feuchte Luft am Morgen auf die kühleren Oberflächen treffen, wodurch Feuchtigkeit auf dem Boden des Saatbetts aus dem Wasserdampf in tieferen Bodenschichten kondensieren kann.

Dampfdiffusionswiderstand

Dies beschreibt, wie leicht Feuchtigkeit durch eine bestimmte Schicht gelangen kann. Dichterer Boden hat einen höheren Widerstand, während lockererer Boden durchlässiger ist. Im Hinblick auf den Boden bedeutet dies, dass wenn wir eine dichtere Schicht (Saatbettboden) schaffen, die Feuchtigkeit, die von den tieferen Schichten in Richtung Luft aufsteigt, langsamer durch den Saatbettboden gelangt, ergo sie sich davor ansammelt, während die lockere Schicht darüber austrocknet. Dies bietet im Grunde genommen eine Gelegenheit für die oben erwähnte Kondensation, wenn der obere Teil des Saatbetts kälter ist und die relativ wärmere und feuchtere Luft unter dem Saatbettboden kondensiert.

Dampfdruck

Feuchtigkeit bewegt sich von Bereichen mit höherem Dampfdruck zu Bereichen mit niedrigerem Dampfdruck. Luft mit derselben relativen Luftfeuchtigkeit, aber wärmer hat einen höheren Dampfdruck, und Luft mit derselben Temperatur, aber höherer Luftfeuchtigkeit hat einen höheren Dampfdruck. Beispielsweise hat Luft bei 7°C 80% RH den gleichen Dampfdruck wie Luft bei 14°C 50% RH, aber Luft bei 10°C 50% RH oder 3°C 90% RH hat einen niedrigeren Dampfdruck als die ersteren. Somit möchten die ersten beiden Arten von Luft Feuchtigkeit an die letzteren beiden abgeben. Im Herbst kühlt die durchschnittliche Lufttemperatur typischerweise schneller ab als die durchschnittliche Bodentemperatur, was nur zu einem Feuchtigkeitsgewinn für den Boden auf Grundlage des Dampfdrucks führen kann, wenn der Boden trockener ist, aber normalerweise zu einem Feuchtigkeitsverlust führt.

Basierend darauf ist die Situation im Beispiel komplex, aber verständlich. Die Feuchtigkeit im Saatbett wurde wahrscheinlich teilweise von unten zu einer nutzbaren Menge am Boden des dichten Saatbettbodens angereichert, aufgrund des Dampfbremseffekts des Saatbettbodens. Teilweise kondensierte nächtlicher Tau auf der Oberseite des isolierenden Saatbettbodens. Auf dem unbedeckten Boden hingegen entwich die Feuchtigkeit vermutlich ungehindert zur kühleren Oberfläche und Luft aufgrund des niedrigeren Dampfdrucks.

Ähnlich kühlte sich das Direktanbaugebiet vermutlich schnell ab, der positive Feuchtigkeitsbilanz des Taus kompensierte nicht die Verluste, und es gab keine Nachlieferung aus tieferen Schichten.

Ein interessanter Gedankengang ist, dass das andere Ende des Spektrums, ein guter Mulch, in der Geschichte nicht erwähnt wird. Sein Wirkungsmechanismus ist überraschend ähnlich und erklärt, warum es vorteilhaft sein kann. Ein ausreichend dicker und bedeckender Mulch ist ein guter Wärmedämmer, der somit die Temperaturschwankungen der Bodenoberfläche reduziert, und der Dampfdiffusionswiderstand von Pflanzenresten ist höher als der des Bodens, sodass er quasi die Feuchtigkeit hält. Die langsamer abkühlende Bodenoberfläche/Boden des Mulchs, mit höherer Luftfeuchtigkeit, absorbiert weniger Feuchtigkeit aus dem Boden, erhöht aber die Feuchtigkeit über dem gesäten Samen. Das klingt gut, aber ist nicht trivial, da Samen unter einem dicken Mulch nicht aufgehen würden, und diejenigen, die aufgehen, keinen dicken Mulch darüber hätten.