Diskussion:Tensiometer (Bodenfeuchte)

"Tensiometer dienen zur kontinuierlichen Messung der Bodenfeuchte, auch Saugspannung genannt."

Es ist hier verwirrend, dass Bodenfeuchte auch Saugspannung genannt wird. Man kann mittels einer Retentionskurve die Bodenfeuchte aus der Saugspannung berechnen, das ist aber nicht so einfach. Dazu muss man noch die physikalischen Eigenschaften des Bodens kennen. -- 146.107.43.25 17:21, 4. Mai 2010 (CEST)

Danke für den Hinweis. Habe den Einleitungssatz entsprechend abgeändert.--FMoeckel 19:57, 4. Mai 2010 (CEST)

Irrometer - Transducer - Kapillarimeter

--Irrometer-- dem Tensiometer ähnlich (Sonderform des Tensiometers) - mit Membran, die sich bei Saugspannungsänderungen wölbt oder krümmt.

--Transducer-- zwischen Boden und Wassersäule wird zusätzlich eine Membran eingebaut, deren Dehnung gemessen und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird (Dehnungsmessstreifen oder Spule) um so die Reaktionsgeschwindigkeit des Tensiometers zu erhöhen.

Weiß darüber jemand mehr bescheid als ich? Hab außerdem noch eine andere Frage: Was ist der Unterschied zwischen Kapillarimeter und Tensiometer? Soweit ich weiß wird das Kapillarimeter zum Bestimmen des Wassergehalts verwendet und das Tensiometer zum Messen der Saugspannung (hab deshalb auch unlängst den Text geändert), von der auf die Bodenfeuchte geschlossen werden kann.

Vielleicht weiß jemand Bescheid, und kann das noch ergänzen.

MIK

Habe einige Zweifel zur Aussage: "Bei Anwendungen im Außenbereich sind ganzjährige Messungen ...nur möglich... bei Zusatz von osmotisch wirksamen Stoffen wie Polyethylenglykol" Prinzipiell macht ein Tensiometer in einem gefrorenen Boden keinen Sinn, da die zu messende Saugspannung nur über Wasser in flüssigem Zustand vom umliegenden Boden in das Tensiometer übertragen werden kann. Der Zusatz des Gefrierschutzmittels Polyethylenglykol würde allenfalls das Gefrieren des Wassers im Tensiometer und damit dessen Beschädigung verhindern. Bevor der Boden allerdings tatsächlich gefriert, könnte Polyethylenglykol wohl durch die Keramikspitze in den Boden diffundieren und so verlorengehen. Prinzipell ist es angebracht, Tensiometer vor dem Winter aus dem Boden zu entnehmen. Ich bin kein Chemiker, bezweifle aber auch, dass Polyethylenglykol osmotisch wirksam ist, bzw. dessen Gefrierschutzwirkung etwas mit Osmose zu tun hat.

Martin T.

Einsatz von Polyethylenglykol bei Tensiometern...

...wird in der Literatur immer wieder erwähnt, u.a. in folgender Quelle:

Zitat aus: http://www.imok.ufl.edu/drought/micro_ir.pdf (S.7+8)

"The porous cup is normally constructed of ceramic and is filled with a liquid (usually water). Ethylene glycol-watersolution is occasionally used in some applications where freezing conditions exist.... The effective operating rangeis from 0 to 80 chars. Calibration is not necessary since the tensiometer indicates soil-water potential directly (it does not include osmotic potential)."

damit soll nicht gesagt sein, daß eine Messung unter Frostbedingungen sinnvoll ist, sondern nur, daß eine ganzjährige Messung (und damit kein Ausgraben wegen Frostschutz) prinzipiell möglich ist;

Während normalerweise das osmotische Potential bei einem Tensiometer zu vernachlässigen ist (Flüssigkeit im Tensiometer hat gleichen Salzgehalt wie außen), ist bei Einsatz von PEG mit Membranen (siehe folgendes Zitat aus: http://hopmans.lawr.ucdavis.edu/papers+PPT+zip/Chapt3-3-1&21.pdf) ein höherer osmotischer Wert bei der Messung zu berücksichtigen.

"3.3.2.9.c Controlled Osmotic Pressure—Description and Principles An alternative technique uses osmotic equilibration with an osmotic membrane separating a solution, usually polyethylene glycol in water, from direct con- THE SOIL SOLUTION PHASE 711 tact with the soil (Zur, 1966; Pritchard, 1969; Waldron & Manbeian, 1970). After the soil water equilibrates with the osmotic solution, and assuming the matric potential of the osmotic solution equals zero, it follows that hm-soil + ho-soil = ho-solution [3.3.2–16] Therefore, as with the controlled vapor pressure method, if the osmotic head of the soil water (ho-soil) is known, the known osmotic head of the free solution (ho-solution) yields a value for the matric head in the soil (hm-soil). Weighing the sample provides data to determine the water content, and repetition with different solutions gives a number of points on the retention curve. Membranes for this method can be made of commercially available dialysis materials, typically in the form of tubing. Because polyethylene glycol molecules are large, this sort of membrane can permit most of the molecules normally present in soil solution to pass through, so that the equilibration is actually with the matric head rather than the total head of the soil water. In effect, the ho-soil term of Eq. [3.3.2–16] is then zero, which eliminates the problem of an unknown osmotic head of the soil solution, as may arise with the vapor-equilibration method. This method works at matric head values closer to zero than vapor-based methods. It is typically employed for matric head values of less than −100 m; the range is not as extreme as that of vapor equilibration, but drier than is usually practical with most other methods. Osmotic extraction is likely to be prohibitively slow for all but the smallest samples (a few grams or less). Another limiting factor is that the dialysis membranes to be used for this purpose are fragile and vulnerable to microbiological degradation. There is little published information on this method since about 1970. Since then, however, there have been substantial technological advances in osmotic membranes for dialysis, as well as for desalinization, tensiometry, and other applications. These advanced membranes might be advantageous for measuring water retention."

FMoeckel 16:58, 13. Jan 2006 (CET)

Messen - Bodenfeuchte, Saugspannung

"Tensiometer dienen zur kontinuierlichen Messung der Bodenfeuchte anhand der Saugspannung. Je trockener ein Boden ist, desto größer sind die Potentiale der Adsorptions- und Kapillarkräfte, die das Wasser im Boden binden."

Dies ist nicht korrekt. Gemessen wird der elektrische Widerstand, welcher in dem porösen Medium herrscht (also der Keramikkappe oä) und sich je nach Wassergehalt des Mediums ändert. Über die produktspezifische Eichkurve der Keramikkappe (wird im Labor erstellt) gelangt man zum aktuell vorherrschenden Druckpotential (=Tensiometerpotential), nicht zur Saugspannung.

Tensiometer werden auch zur diskontinuierlichen Messung angewandt.

Je trockener ein Boden ist, desto kleiner (negativer) sind die Potentiale. Diese sind i.A. negativ. Ausnahmen können das Gravitations- und das Druckpotential sein.

--Broser 18:47, 22. Sep. 2011 (CEST)

Nachteile

"Tensiometer messen lediglich punktuell. Die Bodenfeuchtigkeit kann in einer anderen Tiefe oder in einigen Zentimetern Entfernung gänzlich andere Werte annehmen. Damit ist die Wahl eines repräsentativen Messortes entscheidend. Gegebenenfalls muss bei Tensiometern Wasser nachgefüllt werden. Dies gilt besonders für Messungen in trockenen Böden oder Substraten. Bei Anwendungen im Außenbereich sind ganzjährige Messungen nur in frostsicherer Tiefe möglich oder bei Zusatz von Stoffen wie Polyethylenglykol (PEG).

Eine weitere Einschränkung liegt im begrenzten Messbereich von Tensiometern mit Wasserfüllung. Zur Erweiterung des Messbereichs werden daher osmotische Tensiometer mit semipermeabler Membran und PEG als Füllung eingesetzt."

Meines Erachtens ist der zweite Absatz nur eine Umformulierung des ersten. --217.225.17.153 16:56, 8. Feb. 2013 (CET)