Wasserpotenzial

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Das Wasserpotenzial ist die Arbeit, die eine Pflanze aufbringen muss, um Wasser aus dem Boden aufzunehmen. Wasser fließt dabei stets von einem höheren zum niedrigerem Potenzial.

Inhaltsverzeichnis

1 Teilpotenziale
2 Größeneinheiten
3 Bestimmung
4 Siehe auch
5 Literatur
6 Weblinks

[Bearbeiten] Teilpotenziale

Das Wasserpotenzial $ψ w$ ist die Summe aus Matrixpotenzial $ψ m$ und Osmotischem Potenzial $ψ o$ . Das Gaspotenzial $ψ g$ wird meist nicht berücksichtigt.

$\psi_w = \psi_m + \psi_o (+ \psi_g)\,$

Dabei umfasst das Matrixpotenzial $ψ m$ (auch: Kapillarpotenzial) alle Kräfte, mit denen Wasser von der Bodenmatrix festgehalten wird. Das Matrixpotenzial ist um so größer, je feinkörniger ein Boden strukturiert ist. Wenn der Boden langsam austrocknet, steigt das Matrixpotenzial an, da nur noch das Adsorptionswasser auf der Oberfläche der Bodenpartikel zur Verfügung steht. Das Matrixpotenzial wird meist als Druck mit einem negativem Vorzeichen angegeben. Lässt man das Vorzeichen weg, entspricht es der Wasserspannung.

Das Osmotische Potenzial $ψ o$ (auch: Lösungspotenzial) ist definiert als die Arbeit, die aufgebracht werden muss, um eine bestimmte Menge Wasser durch eine semipermeable Membran aus der Bodenlösung aufzunehmen. Es ist von der Menge an gelösten Salzen abhängig. In Trockengebieten und in den Marschen kann das Osmotische Potenzial besonders hoch sein.

Ein Gaspotenzial $ψ g$ müsste berücksichtigt werden, wenn der Luftdruck innerhalb des beobachteten Systems Boden - Pflanze nicht gleich wäre.

[Bearbeiten] Größeneinheiten

Das Wasserpotenzial kann als Energie bzw. Arbeit in Joule/g angegeben werden, wenn es sich auf eine bestimmte Masse Wasser bezieht. Meist wählt man eine Volumeneinheit als Bezugsgröße, wodurch das Wasserpotenzial als Druck in Pascal oder MPa angegeben werden kann. Anschaulich ist auch die Angabe als Länge (cm Wassersäule), wenn es auf das Gewicht des Wassers im Kraftfeld der Erde bezogen wird.

[Bearbeiten] Bestimmung

Das Wasserpotenzial eines Bodens kann mit Hilfe von Gipsblock-Elektroden direkt gemessen werden. Dabei wird ein Gipsblock in den Boden eingebaut und die elektrische Leitfähigkeit innerhalb des Blocks gemessen. Bei hohem Wassergehalt des Bodens (niedriges Wasserpotenzial) sind viele der Poren des Blocks mit Wasser gefüllt und leiten den Strom besser.

Mit Hilfe eines Tensiometers kann das Matrixpotenzial bestimmt werden. Da das Osmotische Potenzial in salzarmen Böden vernachlässigbar ist, entspricht das so gemessene Matrixpotenzial im wesentlichen dem Wasserpotenzial.