Wir erforschen den Boden/Wir bestimmen den Kalkgehalt durch Zugabe verdünnter HCl

Wir erforschen den Boden

Sinn und Zweck

• Vorgehen u. Inhalt
• Konzeption
• Ziel und Dauer

Mineralische Zusammensetzung

• Hauptbodenarten
• Fingerprobe
• Bodenkunde
• Erfahrungen u. Konsequenzen

Einfache Analyseverfahren

• Siebsatz
• Abschlämmung
• Bodenproben - Anleitung
• Bodenprobe entnehmen
• Bodentyp
• Bodenprofilabzug

Organische Zusammensetzung

• Humusanteil
• Bakterienkunde
• Lichtmikroskop
• Plattengussverfahren
• Bakterienkeimzahl
• Bodenpilze
• Kohlenstoffdioxidbildung
• Regenwurm

Bodenwasser, -luft, -wärme

• Wassergehalt
• Wasserdurchlässigkeit
• Wasseranstieg
• Steighöhe von Wasser
• Bodentemperatur
• Luftgehalt

Bodenreaktion

• pH-Wert
• Bodenversauerung
• Calziumcarbonatgehalt
• Kalkgehalt und CO2
• Kalkgehalt und HCl

Untersuchungsmethoden

• Kohlenstoffdioxidabgabe
• Trockensubstanz
• Porenvolumen
• Nitratgehalt
• Nitrat- und Nitritnachweis
• Phosphatbestimmung
• Teststäbchenverfahren
• Molybdat-Vanadat-Methode
• Phosphatnachweis mit Ammoniummolybdat
• Calciumbestimmung
• Chloridbestimmung
• Magnesiumbestimmung

Informationen zum Thema und Versuchsanstellung

Kalk ist sowohl ein Pflanzen- als auch ein Bodendünger. Kalk versorgt die Pflanzen mit dem Nährstoff Calzium. Gleichzeitig verbessert er die Bodenstruktur, kittet die feinere Bodenteilchen zu Bodenkrümeln, so dass  sie nicht so leicht verschlämmen. Dadurch wird der tonreiche Boden besser durchlüftet. Er erwärmt sich im Frühjahr schneller, die Bodenbakterien haben günstigere Arbeitsbedingungen. Chemisch gesehen wirkt Kalk im Boden der Versauerung und deren nachteiligen Folgen entgegen

Versuchsanstellung Durch Zugabe von Salzsäure (oder einer anderen Säure) auf die kalkhaltige Bodenprobe wird Kohlenstoffdioxid freigesetzt, der Boden braust auf. Stärke und Dauer des Aufbrausens geben einen (groben) Hinweis auf den Kalkgehalt des Bodens.

Untersuchungsmaterialien

• Tüpfelplatte oder kleine Bechergläser
• verdünnte Salzsäure (1 n HCL)
• Saugpipette

Vorlage:Hintergrund gelb

• kein Aufbrausen ---> Kalkgehalt < 1 %
• schwaches Aufbrausen ---> Kalkgehalt 1- 3 %
• deutliches, aber kurzes Aufbrausen ---> Kalkgehalt 3- 5 %
• anhaltendes Aufbrausen ---> Kalkgehalt über 5 %

Zu beachten ist, dass der Calciumgehalt von Böden allgemein zwischen 0,1 - 1,2 % Calzium liegt, so dass ein Aufbrausen nach der Salzsäurezugabe oft nicht auftritt. Nur bei Kalk-, -, Gips- und Kalkmergelböden liegt der Kalkgehalt beträchtlich höher.

Versuchsablauf

Der Versuch kann auf dem Feld, im Wald, im Garten oder im Labor in Gruppenarbeit durchgeführt werden. Keine konzentrierten Säuren verwenden! Bodenproben mit unterschiedlichen Kalkgehalten bereitstellen!

Die Versuchsvorbereitung und Versuchsdurchführung ist einfach und erfordert nur einen geringen Aufwand und eine kurze Anweisung. Zur Demonstration des Versuchs eignet sich naturgemäss ein kalkreicher Boden besser als ein kalkarmer Boden.

Methodische Fehlerquellen

• Das Kohlenstoffdioxid stammt nicht nur aus dem Calziumcarbonat, sondern auch aus dem Magnesiumcarbonat

• Sandige Böden brausen leichter, aber weniger ergiebig als Tonböden.

• Eine starke Durchfeuchtung der Bodenprobe mindert u. U. das Aufbrausen.

Informationen zum Themenbereich "Bodenversauerung und Pufferung"

In der Schweiz und in Holland ist es üblich, den Boden-pH-Wert in wässrigen Aufschwemmungen oder Auszügen zu messen. Dies gibt den aktuellen pH-Wert der Bodenlösung wieder. Dieser Wert ist jedoch je nach Jahreszeit recht großen Schwankungen ausgesetzt. Dennoch gilt dieser pH-Wert für die Beratung der Landwirte und Gärtner, da er, wie erwähnt, den aktuellen Wert darstellt. Man bezeichnet diesen Wert als pH (H_2>0).

In Deutschland wird der Boden-pH-Wert in Kaliumchlorid-Auszügen bestimmt. Der so erhaltene Wert ist geringeren Schwankungen ausgesetzt. Diesen Wert bezeichnet man als pH (KCl).

Bei Analysen ist stets darauf zu achten, von welchem pH-Wert die Rede ist, denn die Abweichungen sind teilweise beträchtlich.

Es gibt eine ganze Reihe von Ursachen für die Versauerung des Naturbodens und des wirtschaftlich genutzten Bodens:

Ursachen der Bodenversauerung

Verständnisfragen und Anweisungen zum  "Themenbereich Bodenversauerung"

• 1. Welche Wirkung hat der Kalk auf den Boden?

• 2. Wie sieht ein kalkarmer Boden aus?

• 3. Wie kann eine Kalkanreicherung des Bodens erfolgen?

• 4. Welche Ursachen führen zur Bodenversauerung?

• 5. Erkläre die Eigenschaft der Bodenpufferung.

• 6. Welche Böden haben ein hohes Pufferungsvermögen?

• 7. Bei einem Boden wird der pH-Wert 7 festgestellt. Bei einem anderen Boden wird der pH-Wert 5 festgestellt. Wie unterscheiden  sich die Böden hinsichtlich ihrer Eigenschaften?

Biologie Leistungskurs 13.Jahrgang, 2003 Klaus Harms Schule Gymnasium Kappeln/Schlei