Wir erforschen den Boden/Wir messen den Wassergehalt einer Bodenprobe und Wir erforschen den Boden/Wir messen die Bodentemperatur: Unterschied zwischen den Seiten

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<font size="6">[[Wir  erforschen  den  Boden]]</font>
<h3>Wir  erforschen  den  Boden</h3>
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'''Wir messen die Bodentemperatur '''
==Wir messen den Wassergehalt einer Bodenprobe==


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|style="background-color:#EEE9BF ;" | '''Informationen zum Thema'''
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<h5 align="center">Informationen zum Thema</h5>


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|Ohne Wasser gibt es kein Leben auf der Erde. Ohne Wasser ist auch der Boden tot. Bodenorganismen und Pflanzen benötigen Wasser. Sie beziehen ihr Wasser aus dem Boden und nehmen gleichzeitig mit dem Wasser Nährstoffe auf. Der Wassergehalt des Bodens ist ein wichtiges Maß für den aktuellen Stand seiner Fruchtbarkeit. Die Bestimmung des Bodenwassergehalts ist gleichzeitig eine grundlegende Methode für weiterführende Bodenexperimente. Sie ist weiterhin von Bedeutung für die Bestimmung des Porenvolumens als auch für die Bestimmung des spezifischen Gewichts.
| Wenn die Sonne scheint, nimmt der Boden rasch die Wärme auf; nachts strahlt der Boden die Warme wieder ab. Dieser einfache Mechanismus wird durch zahlreiche Einflüsse verändert:
 
 
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; [[Datei:Fluss1.jpg|600px]]<br>'''Oberflächenwasser sickert in den Boden'''
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|style="background-color:#EEE9BF ;" | '''Versuchsvorbereitung, Untersuchungsmaterialien und Versuchsdurchführung'''
 
 
 
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| Eine Bodenprobe wird abgewogen und in einen auf 110 °C aufgeheizten Trockenschrank gestellt. Nach 5 - 10 Stunden ist die Bodenprobe ausgetrocknet und wird erneut gewogen. Da für ein bodenkundliches Praktikum ständig getrocknete Bodenproben benötigt werden, ist es empfehlenswert, gleichzeitig eine größere Probenmenge zu trocknen.
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|'''Untersuchungsmaterialien'''
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| Porzellantiegel


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| Tiegelzange
| - Lage des Bodens am Hang oder in der Ebene


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| Trockenschrank (ersatzweise auch Backofen)
| - Bodenfarbe


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| Sieb
| - Wassergehalt des Bodens


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| '''Versuchsdurchführung'''
| - Zusammensetzung des Bodens


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| '''a) '''Stelle das Gewicht des Tiegels fest&nbsp;
| - Bewuchs


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| '''b)''' Fülle 50 g abgesiebten Boden ein
| Am Boden und in der obersten Bodenschicht kann die Temperatur erheblich von der Temperatur der umgebenden Luft abweichen mit Folgewirkungen für das Pflanzenwachstum auf dem Boden.


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| '''c)''' Stelle die abgewogenen Proben in den Trockenschrank
| Im Grenzbereich zum Gefrierpunkt neigen Boden mit hohem Anteil lufthaltigen, organischen Materials am Tage zu besonders hohen Temperaturen, nachts hingegen kühlen sie besonders stark aus. Auf die Gefahr von Nachtfrösten reagieren Landwirte und Gärtner mit vorbeugenden Maßnahmen (Folienabdeckungen, Streuauftrag etc.).


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|}
| '''d) '''Nach 5 - 10 Stunden ist die Bodenprobe ausgetrocknet. Nimm sie mit der Tiegelzange aus dem Trockenschrank und lass sie abkühlen.


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| '''e)''' Wäge zurück
| Untersuchungsmethoden


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| '''f)''' Werte aus&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
| An unterschiedlichen Standorten führen die Schüler Thermometer in den Boden ein und messen die Temperaturdifferenzen im Tag-Nacht-Rhythmus. Zum Vergleich eignen sich z.B. ein aufgelockerter und ein festgetretener Boden, ein trockener und ein feuchter Boden, ein heller und ein dunkler Boden, ein bewachsener und ein unbewachsener Boden.


|}
|}
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; [[Datei:Schrumpfrisse.jpg|400px]] <br>'''Schrumpfrisse eines ausgetrockneten Bodens'''
[[Image:Bodenthermometer.jpg]]&nbsp;


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| Untersuchungsmaterial


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| - größere Thermometer mit feiner Skaleneinteilung (günstig sind spezielle Bodenthermometer)


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| - Bohrstock oder Spaten


[[Datei:Auswertung3.jpg|800px]]
|}
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[[Image:434g1.jpg]]




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| '''Versuchsdurchführung'''


 
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| a) Bohre Löcher unterschiedlicher Tiefe in den Boden und führe die Thermometer ein. Vorsicht ist geboten, Thermometer sind zerbrechlich!
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|style="background-color:#EEE9BF ;" | '''Erfahrungen und Konsequenzen'''


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| Der Versuch ist als Gruppenarbeit geeignet. Da der Trocknungsvorgang mehrere Stunden dauert, sollte bei einem bodenkundlichen Praktikum die Trocknung vorgezogen werden.
| b) Die Bodentiefen für die Messung zeigt dir das Auswertungsbeispiel.


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| Da Wasser eine höhere Leitfähigkeit besitzt als Luft, wird die Wärme im Boden durch das Wasser verteilt und gespeichert. Die Temperaturdifferenzen zwischen oberer und unterer Bodenschicht sind bei einem feuchten Boden geringer als bei einem trockenen Boden. Gleichzeitig wirkt die Verdunstung an den Bodenoberfläche temperaturmindernd.
|style="background-color:#EEE9BF ;" | '''Kleine Bodenwasserkunde'''
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| Das Bodenwasser stammt überwiegend aus dem Niederschlag. Die Gestalt der Bodenoberfläche (Neigung, Bewuchs) beeinflusst den Anteil des Wassers, das als Oberflachenwasser ungenutzt in Gräben, Bäche und Flüsse abfließt. Der größere Teil versickert im Boden und wird dort gespeichert.
 
Ein kleinerer Teil des Niederschlags verdunstet direkt an der Bodenoberfläche; in unserem Klimabereich ist das hauptsächlich in den Sommermonaten der Fall. Schauen wir uns die Wasserverhältnisse im Boden einmal genauer an. Ein Teil des in den Boden eingedrungenen Wassers bleibt an den Bodenteilchen haften (Haftwasser). Was nicht hängen bleibt, versickert in Richtung Untergrund (Sickerwasser) und sammelt sich als Grund- oder Stauwasser. Wie tief das Wasser in den Boden einsickert, hängt von den Bodenverhältnissen ab.
 
Wasserundurchlässige Schichten können den Wasserfluss schon nach einigenDezimetern stoppen. Im Normalfall sinkt das Wasser aber in tiefere Schichten. Aus dem Wasservorrat des Bodens kann wieder Wasser an die Oberfläche steigen (Kapillarwasser).


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'''Bodentemperatur in Abhängigkeit von Bodentiefe und Jahreszeit'''






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|<table border="1" width="100%">
| '''Erfahrungen und Konsequenzen '''
|style="background-color:#EEE9BF ;" | '''Verständnisfragen und Anweisungen'''
 
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| 1. Was hast du in diesem Experiment getan?


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| 2. Erläutere den Rechengang zur Ermittlung des prozentualen Wassergehalts.
| Der Versuch ist als Schüler-Partnerarbeit geeignet. Der Lehrer sollte geeignete Orte für die Messung auswählen. Günstig ist die Messung der Temperatur in Kombination mit dem Aushub einer Profilgrube (seitliches Einführen der Thermometer in die Bodenprofile). Ansonsten ist der Vorbereitungsaufwand verhältnismäßig gering. Es sei darauf hingewiesen, das die Messung der Temperatur an der Bodenoberflache mit Quecksilberthermometern nur bei entsprechender Abschirmung sinnvoll ist; günstiger sind für diese Messungen thermoelektrische Messfühler.


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|<table border="1" width="100%">
| '''Der Versuch bietet folgende weiterführende Perspektiven'''  
|style="background-color:#EEE9BF ;" |  '''Verständnisfragen zum Text&nbsp; "Kleine Bodenwasserkunde".'''


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| 1. Welche Bedeutung hat das Wasser für das Leben auf der Erde?
| - Die Schüler befassen sich näher mit den Auswirkungen der Bodentemperatur auf das Pflanzenwachstum und lernen dabei auch praktische Maßnahmen zur Bodentemperaturregulierung kennen (Abdeckungen, Treibhäuser etc.).
 
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| 2 . Erläutere den Wasserkreislauf
 
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| 3. Welche Wassermengen brauchen Roggen / Weizen / Hafer vom Frühjahr bis zur Ernte?


|}
|}
[[Image:Tabelle2.jpg]]


[[Image:feldaufgang_keimge.gif]] 


'''Exkurs Pflanzenbau: Ein früher, gleichmäßiger und zügiger Start im Frühjahr ist der wesentlichste Faktor für '''


&nbsp;'''die maximale Ausschöpfung der genetisch möglichen Sortenleistung bei Zuckerrüben. '''
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|<table border="1" width="100%">
|style="background-color:#EEE9BF ;" | '''Bodenkundliche Untersuchungsmethoden und didaktische Hinweise (Bayern)'''
 
|  <imagemap>
Bild:close-up of mole.jpg|120px|zum Link
default [http://www.stmugv.bayern.de/umwelt/boden/lernort/doc/schueler_ab.pdf]
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Version vom 11. März 2009, 17:24 Uhr


Wir erforschen den Boden

Close-up of mole.jpg

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Wir messen die Bodentemperatur

 

Informationen zum Thema
Wenn die Sonne scheint, nimmt der Boden rasch die Wärme auf; nachts strahlt der Boden die Warme wieder ab. Dieser einfache Mechanismus wird durch zahlreiche Einflüsse verändert:
- Lage des Bodens am Hang oder in der Ebene
- Bodenfarbe
- Wassergehalt des Bodens
- Zusammensetzung des Bodens
- Bewuchs
Am Boden und in der obersten Bodenschicht kann die Temperatur erheblich von der Temperatur der umgebenden Luft abweichen mit Folgewirkungen für das Pflanzenwachstum auf dem Boden.
Im Grenzbereich zum Gefrierpunkt neigen Boden mit hohem Anteil lufthaltigen, organischen Materials am Tage zu besonders hohen Temperaturen, nachts hingegen kühlen sie besonders stark aus. Auf die Gefahr von Nachtfrösten reagieren Landwirte und Gärtner mit vorbeugenden Maßnahmen (Folienabdeckungen, Streuauftrag etc.).
Untersuchungsmethoden
An unterschiedlichen Standorten führen die Schüler Thermometer in den Boden ein und messen die Temperaturdifferenzen im Tag-Nacht-Rhythmus. Zum Vergleich eignen sich z.B. ein aufgelockerter und ein festgetretener Boden, ein trockener und ein feuchter Boden, ein heller und ein dunkler Boden, ein bewachsener und ein unbewachsener Boden.

Bodenthermometer.jpg 

 


Untersuchungsmaterial
- größere Thermometer mit feiner Skaleneinteilung (günstig sind spezielle Bodenthermometer)
- Bohrstock oder Spaten

Datei:434g1.jpg


Versuchsdurchführung
a) Bohre Löcher unterschiedlicher Tiefe in den Boden und führe die Thermometer ein. Vorsicht ist geboten, Thermometer sind zerbrechlich!
b) Die Bodentiefen für die Messung zeigt dir das Auswertungsbeispiel.

 


Da Wasser eine höhere Leitfähigkeit besitzt als Luft, wird die Wärme im Boden durch das Wasser verteilt und gespeichert. Die Temperaturdifferenzen zwischen oberer und unterer Bodenschicht sind bei einem feuchten Boden geringer als bei einem trockenen Boden. Gleichzeitig wirkt die Verdunstung an den Bodenoberfläche temperaturmindernd.

Bodentemperatur in Abhängigkeit von Bodentiefe und Jahreszeit


Erfahrungen und Konsequenzen
Der Versuch ist als Schüler-Partnerarbeit geeignet. Der Lehrer sollte geeignete Orte für die Messung auswählen. Günstig ist die Messung der Temperatur in Kombination mit dem Aushub einer Profilgrube (seitliches Einführen der Thermometer in die Bodenprofile). Ansonsten ist der Vorbereitungsaufwand verhältnismäßig gering. Es sei darauf hingewiesen, das die Messung der Temperatur an der Bodenoberflache mit Quecksilberthermometern nur bei entsprechender Abschirmung sinnvoll ist; günstiger sind für diese Messungen thermoelektrische Messfühler.

 


Der Versuch bietet folgende weiterführende Perspektiven
- Die Schüler befassen sich näher mit den Auswirkungen der Bodentemperatur auf das Pflanzenwachstum und lernen dabei auch praktische Maßnahmen zur Bodentemperaturregulierung kennen (Abdeckungen, Treibhäuser etc.).

Tabelle2.jpg

Datei:Feldaufgang keimge.gif

Exkurs Pflanzenbau: Ein früher, gleichmäßiger und zügiger Start im Frühjahr ist der wesentlichste Faktor für

 die maximale Ausschöpfung der genetisch möglichen Sortenleistung bei Zuckerrüben.

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