Das Wasserhaltevermögen eines Bodens ist ein sehr wichtiges agronomisches Merkmal. Böden, die viel Wasser aufnehmen können, sind weniger anfällig für die Auslaugung von Nährstoffen oder ausgebrachten Pflanzenschutzmitteln. Dies liegt daran, dass ein Boden mit einer begrenzten Wasserspeicherkapazität (z. B. ein sandiger Lehm) den Sättigungspunkt viel früher erreicht als ein Boden mit einer höheren Wasserspeicherkapazität (z. B. ein Tonlehm). Nachdem ein Boden mit Wasser gesättigt ist, werden das gesamte überschüssige Wasser und ein Teil der Nährstoffe und Pestizide, die sich in der Bodenlösung befinden, im Bodenprofil nach unten ausgewaschen.
Das Wasserhaltevermögen des Bodens wird in erster Linie durch die Bodentextur und den Gehalt an organischer Substanz im Boden bestimmt. Die Bodentextur ist ein Spiegelbild der Partikelgrößenverteilung eines Bodens. Ein Beispiel ist ein Schlufflehmboden, der zu 30 % aus Sand, zu 60 % aus Schluff und zu 10 % aus Tonpartikeln besteht. Im Allgemeinen gilt: Je höher der Anteil an Schluff- und Tonpartikeln, desto höher ist die Wasserhaltekapazität. Die kleinen Partikel (Ton und Schluff) haben eine viel größere Oberfläche als die größeren Sandpartikel. Durch diese große Oberfläche kann der Boden eine größere Menge Wasser aufnehmen. Die Menge an organischem Material in einem Boden beeinflusst ebenfalls die Wasserhaltekapazität. Je mehr organisches Material in einem Boden vorhanden ist, desto höher ist auch die Wasserspeicherkapazität, da organisches Material eine hohe Affinität zu Wasser hat.
In den letzten 100 Jahren wurden weltweit viele Labormethoden zur Bestimmung der Wasserspeicherkapazität von Böden entwickelt. Diese Methoden verwenden eine Vielzahl von Spezialgeräten, um zu bestimmen, wie viel Wasser ein Boden unter verschiedenen Bedingungen aufnehmen kann. Die meisten dieser Methoden beginnen mit einer wassergesättigten Bodenprobe. Die gesättigte Probe wird auf eine poröse Keramikplatte gelegt, die dann in eine geschlossene Kammer gestellt wird. Dann wird ein bekannter Druck auf die Kammer ausgeübt, der das Wasser aus der Bodenprobe in die poröse Platte und aus der Kammer drückt (siehe Bild 1/3 Bar). Das Wasserhaltevermögen des Bodens wird durch die in der Bodenprobe enthaltene Wassermenge im Verhältnis zum Trockengewicht der Probe bestimmt. Die Höhe des Drucks, der bei diesen verschiedenen Methoden angewandt wird, kann so niedrig sein wie 1/3 Atmosphäre Druck (ca. 5 psi) bis zu 15 Atmosphären Druck (ca. 225 psi).
Ein paar Methoden zur Bestimmung der Wasserspeicherkapazität werden durchgeführt, ohne dass externer Druck angewandt wird. Das Gerät für die „0-Bar“-Wasseraufnahmekapazität-Methode ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Bei dieser Methode wird eine Bodenprobe mit Wasser aus einem benachbarten Behälter gesättigt, wobei der Wasserspiegel in der Mitte des Bodens gehalten wird (siehe Abbildung unten). Sobald das Gleichgewicht in diesem System erreicht ist, wird die Bodenprobe gewogen. Das Wasserhaltevermögen wird auf der Grundlage des Gewichts des in der Probe enthaltenen Wassers im Vergleich zum Trockengewicht der Probe berechnet. Die „europäische“ Methode der maximalen Wasserspeicherkapazität ist eine weitere Methode, bei der kein äußerer Druck verwendet wird. Bei dieser Methode wird die Bodenprobe in einem Zylinder mit Wasser gesättigt. Der Zylinder wird auf eine absorbierende Membran gestellt, bis das überschüssige Wasser durch die Schwerkraft weggezogen wird (siehe Diagramm rechts). Sobald das Gleichgewicht erreicht ist, wird die Wasseraufnahmekapazität auf der Grundlage des Gewichts des in der Probe enthaltenen Wassers im Vergleich zum Trockengewicht der Probe berechnet.
AGVISE Laboratories bietet seinen Kunden zahlreiche Analysemethoden zur Auswahl. Um die Verwirrung über die verschiedenen Methoden zur Bestimmung des Wasserrückhaltevermögens zu klären, haben wir vier Proben mit jeder der acht derzeit von uns angebotenen Methoden getestet. Wie Sie aus den Tabellen (oben links) ersehen können, gibt es große Unterschiede in der Wasserhaltekapazität eines Bodens je nach der verwendeten Methode. In den meisten Fällen wissen unsere Kunden genau, welche Methode sie benötigen, so dass es keine Verwirrung gibt. In anderen Fällen helfen wir unseren Kunden bei der Auswahl der Methoden, die ihnen die nützlichsten Informationen liefern. Die am häufigsten nachgefragten Methoden für die Wasserhaltekapazität sind die 1/3-Bar-Methode, die allgemein als Feldkapazität bezeichnet wird, und die 15-Bar-Methode, die als Welkepunkt bekannt ist (siehe Abbildung 15 Bar). In Zukunft könnten sich diese Methoden ändern oder stärker standardisiert werden, da Forschung und Tests immer globaler werden. Wir werden unser Bestes tun, um unsere Kunden über alle Änderungen dieser Methoden auf dem Laufenden zu halten. Wenn Sie Fragen zu den verschiedenen Methoden zur Bestimmung der Wasserhaltekapazität oder zu anderen Analysemethoden haben, rufen Sie bitte einen unserer technischen Mitarbeiter an.