Bodenverhalten

Korngröße und Porosität

Die Korngröße der Bodenpartikel und die Aggregatstrukturen, die sie bilden, beeinflussen die Fähigkeit eines Bodens, Wasser, Luft und Nährstoffe zu transportieren und zurückzuhalten. Die Korngröße wird als Ton klassifiziert, wenn der Partikeldurchmesser weniger als 0,002 mm (0,0008 Zoll) beträgt, als Schluff, wenn er zwischen 0,002 mm (0,0008 Zoll) und 0,05 mm (0,002 Zoll) liegt, oder als Sand, wenn er zwischen 0,05 mm (0,002 Zoll) und 2 mm (0,08 Zoll) liegt. Die Bodentextur bezieht sich auf die relativen Anteile der Partikelgrößen Sand, Schluff und Ton, unabhängig von der chemischen oder mineralogischen Zusammensetzung (siehe Abbildung). Sandige Böden werden als grobkörnig bezeichnet, tonreiche Böden als feinkörnig. Lehm ist eine Texturklasse, die zu etwa einem Fünftel aus Ton besteht, den Rest teilen sich Sand und Schluff zu gleichen Teilen.

Die Porenradien (Abstand zwischen den Bodenpartikeln) können von Millimetern zwischen Sandkörnern bis zu Mikrometern zwischen Tonkörnern reichen. Bodenpartikel, die in die drei Hauptgrößenkategorien fallen, können unterschiedliche mineralogische oder chemische Zusammensetzungen haben, wobei Sandpartikel oft aus Quarz und Feldspat bestehen, Schluffpartikel oft glimmerhaltig sind und Tonpartikel oft schichtförmige Alumosilikate (die sogenannten Tonminerale) enthalten. Organische Stoffe und amorphe Mineralien sind ebenfalls wichtige Bestandteile von Tonpartikeln.

Die Porosität spiegelt die Fähigkeit des Bodens wider, Luft und Wasser zu halten, und die Permeabilität beschreibt die Leichtigkeit des Transports von Flüssigkeiten und deren gelösten Bestandteilen. Die Porosität eines Bodenhorizonts nimmt zu, wenn seine Textur feiner wird, während die Durchlässigkeit abnimmt, wenn die durchschnittliche Porengröße kleiner wird. Kleine Poren schränken nicht nur den Durchgang von Stoffen ein, sondern bringen sie auch in unmittelbare Nähe zu chemischen Bindungsstellen auf der Partikeloberfläche, die ihre Bewegung verlangsamen können. Lehm und Humus beeinflussen sowohl die Porosität als auch die Durchlässigkeit des Bodens, indem sie die Bodenkörner zu Aggregaten zusammenbinden und so ein Netz größerer Poren (Makroporen) schaffen, die den Wasserdurchfluss erleichtern. Pflanzenwurzeln öffnen die Poren zwischen den Bodenaggregaten, und die Zyklen von Befeuchtung und Trocknung schaffen Kanäle, durch die das Wasser leicht hindurchfließen kann. (Diese Struktur bricht jedoch bei Staunässe zusammen.) Die Stabilität der Aggregate nimmt mit dem Humusgehalt zu, insbesondere mit Humus, der aus der Grasvegetation stammt. Bei Böden, die durch menschliche Aktivitäten nicht wesentlich gestört werden, sind der Porenraum und die Vielfalt der Makroporen jedoch wichtigere Determinanten der Porosität als die Bodentextur. In der Regel nimmt die durchschnittliche Porengröße durch bestimmte landwirtschaftliche Praktiken und andere menschliche Nutzungen des Bodens ab.