Variabilität von Bromid- und Nitratkonzentrationen bei der Stoffverlagerung in einem Sandboden unter Standortbedingungen

摘要

A field experiment on solute transport through a sandy soil (Gleyic Podzol) was conducted in winter 1989/90 at a flat arable site in north Germany. A bromide tracer was applied to the soil surface (bare after winter wheat) and leached downward only by natural rainfall. Bromidetracer and natural nitrate concentrations of the soil solution were measured in 120 cm depth by means of 51 suction probes, which were vertically installed with a 0.2 m horizontal spacing. Bromide and nitrate concentrations during the break through in 120 cm depth were found to be highly variable. Nevertheless, stochastic data analyses (variograms, power spectra, cross spectra) revealed quite similar spatial variability structures of these solute concentrations comprising a periodic variation with frequency f = 0.333 m~(-1) . From these findings it is concluded that in case of the presented field experiment also spatial variability of the nitrate concentrations is mainly caused by intrinsic factors during solute transport through the soil.%An einem ebenen Acker-Standort in Norddeutschland mit grundwasserbeeinflußtem Sandboden (Gley-Podsol) wurde ein Feldexperiment zum Transport nicht-sorbierter Ionen unter dem Einfluß der natürlichen Niederschläge im Winterhalbjahr 1989/90 durchgeführt. Als Tracer wurde Bromid auf die Meßfläche (brach nach Wi.-Weizen) appliziert. 51 Saugsonden waren im Abstand von 0,2 m vertikal installiert. Damit wurde Bodenlösung regelmäßig aus 120 cm Tiefe gewonnen, und es wurden die Bromidtracer- und die natürlichen Nitratkonzentrationen gemessen. Die Bromid- und Nitratkonzentrationen beim Durchbruch in 120 cm Tiefe variieren stark. Anhand stochastischer Datenanalysen (Variogram-me, Varianzspektren, Kospektren) zeigt sich aber, daß die räumliche Variabilitätsstruktur beider Stoffkonzentrationen sehr ähnlich ist und u. a. eine Oszillation mit Frequenz f = 0,333 m~(-1) aufweist. Für dieses Experiment wird gefolgert, daß auch die Variabilität der Nitratkonzentrationen hauptsächlich durch intrinsische Faktoren beim Stofftransport durch den Boden verursacht wird.