Methoden der Kohlenstoffmessung im Gelände und im Labor

3. Beschreibung des Humus- und Kohlenstoffgehaltes im Feld

Inhalt dieses Kapitels

1. Einführung
2. Humusgehalt
3. Kohlenstoffgehalt
 

1. Einführung

Die Methoden der Beschreibung des Humus- und Kohlenstoffgehaltes über die Bodenfarbe bzw. eine optische Abschätzung im Feld sollen an dieser Stelle nur der Vollständigkeit halber genannt werden. Es handelt sich bei dieser Methode um eine reine Feldmethode, falls eine Voruntersuchung notwendig ist oder die Möglichkeiten einer Laboranalyse nicht bestehen. Da der organische Kohlenstoff einen wesentlichen Anteil organischer Substanz ausmacht, sollen beide Feldmethoden, die in der 5. Bodenkundlichen Kartieranleitung (KA5) beschrieben werden, hier vorgestellt werden.

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2. Humusgehalt

Die Beurteilung des Humusgehaltes (Masse-% der organischen Substanz) erfolgt in erster Linie nach dem optischen Eindruck. Je höher der Humusgehalt, desto dunkler ist der Boden und desto feiner fühlt er sich an. Die Problematik besteht darin, dass diese Eindrücke nicht nur vom Humusgehalt, sondern auch von der Feinbodenart, dem Verteilungs- und Humifizierungsgrad des Humus sowie von der Eigenfarbe des mineralischen Bodenanteils abhängig ist. So werden beispielsweise Sandböden durch den gleichen Humusgehalt stärker gefärbt als Tonböden.
Somit ist es oft schwierig aus diesen Beobachtungen sichere Schlüsse auf die Höhe des Humusgehaltes zu ziehen. Die dunklen Farben eines Substrates lassen nicht in jedem Fall auf Humus schließen, da sich beispielsweise auch durch Metallsulfide, Aschen oder Schlämme hervorgerufen werden können. Um aus dem organischen Kohlenstoff den Humusgehalt zu berechnen, kann dieser annäherungsweise mit dem Faktor 1,72 multipliziert werden. Bei Torfen und Auflagehumus wird dagegen der Faktor 2 verwendet.

Für die eigentliche Bestimmung des Humusgehaltes muss die Bodenfarbe des feuchten Substrates mit der MUNSELL COLOR CHART bereits im Gelände bestimmt werden. Dies wird im Labor anhand des Feinbodens bei konstantem Tageslicht wiederholt, einmal im trockenen und einmal im angefeuchteten Zustand. Die Bodenfarbe setzt sich im MUNSELL-Farbsystem aus dem Farbton (Farbtafel, Hue), der Helligkeit (Grauwert, Value) und der Farbintensität (Sättigung, Chroma) zusammen. Aus der Helligkeit und Farbintensität der Bodenfarbe kann nach der KA5 wiederum auf den Humusgehalt der zu untersuchenden Probe geschlossen werden. Die Abstufung und Bezeichnung des Humusgehaltes erfolgt nach der folgenden Tabelle.

 (Quelle: Ad-hoc-AG Boden 2005, S. 111, veränderte Darstellung)

Um ausgehend von diesen Werten auf den Gehalt an organischer Substanz zu schließen, kann folgende Tabelle der Humusgehalte herangezogen werden.

 (Quelle: Ad-hoc-AG Boden 2005, S. 112, veränderte Darstellung)

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3. Kohlenstoffgehalt

Die Gehaltsabschätzung des Kohlenstoffgehaltes im Feld erfolgt ebenfalls mit der KA5. Zu beachten ist, dass zwischen Kohlenstoff in Form von Kohle bzw. lithogenem Kohlenstoff (abgesehen von Carbonatkohlenstoff) und den Produkten aus der Zersetzung und Humifizierung von organischen Pflanzenresten bei der Beschreibung der Gehalte an organischer Substanz unterschieden werden muss. Böden in Kippen oder Halden oder Substrate mit sedimentärem Kohlenstoff beinhalten häufig Kohlenstoff in verschiedenen Anteilen und Größenfraktionen. Der Kohlenstoff kann dabei im Substrat feinverteilt oder diesem bröckelig oder klumpig beigemengt sein. In der nachfolgenden Tabelle sind die verschiedenen Abstufungen und Bezeichnungen des organischen Kohlenstoffs dargestellt.

(Quelle: Ad-hoc-AG Boden 2005, S. 166, veränderte Darstellung)

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Literatur:

Ad-hoc-AG Boden (2005): Bodenkundliche Kartieranleitung, 5. Auflage (KA5). Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (Hrsg.) - Schweizerbart‘sche Verlagsbuchhandlung Stuttgart. S.110ff, 165f.