Massenfluss

Über die relative Wichtigkeit von Massenfluss und Streuung beim Transport von Nitrat zur Zahnwurzel - Karl Friedrichshafen - 1997 - Fachzeitschrift für Pflanzenernährung and Bodenkunde zum Thema Pflanzenschutz

Zur Quantifizierung des Anteils des Massenstroms beim Stickstofftransport zur Pflanze wurden Ergebnisse aus veröffentlichten Feldversuchen mit Bohnen und Hafern herangezogen. Einerseits wurde der so genannte Scheinmassenstrom errechnet, andererseits der Anstieg des Nitrattransports zur Zahnwurzel durch den Massenstrom. Der Massentransport und die Streuung wurden mit einer Hypothese vergleichbar gemacht, bei der nur der Diffusionstransport unterstellt wurde.

Bei der Berechnung des Scheinmassenstroms für die Jahre 1982 und 1983 wurden 88 bzw. 43 kg N-ha-1 durch Massenstrom transportiert, was 27 bzw. 16% der N-Aufnahme des Triebes ausmachte. Bei Hafern wurden in den Jahren 1982 und 1983 38 und 23 kg N-ha-1 durch Massenstrom transportiert, was 30 und 16% der Gesamtmenge an N ausmacht.

Bei der Modellberechnung wurde festgestellt, dass bei einer starken Senkung der für Feldbohnen in der 40-60 cm unter GOF berechneten Konzentration von Nitrat an der Wurzelfläche der tatsächliche Anteil des Massenstroms beim Transport von Nitrat um den Faktor 2,7 überbewertet wird. Der Diffusionsprozess war unter den vorgegebenen Voraussetzungen der wesentlich bedeutsamere Prozess des Nitrattransports zu den Pflanzen.

Der Anstieg des Maximaltransportes von Nitrat zur Zahnwurzel durch den Massenstrom ist deutlich niedriger als der des scheinbaren Massenstroms. Die Erfahrungen aus einem Feldversuch mit Hafer und Bohnen wurden genutzt, um den Beitrag des Massenstroms zum Nitrattransport zu den Wurzeln zu quantifizieren. Die Premiere war die Berechnung des scheinbaren Massenstroms auf der Grundlage der durchschnittlichen Nitratkonzentration und der Wasserabsorptionsrate.

Die zweite war die Berechnung der Erhöhung der Nitrattransportrate durch den Massenstrom. Celao wurde mit Hilfe eines mathematischen Modells für den Nährstofftransport entwickelt. Ein Vergleich wurde nur für eine Broadcast-Referenzsituation durchgeführt. Die Berechnung des scheinbaren Massenstroms ergab einen Nitrattransport zu den Bohnenwurzeln von 88 bzw. 42 kg N-ha-1 in den Jahren 1982 und 1983.

Gießen von Hafer wurde ein Transport von 38 und 23 kg N-ha-1 pro Massenstrom berechnet. Die Berechnungen zeigten jedoch, dass der scheinbare Massenstrom den Beitrag des Massenstroms deutlich überschätzt, wenn die Nitratkonzentration an der Wurzeloberfläche viel niedriger ist als die mittlere Nitratkonzentration der Bodenlösung, wie sie für Bohnen in der Bodenschicht in einer Tiefe von 40 bis 60 cm gefunden wurde.

Im Falle dieses Falles überschätzte der scheinbare Massenstrom den tatsächlichen Anstieg des Nitrattransports zu den Wurzeln um den Faktor 2,7. Unter den gegebenen Bedingungen war die Diffusion der wichtigste Prozess beim Nitrattransport und bei den Wurzeln. Die Steigerung des maximalen Nitrattransports zu den Wurzeln ist wesentlich geringer als der scheinbare Massenstrom.