Entwicklung eines Modells zur Analyse und Bewertung der Schadverdichtungsgefährdung von Ackerstandorten:
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Tönning [u.a.]
Der Andere Verl.
2007
|
| Series: | Schriftenreihe der Pflanzenbauwissenschaften des Instituts für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
1 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 1
2. Stand der Forschung 4
2.1. Grundlagen zum Prozess der Bodenverdichtung 4
2.1.1. Bodenbelastung 4
2.1.1.1. Spannungstheorie und -ausbreitung 4
2.1.1.2. Faktoren der Bodenbeiastung 9
2.1.2. Grundlagen der Bodenstabilität 12
2.1.2.1. Verhaltendes Bodens unter vertikaler statischer Auflast 12
2.1.2.2. Scherwiderstand von Böden 17
2.1.2.3. Verhalten des Bodens unter dynamischer Belastung 18
2.1.2.4. Wirkung bodeninterner u. bewirtschaftungsbedingter Faktoren 19
2.1.3. Bodenverformung 23
2.1.3.1. Gefügeentwicklung durch Bodenverformung 24
2.1.3.2. Indikatoren zur Abgrenzung von Schadverdichtungszuständen 25
2.2. Verdichtungsmodelle und -konzepte 27
2.2.1. Mechanistische bzw. numerische Modelle 28
2.2.2. Empirische bzw. pseudo - analytische Modelle 28
2.2.3. Defizite bestehender Modelle und Entwicklungsziele 34
3. Material und Metboden 37
3.1. Datengrundlagen zum Bodenwassergehalt 3 7
3.2. Bodenphysikalische und -mechanische Untersuchungen 38
3.2.1. Standortüberblick 38
3.2.2. Standort- und Versuchsbeschreibung 39
3.2.2.1. Praxisflächen 39
3.2.2.2. Feldversuche 41
3.2.2.3. Proben aus gestörtem Bodenmaterial 43
3.2.2.4. Standorte in Nordrhein-Westfahlen 44
3.2.2.5. Standorte zur Prüfung des Schadverdichtungsmoduls 45
3.2.3. Untersuchungsmethoden 46
3.2.3.1. Allgemeine bodenphysikalische und -chemische Analysen 46
3.2.3.2. Bestimmung der Aggregatdichte 47
3.2.3.3. Druck - Setzungsversuche und Vorbelastung 48
3.3. Literaturdatensätze zur Modellentwicklung und -prüfung 49
3.3.1. Datensätze zur Vorbelastung 49
3.3.2. Datensätze zur Berechnung des Bodendrucks 49
3.3.2.1. Literaturdaten zur Ableitung der Konzentrationsfaktoren 49
3.3.2.2. Literaturdaten zur Überprüfung der Bodendruckberechnung 51
3.3.2.3. Gleichungssysteme zur Berechnung des Bodendrucks 52
3.4. Statistische Auswertungen 53
3.5. Struktur und Funktion des Modells REPRO 53
4. Ergebnisse 55
4.1. Konzeption des Programmoduls 55
4.2. Bodenwassergehalt (BWG) 56
4.2.1. Zeitlicher Verlauf des BWG unterschiedlicher Kulturen 56
4.2.2. Verlauf des BWG an unterschiedlichen Standorten 57
4.2.3. Integration im Modell REPRO 58
4.3. Stabilität des Bodengefüges 59
4.3.1. Aggregatdichte und ARD/TRD - Verhältnis 60
4.3.2. Vorbelastung und Setzungsverlauf mit Entlastungsstufe 61
4.3.2.1. Übersicht der Standorte 61
4.3.2.2. Verhalten gestörter Bodenproben 63
4.3.2.3. Beispiele für ungestörte Bodenproben 65
4.3.2.4. Regressionsmodell zur Ableitung der Vorbelastung 69
4.3.3. Vorbelastung und Setzungs verlauf ohne Entlastungsstufe 71
4.3.4. Prüfung an Daten aus Nordrhein - Westfalen 73
4.3.5. Abschätzung der Gefügestabilität im Modell REPRO 74
4.3.5.1. Gefügestabilität bei Feldkapazität 74
4.3.5.2. Korrekturfaktor der Gefugestabilität 79
4.4. Berechnung des Bodendrucks 82
4.4.1. Konzentrationsfaktoren bei verschiedenen Berechnungsansätzen 82
4.4.2. Ableitung der Konzentrationsfaktoren im Modell REPRO 84
4.4.3. Bodendruckberechnung im Modell REPRO 85
4.4.4. Prüfung an einem unabhängigen Datensatz 89
4.5. Analyse der Schadverdichtungsgefährdung 91
4.5.1. Verdichtungsgefährdung auf Verfahrensebene 91
4.5.1.1. Verfahrensabschnitte und regelspurabhängige Verfahren 91
4.5.1.2. Regelspurunabhängige Verfahren 92
4.5.1.3. Gesamtindex 94
4.5.2. Verdichtungsgefährdung der eingesetzten Maschinen 94
4.5.2.1. Analyse unter deren konkreten Einsatzterminen 94
4.5.2.2. Graphischer Jahresverlauf unabhängig vom Einsatztermin 95
4.5.3. Zusammenfassung auf betrieblichen Ebenen 97
4.5.4. Zeitliche Ebenen 98
4.5.5. Bewertung mit einer Normalisierungsfunktion 98
4.5.6. Prüfung des Schadverdichtungsmoduls 100
4.6. Anwendung des Moduls 101
4.6.1. Bodenbearbeitungsversuch Bernburg 102
4.6.1.1. Standortgrunddaten und Maschinenausstattung 102
4.6.1.2. Einschätzung der Schadverdichtungsgefährdung 103
4.6.2. Praxisflächen in Rheinland - Pfalz 105
4.6.2.1. Standortgrunddaten und Maschinenausstattung 105
4.6.2.2. Einschätzung der Schadverdichtungsgefährdung 106
5. Diskussion 111
5.1. Bodenwassergehalt 111
5.2. Stabilität des Bodengefüges 113
5.2.1. Belastbarkeitsgrenzen des Bodengefiiges 113
5.2.2. Vorbelastung aus Trockenrohdichte und ARD/TRD - Verhältnis 114
5.2.3. Vorbelastung in logarithmischer Form 118
5.2.4. Dynamik der Gefügestabilität 119
5.2.5. Setzungszeit und Oberrollhäufigkeit 120
5.2.6. Prüfung des Regressionsmodells 120
5.2.7. Korrekturfaktor der Geffigestabilität 122
5.3. Berechnung des Bodendrucks 123
5.3.1. Ableitung der Konzentrationsfaktoren 123
5.3.2. Auswahl und Bedingungen des Berechnungsansatzes 125
5.3.3. Prüfung der Berechnungsmethode 127
5.4. Ausweitung und Bewertung 127
5.4.1. Belastungsindex als Logarithmusdifferenz 127
5.4.2. Belastungsindex der Verfahrensebenen 129
5.4.3. Einfluss der Bewirtschaftungsbedingungen 130
5.5. Anwendung des Modells 131
5.5.1. Anwendungsbeispiele 131
5.5.2. Prüfung des Schadverdichtungsmoduls 133
5.5.3. Anwendungsmöglichkeiten 135
5.6. Vergleich mit anderen Modellen 136
5.6.1. Bodenwassergehalt 137
5.6.2. Stabilität des Bodengefüges 137
5.6.3. Berechnung des Bodendrucks 138
5.6.4. Analyse und Bewertung der Schadverdichtungsgefährdung 139
6. Zusammenfassung 140
7. Summary 143
8. Literaturverzeichnis 146
9. Anhang
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