DD265966A5 - komplexe lysimeter beinhaltende unterauchungsanlage und unterauchungsverfahren zur in vivo untersuchung des stoffverkehrs und der stoffnutzung von sgrookologlachen systemen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Komplexe, lysimeterbeinhaltende Untersuchungsanlage und Untersuchungsverfahren zur "in vivo"-Untersuchung des Stoffverkehrs und der Stoffnutzung von agrooekologischen Systemen. Die Erfindung ist anwendbar zur "in vivo"-Untersuchung des -Wasser- und sonstigen Stoffverkehrs sowie der --nutzung oder der schaedlichen Wirkung in agrooekologischen Systemen wie Boden, Grundwasser, Pflanzen und Atmosphaere. Es soll eine gleichzeitige, wirklichkeitsgetreue und komplexe Untersuchung aller Fakten moeglich sein. Bei der Untersuchungsanlage sind die Lysimeter (7, 13, 14) nach Untersuchungszielen in eine oder mehrere Untersuchungsgruppen (1) geordnet, wobei die Untersuchungsgruppe(n) (1) unaufgewuehlte und/oder aufgewuehlte Bodendeckschichten (2, 3) aufweist, die Lysimeter (7, 13, 14) und/oder die Untersuchungsgruppe(n) (1) durch Fluessigkeitsleitungen (4) mit dem in dem Kellerraum (5) angeordneten Gefaesssystem (6) verbunden sind. Bei dem Untersuchungsverfahren werden die Untersuchungen raeumlich und zeitlich parallel, miteinander abgestimmt und/oder in Wechselwirkung miteinander durchgefuehrt, die Untersuchungsergebnisse werden gemessen und registriert, und aufgrund der Messergebnisse werden die biologische, oekologische und/oder oekonomische Wirkungskurve und das Optimum bestimmt. Fig. 2

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist anwendbar zur .in vivo'-Untersuchung des—gegebenenfalls durch verschiedene Behandlung beeinflußten— Waoser- und sonstigen Stoffverkehrs sowie der Wasser- und sonstigen Stoffnutzung bzw. der schädlichen Wirkung auf agroökologische Systeme, wie Boden, Grundwasser, Pflanzen und Atmosphlre.

Charakteristik de« bekannten Stand«* der Technik

Zur Zeit nimmt die die Umweh verunreinigende Belastung der natürlichen Umgebung laufend zu, die Wasserbestände unter und über Tage sind gefährdet, der Verunreinigungsgrad der Luft, des Bodens und der Pflanzen erhöht sich laufend. Auch in der Landwirtschaft gelangen laufend mehr Chemikalien zum Einsatz, die Menge der als Nebenwirkung der landwirtschaftlichen und der industriellen Produktion erscheinenden gefährlichen Abfälle nimmt ununterbrochen zu. Die die Umwelt schädigende Wirkung der unerwarteten industriellen Katastrophen ist in diesen Tagen noch unberechenbar. Die Bereitschaft zur Abwendung einzelner, die Umwelt gefährdender Situationen ist manpcinaft, os liegen ungenügende Erfahrungen vor, und auch die Möglichkeiten von Vorbeugungsmaßnahmen sind vielfach unerachlossen. In den natürlichen Kreislauf der Stoffe mischt sich der Mensch gewollt bzw. ungewollt in laufend stärkerem Maße ein. Alle dieses Gebiet berührenden bzw, beeinflussenden Tätigkeiten haben eine unmittelbare ökonomische und ökologische Wirkung, deren Kenn'iis, Berücksichtigung sowie Kontrolle von Wichtigkeit ist und zunehmend unentbehrlicher wird.

Lysimeter werden weltweh seit langem zur Untersuchung des Verkehrs und der Nutzung der in den Boden gelangenden verschiedenen Stoffe verwendet. Zahlreiche mit Lysimetern ausgerüstete Versuchsstationen wurden mit Spezialaufgaben i.ur Lösung gewisser eng beschränkter Aufgaben errichtet.

Über die bekannten Lysimeter und deren Einsatz bietet das Abaukhaled (FAC Irrigation and Drainage Paper —1982) eine detaillierte Übersicht.

Merkmal der bekannten und in Betrieb befindlichen Versuchsstationen ist, daC sie für spezinle Aufgaben, in überwiegendem Maße zur Bestimmung der Verdunstungshöhe bzw. des Wasserbedarfs der Pflanzen errichtet wurden und nur über zu gewissen Typen gehörende—oftmals sehr kostenaufwendige und deshalb zahlenmäßig wenige—Lysimeter vei fügen, wodurch bei noch so zeitgemäßer Ausführung der Lysimeter eine in Kombination unter gegenseitiger Wechselwirkung erfolgende gleichzeitige und wirklichkeitstreue komplexe Untersuchung der wichtigeren Faktoren nicht ermöglicht wird.

Eine wichtige Forderung ist die Gleichzeitigkeit, um die Wirkung der den Wasserverkehr und hiermit zusammen den Verkehr sämtlicher wasserlöslichen Stoffe wesentlich beeinflussenden, in der Zeit außerordentlich veränderlichen meteorologischen Elemente von der Wirkung der produktionstechnischen und sonstigen durch das menschliche Verhalten beeinflußten Faktoren zu trennen.

Ebenfalls grundlegende Forderung ist die Wirklichkeitstreue der Untersuchungen, d.h. die Untersuchbarkeit des tatsächlichen Stoffverkehrs der Systeme mit in der Wirklichkeit vorkommenden Zuständen und Strukturen. Die Gblichen Untersuchungeanlagen entsprechen dieser Anforderung aus dom Grunde nicht vollständig, weil sie entweder mit aufgewühltem Boden arbeiten, wobei in diesem Falle die Sickerung, d. h. Mlgi-'.'on des Wassers bzw. der im Wasser gelösten Stoffe von der der Umgebung abweichend wird. bzw. tritt, wenn sie mit einem in geschlossenem System arbeitenden monolithischen Lysimetor ausgerüstet sind, als Störfaktor der sogenannte Wandeffekt auf. Im Falle der unter Oberfläche des einet· natürlichen Zustand aufweisenden Bodens angeordneten in einem offenen System arbeitenden trichterförmigen oder ähnlichen Lysimter wird hingegen wegen der Möglichkeit der seitlichen Wasserbewegung die bflanzartige Untersuchung des Wassers und der sonstigen Stoffe unsicher.

Ziel der Erfindung Die Erfindung hat die weitgehende Beseitigung der aufgezählten Mängel zum Ziel. Wesen der Erfindung Die technische Aufgabe Der Erfindung Hegt als Aufgabe die Entwicklung einer Untersuchungsanlage und ein zugehöriges Verfahren zugrunde, die sich

zur gleichzeitigen, wirklichkeitttreuen, komplexen Untersuchung der auf den Stoffverkehr und demzufolge auf den Boden, das

Grundwasser und die Pflanzen ausgeübten Wirkung sowie der aufeinander ausgeübten gegenseitigen Wechselwirkung des

auch die Umgebung tangierenden menschlichen Verhaltens, der Produktionstechnologien und der Eingriffemethoden eignen.

Die technischen Mittel zur Lösung der Aufgebe Erfindungsgemäß Ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß die iur .in vivo'-Untereuchung des Stoffverkehrs und der Stoffnutzung

des agi'oötologiechen Systems dienende komplexe Untersuchungsanlage gegebenenfalls an sich bekannte, gleiche oder verschiedene Systeme aufweisende Lysimeter, — nötigenfalls — die Lysimeter mit Untersuchungsmatorial versehende

Zuführvorrichtungen, Grundwasserh&henregfer, Flüssigkeitsleiter·, -Sammler·, -Heber- und Kompressoreinrichtung sowie eine

die Untersuchungsergebnisse messende, registrierende und/oder verarbeitende Einheit besitzt. Kennzeichnend für die

Untersuchungsanlage ist, daß die Lysimeter nach Untersuchungsaufgaben in Untersuchungsgruppen geordnet sind, die Untersuchungsgruppe(n) unaufqewühlte und/oder aufgewühlte Bodendeckschicht besitzt(en), die Lysimeter und/oder Untersuchungsgruppe(n) durch Flüssigkeitsleiter mix in einem odei mehreren Kellerräumen angeordnetem Gefäßsystem

verbunden sind.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Untersuchungeanlage ist die eine unaufgewühlte Bodendeckschicht aufweisende Untersuchungsgruppe mit Tablettplattenlysimeter(n) ausgerüstet. Bei deren vorteilhafter Ausführung bositzt das Lysimeter ein

teilweise abfallendes Bodenteil, ein gebördeltes Tablett, in diesem eine mit Filter versehene Filterschicht und am tiefstgelegonon

Punkt desTablette eine Austrittsöffnung. Dieses in offenem System gehaltene Lysimetor beseitigt den Fehler, den das neben der Seitenwand der sonstigen—z. B. mit Zuchtwannen versehenen — Lysimeter herabsickernde und so durch den Boden nicht

gefilterte Wasser bei der Untersuchung des Einspülen« der zur Oberfläche gelangenden Stoffe verursacht.

Dio bilanzmäßige Untersuchung des Wastters und daraus die genaue Bestimmung der Verdunstung kenn mit unter aufgewühlter Bodendeckschicht angeordneten, vorteilhafterwoise gedoppelten Zuchtwannen-Lysimeter vorgenommen werden. Der abgestimmt«) Betrieb von Platten und Zuchtwannen-Lysimetem entsprechender Anzahl ermöglicht so die komplexe Erfüllung von Untersuchun^saufgaben, zu deren Erfüllung an sich auch die modernsten und teuersten Lyslmeter nicht c, ^eignet

wären.

Die UntersuvnungsMRlage kann auch durch dl* täpliche Verfolgung der Dynamik der Wasserbilanz (des Niveaus) ergänzt werden,

wobei dazu auch ein« Bodenfeuchtigkeitsuntersuchung erforderlich ist. In diesem Falle besitzt die Untersuchungsgruppe mit aufgewühlter Bodendeckschicht vortoilhafterweise Schwimmnrlysimeter. Im Flüssigkeitsbad des Süßeren Behälters des

Lytimeters sind ein scnwimmender oben offener innerer Behälter, zwischen dem äußeren und inneren Behälter Abstandshalter.

im inneren Behälter Gewächs und zweckdienlicherweite Bodon-Perlitgemlsch angeordnet.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante besitzt das Gefäßsystem ein an den Flüssigkeitsleiter anf «schiossene» Sammelgefäß, ein Pegelregelgefäß, ein mit leUrterom verbundenes Meßgefäß sowie eine Vetbindungsror.rleitung bzw. ein Überftiufrohr und nötigenfalls in der Verbindungsrohrleitung angeordnete Ventile. Be! einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Untersuchungeanlage ist (slridt dar Kellerraum (die Kollerräume) aus in

dem Boden eing6«enktem(n), gegebenenfalls vormontlerterti(n) Kontainer(n) ausgebildet. Dies ermöglicht eine mit

Modulf ufbau und Baukastensystem erfolgende innere und ilußere Zusammenstellung, d.h. eine dem jeweiligen Bedarf

entsprechende schnelle und mit geringem Kostenaufwand arfolgende Anordnung sowie Mobil!»ation des KeKerrnumes/dei

Kellerräume. Für das erfindungsgemäße— Insbesondere mit voi genannter Untersuchungsitniage erfolgende—Untersuchungsverfehren Ist

kennzeichnend, daß die verschiedenen Untersuchungen räumlich und zeitlich parallel miteinandai abgestimmt und/oder unter der gegenseitigen Wechselwirkung durchgeführt werden, die Untersuchungsergebniso gemessen, registriert und aufgrund der

Meßergebnisse—n&tigenfalls — eine biologische, ökologische und/oder ökonomische Wirkunuskurve und ein Optimum

bestimmt werden.

Bei einer vorteilhaften Verwirklichungsweise des Verfahrens werden die Untersuchungen, die Messung, Registrierung sowie die Bestimmung der Wirkungskurve und des Optimums turn Teil oder vollkommen automatisiert durchgeführt. Dor Vorteil der Erfindung beruht auf der Erkenntnlo, daß derartige Untersuchung! sufgaben auf— (fern Ziel der Untersuchungen

entsprechend oawlhlten — mit geeigneten Lyslmetarn ausgerüsteten, In Unterauchungsgruppen mit aufgewühlten und/oder unaufgewChlten Bodendeckschichten angeordneten Untersuchungtanlagen mit der gewünschten Vollständigkeit, gleichzeitig, wirHichkehstreu und auch miteinander mit gegenseitiger Wechselwirkung auf komplexe Welse durchgeführt werden können, wobei die Untersuchur.gsbedirgunger· beliebigen — natürlichen oder sogar extremen — Umständen entsprechend eingestellt werden können. Aufgrund der im allgemeinen einfach, schnell und mit geringem Kostenaufwand erhältlichen derartigen

Ergebnisse kenn ein den komplexen Untersuci.ungsbedingungen entsprechende» biologisches, ökologisches und/oder

ökonomisches Optimum bestimmt werden.

AusfflhrungsbetspM

Die beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgomäßen Untersuchungsanlage wird eingehender aufgrund der beigelegten Zeichnungen beschrieben, wobei

Fig. 1: die Anordnungszeichnung der Untersuchungsanlage in Draufsicht, Fig. 2: einen Schnitt entlang der in Fig. 1 bezeichneten Ebene H-Il, Fig. 3: einen entlang der Ebene IV-IV genommenen vergrößerten Schnitt eines Plattenlysimeters (Fig. 2, Detail A), Fig. 4: die Draufsicht eines Lysimeters nach Fig. 3, Fig. 6: einen entlang der Ebene Vl-Vf genommenen vergrößerten Schnitt eines Zuchtwannenlysimeters (Fig. 2, Detail 8), Fig. 6: die Draufsicht eines Lysimeters nach Fig. 5, Fig. 7: feinen entlang der Ebene VMI-VIII genommenen vergrößerten Schnitt des Schwimmerlysimeters (Fig. 2, Detail C), Flg. 8: die Draufsicht eines Lyeimeters nach Fig. 7, Fig. 9: eine skizzierte Anordnungezeichnung des Gefäßsystems

darstellen.

Die in Fig. 1 bis 2 skizzierte komplexe lysimeterbestückte Untersuchungsanlage ist—den festgelegten Untersuchungsaufgaben

entsprechend — in zwei getrennten Parzellen des Anbaugebietes angeordnet, zwischen denen der aus Kontainern gebildete

Kellerraum 6 vorzufinden ist. In dem nach Rg. 1 unteren Block des Gebietes sind die Plattenlyslmeter mit der unaufgewühlten Bodendeckschicht 2, in dem Jarunter befindlichen kleineren Block hingegen die Schwimmerlysimeter 14 angeordnet. In der nach der Fig. 2 oberen Parzelle sind rechts die eine aufgewühlte Bodendeckschicht 3 aufweisenden Zuchtwannen- Lysimeter 13 und einen die Schwimmerlysimeter 14 zu sehen. Die Lysimeter 7,13 und 14 sind in einer den Untersuchungsaufgaben entsprechenden Zusammenstellung und Zahl in der Untersuchungsgruppe 1 angeordnet und mittels der Gravitationsflüssigkeitsleiter 4 mit dem Im Kellerraum S engeordneten Gefäßsystem β verbunden. Die Piattenlysimeter 7 nach Fig. 3 bis 4 sind unter einer natürlichen Zustand aufweisenden unaufgewühlven Bodendeckechicht 2

in verschiedenen Tiefen angeordnet. An die am tiefsten Punkt der mit «inem Bördelrand versehenen (rweckdienlicherweise aus

Kunststoff gefertigten) Platte 9 der Piattenlysimeter 7 angeordnete Au. >uföffnung 12 Ist ein teilweise abfallendes Bodenteil 6

angeschlossen und darüber ist die aus klassiertem Waschkies bestehende Fitterschicht 1*. ingeordnet. Die Auelauföffnung wird tweckdienlicherweise durch das mit einem — nicht dargestellten — Schutzblech versehenen Filter 10 geschützt.

Die ZuchtwannenLvMmoter 13 nach Fig. S bis β sind in Zwillingsausführung gehalten, d. h. daß jeweils vier Stück mit einer

gemeinsamen Trennwand in einer Lysimetereinheit angeordnet werden. Diese wirtschaftliche Ausführung bietet auch

Möglichkeiten zur Durchführung gleichzeitiger und vielfältigerer Untersuchungen.

Die Fig. 7 bis 8 beziehen sich auf den Aufbau von Schwimmerlysimetern 14. Bei diesen befindet sich der innere Behälter 16 in einem im Flüssigkeitsbad 17 des mit einem Rohrstutzen versehenen äußeren Behälters 16 schwimmenden — schwebenden — Zustand. Der Rohrstutzen ermöglicht die Regelung des Flüssigkeitsstandes im Flüssigkeitsbad 17. Zur Verminderung der Reibung zwischen den Behältern 15 und 16 sind zwischen diesen Abstandshalter 18, zweckdienlicherweiso Kunststoffolien vorgesehen. Im oben offenen inneren Behälter 16 befindet sich das üus dem Erdboden und zweckdienlicherweis« aus Perlit bestehende Materlalgemltch 19 und der Indikotor-Pflanzunbestand.

Fig. 9zeigt eines der Im Kellerraum 5 vorzufindenden Gefäßsysteme 6. Das Gefäßsystem 6 wird mit dem betreffenden Lysimeter durch die Flüssigkeitsleitung 4 verbunden, die sich an die zum SammelgefAß 20 und zum Flüssigkeitsstandrogelgefäß 21 führende, mit den Ventilen 25 veroehene VerbindungsrohHeitung 23 anschließt. Das zur Haltung des eventuellen Flüssigkeitsstandeo im Zuchtwannen· Lysimeter 13 bzw. zur Einstellung des Spiegels des Flüssigkeitnbades 17 dienende Niveauregelur jsgefäß 21 kann on der Wand des Kellerraumes 5 in der jeweils gewünschten Höhe angeordnet werden. Das -:;:: jngsgefäß 21 wird mit dem über demselben angeordneten Meßgefäß 22 durch die mit dem Ventil 25 versehene

Rohrleitung 23 verbunden. Zur Ableitung des im Falle eines Ansteigens des Grundwasserspiegels vorkommenden Sickerwassers dient das zwischen dem Niveauregelgefäß 21 und dem Sammelgefäß 20 vorgesehene Überlaufrohr .M. Die Arbeitsweise der komplexen, Lysimeter-Untersuchungsanlage ist folgende: Der auf das Anbaugebiet der Untersuchungsanlage bzw. auf die Bodenoberfläclie der Zuchtwannen-Lysimeter 13 und der Schwimmenysimeter 14 unter natürlichen oder künstlichen Bedingungen gelangende Niederschlag, die diesem beigemengten

odor (η diesen hineingeratenen und/oder auf die Bodenoberfläche bzw. in den Boden gemengten sämtlichen wasserlöslichen

Feststoffe, sonstige Flüssigkeiten bzw. Gase gelangen miteinander vermischt in den Untersuchungsboden bzw. in das Materialgemisch 19; sie werden dort gebunden bzw. gelangen durch Wurzelaufnahme in die lndik»torpflanze, weiterhin in die Atmosphäre, wobei der in gelöstem Zustand befindliche Flüssigkeitsüberschuß in die tieferen Schichten des Erdbodens sickert. Der auf drm Gravitationswege laufend tiefer gelangende FlOssigkeitsüberschuli sammelt «Ich durch die Filterschicht 11 der

unter det unaufgewühHen Boäendeckschicht angeordneten Plattenlysimeter 7 durchsickernd um die Auslauföffnung 12 des

Bodenteiles 8 bzw. gelangt in die laufend tiefere Bodenschicht der in gedoppelter Anordnung vorgesehenen Zuchtwannen- Lyslmeter 13 einsickernd zur Auslauföffnung der Lysimeter. Der innere Behälter 16 des als Beispiel angeführten Schwimmeriyslmeters 14 ist mit keiner Flüssigkeitsableitung versehen. Mit Hilfe einer zusätzlichen Ausführungslösung kann

jedoch auch diese Flüssigkeit untersucht werden.

Die angesammelte Flüssigkeit der Lysimeter fließt durch Jie Flüssigkeitsleitungen 4 strömend in die in den Kellerräumen 5

angeordneten Sammelgefäße 20. Von hier gelangt die Flüssigkeit nach Mengenmessung zur Durchführung der vorgesehenen

Untersuchungen, in deren Verlaufe von den Flüssigkeiten Proben entnommen, die Flüssigtoitsprrben konserviert usw. werden

können.

Mit Hilfe der zum Gefäßsystem 6 gehörenden Niveauregelungsgefäße 21, der Verbindungsrohrleitung 23 und der Ventile 25

können nach Zugab» des entsprechenden Untersuchungsmatei ials—über die vorhergehenden hinausgehend — in den

Zuchtwannen-Lyelrneter 13 besondere BodenzustHnde hergestellt werden, Es können verschiedene Bodenfehler, Bodensäuerung, Manganhaltigkeit, Ockerhaltlgkeit (Vergelbung) ausgelöst, jedoch auch zufallsbestimmt auftretende, die Umwelt schädigend* Wirkungen untersucht werden. Im Rahmen des demtrfindungsgemäßen Untersuchungsverfahren vorausgehenden zusätzlichen Verfahrensabschnitts werden

die zu den eventuellem verschiedenen Behandlungen benutzten Stoffe chemisch analysiert, eingewägt und die herkömmlich erforderlichen Untersuchungen des Bodens und der Pflanzen vorgenommen.

Hiernach orfolgen in Zusammenhang mit den einzelnen Behandlungen die zeitlich und räumlich zusammengehörenden, den Untersuchungsaufgaben entsprechenden systematischen Probenentnahmen aus dem Boden, den Pflanzen und den Flüssigkeiten; die Proben werden chemisch vielseitig analysiert, untersucht und dann die Ergebnisse registriert. Im Rahmen der

komplexen Auswertung der Ergebnisse werden den Untersuchungsaufgaben entsprechend materialbilanzartige Ausweise zusammengestellt und die In dar Pflanze, Im Boden und in der Flüssigkeit vor sich gehenden Wechselwirkungen und

Wirkungsmechanismen untersucht und bestimmt. Unter komplexer Verwendung der Untersuchungsergebnisse werden die

biologische, ökologische und/oder ökonomische Wirkungekurve und des Optimum bestimmt.

Die Hauptvorteile der erfindungsgemäßen Untersuchungsanlage und des Untersuchungsverfahrens können wie folgt

zusammengefaßt werden.

a) Die Untersuchungsanlage und das Untersuchungsverfahren können in einem weiten Kreise zum Studium der im agroökologischen System vor sich gehenden Stoffwochsehvorgänge zum Kennenlernen der auf den Boden, das Grundwasser und die Pflanzen ausgeübten Wirkung der Migration und Umwandlung des Wassers, der Pflanzennährstoffe, der Pflanzenschutzmittel und der organischen und anorganischen Verunreinfgungsstoffe unterschiedlicher Herkunft, zur Bestimmung der in biologischer, ökologischer, ökonomischer Hinsicht optimalen bzw. rationalen Dosierungen und Dosierungsarten, zur Bestimmung der Flltrierungs·, Bindungs· und »Verdauungs-"(Vt-kraftungs-) Fähigkeit des Bodens sowie zur Regelung der Bewässerung verwendet werden.

b) Eine besonders große Bedeutung der erfindungsgemüßen Lösung besteht darin, daß sie in die die Umweltbelastung der kommunalen und landwirtschaftlichen Umweltverschmutzungen, der verschiedenen industriellen — Kernkraftwerke, Isotoper.vergrabungsstellen, AbfaMagerstätten — Umwelt schädigende Einflüsse sowie der regionalen Naturschutz· und Landschafts-Schutzbezirke untersuchenden Kontrollsystem eingebaut werden kann.

c) Die erfindungsgemäße Lösung kann zweckdienlich zur Modellierung von die Umwelt schädigenden Einflüssen zur Projektierung der Schutz· und Abwendungssysteme für geplante < ieue, annehmbarerweise umweltschBdigende Wirkung ausübende Projekte (verschiedene Industrieanlagen, Staustufen, Melioration, Abfallagerstätten, leotopefivergrab'.ingsetellen usw.) zur vorhergehenden Erschießung ihrer auf die Umwelt einwirkenden Faktoren, und zur Projektierung der den betrieblichen bzw. extremen Verhältnissen ebenfalls entsprechenden Umweltsicherheitsbedingungen verwendet werden.

d) 0Ie Untersuchung der Pflanzenbau-, der Stoff- und Wasserverkehrsvorgänge und ihrer auf die Umwelt ausgeübten Wechselwirkungen kann in natürlichen, unaufgewuhlten Bodenprofilen, auch für künstlich eingestellte — sogar extreme — Verhältnisse durchgeführt werden. Im Rahmen der Untersuchungen können die natürlichen Vorgänge beschleunigende und provozierende Verhältnisse herbeigeführt werden.

e) Die erfindungsgemäße Untersuchungsanlago wird durch die mögliche Auswahl, die entsprechende Zahl und die nach den Untersuchungsaufgaben erfolgende Gruppierung der Lysimeter, zu mehrseitiger Verwendung, zur parallelen Untersuchung der den Stoffverkehr und die Nutzung beeinflussenden zahlreichen verschiedenen Faktoren sowie zur Bestimmung ihrer Wechselwirkungen und Wirkungskurven geeignet gemacht.

f) Durch den abgestimmten Betrieb der Lysimeter mit unaufgewühlter und aufgewühlter Bodendeckschicht können die Fehler der einzelnen Typen ermittelt und wesentlich mehr und zuverlässigere Ergebnisse erhalten werden als mit ihrem getrennt erfolgenden Einsatz. Dia Untersuchung und die erhaltenen Ergebnisse sind wirklichkeitstreu, können zum Teil ohne Korre'xtion verwendet werden, zum Tail — eventuell — kann durch Vergleich der Ergebnisse der einzelnen Lysin-ster die innere Korrektion vorgenommen werden.

g) Die, Errichtung — und auch die Auflassung — der Untersuchungsanlage erfolgt für die Umweit schonend, einfach und preiswert. Die ru den Untersuchungsaufgaben ausgewählten Lysimeter und die Kontainer können vorgefertigt und vormontiert werden.

Claims (9)

1. Komplexe, mit Lysimetern ausgerüstete Untersuchungsanlage zur „in νίνο''-Untersuchung des Stoffverkehrs und der Stoffnutzung von agroökologischen Systemen, wobei die Anlage an sich bekannte, gleiche oder unterschiedliche Systeme aufweisende Lysimeter, die Lysimeter mit zu untersuchendem Material versorgende Zuführeinrichtunqon, Rüssigkeitssammler, Herausheber und eine Kompressoreinrichtung, sowie eine die Untersuchungsergebnisse messende registrierende und/oder verarbeitende Einheit besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lysimeter (7,13,14) nach Untersuchungszielen in eine oder mehrere Untersuchungsgruppen (1) geordnet sind, die Untersuchungsgruppe(n) (1) unaufgewühlte und/oder aufgewühlte Bodendeckschichten (2,3) aufweisen, die Lysimeter (7,13,14) und/oder die Umersuchungsgruppe(n) (1) durch Flflssigkeitsleitungen (4) mit dem in dem Kellerrauin/den Kellerräumen (5) angeordneten Gefäßsystem (6) verbunden sind.

2. Untersuchungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unaufgewühlte Bodendeckschicht (2) aufweisende lotersuchungsgruppe (1) Plattenlysimeter (7) besitzt.

3. Un'arsuchungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenlysimeter (7) ein teilweise abfallendes Bodenteil (8), eine mit Flansch versehene Platte (9), in dieser eine mit Filter (10) versehene Filterschicht (11) und am tiefstgelegenen Punkt der Platte (9) eine Auslauföffnung (12) besitzt.

4. Untersuchungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der die aufgewühlte Bodondeckschicht (3) aufweisenden Untersuchungsgruppe (1) gedoppelte(s) Zuchtwannen· Lysimeter (13) besitzt.

5. Untersuchungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der die aufgewühlte Bodendeckschicht (3) aufweisenden Untersuchungsgruppe (DSchwimmerlysimeter (14) besitzt, in dessen/deren äußeren Behälter (15) im Flüssigkeitsbad (17) ein schwimmender oben offener innerer Behälter (16), zwischen dem äußeren und inneren Behälter (15,16) Abstandshalter (19). im inneren Behälter (16) Pflanzen und zweckdienlicherweise ein Erdboden-Perlimaterialgemisch (19) angeordnet sind.

6. Untersuchungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäßsystem (6) an jede Flüssigkeitsleitung (4) ein angeschlossenes Ammeigefäß (20) und ein Niveauregelgefäß (21), ein mit dem Niveauregelgefäß (21) verbundenes Meßgefäß (22) sowie eine Verbindungsleitung (23) bzw. ein Überlaufrohr !24) und nötigenfalls in der Verbindungsleitung (23) angeordnete Ventile (25) besitzt.

7. Untersuchungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kellerraum/die Kellet räume aus mindestens einem in den Boden eingesenkten, gegebenenfalls vormontierten Kontainer ausgebildet ist/sind.

8. Verfahren zur Jn vi^"-Untersuchung des komplexen Stoffverkehrs und/oder der Stoffnutzung von agroökologischen Systemen insbesondere in Untersuchungsanlagen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchungen räumlich und zeitlich parallel, miteinander abgestimmt urtd/odor in gegenseitiger Wechselwirkung durchgeführt, die Untersuchungsergebnisse auf an sich bekannte Weise gemessen und registriert werden und aufgrund der Meßergebnisse — nötigenfalls eine biologische, ökologische und/oder ökonomische Wirkungskurve und ein Optimum bestimmt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchungen, Messungen, Registrierungen und Wirkungskurven· und Optimumbestimmungen zum Teil oder vollautomatisch durchgeführt werden.