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Informationen zur Bodenfeuchte

Aktuelle Informationen zur Entwicklung von Bodenfeuchte und pflanzenverfügbarem Wasservorrat

Dargestellt sind die Auswertungen der Messungen an vier Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF II) des LfULG:

  • BDF II Hilbersdorf: Braunerde aus Lösslehm über Gneis (Östlicher Erzgebirgsnordrand)
  • BDF II Köllitsch: Vega aus Auensediment (Elbaue Nordsachsen)
  • BDF II Schmorren: Parabraunerde-Tschernosem aus Lösslehm (Mittelsächsisches Lösshügelland)
  • BDF II Lippen: Regosol aus Kippsand (Senftenberger Heide- und Seengebiet)
Das Bild zeigt die Lage der vier BDF im Freistaat Sachsen
BDF II im Freistaat Sachsen  © LFULG

Die Bodenfeuchte beschreibt den Wassergehalt des Bodens und damit die gegen die Schwerkraft im Boden verbleibende Wassermenge (auch Haftwasser). Die Messung der Bodenfeuchte erfolgt an den vier BDF II kontinuierlich mittels Bodenfeuchtesensoren, die in verschiedenen Tiefenstufen installiert wurden (Aufbau BDF-II-Messstation).

Pflanzen können Bodenwasser je nach Bodenart und Dichte des Bodens aus ihrem Wurzelraum aufnehmen. Dabei bezieht sich der effektive Wurzelraum auf die Bodenzone, in der die Wurzeln einjähriger landwirtschaftlicher Nutzpflanzen den verfügbaren Wasservorrat voll ausschöpfen können. Der pflanzenverfügbare Wasservorrat wird für die BDF II tagaktuell aus den gemessenen Bodenfeuchten und bodenphysikalischen Kennwerten abgeleitet. Das Verhältnis aus aktuellem zu maximal möglichem Wasservorrat eines Bodens repräsentiert den Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasserspeichers (in %) an einem Standort.

Der Auffüllstand des Bodenwasserspeichers erreicht seinen höchsten Punkt üblicherweise zu Beginn des Frühjahrs nach der Schneeschmelze. Liegen die Werte über 100 %, wird die Feldkapazität des Bodens überschritten und es kommt zur Sickerwasserbildung bzw. Abfluss überschüssigen Bodenwassers. Die geringsten Auffüllstände treten in der Regel in den Sommermonaten auf. Sinken sie unter 40 % ist mit beginnendem Wasserstress zu rechnen; Werte unter 20 % führen zu Trockenstress und deutlichen Einschränkungen des Pflanzenwachstums. Nähert sich die verfügbare Wassermenge 0 % des maximal möglichen Wasserspeichers an, ist für Pflanzen keine Wasseraufnahme aus dem Boden mehr möglich („permanenter Welkepunkt“).

Aktuelle Messwerte zur Bodenfeuchte

Die Messwerte der vier BDF-II-Stationen werden monatlich aktualisiert und die Entwicklung der Bodenfeuchten im Vergleich zum jeweiligen Vormonat dargestellt (Tab. 1). Im letzten Monat (Mai 2024) wurden überwiegend konstante bis sinkende Bodenfeuchten im Oberboden gemessen. Vor allem an den BDF II Lippen und Hilbersdorf war der Rückgang der Bodenfeuchten deutlich erkennbar. In den tieferen Bodenschichten zeigten die Bodenfeuchten im Mai einen nur leicht absinkenden bis konstanten Verlauf.

Tab. 1: Aktuelle Bodenfeuchte (Stand: Anfang Juni 2024) in verschiedenen Bodentiefen und Veränderung im Vergleich zum Vormonat an den vier BDF-II-Stationen.
BDF II Messtiefe (cm) Bodenfeuchte (Vol.%) Veränderungen im Vergleich zum Vormonat
Hilbersdorf 40 28 sinkend
  80 30 sinkend
Köllitsch 40 25 sinkend
  55 32 sinkend
  100 29 konstant
  140 36 konstant
Schmorren 65 32 konstant
  145 32 konstant
  165 25 sinkend
Lippen 40 11 sinkend
  110 7 konstant
  150 12 sinkend

Der Verlauf der Bodenfeuchten in den letzten 12 Monaten zeigte an den vier Intensivmessflächen sehr unterschiedliche Entwicklungen:

An der BDF II Hilbersdorf sanken die Bodenfeuchten im Frühjahr 2023 aufgrund geringer Niederschläge und Wasserentzug durch einsetzendes Pflanzenwachstums (Maisanbau) deutlich ab (Abb. 1). Anfang August stiegen die Bodenfeuchten durch häufigere Regenfälle bis in den Unterboden (80 cm) an, zeigten zum Monatsende hin jedoch wieder abfallende Werte, die sich bis Anfang Oktober fortsetzten. Im Oktober bis Dezember führten zunehmende Niederschläge (in Summe: 269 mm) zu einem Wiederanstieg der Bodenfeuchten im Ober- und Unterboden. Über den Winter 2023/24 blieben die Werte auf konstant hohem Niveau im kompletten Bodenprofil. Durch den vergleichsweise trockenen Frühling zeigen die Bodenfeuchten aktuell einen sinkenden Trend.

Die Abbildung zeigt den Verlauf der Bodenfeuchten und der Niederschläge als Tagessummen in den letzten 12 Monaten in Hilbersdorf
Abb. 1: BDF II Hilbersdorf – Verlauf der Bodenfeuchten [Vol.-%, Tagesdurchschnitte] und der Niederschläge als Tagessummen [mm] in den letzten 12 Monaten.   © LfULG

Der Jahresverlauf der Bodenfeuchten an der BDF II Köllitsch zeigte von Juni bis November 2023 trotz häufigerer Niederschläge im Oktober Werte auf konstant geringem Niveau (Abb. 2). Ende November 2023 war ein starker Anstieg in den oberen Bodentiefen zu erkennen, der sich Ende Dezember im Unterboden fortsetzte. Der Januar 2024 fiel mit einer Niederschlagssumme von etwa 25 mm in Köllitsch vergleichsweise trocken aus. Daher sanken die Bodenfeuchten im Oberboden leicht ab. Im Unterboden setzte sich jedoch der ansteigende Trend infolge der erhöhten Niederschläge des Vormonats fort und erreichte im Februar auch die untere Messtiefe (140 cm). Der trockene März (Monatssumme: 13 mm) wirkte sich vor allem im Oberboden aus, in dem ein sinkender Trend der Bodenfeuchte zu beobachten war. Die Niederschläge Anfang April ließen die Bodenfeuchten im Oberboden zwischenzeitlich wieder ansteigen. Aktuell (Anfang Juni) sind gleichmäßig abfallende Werte im Oberboden und konstante Werte im Unterboden ab 1 m Tiefe zu beobachten.

 

Die Abbildung zeigt den Verlauf der Bodenfeuchten und der Niederschläge als Tagessummen in den letzten 12 Monaten In Köllitsch.
Abb. 2: BDF II Köllitsch – Verlauf der Bodenfeuchten [Vol.-%, Tagesdurchschnitte] und der Niederschläge als Tagessummen [mm] in den letzten 12 Monaten.   © LfULG

Im Lössboden der BDF II Schmorren wiesen die Bodenfeuchten deutlich geringere Schwankungen auf als an den anderen Stationen (Abb. 3). Nutzungsbedingt (Spargelanbau) beginnen die Messungen der Bodenfeuchten in Schmorren in einem tieferen Bereich (ab 65 cm Bodentiefe), so dass Aussagen zum Feuchtezustand des Oberbodens nicht möglich sind. Für tiefere Schichten dieses Lössbodens mit sehr hoher Wasserspeicherkapazität ist ein gedämpfter Verlauf der Bodenfeuchten zu erwarten. An dieser Station wurden ähnlich wie an der BDF II Köllitsch im Frühahr 2023 geringe Niederschläge gemessen. Dies wirkte sich aber nicht auf die Bodenfeuchten in den Bodenschichten > 65 cm aus, da kein Wasserentzug durch Pflanzenbewuchs stattfand (derzeit Vorbereitungsfläche für Spargelanbau). Ebenso hatte das Starkregenereignis am 23. Juni 2023 keine messbaren Auswirkungen auf die Bodenfeuchten in 65 cm Tiefe und darunter. Über die Sommer- und Herbstmonate war ein deutliches Absinken der Bodenfeuchte in allen Tiefe messbar. Erst im Dezember führten die höheren Niederschlagsmengen zu einer Wiederbefeuchtung beginnend in den oberen Bodenschichten und Ende Dezember schließlich auch in tieferen Schichten bis 1,65 m. Im Januar 2024 verblieben die Bodenfeuchten weitestgehend konstant, zeigten aber einen sehr leicht absinkenden Trend zum Monatsende hin. Der feuchte Februar führte zu einer Erhöhung der Bodenfeuchten im Oberboden. Im Unterboden zeigt der deutliche Anstieg, dass die Sickerwasserfront resultierend aus den insgesamt erhöhten Winterniederschlägen die Schicht in 1,65 m Tiefe erreicht hat. Im März sanken die Bodenfeuchten in allen Tiefen leicht ab und blieben im April und Mai überwiegend konstant.

Die Abbildung zeigt den Verlauf der Bodenfeuchten und der Niederschläge als Tagessummen in den letzten 12 Monaten in Schmorren.
Abb. 3: BDF II Schmorren – Verlauf der Bodenfeuchten [Vol.-%, Tagesdurchschnitte] und der Niederschläge als Tagessummen [mm] in den letzten 12 Monaten.   © LfULG

Die Bodenfeuchten an der BDF II Lippen liegen, bedingt durch das sandige Substrat, generell auf einem niedrigeren Niveau als in lehmigen und schluffigen Böden (Abb. 4). Der Sandboden ist charakterisiert durch schnelle Anstiege der Bodenfeuchten bei auftretenden Niederschlägen und starkes Absinken auf sehr geringe Werte im Bereich des permanenten Welkepunktes in Trockenphasen. Infolge geringer Niederschläge im Mai und  Juni 2023 kam es zu einer deutlichen Absenkung der Bodenfeuchten im Oberboden. Dieser absinkende Trend hielt im Juli weiterhin an. Häufiger auftretende Niederschläge im August hatten Ende des Monats einen starken Anstieg der Werte im Oberboden zur Folge. Im September regnete es dagegen kaum, so dass es wieder zu einer leichten Austrocknung der oberen Bodenschichten kam. Die Niederschläge im Oktober und November hatten einen starken Anstieg der Bodenfeuchten im Oberboden zur Folge. Die tiefen Bodenschichten in 1,5 m Tiefe zeigten seit Ende Dezember eine deutliche Wiederbefeuchtung. Im Januar und Februar 2024 blieben die Werte überwiegend konstant mit leichten Schwankungen im Oberboden. Der März und der April fielen mit Niederschlagssummen von nur 14 bzw. 11 mm trocken aus, was absinkende Bodenfeuchten im Oberboden zur Folge hatte. Dieser Trend hielt auch im Mai an.

Die Abbildung zeigt den Verlauf der Bodenfeuchten und der Niederschläge als Tagessummen in den letzten 12 Monaten in Lippen.
Abb. 4: BDF II Lippen – Verlauf der Bodenfeuchten [Vol.-%, Tagesdurchschnitte] und der Niederschläge als Tagessummen [mm] in den letzten 12 Monaten.   © LfULG

Aktuelle Werte des pflanzenverfügbaren Wasservorrats

Die aktuellen pflanzenverfügbaren Wasservorräte an den vier BDF-II-Stationen werden basierend auf den gemessenen Bodenfeuchten und unter Einbezug bodenphysikalischer Kennwerte der Böden monatlich berechnet und aktualisiert (Tab. 2). Die Entwicklung der Bodenwasservorräte im Verlauf der letzten 12 Monate wird in Abbildung 5 dargestellt.

Aktuell (Stand Anfang Juni 2024) liegen alle BDF II im Bereich eines normal feuchten Bodenzustandes im effektiven Wurzelraum (WE). An drei Stationen wurde aufgrund rückläufiger Bodenfeuchten im letzten Monat ein sinkender Trend der Wasservorräte beobachtet. An der BDF II Schmorren blieb der Wasservorrat konstant. 

Tab.2: Aktueller pflanzenverfügbarer Wasservorrat und Auffüllstand (= aktueller Wasservorrat / maximal möglicher Wasservorrat * 100) im effektiven Wurzelraum (WE) an den vier BDF-II-Stationen; Stand: Anfang Juni 2024.

BDF II Messtiefe (WE in cm) Wasser-vorrat (l/m²) Auffüll-stand (%) Trockenstress-risiko Veränderungen im Vergleich zum Vormonat
Hilbersdorf 0-80 82 53 kein Stress (normal feucht) sinkend
Köllitsch 0-120 206 93 kein Stress (normal feucht) sinkend
Schmorren 0-110 157 61 kein Stress (normal feucht) konstant
Lippen 0-60 27 47 kein Stress (normal feucht) sinkend

Im Verlauf der letzten 12 Monate (Abb. 5) sank der Bodenwasservorrat lediglich an der Station Lippen in den Trockenstressbereich von < 20 % des maximal möglichen Wasservorrats (Abb. 5). Zum Ende des Frühjahrs zeigte der Bodenwasserspeicher der BDF II Lippen einen normal feuchten Bodenzustand mit sinkender Tendenz der Auffüllstände an. Im Sommer 2023 sanken der Bodenwasservorrat in den Bereich des trockenen bis sehr trockenen Bodenzustandes ab. Für die Pflanzen bestand an diesem sandigen Standort damit erheblicher Trockenstress. Ende August hat sich die Trockenstresssituation infolge erhöhter Niederschläge und damit Auffüllung der Bodenwasservorräte auf > 40 % entspannt. Derzeit (Anfang Juni) ist der Bodenwasserspeicher an der BDF II Lippen zu 47 % gefüllt, zeigt aber eine stark abfallende Tendenz.

An der BDF II Hilbersdorf lag der Auffüllstand des Bodenwassers in den letzten 12 Monaten im normal feuchten Bereich zwischen 45 (Oktober 2023) und 73 % (Winter 2023/24) des maximal möglichen Wasservorrats. Aktuell (Anfang Juni 2024) zeigt sich ein sinkender Trend des Auffüllstandes (Abb. 5).

An der BDF II Schmorren lag der Auffüllstand in den letzten 12 Monaten überwiegend bei 50 bis 70 % und damit nicht in einem kritischen Bereich für das Pflanzenwachstum. Nach einem kontinuierlich absinkenden Trend bis zum Dezember, waren an dieser Station bis Anfang Januar 2024 deutlich ansteigende Bodenwasservorräte messbar. Seitdem schwankt der Auffüllstand nur geringfügig.

Sehr deutlich zeigte sich der Einfluss sehr geringer Niederschläge an der BDF II Köllitsch. Die Jahressummen der Niederschläge lagen seit Messbeginn im Jahr 2016 deutlich unter dem langjährigen Mittel der Region, was in den Sommern der letzten Jahre zu lang anhaltenden Austrocknungsphasen und einer verzögerten Wiederauffüllung des Bodenwasserspeichers in den Wintermonaten führte. Im Jahr 2023 sank der Auffüllstand des Bodenwasserspeichers bis Anfang Juli bereits unter 40 % ab und zeigte damit beginnende Austrocknung und Trockenstressrisiko an der BDF II Köllitsch an. Dieser Zustand hielt über den Sommer und Herbst 2023 an. Seit Ende November zeigte sich ein deutlicher Trend zur Wiederauffüllung des Bodenwasserspeichers, der sich im Dezember 2023 bis Februar 2024 nochmals verstärkt hat. Im Frühjahr schwankte der Auffüllstand leicht auf hohem Niveau und liegt derzeit bei 93 % des maximal möglichen Wasservorrats.

Die Abbildung zeigt den Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates im effektiven Wurzelraum an den BDF II-Stationen in den letzten 12 Monaten.
Abb. 5: Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates (= aktueller Wasservorrat / maximal möglicher Wasservorrat * 100) im effektiven Wurzelraum an den BDF-II-Stationen in den letzten 12 Monaten.   © LfULG

Aufgrund der sich sehr stark unterscheidenden Wasserspeicherkapazitäten verschiedener Bodenarten sowie der verschiedenen Wurzelräume an den vier Standorten muss zur Beurteilung der aktuellen Wasserversorgung neben den relativ verfügbaren Wasservorräten (Auffüllstände in %) auch die absolut pflanzenverfügbare Wassermenge (in l/m²) herangezogen werden. So entsprechen 40 % Auffüllstand des Bodenwasserspeichers im Wurzelraum von lehmig-sandigen Böden einer absoluten Wassermenge von 62 l/m² (Hilbersdorf, WE = 80 cm) und 89 l/m² (Köllitsch, WE = 120 cm), im tiefgründigen Lössboden (Schmorren, WE = 110 cm) immerhin noch 102 l/m², dagegen in reinen Sandböden (Lippen, WE = 60 cm) lediglich 22 l/m².

Bei Betrachtung der letzten 12 Monate (Abb. 6) zeigte der Lössboden der BDF II Schmorren nach einer kontinuierlichen Reduzierung der Werte im letzten Jahr von 160 l/m² im Juni 2023 fielen die Werte gleichmäßig bis auf ca. 127 l/m² Anfang Dezember ab. Ende Dezember setzte eine starke Wiederauffüllung der Bodenwasservorräte ein und erreichte einen Höchstwert von 177 l/m². Im Januar und Februar 2024 schwankten die Werte leicht und sanken im Frühjahr leicht auf derzeit 157 l/m².

Ein ähnlicher Verlauf zeigte sich an der BDF II Hilbersdorf, jedoch mit einem stärkeren Abfall der absoluten Wasservorräte im Sommer und Herbst 2023. Mit einsetzenden Niederschlägen im Oktober stiegen die Werte auf 110 l/m² an und blieben bis Ende Februar 2024 konstant auf diesem Niveau. Seit März sind die Werte rückläufig und liegen aktuell bei 82 l/m².

An der BDF II Köllitsch erreichten die Bodenwasservorräte in den Sommer- und Herbstmonaten 2023 Werte zwischen 60 und 70 l/m². Seit Ende November stiegen die Wasservorräte sehr stark und blieben im Frühjahr 2024 im Bereich von 90–94 l/m².

Die geringsten absoluten Wasservorräte sind an der BDF II Lippen zu beobachten. Im Sommer 2023 sanken die Werte auf ein Minimum von lediglich 8 l/m² (Anfang August). In dem Sandboden war zu diesem Zeitpunkt demnach kaum noch Wasser für Pflanzen verfügbar. Mit der Wiederbefeuchtung im Herbst und seitdem konstant feuchten Bedingungen lagen die absoluten Wasservorräte im Winter 2023/24 bei über 50 l/m². Im März bis Mai zeigte sich ein starker Rückgang auf derzeit 27 l/m². Aktuell (Stand Juni 2024) enthält der absolute Wasservorrat an der BDF II Lippen ein Drittel der absoluten Bodenwassermenge der BDF II Hilbersdorf, ca. ein Sechstel der Werte von Schmorren und lediglich ein Achtel der Werte von Köllitsch.

Die Abbildung zeigt den absoluten pflanzenverfügbaren Wasservorrates in l/m² im effektiven Wurzelraum an den BDF II-Stationen in den letzten 12 Monaten.
Abb. 6: Absoluter pflanzenverfügbarer Wasservorrates in l/m² (= mm) im effektiven Wurzelraum an den BDF-II-Stationen in den letzten 12 Monaten   © LfULG

Langfristige Entwicklung der Bodenfeuchte

Der Verlauf der Bodenfeuchten der letzten 10 Jahre zeigt für alle BDF-II-Stationen, dass die oberen Bodenhorizonte größeren Schwankungen unterliegen als die tiefer gelegenen Horizonte. Die Oberböden reagieren deutlich stärker auf Niederschläge und trocknen bei ausbleibendem Regen schneller aus. Die tiefen Bodenschichten weisen dagegen in der Regel einen gedämpften und zeitversetzten Verlauf auf und reagieren eher auf langfristige Veränderungen.

An der BDF II Hilbersdorf (Abb. 7) ist der typische Jahresverlauf der Bodenfeuchten deutlich zu erkennen: Im Sommer treten Austrocknungsphasen auf, die in Intensität und Dauer variieren. Im Herbst und Winter kommt es zur Wiederbefeuchtung bis in den Unterboden hinein. Sehr starke und kurze Regenereignisse wie im Mai 2014 haben fast keine Auswirkung auf die Bodenfeuchte, da die hohen Niederschlagsmengen in kurzer Zeit nicht im Boden aufgenommen werden können und überwiegend oberflächlich abfließen. Deutlich erkennbar sind die drei aufeinander folgenden trockenen Jahre 2018 bis 2020 sowie das Jahr 2022, in denen die Bodenfeuchten sehr stark und bis in tiefe Bodenschichten absanken.

Die Abbildung zeigt den Verlauf der Bodenfeuchten und der Niederschläge als Monatssummen in den letzten 10 Jahren in Hilbersdorf.
Abb. 7: BDF II Hilbersdorf – Verlauf der Bodenfeuchten [Vol.-%, Monatsdurchschnitte] und der Niederschläge als Monatssummen [mm] in den letzten 10 Jahren.   © LfULG

An der BDF II Köllitsch (Abb. 8) wurde von Messbeginn im Jahr 2016 bis 2022 ein kontinuierlich abnehmender Trend der Bodenfeuchten in allen Tiefenstufen erfasst, der die jahreszeitlichen Schwankungen überlagerte. Die Hauptursache dieser starken Abnahme liegt in den geringen Niederschlagsmengen Im Mittel der Messperiode 2016 bis 2022 lag die Jahressumme der Niederschläge an der Station bei 363 mm. Dieser Wert liegt deutlich unter den für die Region typischen Jahresniederschlägen von 527 mm im langjährigen Mittel (Agrarmeteorologische Station Köllitsch, Zeitraum 1994 bis 2022). Diese langanhaltend zu trockenen Bedingungen wirkten sich besonders stark in den tieferen Bodenschichten aus. In 100 und 140 cm Bodentiefe sank die mittlere jährliche Bodenfeuchte von 2016 bis 2022 um etwa 36 %. Im Jahr 2023 setzte sich der langjährig abnehmende Trend nicht weiter fort. Seit Ende 2023 waren infolge erhöhter Herbst- und Winterniederschläge am Standort deutlich ansteigende Bodenfeuchten in allen Tiefenstufen zu verzeichnen.

Die Abbildung zeigt den Verlauf der Bodenfeuchten und der Niederschläge als Monatssummen in den letzten 10 Jahren in Köllitsch.
Abb. 8: BDF II Köllitsch – Verlauf der Bodenfeuchten [Vol.-%, Monatsdurchschnitte] und der Niederschläge als Monatssummen [mm] in den letzten 10 Jahren (Einrichtung der Station: 2016).   © LfULG

Der Schwankungsbereich der Bodenfeuchten ist an der BDF II Schmorren geringer als an den anderen Messflächen (Abb. 9). Zum einen wird dies durch die tiefere Installation der Bodenfeuchtesensoren bedingt; zum anderen besitzt der tiefgründige Lössboden eine sehr hohe Wasserspeicherkapazität. Daher wirken sich kurzfristige Änderungen weniger stark und oftmals zeitverzögert aus. Trotzdem sind länger anhaltende und häufig wiederkehrende Trockenphasen, wie 2019–2021, in allen Bodentiefen deutlich zu erkennen.

 

Die Abbildung zeigt den Verlauf der Bodenfeuchten und der Niederschläge als Monatssummen in den letzten 10 Jahren in Schmorren.
Abb. 9: BDF II Schmorren – Verlauf der Bodenfeuchten [Vol.-%, Monatsdurchschnitte] und der Niederschläge als Monatssummen [mm] in den letzten 10 Jahren  © LfULG

Der Sandboden der BDF II Lippen weist im Vergleich zu lehmigen und schluffigen Böden eine geringe Wasserspeicherkapazität auf. Daher liegen die gemessenen Bodenfeuchten hier generell in einem geringeren Wertebereich (Abb. 10). In den trockenen Jahren 2018 bis 2020 sowie 2022 näherten sich die Bodenfeuchten bis 110 cm Tiefe mit Werten von nur noch 6 Vol.-% dem permanenten Welkepunkt an. In diesem Zustand können Pflanzen die im Boden verbliebene Restfeuchte nicht mehr aufnehmen und zeigen merkliche Wachstumsschäden. In der Regel erfolgt im Spätsommer bis Herbst jedoch eine schnelle Wiederbefeuchtung, da Niederschläge aufgrund der hohen Wasserleitfähigkeit des Sandbodens schnell im Boden versickern.

Die Abbildung zeigt den Verlauf der Bodenfeuchten und der Niederschläge als Monatssummen in den letzten 10 Jahren in Lippen.
Abb. 10: BDF II Lippen – Verlauf der Bodenfeuchten [Vol.-%, Monatsdurchschnitte] und der Niederschläge als Monatssummen [mm] in den letzten 10 Jahren.   © LfULG

Langfristige Entwicklung der pflanzenverfügbaren Wasservorräte

Die langfristige Entwicklung der pflanzenverfügbaren Wasservorräte an den vier BDF-II-Stationen zeigt den typischen Wechsel von Austrocknungsphasen in den Sommermonaten und der Wiederauffüllung des Bodenwasserspeichers in den Herbst- und Wintermonaten. Die Trockenjahre 2018 bis 2020 haben in den pflanzenverfügbaren Wasservorräten hohe sommerliche Defizite verursacht. Im feuchteren Sommer 2021 sank der Bodenwasserspeicher in einem deutlich geringeren Ausmaß. In den Jahren 2022 und 2023 fiel die sommerliche Absenkung dagegen wieder stärker aus, hielt jedoch meist nur kurzfristig an. In den Herbst- und Wintermonaten wurden die pflanzenverfügbaren Wasservorräte durch Niederschläge wieder aufgefüllt.

Der Bodenwasserspeicher der BDF II Hilbersdorf lag in den letzten 10 Jahren fast durchgängig im Bereich normal feuchter Bedingungen (Abb. 11). In den trockenen Jahren seit 2018 wurde der Bereich < 40 %, der durch beginnenden Wasserstress gekennzeichnet ist, mehrfach deutlich unterschritten. Im feuchten Jahr 2021 waren fast durchgängig ausreichend Wasservorräte für das Pflanzenwachstum vorhanden. Im langjährigen Vergleich war die sommerliche Austrocknung in den nachfolgenden Jahren 2022 und 2023 an dieser Station zwar deutlich, jedoch weniger stark ausgeprägt als in den Jahren 2018 bis 2020.

Die Abbildung zeigt den Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates im effektiven Wurzelraum in den letzten 10 Jahren in Hilbersdorf.
Abb. 11: BDF II Hilbersdorf – Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates (= aktueller Wasservorrat / maximal möglicher Wasservorrat * 100) im effektiven Wurzelraum (0–80 cm) in den letzten 10 Jahren.   © LfULG

An der BDF II Köllitsch war ein stark abnehmender Trend der pflanzenverfügbaren Bodenwasservorräte von Beginn der Messungen 2016 bis in das Jahr 2022 zu verzeichnen (Abb. 12). Dieser tiefgründige, sandig-lehmige Boden besitzt zwar eine hohe Wasserspeicherkapazität, die zu geringen Niederschläge waren jedoch nicht ausreichend, um den Bodenwasserspeicher nachhaltig wiederaufzufüllen. In den Jahren 2022 und 2023 war das Bodenwasserdefizit besonders stark und langanhaltend ausgeprägt. Der Auffüllstand lag jeweils von Juni bis Dezember durchgängig im Bereich 20–30 % und damit im Trockenstressbereich für das Pflanzenwachstum. Die Wiederauffüllung der Wasservorräte erfolgte jeweils bis in den Frühling des Folgejahres hinein.

Die Abbildung zeigt den Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates im effektiven Wurzelraum in den letzten 10 Jahren in Köllitsch.
Abb. 12: BDF II Köllitsch – Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates (= aktueller Wasservorrat / maximal möglicher Wasservorrat * 100) im effektiven Wurzelraum (0–120 cm) in den letzten 10 Jahren.   © LfULG

Der Lössboden der BDF II Schmorren ist durch eine tiefgründige Durchwurzelbarkeit (bis ca. 110 cm) und eine sehr hohe Wasserspeicherkapazität gekennzeichnet. Die pflanzenverfügbaren Wasservorräte bewegen sich meist im normal feuchten Bereich von 50–80 % (Abb. 13). Die Auswirkungen der Trockenjahre 2018 bis 2020 waren auch an dieser Station messbar, jedoch weniger stark ausgeprägt im Vergleich zu den anderen BDF-II-Standorten. Auch das Jahr 2023 war durch kontinuierlich sinkende Bodenwasservorräte gekennzeichnet. Die Wiederauffüllung des Bodenwasserspeichers nach solch trockenen Phasen erfolgt hier in der Regel erst im späten Winter bzw. Frühjahr, wenn ausreichend Feuchtigkeit aus Niederschlägen vorhanden ist.

Die Abbildung zeigt den Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates im effektiven Wurzelraum in den letzten 10 Jahren in Schmorren.
Abb. 13: BDF II Schmorren – Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates (= aktueller Wasservorrat / maximal möglicher Wasservorrat * 100) im effektiven Wurzelraum (0–110 cm) in den letzten 10 Jahren.   © LfULG

An der BDF II Lippen sind generell stark schwankende Auffüllstände des Bodenwasserspeichers typisch (Abb. 14). Der Sandboden besitzt eine vergleichsweise geringe Wasserspeicherkapazität und leitet Wasser schnell in Form von Sickerwasser in tiefere Bodenschichten, die durch Wurzeln nicht mehr erreicht werden können (Durchwurzelungstiefe ca. 60 cm). In sehr trockenen Phasen, wie in den Jahren 2018 bis 2020 sowie 2022 und 2023, nimmt der Bodenwasserspeicher dadurch sehr schnell ab. Der Boden ist dann in einem sehr trockenen Zustand und die Restfeuchte kann kaum noch durch Pflanzen aufgenommen werden. Dagegen erreichen die Wasservorräte in feuchten Phasen schnell Auffüllstände > 100 %. Der Sandboden kann das überschüssige Wasser nicht speichern, was unter nassen Bedingungen eine erhöhte Sickerwasserbildung zur Folge hat.

Die Abbildung zeigt den Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates im effektiven Wurzelraum in den letzten 10 Jahren in Lippen.
Abb. 14: BDF II Lippen – Auffüllstand des pflanzenverfügbaren Wasservorrates (= aktueller Wasservorrat / maximal möglicher Wasservorrat * 100) im effektiven Wurzelraum (0–60 cm) in den letzten 10 Jahren.   © LfULG

Kontakt

Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie

Referat 42: Boden, Altlasten

Dr. Dorit Julich

Telefon: 03731 294-2806

E-Mail: Dorit.Julich@smekul.sachsen.de

Webseite: http://www.lfulg.sachsen.de

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