Böden bestehen aus festen, flüssigen und gasförmigen Phasen. Sie stehen in intensivem Kontakt sowohl mit Niederschlags- und Grundwasser als auch mit der Atmosphäre und sind das Substrat für Pflanzen. Komplexe chemische und physikalische - meist quasi dynamische - Gleichgewichte bilden die Grundlage für die Eignungsbewertung eines Bodens zur ackerbaulichen Nutzung, die angesichts steigender Bevölkerungszahlen intensiviert werden muss.

Die nun vorliegende, vollständig überarbeitete 4. Auflage führt in die grundlegenden physikalischen Prozesse in Böden ein und zeigt, wie die Veränderungen physikalischer Eigenschaften und Parameter (z.B. Körnung, Dichte, Durchlässigkeit, Belastung) die Stabilität und Ertragskraft von Böden beeinflussen. Die maßgeblichen Prozesse der Bewegung von Wasser, Gas und Wärme sowie die Interaktionen mit der festen Phase werden auf verschiedenen Skalenebenen detailliert behandelt und Möglichkeiten der Bodenverbesserung und des Bodenschutzes diskutiert.

Eine Englische Ausgabe dieses Titels ist lieferbar und eine spanischsprachige Ausgabe dieses Titels ist in Vorbereitung.

Soils are composed of solid, liquid and gaseous phases. These phases are closely coupled to precipitation, groundwater and the atmosphere, making up the substrate for plant growth and yield. Complex physical and chemical - mostly quasi-dynamic - equilibria form the basis of assessing the quality of a soil for agricultural use, which, in the face of a growing world population must be intensified.

The present, fourth, completely revised (German) edition of this text presents an introduction to the basic physical and chemical relationships in soils and how the productivity of a soil is affected by physical parameters (such as grain size distribution, density, hydraulic conductivity, loading). The basic processes of water-, gas-, and heat transport are discussed at different scales; so are the deviations from the idealized laws of physics in real soils.

Methods of soil amelioration and soil protection are discussed in this context.

The volume addresses students of and researchers in soil science, agronomy, agriculture, forestry and all practitioners interested in how soil parameters and plant yield are related.

An English language edition(2016) of this title is available and a Spanish (2017/2018) language edition is in preparation.

Cet ouvrage présente les connaissances actuelles sur les principales caractéristiques et propriétés physico-chimiques du sol (structure et texture du sol, surface des particules, etc.). Il met en évidence comment l'ensemble des processus (par ex. productivité du sol) est influencé par des facteurs physiques (compaction et imperméabilisation des sols) et temporels.

L'ouvrage traite des différentes phases (liquide, gazeuse, solide) composant le sol, ainsi que de la mécanique des sols (à differentes échelles) et définit leur impact sur la fertilité d'un sol et les récoltes qu'il produit.

Dans ce contexte, cette édition développe toutes les méthodes pour améliorer et protéger les sols.

Cet ouvrage est destiné aux étudiants, enseignants et chercheurs en pédologie, géographie physique, hydrologie, génie civil, agriculture et sylviculture, mais également aux professionnnels.

Aussi disponible: édition anglais (2016), à paraître: édition espagnole (2017/2018)

Der Boden ist die poröse Haut der Erde; ein komplexes Gebilde aus einer festen, flüssigen und gasförmigen Phase. Er wird kontinuierlich durch natürliche Prozessen und menschliche Aktivität verändert und ist als Lebensraum in Kontakt mit Niederschlagswasser, Grundwasser und Atmosphäre.

Die vollständig überarbeitete und aktualisierte 4. Auflage führt umfassend in alle physikalischen Prozesse im Boden ein und kann damit als grundlegendes Lehrbuch für alle Wissenschaftler und Studierende der Boden-, Agrar-, Forst-, Gartenbau-, Geo- und Umweltwissenschaften sowie für alle Interessierte dienen, die physikalische Prozesse in Böden und Veränderungen der Bodeneigenschaften verstehen wollen. Die Autoren erläutern sowohl die Ausgangssituation als auch die Veränderung physikalischer Bodeneigenschaften – z.B. Körnung, Dichte, Durchlässigkeit und Speicherkapazität für Wasser, Luft und Wärme – und die Änderung der Stabilität des Bodens bei Verformung, Zerknetung und Verschlämmung. Die Physik der Bewegung von Wasser, Gasen und Wärme im Boden sowie Interaktionen mit der festen Phase auf verschiedenen Skalenebenen und anderen Einflussgrößen werden – als Grundlage jeglicher Modellierung – detailliert behandelt.

Gleichzeitig werden die Folgen von Bodennutzung und Bodendegradation für Stofftransport, Bodenstabilität und Porenfunktionen behandelt und Möglichkeiten des Bodenschutzes, der Bodenerhaltung und -verbesserung – notwendig für die Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung – vor dem Hintergrund der bedrohten Ressource Boden diskutiert. Ein umfangreiches Literaturverzeichnis schließt die Lücke zwischen allgemeinen Lehrbüchern der Bodenkunde und Spezialabhandlungen über Grundbau, Bodenmechanik, Hydrologie, Gashaushalt, Mikromorphologie und Bildauswertung, dem Meliorationswesen und der physikalischen Chemie.

Dieses Buch ist eine echte Bereicherung der bodenkundlichen Fachliteratur und füllt eine Lücke zwischen unterschiedlichen bodenkundlichen Fachdisziplinen, weil es den Boden als dreidimensionalen Reaktionsraum für physikalische, chemische und biologische Prozesse im Detail beschreibt.
Es kann daher allen am Boden Interessierten , vor allem auch in technischen Disziplinen wie Architektur, Grundbau u.ä.,die sich mit Böden beschäftigen, wärmstens empfohlen werden.

Wenn ich waldpädagogische Führungen zum Thema Boden anbiete, ist eine der letzten Fragen, die ich an die Teilnehmer richte, die folgende: Was ist das Geheimnis von Böden? Oder anders formuliert: Was macht Boden zu dem, was er ist und leistet? Meistens beantworten wir diese Frage mit der Feststellung: seine große innere Oberfläche! Genau diese, durch Körnung und Gefüge geschaffene Einheit von fest, flüssig und gasförmig legen die drei Autoren, die das bekannte Lehrbuch der Bodenkundler aus Hannover und Kiel von Hartge und Horn weitergeführt haben, in den ersten beiden Kapiteln dar. Auch im weiteren Verlauf des Buches bauen sie darauf auf, indem sie in Kapitel 3 die mechanisch-hydraulischen Kräftesysteme, dann die Wechselwirkungen zwischen Wasser und Boden, die Verbreitung und Hydrostatik des Bodenwasser und die Wasserbewegungen erläutern und in Kapitel 7 um Betrachtungen zur Gasphase im Boden ergänzen. Dass von Körnung und Gefüge ganz wesentlich das thermische Verhalten, der Wasser-, Wärme- und Gashaushalt des Bodens und als Ergebnis daraus der Boden als Pflanzenstandort abhängen, leuchtet unmittelbar ein und wird dankenswerterweise im vorliegenden Buch ausführlich besprochen. Auch auf weitere Fragen meiner waldpädagogischen Laienführung werden wissenschaftliche Antworten gegeben: „Wovor hat der Boden Angst?“ (Physik der Erosion, Kapitel 11) und „Was macht der Boden beruflich?" (Lösungstransport und Filterprozesse, Kapitel 12).

Auf 321 Seiten geht es also um die Physik des Bodens, die den Lesenden mit einer wunderbaren Mischung aus mathematischen sowie verbalen Erklärungen verständlich gemacht wird. 22 Seiten Literaturverzeichnis bieten Interessierten an, noch tiefer einzusteigen. Kapitel 15 („Häufige Maßeinheiten und Umrechnungen“) schließlich hilft allen, denen der Zusammenhang von Pascal und bar nicht mehr so geläufig ist.

Insgesamt kann das Buch nur vorbehaltlos empfohlen werden, denn in allen Abschnitten wird nicht nur gesagt, dass etwas ist, wie es ist, sondern es wird das Warum geklärt. (So wird selbst die Frage beantwortet, warum die Korngrößenklassen so sonderbare Grenzen haben.)

Schön ist zudem, dass auch die bisherigen Schwächen der Bodenphysik, wie z. B. der häufige Ausschluss der organischen Substanz, offen angesprochen sowie Perspektiven weiterer Forschungen aufgezeigt werden.

Einfache, gut erklärende Skizzen und viele Tabellen und Diagramme lockern den Text auf. Wie nah an den Lesenden die Autoren formulieren können, soll an folgenden Beispielen demonstriert werden: Die mit Studierenden immer wieder diskutierte Erscheinung der Hysterese der pF-Kurve wird einfach zusammengefasst: „Außerdem erkennt man, dass der Meniskus bei Be- und Entwässerung nicht an denselben Engpässen Halt machen würde.“ Der abschließende Satz zur Thixotropie macht das Einordnen in den Alltag leichter: „Vereinfacht heißt das, solange man eine thixotrope Flüssigkeit umrührt, ist sie dünnflüssiger als vorher.“

Ein Genuss für mich als Bodenkundlerin waren Abschnitte wie z. B. der über die „Auswirkungen von Tierbewegungen und Pflanzenwuchs“, die im Detail erklären, wie genau Regenwürmer und Pflanzenwurzeln durch den Boden gelangen, oder das Kapitel über die Evaporation, das einem ein Auflagehumuspaket mit L-, Of- und Oh-Lage als annähernd idealen Verdunstungsverminderer erscheinen lässt.

Lediglich in einigen Fällen muss man gewisse Passagen zweimal lesen, um sie zu verstehen, und manchmal hätte man sich noch ein paar zusätzliche Informationen zu den knappen physikalischen Details gewünscht, zum Beispiel ausführlichere Erläuterungen zu Drücken und Spannungen im Boden. Der Titel des Buches „Einführung in die Bodenphysik“ erscheint an solchen Stellen etwas untertrieben. Auch sind die Kapitel ganz offenbar nicht für rasches Nachschlagen geschrieben, denn eines baut auf den anderen gerade auch bei den Begrifflichkeiten auf. Gelegentlich wird in einem früheren Abschnitt auch in ein Thema eingeführt, das erst später ausführlich besprochen wird. So werden z. B. schon auf Seite 68 die Kenngrößen des Darcy-Gesetzes als Erklärung für das durch die Primärsetzung austretende Wasser herangezogen, obwohl dieses Gesetz erst in Kapitel 4 und v. a. in Kapitel 6 behandelt wird. Solche kleineren Inkonsistenzen sind vermutlich der Bearbeitung der einzelnen Kapitel durch jeweils einen der drei Autoren geschuldet. Leider enthält das Buch kein Glossar, in dem man Begriffe und ihre Definitionen – „Schlupf“, „Schubspannung“, „Quickerde“ oder „träge Masse“ – nachsehen könnte. Ein letzter kleiner Kritikpunkt, zumindest in dem mir vorliegenden Exemplar, ist die nur mittelmäßige drucktechnische Ausführung, die dazu führt, dass einige Seiten wegen Doppelbeschriftung kaum zu lesen sind.

Alles in allem ist „Einführung in die Bodenphysik“ ein außergewöhnlich gutes Lehrbuch, dem man die lange Reifung seit seiner ersten Auflage im Jahr 1978 bis zur heutigen 4. Auflage und die vielfältige Erprobung im Universitätsalltag überaus positiv anmerkt.

Sabine Ammer, Göttingen

forstarchiv 85, Heft 5 (2014), 169

Die Autoren erläutern sowohl die Ausgangssituation als auch die Veränderung physikalischer Bodeneigenschaften — z.B. Körnung, Dichte, Durchlässigkeit und Speicherkapazität für Wasser, Luft und Wärme — und die Änderung der Stabilität des Bodens bei Verformung, Zerknetung und Verschlämmng. Die Physik der Bewegung von Wasser, Gasen und Wärme im Boden sowie Interaktionen mit der festen Phase auf verschiedenen Skalenebenen und anderen Einflussgrößen werden — als Grundlage jeglicher Modellierung - detailliert behandelt.
Gleichzeitig werden die Folgen von Bodennutzung und Bodendegradation für Stofftransport, Bodenstabilität und Porenfunktionen behandelt und Möglichkeiten des Bodenschutzes, der Bodenerhaltung und -verbesserung — notwendig für die Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung — vor dem Hintergrund der bedrohten Ressource Boden diskutiert.

Betriebswirtschaftliche Nachrichten für die Landwirtschaft 6/2014 (Dez. 2014)

Unter den klassischen Lehrbüchern der Bodenphysik ist das Werk von Hartge/Horn nicht nur für mathematisch fokussierte Bodenkundler interessant. In der vorliegenden deutlich überarbeiteten Fassung nimmt die Autorengruppe gleich zu Anfang Bezug zum Boden als elementarem Bereich der Umwelt. Dieser umweltwissenschaftliche Gesichtspunkt zieht sich durch das gesamte Werk. Das erste Kapitel widmet sich Begriffsbestimmungen des Bodens und der Morphologie und knüpft somit an das Umschlagbild des Rapsfeldes auf Kalkmarsch an. Neben der sofort ersichtlichen Komponente der landwirtschaftlichen Betrachtungsweise fällt immer wieder der Verweis auf biologische Phänomene auf. Schon auf Seite 15 wird die Tonfraktion in Beziehung gesetzt zu dem Eindringvermögen von Bakterien. Die umfassende Einbeziehung biologischer Phänomene in die physikalische Bodenkunde macht die Lektüre auch im Folgenden oft ertragreich – noch mehr als die Kieler Vorlesungen von Rainer Horn, die der Rezensent in den späten 1990er Jahren gern besuchte.
Die Darstellung von Kornformen, -mischungen, -größen und anderen Parametern des physikalischen Bodenaufbaus erfolgt stets unter Zuhilfenahme umfangreicher Grafiken. Der Verzicht auf weitergehende Farbigkeit wirkt wohltuend klar, die Übersichtlichkeit der Grafiken ist eines der vielen Pluspunkte des Werkes. Neben dieser Anschaulichkeit muss der Leser bzw. die Leserin allerdings auch eine Menge mathematisches Verständnis mitbringen. Insofern ist dieses Buch klar an eine bodenkundlich vorgebildete Leserschaft gerichtet. Gute bis sehr gute Schulmathematik ist aber meist ausreichend, denn der besondere Reiz der Darstellungen geht immer wieder von den Abbildungen aus, deren Einfachheit (wie zum Beispiel die Darstellung des Gefüges durch Austrocknung auf Seite 45) und Prägnanz bestechend sind. Für Umweltwissenschaftler von besonderem Interesse ist vielleicht zuerst das Kapitel über die Kräftesysteme im Boden. Die Frage, wie sich Druckbelastungen auswirken, ist nicht nur in der Landwirtschaft aktuell, schon das Kapitel „Auswirkungen menschlicher Eingriffe“ (auf das Bodengefüge) generalisiert das Thema Bodenbelastung. Ebenso umweltwissenschaftlich orientiert ist das Kapitel über Wasser und Boden, dort von besonderem Interesse mag die umfangreiche Behandlung von Salzen in Böden sein.
Im Kapitel über die Gasphase wäre ein wenig mehr Darstellung von Wurzelaktivität und dem Einfluss der Bodentiere wünschenswert, dafür ist das Kapitel 9 eine gelungene Synopse bezüglich Wasser-, Wärme- und Gashaushalt. Moorböden als Spezialfall organogener Böden werden nur gestreift, was der Übersicht insgesamt gut tut. Im Kapitel 10 über die Böden als Pflanzenstandorte wird deutlich, wie groß ist Aufgabe des Bodenschutzes ist, die bunte Abbildung auf Seite 280 ist ein mahnender Hinweis auf die Notwendigkeit, den Einsatz großer Maschinen klar zu überdenken.
Die Kapitel über Erosion und Filterwirkung von Böden runden das Werk von Hartge und Horn ab, dort ist für alle am Umweltschutz Interessierten eine Fülle an Anregung vorhanden. Auch wenn das Kapitel Erosion eher sparsam gehalten ist, so ergibt sich zusammen mit dem (letzten) Abschnitt über Stofftransporte ein Gesamtbild des Systems Boden, das auch für Botaniker und Zoologen ausgezeichnete Anregungen gibt.
Fazit: Ein lesenswertes, ein wichtiges und vielleicht ein notwendiges Buch für das Verständnis eines nicht vermehrbaren Gutes, des Bodens. Vielleicht nicht die einfachste Lektüre und schon gar nicht als Einstieg in das Thema zu empfehlen, der pedologisch vorgeprägte Leser wird es jedoch mit Gewinn lesen und als Lexikon der bodenphysikalischen Effekte immer wieder zur Hand nehmen wollen.

Uwe Deppe

Kieler Notizen zur Pflanzenkunde 41: 184-194 (2015/2016)

Böden bestehen aus festen, flüssigen und gasförmigen Phasen. Sie stehen in intensivem Kontakt sowohl mit Niederschlags- und Grundwasser als auch mit der Atmosphäre und sind das Substrat für Pflanzen. Komplexe chemische und physikalische - meist quasi dynamische - Gleichgewichte bilden die Grundlage für die Eignungsbewertung eines Bodens zur ackerbaulichen Nut- zung, die angesichts steigender Bevölkerungszahlen intensiviert werden muss.

Die nun vorliegende, vollständig überarbeitete 4. Auflage führt in die grundlegenden physikalischen Prozesse in Böden ein und zeigt, wie die Veränderungen physikalischer Eigenschaften und Parameter (z.B. Körnung, Dichte, Durchlässigkeit, Belastung) die Stabilität und Ertragskraft von Böden beeinflussen. Die maß- geblichen Prozesse der Bewegung von Wasser, Gas und Wärme sowie die Interaktionen mit der festen Phase werden auf verschie- denen Skalenebenen detailliert behandelt und Möglichkeiten der Bodenverbesserung und des Bodenschutzes diskutiert.