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What drives nutrient diffusion in soils?
Denisa Finta
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Interdisziplinäres Masterstudium Environmental Sciences
Betreuer*in
Wolfgang Wanek
DOI
10.25365/thesis.73270
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-28823.60306.148182-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Diffusion gilt als der wichtigste Transportmechanismus für limitierende Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor in terrestrischen Systemen. Die Diffusion wird durch die Wechselbeziehung zwischen den chemischen, biologischen und physikalischen Bodeneigenschaften beeinflusst. Jede Veränderung dieser Systemeigenschaften kann daher andere Faktoren auf gegensätzliche Weise beeinflussen und sich somit auf die Diffusionsflüsse auswirken. Das Hauptaugenmerk dieser Studie lag auf der Gewinnung detaillierter Informationen über die verschiedenen biotischen und abiotischen Faktoren, die die diffusiven Nährstoffflüsse im Boden beeinflussen, sowie auf der Vertiefung des Verständnisses der Bedeutung für die Pflanzenernährung. Studien auf der Grundlage der Mikrodialysetechnik lieferten eine beträchtliche Menge an verfügbaren Daten zur Zusammenstellung und Bewertung von Kontrollen der diffusiven Stoffflüsse. Wie im Fick'schen Gesetz beschrieben, sind die Hauptfaktoren für die Diffusion die Diffusivität, der Konzentrationsgradient und die Weglänge. Die Diffusionsfähigkeit wird durch physikalisch-chemische Boden- und Lösungseigenschaften beeinflusst, die sich auf die Mobilität der gelösten Stoffe in der Bodenlösung auswirken. Die Konzentrationsgradienten der gelösten Stoffe werden durch biologische Aktivitäten, einschließlich Source-Sink-Reaktionen, und durch abiotische Aktivitäten, die die Sorption/Desorption beeinflussen, bestimmt. Die Pfadlänge wird durch bodenphysikalische Parameter wie Porosität und Bodenwassergehalt gesteuert. Insgesamt sollte die Diffusion von gelösten Stoffen im Feld weiter erforscht werden, und das Potenzial der Mikrodialyse zur genauen Analyse der Nährstoffverfügbarkeit in-situ und mit minimalen Störungen sollte stärker in den Vordergrund gerückt werden.
Abstract
(Englisch)
Diffusion is considered to be the main transport mechanism of limiting nutrients like nitrogen and phosphorus in terrestrial systems. Diffusion is influenced by the interrelationship between chemical, biological and physical soil properties. Any change in these system properties can therefore influence other factors in contrasting ways and thereby affect diffusive fluxes. The main focus of this study was to acquire detailed information about the different biotic and abiotic controls affecting diffusive nutrient fluxes in soil as well as to deepen the understanding on the importance for plant nutrition. Studies based on microdialysis technology provided a substantial amount of available data to compile and assess controls regarding diffusive solute fluxes. As described by Fick`s law, the main drivers of diffusion are diffusivity, concentration gradient, and path length. Diffusivity is affected by physicochemical soil and solute properties affecting the mobility of solutes in soil solution. Solute concentration gradients are governed by biological activities including source-sink reactions and by abiotic ones affecting sorption/desorption. The path length is controlled by soil physical parameters such as porosity and soil water content. Overall further research should be conducted on solute diffusion in the field and more focus should be laid on the potential that microdialysis has to offer to accurately analyze nutrient availability in-situ and with minimal disturbances.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Nährstoffdiffusion Bodenkunde Microdialyse Konzentrationsgradient abiotische Kotrollen biotische Kontrollen Diffusionsflüsse
Schlagwörter
(Englisch)
nutrient diffusion soil science microdialysis concentration gradient abiotic controls biotic controls diffusive fluxes
Autor*innen
Denisa Finta
Haupttitel (Englisch)
What drives nutrient diffusion in soils?
Paralleltitel (Deutsch)
Was treibt die Nährstoffdiffusion in Böden an?
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
72 Seiten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Wolfgang Wanek
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein. Allgemeines ,
48 Land- und Forstwirtschaft > 48.32 Bodenkunde. Bodenbewertung
AC Nummer
AC16804958
Utheses ID
66173
Studienkennzahl
UA | 066 | 299 | |