heißt in der
Hydrostatik
[* 2] der Druck, den eine Flüssigkeit auf den wagerechten
Boden des sie enthaltenden
Gefäßes ausübt.
Gefäße von verschiedener Gestalt
(a.,
d,
c, s. Figur), die gleichgroßen horizontalen
Boden besitzen und mit
derselben Flüssigkeit bis zu einer gleichen Höhe gefüllt sind, erleiden einen gleich großen Bodendruck, so
ungleich auch die Flüssigkeitsmengen sind, die sich in denselben befinden.
Dieser paradox klingende
Satz wurde von Stevin (1600) aufgefunden und heißt das
hydrostatische Paradoxon. Dasselbe läßt
sich auch nach
Pascal (1648) und Haldat durch Versuche nachweisen. In geraden prismatischen oder cylindrischen
Gefäßen (a) ist der Bodendruck gleich dem Gewichte der darin enthaltenen Flüssigkeitsmenge, in nach oben sich
verjüngenden
Gefäßen (b) ist er größer und in nach unten sich verengenden
Gefäßen (c) dagegen kleiner als das Gewicht
der vorhandenen Flüssigkeit.
Für alle drei Fälle berechnet man den Bodendruck, wenn man den Flächeninhalt des
Bodens multipliziert mit der
Flüssigkeitshöhe (Druckhöhe) und mit dem specifischen Gewichte der Flüssigkeit. Für das cylindrische
Gefäß
[* 3] a ist dies
leicht begreiflich, weil nach dieser Berechnung das Gewicht der Flüssigkeitssäule herauskommt, die auf dem horizontalen
Boden ruht. Für
b und c folgt es aus dem hydrostatischen Gesetz, daß in einem
Gefäß mit Flüssigkeit
der Druck auf die Flächeneinheit oder der sog. specifische Druck nur von der
Tiefe des betreffenden Flächenstückes unter
der Oberfläche und dem specifischen Gewicht der Flüssigkeit, nicht aber von der Gestalt der Gefäßwände abhängt. Hiernach
ist es also möglich, mit einer verhältnismäßig kleinen Flüssigkeitsmenge einen großen Bodendruck zu
erzeugen, wenn eine hohe und schmale Flüssigkeitssäule auf einer breiten Bodenschichte derselben Flüssigkeit ruht. Dieses
Princip wurde bei einer von Real (1816) erfundenen Extrahierungspresse verwertet.
nennt man den Zustand eines der Hervorbringung von Nutzpflanzen gewidmeten
Bodens, in welchem derselbe
durch wiederholte Ernten derjenigen mineralischen Pflanzennährstoffe beraubt worden ist, die notwendig
sind zu einem nutzbringenden Wachstum der
Pflanzen. Die wichtigsten unter den genannten Nährstoffen im
Boden (s. d.) sind
das
Kali und die
Phosphorsäure. Gerade diese aber finden sich in den meisten Bodenarten gegenüber den andern Nährstoffen
in der geringsten Menge, während sie durch die Ernten an
Körnern, Wurzeln und
Knollen,
[* 4] Obst,
Früchten
und Blattfutter in beträchtlichen Mengen konsumiert werden.
Ist aber der Vorrat an diesen
Stoffen in löslicher Form einmal erschöpft, so ist ein natürlicher Ersatz derselben erst
in einem längern Zeitraume möglich, und zwar teils mittels der fortgesetzten Verwitterung, teils durch eventuelle Zufuhr
von außen unter Mitwirkung der
Atmosphärilien. Währenddessen wird also der
Boden alle jene
Pflanzen nicht
zu voller
Entwicklung gelangen lassen, welche jener
Stoffe zu derselben bedürfen. Der Landwirt drückt diesen Zustand der
Erschöpfung mit dem
Beiworte «müde» aus und sagt z. B.:
«der
Acker ist körnermüde, rübenmüde, kleemüde». Es ist dabei nicht zu übersehen, daß die
wichtigen Pflanzennährstoffe stets im Zusammenhange wirken, ein jeder trägt zur vermehrten Assimilationsfähigkeit des
andern im
Boden durch die
Pflanzen das Seinige bei, sodaß bei der Zufuhr eines einzigen keineswegs nur der ihm entsprechende
Bestandteil der Nutzgewächse in größerer Menge produziert wird.
Wenn daher dem
Acker und seinen
Beständen stets nur ein und derselbe Nährstoff zugeführt wird, so müssen
folgerichtig durch dessen Einwirkung nach und nach auch alle andern aufgezehrt werden und der
Acker wird unfruchtbar, d. h.
er besitzt nicht mehr alle diejenigen Mineralstoffe, aus welchen sich der Pflanzenkörper aufbaut. Dieser Zustand dauert
so lange, bis entweder Zufuhr (Düngung) oder erneuerte Löslichmachung eines bisher unlöslichen Vorrats
von
Mineralien
[* 5] im
Boden einen hinreichenden
Fonds nutzbarer Pflanzennährstoffe als Ersatz geschaffen haben. Da es nun keine
Bodenart giebt, welche einen wirklich unerschöpflichen Reichtum an Nährstoffen besäße, so ist es die wirtschaftliche
Aufgabe der Kultur, einer Erschöpfung derselben durch Wiedergabe vorzubeugen, und zwar mit Rücksicht
auf den Gewinn in der
Weise, daß dem
Acker die ihm in der wertvollern Form der Ernten entzogenen
Stoffe in einer minder wertvollen
Gestalt wiederum einverleibt werden und zwar in einer den Überschuß bedingenden Menge.
Auf der richtigen Anwendung dieses zuerst von Liebig klar und unwiderlegbar aufgestellten Gesetzes der
Wechselwirkung zwischen und Ersatz beruht zum größten
Teile der Erfolg des landwirtschaftlichen Betriebes. Der Ersatz wird
gewährt teils mittels der Düngerproduktion des betreffenden Gutes selbst, teils, weil diese in den seltensten Fällen ausreicht,
durch von außen bezogene Hilfsdüngestoffe; so zum Ersatze der
Phosphorsäure durch das
Knochenmehl und die aufgeschlossenen
Phosphate, des
Kali durch
Holzasche und Kalisalze. Da ohne einen genügenden Vorrat an stickstoffhaltigen Pflanzennährstoffen
die Mineralstoffe allein nicht zur
Assimilation kämen, so ist durch Zufuhr von animalischem
Dünger oder stickstoffhaltigem
Mineraldünger
(Chilisalpeter,
Ammoniak) für einen genügenden Stickstoffvorrat
Sorge zu tragen. Als besonders wertvoller Ersatzstoff
empfiehlt sich der städtische Grubendünger (menschliche
Auswürfe), der in der seit Jahrtausenden bestehenden
Hochkultur der ostasiat.
Länder allein das stetige
Gleichgewicht
[* 6] zwischen Erschöpfung und Ersatz vermittelt.
Litteratur.Kraupner, Hilfstafeln zur Berechnung der Bodenkrafterschöpfung
(Prag
[* 7] 1866);
Hagedorn,Über den Ersatz der dem
Boden durch die Ernten entzogenen Pflanzennahrung (Lpz. 1867);
Komers, Der heutige Standpunkt derBodenerschöpfungsfrage
(Prag 1868);