Pedologie pro zahradníky I. cvičení Metody stanovení zrnitosti Ing. Julie Jeřábková
[email protected] č.dv. 234/36
Podmínky zápočtu max 2 absence za semestr (v případě více absencí, nutno nahradit cvičení ve stejném týdnu, jinak nelze!) Odevzdány protokoly z laboratorních cvičení Splněné podmínky zápočtového testu 29.4. (získat alespoň 20 z 30bodů) Protokoly a další podklady zde
Literatura: Kozák J. et al. (2002): Pedologie. AF ČZU, 132 s., ISBN 80-213-0907-5 Valla M. et al. (2002): Pedologické praktikum. AF ČZU, 151 s., ISBN 80-2130914-8 Němeček J. (2001): Taxonomický klasifikační systém půd České republiky. ČZU a VÚMOP, 79 s., ISBN 80-238-8061-6
Na příští hodinu Plášť V ideálním případě nastudovat metodiku stanovení zrnitosti pomocí hustoměrné metody (viz.skripta Pedologické praktikum str.23) Přinést vytištěné!:
1+2.Postup Zrnitost.pdf 1+2.Protokol Zrnitost.pdf 1+2.Spirhanzuv klasifikator.pdf 1+2.Trojuhelnikovy diagram.pdf 1+2.Zrnitost krivka.pdf 1+2.Zrnitost nomogram.pdf
Zrnitost půdy - definice Půdní zrnitost je fyzikální vlastnost půdy, určuje fyzikální frakcionizaci půdy. Textura půdy – základní fyzikální vlastnost půdy dána velikostí půdních částic Zrnitost - udává velikost a poměrné zastoupení jednotlivých půdních frakcí
ÚVOD – Zrnitost (textura) půdy Význam Vliv na zvětrávání a půdotvorný proces
jemnozrnné substráty snáze zvětrávají poměr pórů ovlivňuje dynamiku půdní vody (pohyb, zadržování)
Vliv na biologickou činnost půdy
půdy těžší s jemnozrnnou strukturou → nedostatek O2 → méně biologicky činné; převládají anaerobní transformace organických látek při trvalém převlhčení dochází k rašelinění půdy písčité s hrubozrnnou strukturou→ nadbytek O2 v půdním vzduchu → biologicky velmi činné; převládá mineralizace látek
Vliv na sorpci v půdě
půdy hlinité a zvláště jílovité obsahují jílnaté částice s velkým specifickým povrchem = mají větší sorpční schopnost než půdy písčité
Význam Vliv na tepelný režim půd půdy písčité –záhřevné půdy těžší – jílovité – chladné
Stanoviště rostlin půdy písčité / půdy těžší → stepi / vlhkomilná společenstva
Zrnitostní rozbor Výsledkem zrnitostního rozboru jsou údaje o procentickém zastoupení různých velikostních skupin - frakcí Cílem rozboru je stanovení půdního druhu, k jehož určení slouží zrnitostní kategorie
Zrnitostní rozbor Určení půdního druhu:
Podle Kopeckého – u nás nejčastěji používaný, (pro potřeby KPP modifikován)
Podle Nováka
Podle trojúhelníkového diagramu
Zrnitostní rozbor (podle Kopeckého) Koloidní jíl Fyzikální jíl Jemný prach Prach Práškový písek Písek Hrubý písek Štěrk Kamení
<0,0001 0,0001 – 0,001 0,001 – 0,01 0,01 – 0,05 0,05 – 0,1 0,1 – 2 2–4 4 – 30 >30
kategorie I. kategorie II. kategorie III. kategorie IV. kategorie
Skelet
Ø [mm]
Jemnozem
Název frakce
Určení půdního druhu (Podle Nováka) •
využívá k zařazení pouze obsah I.zrnitostní kategorie
Půdní druh
zkratka
obsah I.kategorie
Písčitá Hlinito písčitá Písčitohlinitá Hlinitá Jílovitohlinitá Jílovitá Jíl
p hp ph h jh jv j
< 10% 10 – 20 % 20 – 30 % 30 – 45 % 45 – 70 % 60 – 75 % > 75 %
Lehké půdy Středně těžké půdy Těžké půdy
Podle Kopeckého s využitím Spirhanzlova klasifikátoru využívá k zařazení pouze obsah I. a II. zrnitostní kategorie
Příklad: l. – 30% II. – 25% III. – 35% IV. – 10%
Zrnitostní rozbor (podle trojúhelníkového diagramu) Jíl <0,002 !!!
Příklad: Jíl – 30% Prach – 30% Písek – 40%
Zrnitostní rozbor Metody dělení frakcí Pomocí sady sít Za sucha do průměru zrn 0,25 mm Za mokra do průměru zrn 0,05 mm Nelze použít pro jemnozem, pouze pro IV. velikostní kategorii
Pomocí vody Unášecí schopnost vody Sedimentace
Metody zrnitostního rozboru pomocí vody 1) Vyplavovací (elutriační) (Kopeckého vyplavovací přístroj) -vysoká spotřeba vody, požadavek konstantního průtoku
Metody zrnitostního rozboru pomocí vody 2) Usazovací (sedimentační)
Stokesův vzorec pro rychlost sedimentace
Z K 2 2 v g r 9 v h t g r η ρ
rychlost sedimentace hloubka čas tíhové zrychlení (9,81 m/s²) poloměr zrn dynamická viskozita kapaliny (tabulkové hodnoty) specifická hmotnost (zeminy / kapaliny)
h t
a) s přerušovanou sedimentací - dekantační metoda
b) s nepřerušovanou sedimentací - pipetovací metoda
- areometrická (hustoměrná) metoda
Hustoměrná metoda (areometrická, A. Casagrande) sedimentační metoda s nepřerušovanou sedimentací částice o různé velikosti, sedimentují různou rychlostí
v časech t měříme hustotu suspenze s postupným usazováním zrn hustota klesá naměřené hodnoty jsou základem pro konstrukci zrnitostní křivky a stanovení obsahu jednotlivých frakcí
Hustoměrná metoda Kalibrace hustoměru a válce slouží k opravě chyby měření způsobené nenulovým objemem hustoměru
stopka se stupnicí 1,030
hruška
Hustoměrná metoda Kalibrace hustoměru a válce
SR h V hR *L S 2 2F
1,000
L
h1
S
počet dílků stupnice (30)
R
čtení na hustoměru (1,019; zapsat jako 19!!!!!)
L
délka stupnice (cm)
h/2
polovina výšky hrušky (cm)
F
V
objem hrušky (cm3)
V
F
průřez válce (cm2)
1,019
R 1,030
∆h
h1
hR h0
h
∆h
Hustoměrná metoda Preparace vzorku
Slouží k rozrušení půdních agregátů na elementární částice Lze provádět mechanicky, chemicky, či kombinací obou metod
Postup preparace: navážka jemnozemě:
80 – 100 g LP 40 – 60 g STP 20 – 40 g TP
na každý 1g vzorku přidat 1 ml dispergačního činidla (hexametafosforečnan sodný) a stejné množství destilované vody ( poměr voda:činidlo je 1:1) vařit ve varné misce (vypuzení vzduchu a rozrušení agr.) kvantitativně převést do válce
Hustoměrná metoda Vlastní měření směs převedenou do odměrného válce doplníme vodou (vodovodní) po rysku 1000 ml suspenzi rozmícháme pomocí míchadla (1 min) opatrně vložíme hustoměr a v jednotlivých časových intervalech zapisujeme hodnoty R v průběhu sedimentace zaznamenáváme teplotu suspenze
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas 30´´ 1´ 2´ 5´ 10´ 20´ 30´
teplota T1 T2 T3 T4
R 1,029 26 23 19 14 13 12
R0
hR
Mezi měřeními nechat hustoměr v suspenzi Po každém měření hustoměr vyjmout ze suspenze
d
Σ%
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas 30´´ 1´ 2´ 5´ 10´ 20´ 30´ 40´ 50´ 60´
teplota T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
R 29 26 23 19 14 13 12 11 11 11
R0 R+ teplotní korekce
hR
d (mm)
Σ%
°C
20
Oprava 0
21
22
23
+ 0,5 + 0,36
24
25
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas 30´´ 1´ 2´ 5´ 10´ 20´ 30´ 40´ 50´ 60´
teplota T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
R 29 26 23 19 14 13 12 11 11 11
R0
hR
d (mm)
SR h V hR *L S 2 2F
Σ%
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas 30´´ 1´ 2´ 5´ 10´ 20´ 30´ 40´ 50´ 60´
teplota T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
R 29 26 23 19 14 13 12 11 11 11
R0
hR
d (mm)
Σ%
d ρZ A
T
v
čas
Hr
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas 30´´ 1´ 2´ 5´ 10´ 20´ 30´ 40´ 50´ 60´
teplota T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
R R0 hR d (mm) Σ% 29 Σ% = (100/Ns) . [ρz/(ρz - 1)] . R 0 26 23 Ns......navážka v gramech 19 14 13 12 11 11 11
IV.k. % III.k. %
II.k. %
I.k. %
Co dát do protokolu? název
práce (např.zrnitostní rozbor)– v pravém rohu jméno, obor,
datum
princip metody – např. nepřerušovaná hustoměrná sedimentace potřeby,chemikálie pracovní postup vyplněná tabulka měření (+ výpočet hR a Σ%) nomogram a zrnitostní křivka zařazení půdy podle Novákovy klas. stupnice (např. 38 % jíl. částic = půda HLINITÁ)
