Pedologie v tropech API02E. Přednášející: prof. Ing. Josef Kozák dr. h. c. DrSc. Cvičící: Ing. Aleš Klement, Ph.D

Pedologie v tropech API02E

Přednášející: prof. Ing. Josef Kozák dr. h. c. DrSc. Cvičící: Ing. Aleš Klement, Ph.D.

Podmínky zápočtu  Docházka – 100 % – nutno nahradit příslušné cvičení (po domluvě)  Protokoly ze cvičení – odevzdávat průběžně po cvičení  Zápočtový test

Kontakty  Kancelář: 027A  E-mail: [email protected]  Web: http://af.czu.cz/~klement/  Konzultační hodiny: úterý 10:30 středa 10:30

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 80-213-0914-8  Němeček J. (2001): Taxonomický klasifikační systém půd České republiky. ČZU a VÚMOP, 79 s., ISBN 80-238-8061-6

ZRNITOSTNÍ SLOŽENÍ

Zrnitost půdy Definice  Půdní zrnitost je fyzikální vlastnost půdy určující fyzikální frakcionizaci půdy.  Textura půdy – základní fyzikální vlastnost půdy daná velikostí půdních částic.

 Zrnitost udává velikost a poměrné zastoupení jednotlivých půdních frakcí.

Zrnitost půdy Význam  vliv na zvětrávání a půdotvorný proces  jemnozrnné substráty zvětrávají snáze a rychleji než hrubozrnné  poměr pórů ovlivňuje dynamiku půdní vody (pohyb, zadržování)  občasné přesycení srážkovou vodou nad nepropustnými vrstvami vede k procesu oglejení  silná filtrace vody půdním profilem může vést k proplavování koloidních částic do hlubšího horizontu, kde se hromadí a půdní profil se texturně diferencuje na lehčí eluviální (ochuzený) a těžší illuviální (obohacený) horizont

Zrnitost půdy Význam  vliv na biologickou činnost půdy  půdy těžší (s jemnozrnnou strukturou) → nedostatek O2 → méně biologicky činné → převládají anaerobní transformace organických látek a při trvalém převlhčení dochází k ulmifikaci (rašelinění)  půdy písčité (s hrubozrnnou strukturou) → nadbytek O2 → 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

Zrnitost půdy Význam  vliv na tepelný režim půd  půdy lehčí – písčité – jsou záhřevné  půdy těžší – jílovité – chladné → zpoždění jarních prací

 vliv na technologické vlastnosti  adheze a koheze (přilnavost a soudržnost) → zpracování půdy

 stanoviště rostlin  TP – bob, řepa, vojtěška  SP – cukrovka, ječmen  LP – žito

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.  Předpokladem rozboru je zjednodušení na kulový tvar jednotlivých zrn.

Zrnitostní rozbor 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

Zrnitostní rozbor Půdní druh  Podle Nováka  Podle Kopeckého s využitím Spirhanzlova klasifikátoru  Podle trojúhelníkového diagramu

Zrnitostní rozbor Půdní druh  Podle Nováka  využívá 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

Zrnitostní rozbor Půdní druh  Podle Kopeckého s využitím Spirhanzlova klasifikátoru  využívá obsah I. a II. zrnitostní kategorie, ve zvláštních případech III. a IV. kategorie

Zrnitostní rozbor Jíl <0,002 !!! Příklad: Jíl – 30% Prach – 30% Písek – 40%

Zrnitostní rozbor Metody dělení frakcí  Síta  Za sucha – do průměru zrn 0,05 mm  Za mokra – do průměru zrn 0,25 mm

 Voda  Unášecí schopnost vody  Sedimentace

Metody zrnitostního rozboru Vyplavovací (elutriační)

 

Kopeckého vyplavovací přístroj

Usazovací (sedimentační)

  

s přerušovanou sedimentací  dekantační metoda s nepřerušovanou sedimentací  pipetovací metoda  areometrická metoda

Zrnitostní rozbor Voda – vyplavování  Unášecí schopnost vody vyplavovací (elutriační) metody Schöneho vzorec:

d = 0,0314 . v7/11 d

hraniční průměr zrna

v

unášecí rychlost

Kopeckého plavící přístroj  vysoká spotřeba vody  požadavek konstantního průtoku

Q = S.v

 I. kategorie se pouze dopočítává (sčítání chyb měření)

I. II.

III.

IV.

Zrnitostní rozbor Voda – sedimentace Stokesův vzorec:

v=h/t v = 2 / 9 . (g . r2 / η) . (ρZ - ρK) v h t g r η ρZ ρK

rychlost sedimentace hloubka čas tíhové zrychlení poloměr zrn dynamická viskozita kapaliny specifická hmotnost zeminy specifická hmotnost kapaliny

Zrnitostní rozbor Voda – sedimentace 1. Dekantační metoda  dekantační válce s postranním tubusem  vypouštění suspenze po určité době sedimentace  známe h, t vypočteme podle toho, jak velké částice (r) chceme zachytit  žádná frakce se neztratí

Zrnitostní rozbor Voda – sedimentace 2. Pipetovací metoda  ve známých h a t odpipetujeme suspenzi, odpaříme vodu a zvážíme suchou frakci  standardní metodika EU

Zrnitostní rozbor Voda – sedimentace 3. Hustoměrná metoda  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 1,000

hR = h1 + h0/2 L

h1

1,019

R 1,030

∆h hR h0

h

h1

∆h = h – h0 ∆h = V/F V/F = h – h0 h0 = h – V/F h0/2 = h/2 – V/2F hR = h1 + h/2 – V/2F h1 = L – R.L/S S – počet dílků stupnice (30)

h1 = L/S (S – R) F ∆h

V

SR h V hR  *L  S 2 2F

Hustoměrná metoda SR h V hR  *L  S 2 2F

S R L h/2 V F

počet dílků (30) čtení na hustoměru (1,019 zapsat jako 19) délka stupnice (cm) polovina výšky hrušky (cm) objem hrušky (cm3) průřez válce (cm2)

Hustoměrná metoda Preparace vzorku  Slouží k rozrušení půdních agregátů na elementární částice, lze provádět mechanicky, chemicky, kombinace obou metod

 Postup preparace:  navážka:

80 – 100 g LP 40 – 60 g STP 20 – 40 g TP  přidat dispergační činidlo (hexametafosforečnan sodný) na každých 10 g vzorku přidat 10 ml činidla  vařit ve varné misce  kvantitativně převést do válce

Hustoměrná metoda Vlastní měření  Směs převedenou do odměrného válce doplníme vodovodní vodou 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´

teplota T1 T2 T3 T4

R 29 26 23 19 14 13 12

R0

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 R + oprava

hR

d (mm)

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)

SR 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

v

čas

Hustoměrná metoda A

T

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%

Σ% = 100/g * (ρZ.R0 / ρZ-1) g......navážka v gramech

IV.k. %

III.k. %

II.k. %

I.k. %

Děkuji za pozornost.