EKOLOGIJA BILJA - pmf.unizg.hr · EKOLOGIJA BILJA . 2 ODREĐIVANJE RETEN IJSKOG KAPAITETA TLA ZA VODU I MOMENTALNE VLAGE TLA Tlo je tanki površinski sloj Zemljine kore (litosfere)

1

EKOLOGIJA BILJA

2

ODREĐIVANJE RETENCIJSKOG KAPACITETA TLA ZA VODU I MOMENTALNE VLAGE TLA

Tlo je tanki površinski sloj Zemljine kore (litosfere) u kojem se neprestano odvijaju procesi,

koji su dio globalnog kruženja tvari i energije. Tlo prije svega osigurava kontinuirano

snabdijevanje biljaka vodom, hranjivim tvarima, zrakom i toplinom te predstavlja podlogu za

njihov rast.

Opskrba biljaka vodom ne ovisi samo o količini padalina, već i o sposobnosti tla da tu vodu i

zadrži. Najmanje vode zadržavaju skeletna tla, više od njih pjeskovita tla, a još više ilovače i

gline. Tla sastavljena od čestica većeg promjera u pravilu zadržavaju manje vode, a ona s

manjim promjerom više vode.

Retencijski kapacitet tla za vodu jednak je količini vode koju tlo može zadržati kapilarnim

silama, adhezijom, hidratacijom i površinskom napetošću. Tada su sve mikropore (kapilarne

pore) tla ispunjene vodom, a makropore (one veće od kapilarnih) zrakom.

Vrijednosti retencijskog kapaciteta tla za vodu mijenjaju se tijekom godine, kao i na različitim

dubinama tla. Određivanje ovog parametra tla ima svoju primjenu u poljoprivredi i

hortikulturi. Naime, retencijski kapacitet predstavlja onu količinu vode koje tlo može zadržati,

tj. graničnu vrijednost iznad koje se voda u tlu procjeđuje i nije dostupna biljkama. Zato je

poznavanje retencijskog kapaciteta rizosfere važno pri određivanju optimalne količine vode za

navodnjavanje. Retencijski kapacitet mijenja se i obradom tla. Tlo prilikom obrade postaje

rahlije, tj. povećava se volumen nekapilarnih pora pa se vrijednost retencijskog kapaciteta

smanjuje. Najmanje vrijednosti pokazuje neposredno nakon oranja. Tijekom vegetacije dolazi

do zbijanja tla pa se retencijski kapacitet povećava.

Momentalna (trenutna) vlaga tla je voda koja se nalazi u tlu u trenutku uzimanja uzorka.

Pribor i materijal za vježbu:

metalni valjak po Kopeckom

nastavak za zabijanje valjka u tlo

bat

lopatica i nož

tehnička vaga

sušionik

posuda širokog dna i ruba od min. 2 cm

papirnata lađica

3

Postupak:

Dio vježbe izvodi se u prirodi, a dio u laboratoriju.

1. Na tehničkoj vagi u laboratoriju izvaže se valjak po Kopeckom. On ima standardni

volumena 100 cm3, a sastoji se od tijela valjka, dva poklopca i dvije mrežice.

2. Pomoću valjka uzima se uzorak iz prirode. Uzorak tla uzima se u sloju rizosfere, tako da se

tijelo valjka pomoću posebnog nastavka i bata zabije okomito u tlo. Zatim se tijelo valjka

oprezno iskopa lopaticom, a nožem se sa svake strane odstrani višak tla u razini rubova

tijela valjka. Baze valjka zatvore se mrežicama i poklopcima, a radi sigurnijeg prenošenja

poklopci se na valjku učvrste elastičnom gumicom.

3. Valjak s uzorkom tla izvaže se nakon povratka u laboratorij na tehničkoj vagi.

4. S valjka se skidaju oba poklopca i jedna mrežicu. Tako otvoreni valjak se stavlja u posudu

u kojoj je dno pokriveno tankim slojem vode (max. 0,5 cm), na način da je baza valjka s

mrežicom uronjena u vodu. Tlo kapilarnim silama upija vodu i zasićuje se do retencijskog

kapaciteta. Zasićenje do retencijskog kapaciteta prepoznajemo kada se tlo na gornjoj

površini orosi, a za to je obično potrebno barem 24 sata.

5. Nakon zasićenja valjak s tlom uklanja se iz posude. Na mrežici se redovito zadrži višak vode

koji je potrebno ukloniti filter papirom ili papirnatim ručnikom (paziti da filter papir ne

povuče vodu iz tla!). Također je bitno valjak obrisati s vanjske strane.

6. Izvaže se ponovo valjak (uključujući poklopce i mrežice!) sa zasićenim tlom.

7. Izrađuje se papirnata lađica za sušenje tla i važe se tehničkoj vagi.

8. Tlo se istiskuje iz valjka na papirnatu lađicu, te se suši u sušioniku na temperaturi 100-

105oC do konstantne mase.

9. Suho tlo se na slijedećem praktikumu ponovo važe.

10. Retencijski kapacitet tla za vodu (Kv) izračunava se prema sljedećoj formuli:

Kv =masa tla zasićenog vodom – masa suhog tla

volumen tla∗ 100 [%]

Iznos dobivenog retencijskog kapaciteta tla za vodu može se tumačiti po Gračaninu:

< 25% vrlo malen

4

25 – 35 % malen

35-45 % osrednji

45 – 60 % velik

> 60 % vrlo velik

11. Momentalnu vlagu tla (Mv) izračunati prema sljedećoj formuli:

Mv =masa tla s prirodnom vlagom − masa suhog tla

volumen tla∗ 100 [%]

Literatura:

ILIJANIĆ, LJ., 1973: Upute za praktikum uz kolegij Fitocenologija s ekologijom bilja.

Interna skripta. PMF. Zagreb.

STEVANOVIĆ, B. M.,JANKOVIĆ, M. M., 2001: Ekologija biljaka sa osnovama fiziološke

ekologije biljaka. NNK International. Beograd.

ŠKORIĆ, A., 1973: Pedološki praktikum. Sveučilište u Zagrebu. Poljoprivredni fakultet.

Zagreb.

ŠKORIĆ, A., 1982: Priručnik za pedološka istraživanja. Sveučilište u Zagrebu. Fakultet

poljoprivrednih znanosti. Zagreb.

5

ODREĐIVANJE PRAVE I VOLUMNE SPECIFIČNE TEŽINE TLA

Prava specifična težina tla (Stp) određuje se tako da se masa potpuno suhog tla podijeli s

volumenom koji zaprema neporozna masa istog tla, tj. masa tla bez pora. Na osnovi ove

vrijednosti može se zaključiti koliko je tlo kompaktno.


tlo

destilirana voda

tehnička vaga

porculanska zdjelica

plamenik

tronožac s keramičkom pločom

piknometar

stakleni štapić

filter papir

šibice/upaljač

menzura

Postupak:

1. U porculanskoj zdjelici, na tehničkoj vagi, važe se 10 g suhog usitnjenog tla.

2. Na tlo se dodaje 30 ml destilirane vode.

3. Suspenzija se zagrijava na laganom plamenu i pustiti da kipi 5 minuta uz stalno miješanje

staklenim štapićem. Svrha ovog kuhanja je izbacivanje zraka iz tla.

4. Suspenziju se pušta da se ohladi do sobne temperature.

5. Na tehničkoj vagi važe se piknometar napunjen destiliranom vodom. Treba voditi računa

da kapilarna cjevčica na čepu piknometra bude ispunjena vodom do vrha i da na vanjskoj

stjenci piknometra ne bude kapljica vode.

6. Piknometar se prazni te se u njega pomoću lijevka pažljivo u potpunosti prelijeva ohlađena

suspenzija iz porculanske zdjelice te se nadolijeva destilirana voda do vrha piknometra .

7. Piknometar sa suspenzijom važe se na tehničkoj vagi.

8. Pravu specifičnu težinu tla (Stp)izračunava se pomoću slijedeće formule:

6

𝐒𝐭𝐩 = m(tla)

V(čestica tla)

Ako se uzme da 1 cm3 vode ima približno masu od 1 g, volumen čestica tla jednak je masi

istisnute vode iz piknometra.

𝐒𝐭𝐩 = m (tla)

V (čestica tla) = V(istisnute vode) = m (istisnute vode)

𝐒𝐭𝐩 =10 g

(m (piknometra s dest. vodom) + 10 g) − (m (piknometra sa suspenzijom tla))

Prava specifična težina tla za obradiva tla prema ŠKORIĆU (1973) najčešće iznosi 2,4 – 2,9 (u

prosjeku 2,7).

Dijeljenjem mase suhog tla s volumenom valjka dobije se vrijednost volumne specifične težine

(Stv). Za određivanje volumne specifične težine tla koriste se podaci iz vježbe određivanja

retencijskog kapaciteta tla za vodu. U toj je vježbi uzet uzorak tla pomoću metalnog valjka po

Kopeckom. Taj uzorak tla je osušen u sušioniku do konstantne mase. Osušeno tlo je izvagano,

a poznat je i standardni volumen valjka po Kopeckom koji iznosi 100 cm3.

𝐒𝐭𝐯 =m (suhog tla)

V (valjka)

Volumna specifična težina tla u površinskim horizontima iznosi najčešće 1.0 – 1,6, a kako s

dubinom naglo opada sadržaj humusa, tlo je zbijenije i volumna specifična težina tla doseže i

do 2,0.

7

ODREĐIVANJE UKUPNOG VOLUMENA PORA U TLU (POROZITETA)

Između krutih čestica u tlu nalaze se slobodno prostori (pore), koje zauzima tekuća i plinovita

faza tla. U tim porama odvija se aktivnost podzemnih biljnih organa te mikroflore i faune. O

veličini i količini pora ovisi cijeli niz fizikalnih svojstava tla; od poroziteta do kapaciteta tla za

vodu, zrak i toplinu.

Porozitet tla (ukupni volumen pora u tlu) je suma svih pora tla ispunjenih zrakom i vodom, a

računa se iz prave specifične težine tla (Stp) i volumne specifične težine tla (Stv) i izražava se u

postocima.

𝐏 =Stp − Stv

Stp∗ 100

Ostatak od 100 % predstavlja udio krutih čestica tla. Porozitet ovisi o teksturi tla, strukturi tla

i sadržaju organskih tvari u tlu, a varira od 25 % (slabo porozna tla) do 75 % (vrlo porozna tla).

8

ODREĐIVANJE KAPACITETA TLA ZA ZRAK (KZ)

Zrak u tlu sastoji se od plinova koji uglavnom potječu iz atmosfere ili se stvaraju u tlu kao

posljedica biokemijskih reakcija. Većina terestričkih biljaka, kao i svi aerobni mikroorganizmi

tla ovisi o kisiku u plinovitoj fazi tla. Snabdijevanje organizama kisikom u tlu ovisi o kapacitetu

tla za zrak.

Kapacitet tla za zrak je ona količina zraka u tlu kada je tlo zasićeno vodom do retencijskog

kapaciteta. Zrak tada ispunjava sve pore veće od kapilarnih. Izračunava se kao razlika

poroziteta tla i retencijskog kapaciteta tla za vodu, a izražava se u postotcima.

𝐊𝐳 = P − Kv

Kapacitet tla za zrak prema Gračaninu je:

>20 % vrlo velik

15-20 % velik

10-15 % osrednji

5-10 % malen

<5 % vrlo malen

9

ODREĐIVANJE MEHANIČKOG SASTAVA ILI TEKSTURE TLA

Kruta faza tla sastoji se od čestica različitih veličina, nastalih u procesima trošenja i

transformacije. Postotni udjeli pojedinih veličinskih frakcija tla određuju mehanički sastav,

odnosno teksturu pojedinog tla. Čestice tla se prema veličini dijele na dvije velike skupine:

- čestice skeleta (promjera > 2 mm)

- čestice sitnice (promjera < 2 mm)

Čestice skeleta dijele se na:

- čestice kamena (> 2 cm)

- čestice šljunka (2 mm – 2 cm)

Čestice sitnice dijele se na :

- čestice krupnog pijeska (0,2 – 2 mm)

- čestice sitnog pijeska (0,02 – 0,2 mm)

- čestice praha (0,002 – 0,02 mm)

- čestice gline (< 0, 002 mm)

Kada se odrede postoci pojedinih veličinskih frakcija tla, tlo se može klasificirati po teksturi.

Koriste se različiti sustavi klasifikacije tala po teksturi, a u ovoj vježbi koristimo klasifikaciju po

GRAČANINU (1939). Tla koja sadrže do 50 % čestica skeleta nazivamo skeletoidnim tlima, a tla

koja imaju više čestica skeleta skeletnim tlima. Tla s dominantnom sitnicom dijele na

pjeskulje, ilovače i gline. Detaljnija podjela nalazi se u tablici i trokutu:

10

Vrsta tla

Maseni udio čestica (%)

Čestice gline Čestice praha Čestice sitnog i

krupnog pijeska

GLI

NA

glina > 60 - -

ilovasta glina 50 - 60 > 20 -

pjeskovita glina 50 - 60 < 20 -

ILO

VA

ČA

glinasta ilovača 40 - 50 -

< 50

ilovača 25 - 40 > 30

glinasto-pjeskovita

ilovača 25 - 40 < 30

pjeskovita ilovača < 25 -

PJE

SKU

LJA

glinasta pjeskulja > 25 -

> 50

ilovasta pjeskulja - > 25

ilovasto-glinasta

pjeskulja < 25

čest .gl.<čest.

pr.*

ilovasta pjeskulja

Čestice gline >

čestice praha < 25

pjeskulja Čestice gline + čestice praha < 10

11

Ilovača je s biljno-ekološkog aspekta najpovoljnija, jer sadrži i propušta dosta vode, ima

sposobnost adsorpcije iona (hranjivih tvari), dakle istovremeno ima i vode i hrane i zraka.

Pjeskulja je ekološki mnogo nepovoljnija jer uz dosta zraka i povoljne toplinske uvjete

istovremeno nema dovoljno vode i hranjivih tvari. Glinena tla također nisu povoljna, jer uz

veliku vododrživost nemaju dovoljno zraka, slabo se aeriraju i imaju slaba toplinska svojstva.

Čestice skeleta međusobno se odvajaju pomoću sita s rupicama različitog promjera, ovisno

koju kategoriju čestica odvajamo.

Čestice sitnice međusobno se odvajaju metodom sedimentacije u vodenoj otopini. U ovoj

vježbi koristiti ćemo metodu sedimentacije (pipetiranja) za određivanje teksture sitnice. Ta

metoda se temelji na činjenici da se čestice iste veličine i iste specifične mase talože u mirnoj

vodi kod 20oC istom brzinom. Da bi se odredila tekstura sitnice potrebno je znati vrijeme

12

sedimentacije čestica određene kategorije u određenom stupcu vode. Vrijeme taloženja u

stupcu vode od 10 cm iznosi:

- za čestice gline iznosi 8'20''

- za čestice praha 50 ''

- za čestice sitnog pijeska 15''

Tekstura tla utječe na čitav niz svojstava koja su bitna za život biljaka i drugih organizama u tlu

(porozitet, kapacitet tla za zrak, aeracija tla, kapacitet tla za vodu, vodni režim, propusnost za

vodu, provodljivost i kapacitet za toplinu, snadbijevanje biljaka hranjivim tvarima itd.).


rotacijska mješalica

analitička vaga

tehnička vaga

sušionik

tarionik i tučak

štoperica

porculanska zdjelica

stakleni štapić

boca s čepom

plamenik

tronožac s keramičkom pločom

valjak za sedimentaciju od 1 l sa čepom

2 čašice od 50 ml

graduirana čašica od 100 ml

trbušasta pipeta od 20 ml

10 g tla

destilirana voda

flomaster

Postupak:

1. U papirnatoj lađici vagne se na tehničkoj vagi 10 g osušenog i u tarioniku usitnjenog tla te

ga se prenese u bocu.

13

2. U bocu se dolije 100 ml destilirane vode (dovoljno je precizna graduirana čašica) te se bocu

začepi.

3. Suspenziju tla i vode miješa se na rotacijskoj miješalici u pravilu 2 sata. (Zbog ograničenog

vremena u vježbi se to vrijeme skraćuje na minimalno 15 minuta.) Miješanje dovodi do

razaranja agregata u tlu i oslobađanja čestica u suspenziju.

4. Nakon miješanja suspenziju tla u potpunosti se prelijeva u porculansku zdjelicu. Preostale

čestice tla sa stijenke boce se isplahne nekoliko puta manjom količinom destilirane vode.

5. Suspenziju se kuha u porculanskoj zdjelici 2 sata (Zbog ograničenog vremena u vježbi se to

vrijeme skraćuje na 15ak minuta nakon što suspenzija uzavre) na slabom plamenu uz

povremeno miješanje staklenim štapićem i dolijevanjem destilirane vode. Kuhanje dovodi

do daljnjeg razaranja agregata u tlu i oslobađanja čestica u suspenziju.

6. Nakon nekoliko minuta hlađenja, suspenzija se u potpunosti prenosi u valjak za

sedimentaciju te ga se nadopunjava destiliranom vodom do oznake od 1 l.

7. Na analitičkoj vagi važu se 2 čašice od 50 ml i to s točnošću od četiri decimale. Na čašice se

flomasterom napiše ime i prezime, masu prazne čašice te oznaku 50'' odnosno 8'20''.

8. Na trbušastoj pipeti od 20 ml flomasterom se označi gdje je 10 cm od dna pipete.

Slijedeća dva koraka svi studenti rade istodobno:

9. Valjak sa suspenzijom se mućka u vodoravnom položaju 1 minutu da bi se postigla

homogenizacija suspenzije.

10. Nakon točno 1 minute valjak se stavlja u uspravni položaj (na stolac, radi lakšeg pipetiranja)

i štopa se vrijeme od 50'' i 8'20''. Nakon 50 sekundi od stavljanja valjka u uspravni položaj

pipetu se uranja u valjak na dubinu od 10 cm te se pipetira 20 ml suspenzije. Navedeni

volumen ispustiti u već unaprijed označenu i izvaganu čašicu. Postupak pipetiranja

ponavlja se nakon što istekne 8 minuta i 20 sekundi od stavljanja cilindra u uspravni

položaj.

11. Čašice sa suspenzijama se ostavljaju u sušioniku na temperaturi od 100-105 oC dok sva

voda ne ispari.

Na slijedećem praktikumu:

12. Čašice s talogom ponovo se važu na analitičkoj vagi s točnošću od četiri decimale. Iz razlike

mase čestica s talogom i praznih čašica izračuna se masa taloga. Talog dobiven

14

isparavanjem suspenzije uzete nakon 8'20'' sadrži samo čestice gline, a talog dobiven

isparavanjem suspenzije uzete nakon 50'' sadrži čestice i gline i praha. Iz masa spomenutih

taloga i ukupne mase tla u uzorku treba izračunati masu čestica praha, te zbroj masa

čestica sitnog i krupnog pijeska.

13. Treba izračunati masene udjele čestica gline, praha i zbroja čestica sitnog i krupnog pijeska

i u tablici očitati kojoj vrsti tla prema dobivenoj teksturi pripada ispitivani uzorak.

Izračun:

Prvo se izračuna masa tla u 20 ml suspenzije.

m(tla uzetog u pokusu):V(suspenzije)=m(tla u 20 ml suspenzije):V(ispipetirani)

10 g:1000 ml= m(tla u 20 ml suspenzije):20 ml

m(tla u 20 ml suspenzije)=0,2 g

Izračunavanje masenih udjela čestica pojedinih kategorija:

ω(gline)= m(taloga 8'20'') x 100 / m(tla u 20 ml suspenzije)

ω(praha) = (m taloga 50'' – m taloga 8'20'') x 100 / m(tla u 20 ml suspenzije)

ω(pijeska)= 100 - ω(praha) - ω(gline)

15

ODREĐIVANJE pH REAKCIJE TLA

Reakcija (pH) tla ima veliki ekološki značaj za biljke – ona s jedne strane utječe na raspoloživost

mineralnih tvari u tlu, a s druge strane na opću metaboličku aktivnost biljaka na određenom

staništu. S obzirom na vrijednost pH tla razlikujemo kisela, neutralna i bazična (lužnata,

alkalna) tla. Reakcija tla ovisi o brojnim čimbenicima - klimi, geološkoj podlozi, mineralnom i

organskom sastavu tla, reljefu, podzemnim vodama i vegetaciji. Općenito, u uvjetima suhe i

tople klime (primjerice pustinjama i stepama) razvijaju se bazična i neutralna tla, a u uvjetima

vlažne i hladne klime (primjerice tresetno tlo u tundri) kisela tla. No pH tla, neovisno o tipu

klime područja, može određivati i geološka podloga. Tako se npr. na silikatnoj geološkoj

podlozi razvijaju kisela tla, dok na vapnenačkoj podlozi nastaju bazična tla. Vegetacija nekog

područja također utječe na pH tla, s obzirom da biljke tijekom života izlučuju organske kiseline

i CO2, te razne spojeve tijekom razgradnje mrtvih biljnih ostataka. U pravilu, kiselost tla

listopadnih šuma je manja nego što je to slučaj kod četinjarskih šuma. Travnjaci s dominacijom

porodice lepirnjača (Fabaceae) imaju manju kiselost tla od travnjaka na kojima dominiraju

trave (Poaceae).

Kisela tla su u pravilu siromašna hranjivim tvarima, prvenstveno dušikom. To je stoga što su u

kiselim tlima procesi razgradnje usporeni, jer je većina bakterija osjetljiva na kiselost. Vrlo

niski pH tla izravno nepovoljno utječe na stanice korijena biljke, a u tlu dovodi do oslobađanja

znatne količine iona Al, Fe, Mn i drugih metala, od kojih neki u većim koncentracijama imaju

toksičan učinak na korijen. Biljci neophodni ioni Ca, Mg, K i fosfata u kiselim se tlima ispiru ili

tvore spojeve nedostupne biljci.

Na izrazito bazičnim tlima bogatim kalcijem, s druge strane, biljci su nedostupni određeni ioni

(Fe, fosfati) što može dovesti do patoloških promjena (kloroza) na biljkama.

Većina biljaka odlikuje se relativno širokom tolerancijom na pH tla, no s obzirom na optimalni

pH tla, biljke pojednostavljeno dijelimo na acidofilne (biljke kiselih tala), neutrofilne (biljke

neutralnih tala) i bazofilne (biljke bazičnih tla). Primjeri acidofilnih vrsta u nas su mahovi

tresetari (Sphagnum), trava tvrdača (Nardus stricta), vrijes (Calluna vulgaris), borovnica

(Vaccinium myrtillus) i dr. Kisela staništa su cretovi, vrištine, travnjaci tvrdače itd. Acidofilne

vrste i kisela staništa kod nas su prilično rijetki. Primjeri bazofilnih (kalcifilnih) vrsta su npr.

lavanda (Lavandula officinalis) i naši endemi dubrovačka zečina (Centaurea ragusina) i

16

velebitska degenija (Degenia velebitica). Poznavanje pH tla vrlo je važno u poljoprivredi i

hortikulturi.

Reakcija tla određuje se pH – metrom pomoću kombinirane elektrode. Obično se određuju

aktualni i supstitucijski aciditet tla.

Aktualni aciditet tla je aciditet tla suspendiranog u destiliranoj vodi.

Supstitucijski aciditet tla je aciditet tla suspendiranog u otopini kalijevog klorida (KCl). Kalijev

klorid gotovo potpuno disocira u vodi. Supstitucijski aciditet tla uvjetovan je sposobnošću tla

da vodikove ione i slabe baze (Fe- i Al- ione) svog adsorpcijskog kompleksa zamjenjuje s

kationima neutralnih soli. U ovom slučaju H iz adsorpcijskog kompleksa tla se zamjenjuje s K

ionom iz otopine, što dovodi do zakiseljavanja otopine. Stoga bi vrijednost supstitucijskog

aciditeta u pravilu uvijek morala biti niža od vrijednosti aktualnog aciditeta.


tehnička vaga

pH – metar

puferska otopina za kalibraciju pH-metra

2 čašice od 50 ml

2 menzure

2 staklena štapića

0,1 M otopina KCl (7,456 g KCl u 1 l prokuhane destilirane vode)

prokuhana destilirana voda

2 x 10 g tla osušenog na zraku

Postupak:

1. Prokuhanu destiliranu vodu se ohladi do sobne temperature i zatvori se u bocu ili

odmjernu tikvicu. Prokuhavanje je bitno zbog odstranjivanja otopljenog CO2, koji snizuje

pH – reakciju.

2. U jednu čašicu na 10 g tla se dolijeva 25 ml prokuhane destilirane vode, a u drugu 25 ml

0,1 M otopine KCl (omjer mase tla i volumena tekućine mora biti 1 : 2,5) i označavaju se

čašice.

3. Čašice treba prekriti satnim stakalcem te uz povremeno miješanje staklenim štapićem

suspenzije se ostavljaju da stoje najmanje 30 minuta. Treba paziti da se za miješanje ne

17

koriste štapići različitih suspenzija ili ako se koristi isti štapić, nakon svakog miješanja treba

ga dobro obrisati.

4. ( Prije mjerenja baždari se pH – metar pomoću puferskih otopina 4 i 7).

5. Pomoću pH – metra izmjeri se pH suspenzije tla.

6. Prema pH – reakciji tlo se svrštava u jednu od navedenih kategorija u tablici.

pH vrijednost Tip tla

< 4 Vrlo jako kisela tla

4 – 5 Jako kisela tla

5 – 6 Umjereno kisela tla

6 – 7 Slabo kisela tla

7 – 8 Neutralna do slabo alkalična tla

8 – 9 Umjereno alkalična tla

9 – 10 Jako alkalična tla

>10 Vrlo jako alkalična tla

Literaura:

ALLEN, S., 1974: Chemical Analysis of Ecological Materials. Blackwell Scientific Publications.

Oxford, London, Edingburgh, Melbourn.

BOGDANOVIĆ, M., VELIKONJA, N., RACZ., Z., (ur.), 1966: Priručnik za ispitivanje zemljišta. Knjiga I.

Hemijske metode ispitivanja zemljišta. Jugoslavensko društvo za proučavanje zemljišta.

Beograd.

GUREVITCH, J., SCHEINER, S. M., FOX, G. A., 2002: Ecology of Plants. Sinauer Associates, Inc.,

Sunderland, Massachusetts, U.S.A.

ILIJANIĆ, LJ., 1973: Upute za praktikum uz kolegij Fitocenologija s ekologijom bilja. Interna

skripta. PMF. Zagreb.

STEUBING, L., 1992: Pflanzen-ökologisches Praktikum. Ulmer Vrlg. Stuttgart.

STEVANOVIĆ, B. M.,JANKOVIĆ, M. M., 2001: Ekologija biljaka sa osnovama fiziološke ekologije

biljaka. NNK International. Beograd.

ŠKORIĆ, A., 1973: Pedološki praktikum. Sveučilište u Zagrebu. Poljoprivredni fakultet. Zagreb.

18

ODREĐIVANJE PUFERSKE SPOSOBNOSTI TLA

Puferska sposobnost tla je sposobnost tla da se opire promjeni pH-vrijednosti dodatkom

kiseline ili lužine. U tlu se mnogobrojnim biološkima procesima oslobađaju vodikovi ioni.

Povećanjem kiselosti tla povećava se npr. ispiranje hranjivih tvari i oslobađanja toksičnih iona.

Stoga je sposobnost tla za puferiranjem vodikovih iona neobično važna za organizme koji

neposredno ovise o tlu. Puferska sposobnost tla ovisi o prisutnosti tvari sa puferskim

svojstvima (npr. ugljična kiselina, karbonati, bikarbonati kalcija, adsorpcijski kompleks tla,

ugljični dioksid…).


10 odmjernih tikvica volumena 100 ml

20 čašica volumena 100 ml

pH-metar

pipete

menzura

0,1 M HCl (10 ml 37 % HCl razrijediti do volumena od 1 l desttiliranom vodom)

0,1 M NaOH (3,9 g NaOH otopiti u 1 l destilirane vode)

tlo osušeno na zraku

Postupak:

Ova se vježba radi u grupi od 4 studenata. Cilj vježbe je usporediti pH vrijednosti suspenzija tla

tretiranog različitim koncentracijama kiseline i lužine s kontrolnim pH vrijednostima otopina

kiseline i lužine.

1. U 10 odmjernih tikvica volumena 100 ml pripreme se otopine kiseline i lužine različitih

koncentracija i to tako da se u pet odmjernih tikvica pipetira 1, 2, 4, 8 i 16 ml 0,1 M HCl, a

u ostalih pet isti volumeni 0,1 M otopine NaOH. Odmjerne tikvice se nadopunjavaju

destiliranom vodom do oznake volumena od 100 ml. Na odmjernim tikvicama

flomasterom treba zapisati odgovarajuću koncentarciju kiseline i lužine.

2. U 10 čašica od 100 ml na tehničkoj vagi odvagne se po 10 g na zraku osušenog i usitnjenog

tla. Na čašice treba zapisati iste oznake kao i na odmjernim tikvicama.

19

3. Pomoću menzure iz odmjernih tikvica uzima se po 50 ml odgovarajuće otopine kiseline i

lužine te ih se prelijeva po tlu u čašicama. Suspenziju se ostavlja da odstoji najmanje 30

minuta uz povremeno miješanje (miješati staklenim štapićem počevši s otopinom s

manjom koncentracijom H+ iona prema većoj).

4. Ostatak (50 ml) otopina kiseline i lužine prelije se u niz od 10 čašica od 100 ml. Na čašice

treba zapisati iste oznake kao i na odmjernim tikvicama.

5. Nakon 30 minuta pomoću pH – metra mjeri se pH – vrijednosti suspenzija u čašicama. Kod

mjerenja se počinje s najnižim koncentracijama kiseline i lužine.

6. Promjenu pH vrijednosti u čašicama sa tlom i bez tla uzduž gradijenta koncentracije

kiseline i lužine treba prikazati tabelarno i grafički. Na lijevi krak apscise nanose se

koncentracije 0,1 M HCl (1, 2, 4, 8, 16), a na desni krak apscise koncentracije 0,1 M NaOH.

Na ordinatu se upisuju pH vrijednosti suspenzija tla.

Literaura:


ŠPOLJAR A., 2008: Tloznanstvo i popravak tla, I dio (Skripta). Visoko gospodarsko učilište u

Križevcima, Križevci.

20

MJERENJE INTENZITETA TRANSPIRACIJE BILJAKA

Transpiracija je izlučivanje vodene pare iz biljke najvećim dijelom preko puči (stomatalna

transpiracija), a manjim preko kutikule (kutikularna transpiracija) te lenticela i pluta

(peridermalna transpiracija). Transpiracija omogućuje protok vode kroz biljku te sprečava

pregrijavanje listova. U posebnim uvjetima visoke zračne vlage biljke izlučuju vodu u tekućem

stanju procesom gutacije.

Samoregulacijski mehanizam otvaranja i zatvaranja puči (stoma) ovisan je, s jedne strane o

čimbenicima okoline (intenzitetu svjetlosti, temperaturi, relativnoj vlažnosti zraka i jačinom

vjetra), dok je s druge strane pod unutrašnjom, fiziološkom i autonomnom kontrolom biljke.

Biljka mora balansirati između potrebe da sačuva vodu smanjenjem intenziteta transpiracije i

omogući proces fotosinteze ulaskom CO2 kroz puči. Pojednostavljeno, biljka različitim

adaptivnim mehanizmima oscilira između stanja „žeđi“ (dok su joj puči otvorene) i stanja

„gladi“(kada ih zatvori). Veliki broj biljaka transpirira samo u vlažnijim, jutarnjim satima, a u

najtoplijim dijelovima dana zatvara puči. No one biljke koje imaju dugački i razgranati

korijenov sustav, nemaju potrebu reducirati transpiraciju.

U ovoj vježbi koriste se listovi ukrasne biljke Pilea sp. Intenzitet transpiracije određuje se

vaganjem, uz pretpostavku da list još kratko vrijeme nakon što je odrezan transpirira kao da

se nalazi na biljci. Intenzitet transpiracije prikazuje se kao masa transpirirane vode po jedinici

mase lista i po jedinici površine lista u određenom vremenskom intervalu.

Često se mjeri i relativna transpiracija koja predstavlja odnos transpiracije i evaporacije.

Evaporacija je isparavanje sa slobodne vodene površine.


pokusna biljka Pilea sp.

škare

transpiracijska vaga

štoperica

planimetar

okrugli filter papir promjera 3 cm

21

Postupak:

1. S pokusne biljke odreže se list sa što manje peteljke (jer peteljka i plojka imaju različit broj

i raspored puči)

2. Odrezani list što je moguće brže premješta se u pretinac transpiracijske vage. Prilikom

vaganja vratašca pretinca na vagi moraju biti zatvorena, da se izbjegne greška zbog

strujanja zraka.

3. Izvagani list (m1) vadi se iz pretinca i pričeka se oko 3 minute da se događa transpiracija.

Vrijeme transpiracije (od završetka prvog do završetka drugog vaganja) treba precizno

izmjeriti štopericom.

4. List se ponovo važe nakon istekle 3 minute (m2).

5. Površina lista se mjeri pomoću planimetra (ili nekog kompjuterskog programa). Ukupna

površina (P) lista kojom list transpirira je zbroj površine lica i naličja lista.

6. Intenzitet transpiracije izračunava se kao masa transpirirane vode po masi svježe tvari

lista u vremenu (mg/g min)

m1 = m (lista prije transpiracije)

m2 = m (lista nakon transpiracije)

Δ t = vrijeme transpiracijeb

________________________________

m (transpirirane vode) = m1 - m2

Zatim treba izračunati masu transpirirane vode po gramu svježe tvari lista:

m (transp. vode) : m1 = m (transp. vode / g svježe tvari lista) : 1 000 mg

m (transp. vode/g svježe tvari lista) =m (transp. vode) ∗ 1000 mg

m1

Dobivenu masu transpirirane vode po gramu lista treba još izračunati po minuti:

m (transp. vode/g svježe tvari lista u min. ) =m (transp. vode/g svježe tvari lista)

Δ t

22

7. Intenzitet transpiracije izračuna se kao masa transpirirane vode po površini

transpirirajućeg lista (mg/dm2 min).

m (transp. vode) : P[cm2] = m (transp. vode /1 dm2 lista) : 100 cm2

m (transp. vode/1 dm2 lista) = m (transp. vode) ∗ 100 cm2

P [cm2]

Dobivenu masu transpirirane vode po dm2 lista treba još izračunati po minuti:

m (transp. vode/dm2 lista u min. ) =m (transp. vode/1 dm2 lista)

Δ t

8. Treba odrediti evaporaciju pomoću filter papira poznatog promjera. Filter papir se navlaži

destiliranom vodom, vagne na transpiracijskoj vagi, ostavi ga se da voda može 3 minute

evaporirati s njega te se ponovo važe. Iz razlike masa izračuna se, po istom principu kao i

za list, evaporacija po dm2 površine u 1 minuti.

9. Izračunati relativnu transpiraciju:

relativna transpiracija =transpiracija

evaporacija =

m (transp.vode/1 dm2 lista u min.)

m (evapor.vode/1dm2 filter papira u min.)

Literaura:





biljaka. NNK International. Beograd.

23

ODREĐIVANJE OSNOVNIH PARAMETARA VODNOG REŽIMA LISTOVA

Cjelokupni proces prometa vode u biljci naziva se vodni režim. Vodni režim uključuje tri

procesa - primanje vode iz tla, provođenje vode kroz biljku i otpuštanje vode transpiracijom.

Odnos primljene i otpuštene vode naziva se vodni balans. Biljka teži pozitivnom vodnom

balansu, tj. da transpiriranu vodu efikasno nadoknadi vodom primljenom putem korijenovog

sustava. Vodni balans biljke relativno se precizno može odrediti mjerenjem nekoliko osnovnih

parametara vodnog režima listova, od kojih su najvažniji: vodni potencijal, osmotski potencijal,

ukupna količina vode, relativni sadržaj vode, vodni deficit, intenzitet transpiracija i difuzijska

propustljivost lista.

U sklopu ove vježbe određuju se sljedeći parametri vodnog režima lista:

1. Ukupna količina vode u listu predstavlja razliku u masi svježeg (Lmom) i osušenog (Ls) lista

u odnosu na svježu masu lista.

Ukupna kol. vode u listu =Lmom − Ls

Lmom∗ 100 (%)

2. Relativni sadržaj vode u listu (RWC) predstavlja masu vode u listu u odnosu na masu

vodom potpuno zasićenog lista (Lmax)

𝑅𝑊𝐶 =Lmom − Ls

Lmax − Ls∗ 100 (%)

3. Vodni deficit (Dv) predstavlja količinu vode koja nedostaje do punog zasićenja lista

vodom, a izražava se kao:

DV = 100 − RWC

odnosno:

DV =Lmax − Lmom

Lmax − Ls∗ 100(%)

4. Intenzitet transpiracije (mjeri se u prethodnoj vježbi)

24


transpiracijska vaga

sušionik

plastična kutija s pregradama

papirnata lađica

list pokusne biljke (Pilea sp.)

Postupak:

1. Odreže se list pokusne biljke i što je moguće brže izvaže se ga na transpiracijskoj vagi

(Lmom).

2. Odrezani list prenese se u plastičnu kutiju s pregradama u kojoj se nalazi voda. List se

smješta između dvije pregrade i bazalnim dijelom (gdje je odrezan) uranja se u vodu. Kutiju

se zatvara poklopcem radi zadržavanja vlažne atmosfere i pušta se da list upija vodu 2 sata

(40 min).

3. Treba izraditi malu papirnatu lađicu i te ju označiti.

4. Nakon što se list zasitio vodom, vadi se iz kutije, s površine se pažljivo uklanjaju kapljice

vode te ga se ponovo važe na transpiracijskoj vagi (Lmax).

5. List se zatim prenosi na papirnatu lađicu i stavlja sušiti u sušionik do konstantne mase (do

slijedećeg praktikuma).

6. Na slijedećem praktikumu osušeni list ponovo se izvaže (Ls).

7. Iz razlika masa treba izračunati ukupnu količinu vode u listu, relativni sadržaj vode u listu i

vodni deficit.

Literaura:




biljaka. NNK International. Beograd

25

ODREĐIVANJE KOLIČINE ORGANSKE TVARI TLA ŽARENJEM

Organska tvar tla sastoji se od mrtve organske tvari koja leži na površini tla u organskom sloju

(šumskoj prostirci) i humusa tla koji se nalazi u mineralno-humusnim slojevima tla. Organska

tvar rezervoar je nutrijenata (hranjivih tvari) neophodnih za rast i razvoj biljaka. Povećava

agregaciju čestica tla, porozitet tla, kapacitet tla za vodu, a smanjuje eroziju i zbitost tla.


osušeno tlo

tarionik

porculanska zdjelica za žarenje

mufolna peć

kliješta za prihvaćanje vrućih predmeta

eksikator

digitalna vaga

Postupak:

1. Dobro osušeno tlo (1-2 sata pri 110 oC i par sati pri 80 oC) usitni se u tarioniku.

2. Izvaže se porculanska zdjelica za žarenje (s točnošću od tri decimale).

3. Izvaže se 2-3 grama osušenog tla (s točnošću od tri decimale).

4. Porculansku zdjelicu s tlom stavlja se u mufolnu peć i ostavlja da se nekoliko sati žari pri

600oC. Spaljivanje tla je gotovo, kada ono poprimi bjelkastu, sivu ili crvenu boju.

5. Pomoću kliješta treba izvaditi zdjelice s tlom i staviti ih u eksikator da se ohlade do sobne

temperature.

6. Ohlađene zdjelice s tlom ponovno se važu

7. Količinu organske tvari izračuna se prema slijedećoj formuli:

𝛚 =𝐚 − 𝐛 + 𝐜

𝐚∗ 𝟏𝟎𝟎

26

ω – maseni udio organske tvari u tlu a – masa tla prije žarenja b – masa tla poslije žarenja c – gubitak CO2 (=CaCO3 u g x 0,4397) 8. S obzirom na postotak organske tvari u tlu iz tablice se očita u koju kategoriju istraživano

tlo spada.

Ah-horizont, % organske tvari

Kategorija tla s obzirom na količinu organske tvari

< 1 jako malo

1 - 2 malo

2 – 5 umjereno

5 – 10 puno

10 – 15 jako puno

15 – 30 bogato

> 30 treset

Ah-horizont – gornji sloj tla u kojem ima do 30 % organske tvari

Documents

EKOLOGIJA BILJA - pmf.unizg.hr · EKOLOGIJA BILJA . 2 ODREĐIVANJE RETEN IJSKOG KAPAITETA TLA ZA VODU I MOMENTALNE VLAGE TLA Tlo je tanki površinski sloj Zemljine kore (litosfere)