Rozbor neporušeného půdního vzorku

Rozbor neporušeného půdního vzorku Katedra pedologie a ochrany půd

Odběr neporušeného půdního vzorku Půda je třífázový systém obsahující pevnou, kapalnou a plynnou

fázi. Odběr neporušeného půdního vzorku se provádí za účelem

hodnocení zastoupení jednotlivých fází. Je třeba odebrat půdu v rostlém nezměněném stavu.

Odběr se provádí pomocí Kopeckého válečků o objemu 100 cm3,

které je třeba před vlastním odběrem zvážit (Gv)

Rozbor neporušeného půdního vzorku

Práce v laboratoři Odebraný váleček se v laboratoři opatrně odvíčkuje Na stranu s břitem se přiloží filtrační papír a hodinové sklo, které

musí být předem zváženo (Gs) Váleček s filtračním papírem a hodinovým sklem se zváží (Ga)

Ga


Práce v laboratoři

Váleček se umístí na sytící podložku, břitem a papírem dolů a zakryje se hodinovým sklem. Sytí se vodou po dobu 2-3 dnů

(dokud se hodinové sklo nezamlží).

Po nasycení se váleček opět stejným způsobem jako u Ga zváží a hodnota se zaznamená jako Gb.


Práce v laboratoři Váleček se umístí na čtyřnásobný filtrační papír a nechá se 30

min. odsávat voda. Poté se váleček zváží (Gc)

Pokračujeme stejným způsobem vždy s novým suchým

čtyřnásobným filtračním papírem v časových intervalech 2h

(Gd) a 24h (Ge)


Práce v laboratoři

Váleček položený na hodinovém skle umístíme do sušárny (105°C) a necháme zcela vysušit. Zvážíme váleček po vysušení (Gf)


Naměřené hodnoty - souhrn V objem válečku (100 cm3) Gv hmotnost válečku (prázdného) Gs hmotnost hodinového skla Ga hmotnost plného válečku + sklo + papír při odběru Gb hmotnost plného válečku + sklo + papír po nasycení vodou Gc hmotnost plného válečku + sklo + papír po 30min odsávání Gd hmotnost plného válečku + sklo + papír po 2h odsávání Ge hmotnost plného válečku + sklo + papír po 24h odsávání Gf hmotnost plného válečku + sklo + papír po vysušení

Gh = Gf – Gv – Gs čistá hmotnost vysušeného vzorku

Hrubé hmotnosti

Výpočty

Charakteristiky půdy

POMOCNÉ CHARAKTERISTIKY

CHARAKTERISTIKY PÓROVITOSTI

VODNÍ (VLHKOSTNÍ) CHARAKTERISTIKY

VZDUŠNÉ CHARAKTERISTIKY

VýpočtyPOMOCNÉ CHARAKTERISTIKY

Specifická (měrná) hmotnost; zdánlivá hustota půdních částic

ρz [kg.m-3 nebo g.cm-3]

hmotnost objemové jednotky vysušené pevné fáze půdy

pohybuje se v rozmezí 2,2 - 2,9 g.cm-3

Objemová hmotnost

ρd [kg.m-3 nebo g.cm-3]

hmotnost objemové jednotky vysušené půdy v neporušeném stavu

pohybuje se v rozmezí 1,2 – 1,8 g.cm-3

ρd = Gh/V

(čím vyšší je hodnota ρd, tím méně je pórů a půda je utuženější)

VýpočtyCHARAKTERISTIKY PÓROVITOSTI

Popisují typy pórů a jejich podíl ve vzorku

Celková pórovitost P [0-1; 0-100%]

P = (ρz-ρd)/ρz

běžně se pohybuje okolo 50%; lze podle ní hodnotit ulehlost půdy

ORNICE LP STP a TPkyprá >65% >65%mírně ulehlá 50-65% 55-65%ulehlá 40-50% 45-55%velmi ulehlá <40% <45%


Optimální zastoupení kapilárních pórů (KP) – 2/3 celkové pórovitosti Nadbytek KP - znesnadňuje infiltraci vody, vede k provlhčení do

malé hloubky a vzrůstu povrchového odtoku → eroze Nedostatek KP - malá zásoba vody pro vegetaci

Nekapilární póry - pronikání vody do hloubky; zásoba vody v půdě je nízká díky rychlému průtoku vody do nepřístupných hloubek

Kapilární pórovitost PK

Semikapilární pórovitost PS

Nekapilární pórovitost PN

VýpočtyVODNÍ CHARAKTERISTIKY

Popisují různými způsoby obsah vody ve vzorku v různých „časech“

Pro vodu lze situaci zjednodušit tvrzením, že jednotkový objem odpovídá jednotkové hmotnosti → například Ga-Gf=Gv (hmotnost vody) → Gv (g) ≈ Vv (cm3)

Objemová % Θ (vhodné vyjádření pro návrhy závlah)

Θ = VV/V = (Gx-Gf)/V * 100%

podíl objemu vody ku celkovému objemu vzorku Hmotnostní % W

W = mV/Gh = (Gx-Gf)/Gh * 100%

podíl hmotnosti vody ku hmotnosti suchého vzorku Relativní % WREL (zahrnuje i informace o vzduchu v pórech)

WREL = Θ/P * 100%

jaký podíl pórů je vyplněn vodou

Θ =W. ρd

VýpočtyVODNÍ CHARAKTERISTIKY Momentální vlhkost ΘMOM WMOM WREL MOM

Gx=Ga

Nasáklivost ΘNS WNS WREL NS

Gx=Gb

maximální množství vody, které je vzorek schopen pojmout

všechny póry by tedy měly být vyplněny vodou → ΘNS= P

ve skutečnosti bývá nasáklivost o něco menší než pórovitost

může ale nastat i opačný případ P > ΘNS

vzorek obsahuje bobtnavé jílové minerály, póry se zvlhčením zvětší a pojmou více vody

!!! Pokud toto nastane dosazuje se do všech vzorců za P hodnota nasáklivosti ΘNS !!!

VýpočtyVODNÍ CHARAKTERISTIKY Momentální vlhkost ΘMOM WMOM WREL MOM

Gx=Ga

Nasáklivost ΘNS WNS WREL NS

Gx=Gb

maximální množství vody, které je vzorek schopen pojmout

Třicetiminutová vlhkost Θ30 W30 WREL 30

Gx=Gc

po 30min je odsáta voda z největších (nekapilárních) pórů

Maximální kapilární kapacita ΘMKK WMKK WREL MKK

Gx=Gd

schopnost půdy zadržet vodu pro potřeby vegetace (ne zcela ustálený stav)

Retenční vodní kapacita (přibližná) ΘRVK24 WRVK24 WREL RVK24

Gx=Ge

voda pouze v kapilárních pórech, stav je ustálen


Celková pórovitost P [0-1; 0-100%]

Další pórovitosti lze je vyjadřovat pouze v objemových a relativních %

Kapilární pórovitost PK

pouze kapilární póry jsou vyplněny vodou při vlhkosti RVK24

PK = ΘRVK24 a PREL K= WREL RVK24

Semikapilární pórovitost PS

ostatní póry, které nejsou ani kapilární, ani nekapilární

PS = Θ30 - ΘRVK24 a PREL S= WREL 30 - WREL RVK24

Nekapilární pórovitost PN

z nekapilárních pórů je voda odsáta během prvních 30 min.

PN = P – Θ30 a PREL N = 100 - WREL 30

VýpočtyVZDUŠNÉ CHARAKTERISTIKY

Lze je vyjadřovat pouze v objemových a relativních %

Jsou doplňkem vodních charakteristik

Objemová %: vzdušná charakteristika = P – příslušná vodní charakteristika

Relativní %: vzdušná charakteristika = 100 – příslušná vodní charakteristika

Provzdušenost Vz VzREL

momentální obsah vzduchu v půdě

Maximální kapilární kapacita vzdušná MKKVz MKKVzREL

Retenční kapacita vzdušná RVzK24 RVzK24REL

Grafické znázornění

0 30min 2h 24h čas odběr

Θ %

VZDUCH

VODA

P

PN

PK

PS

ΘNS Θ30

ΘMMK ΘRVK24 ΘMOM

MKKVz RVzK24 Vz

Grafické znázornění

0 30min 2h 24h čas odběr

Θ %

VZDUCH

VODA

P

PN

PK

PS

ΘNS Θ30

ΘMMK ΘRVK24 ΘMOM

MKKVz RVzK24 Vz

Do protokolu

Princip stanovení:

- k čemu slouží rozbor neporušeného půdního vzorku (stručně)

Postup rozboru

Hmotnosti: GA-F, GH, Gv, Gs

n (navážka pro stanovení specifické hmotnosti)

PH2O (hmotnost pyknometru s vodou)

Pz (hmotnost pyknometru se zeminou)

Vyplněná tabulka s výsledky

Documents

Rozbor neporušeného půdního vzorku