FRAKCJA GRANULOMETRYCZNA -jest to zgrupowanie cząstek gleby według ich rozmiarów lub średnic, lub jest to przedział średnic zastępczych do których zakwalifikowano daną cząstkę.

SKŁAD GRANULOMETRYCZNY - jest to procentowa zawartość poszczególnych frakcji granulometrycznych w utworze glebowym.

FRAKCJE	PODFRAKCJE
kamienie >20mm	grube >200; średnie 100-200; drobne 20-100
żwir 1 - 20mm	gruby 10-20; drobny 1-10
piasek 0,1 - 1mm	gruby 0,5-1; średni 0,25-0,5; drobny0,1-0,25
pył 0,02 - 0,1mm	gruby 0,05-0,1; drobny 0,02-0,05
części spławialne < 0,02mm	ił pylasty gruby 0,006-0,02; drobny 0,002-0,006; ił koloidalny <o,002

GRUPY FRAKCJI:

szkieletowa - kamienie, żwir

ziemista - piasek, pył, części spławialne

METODA CASAGRANDE'A

Polega ona na pomiarze gęstości wstępnie spreparowanej zawiesiny glebowej w takich odstępach czasu w których z tej zawiesiny opadają poszczególne frakcje granulometryczne. Pomiaru gęstości zawiesiny dokonujemy przy użyciu specjalnie wyskalowanego areometru

mierzącego procętowom zawartość frakcji gra. Pozostających w utworze glebowym w chwili pomiaru. (metoda ta opiera się na prawie Stockes'a określającym prędkość opadania cząstki w ośrodku dyspersyjnym)

Dla typowych utworów glebowych skonstruowano tabele sedymentacyjne w których podano dla przybliżonej zawartości części spławialnych czasy opadania poszczególnych frakcji.

PRZEBIEG:

od analizy pobieramy o,5kg gleby którą suszymy w temperaturze 100-105C do stanu powietrznie suchego.

po wysuszeniu próbkę przecieramy przez sito o boku oczka 1mm

z pozostałości po przetarciu pobieramy 40g i przenosimy do kolby. Zalewamy to wodą dest. Na wysokość ok. 1cm i dodajemy 1,5g Na2CO3. Całość gotujemy 30min. Po zagotowaniu odstawiamy do osiągnięcia temp. otoczenia. Przenosimy objętościowo do cylindra pomiarowego o V=1dm³ i uzupełniamy wodą do takiej objętości.

przygotowanie roztworu poprawkowego: do drugiego cylindra o V=1dm³ wlewamy wodę do tej objętości i dodajemy 1,5g Na2CO3

wykonanie oznaczenia: cylinder z glebą mieszamy 30 razy, włączając stoper po odstawieniu mieszanki. Odczekujemy 10-12min. ponieważ po tym czasie opadną części spławialne. Po tym czasie umieszczamy areometr i odczytujemy wartość w procentach n=?. Następnie przenosimy aerometr do r-ru poprawkowego i odczytujemy p.=?. Mierzymy też temp. cieczy. W zależności od n-p. i temp. szukamy w odpowiedniej tabeli sedymentacyjnej.

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE GLEBY

Wyznaczanie gęstości fazy stałej metodą piktometryczną:

odważamy 10-20g gleby powietrznie suchej i przetartej przez sito o boku oczka 1mm

do kolby stożkowej wlewamy wodę do kreski i ważymy kolbę z wodą zapisując wagę jako P_w

wylewamy wodę i do kolby wsypujemy odważoną glebę

wlewamy do kolby wodę na wysokość 1-2cm nad wysokość gleby, całość mieszamy i odpowietrzamy w komorze podciśnieniowej. Uzupełniamy do kreski wodą i ważymy kolbę, zapisując wagę jako P_wq

Gęstość objętościowa gleby = masa suchej gleby / całkowita objętość w stanie naturalnym

Gęstość objętościowa aktualna = +całkowita masa gleby wilgotnej / całkowita objętość w stanie naturalnym

masowa zawartość wody w glebie = masa wody / masa suchej gleby

wilgotność masowa = C)*100%

objętościowa zawartość wody w glebie = objętość wody / objętość całkowita

objętościowa wilgotność gleby = E)*100%

równoważnik wodny = objętość wody / jednostka powierzchni

porowatość ogólna gleby = całkowita objętość porów / całkowita objętość gleby

porowatość powietrzna = objętość porów zajętych przez powietrze / objętość gleby

porowatość kapilarna = objętość wody w porach kapilarnych / całkowita objętość porów

nasycenie względne = objętość porów nasyconych wodą / całkowita objętość porów

zdolność do całkowitego nasycenia gleby wodą = masa wody przy całkowitym nasyceniu / masa suchej gleby

WŁAŚCIWOŚCI WODNE GLEBY

Rodzaje wody występujące w glebie

woda związana chemicznie( do 7%)- w siatce krystalicznej -

woda w postaci pary wodnej

woda molekularna

higroskopowa

błonkowata

woda kapilarna

właściwa - ma kontakt ze zwierciadłem wody gruntowej

zawieszona - nie ma tego kontaktu

woda grawitacyjna (opady)

woda gruntowa - tworząca zwierciadło wody gruntowej

Potencjał wodny gleby

Ilość pracy lub energii potrzebnej do przeniesienia jednostki masy lub objętości z układy glebowego do zbiornika czystej wody przy założeniu tych samych warunków termicznych i termodynamicznych.

Strefa aeracji

---------zwierciadło wody gruntowej--------

strefa saturacji

SKŁADNIKI POTENCJAŁU:

j_T - potencjał całkowity

p. macierzysty - który uzależniony jest od istnienia w glebie sił przyciągania międzycząsteczkowego pomiędzy cząsteczkami wody i gleby.

1. - strefa aeracji <0

1. -strefa saturacji =0

-1. p. grawitacyjny - uzależniony jest od istnienia sił grawitacji.

1. + powyżej poziomu porównawczego; - poniżej tego poziomu

delta h - różnica wysokości między rozpatrywanymi punktami

p. osmotyczny - występuje w glebie w wyniku istnienia substancji rozpuszczonych i rozpuszczalników P_S=CRT

p. ciśnieniowy - występuje w glebie w wyniku istnienia dodatkowego ciśnienia wywołanego przez słup wody

-strefa aeracji =0

-strefa saturacji =-...

Jednostki potencjału:

W zależności od przyjętej jednostkowej ilości wody.

energia / masa [J/kg] m_T = m_M+m_G+m_S+m_p.

energia / objętość [Pa] y

energia / ciężar właściwy [J/N]=[Nm/N]=[m]

h_T=h+z+s+p.

KRZYWA SORPCJI WODY (pF)

pF=lgh [cmH₂O] - wysokość słupa wody h odpowiadająca potencjałowi (podciśnieniu) wiążącemu wodę w glebie

pF	podciśnienie	średnica
4,7			max higroskopowość
4,2	1,5 MgPa	0,2 mikrometr	punkt trwałego więdnięcia
2,5	0,034 MgPa	3,5	polowa pojemność wody

oznaczenie procentowych zawartości poszczególnych form wody w glebie 0-2,5 woda grawitacyjna 2,5-4,2 woda dostępna dla roślin 4,2< woda niedostępna dla roślin (4,7 woda higroskopowa; 4,2-4,7 woda kapilarna podparta)

obliczenie procentowej zawartości porów o niższej średnicy

określenie stopnia kultury agralnej gleby 0,2-3,5=x gleby o dobrych właściwościach

określenie dawki nawodnieniowej

d_N=h(q _PPW-q _K) h - średnia miąższość warstwy korzeniowej

d_B=d_N+ĺ_H

określenie terminu nawadniania

obliczenie maksymalnej zdolności osuszającej rowu pF=h_max=2

METODY WYZNACZANIA KRZYWEJ pF

Krzywą pF wyznaczamy przy użyciu aparatury umożliwiającej uzyskanie wilgotności w próbkach gleby odpowiadającej żądanej wartości potencjału wodnego. Określony stan energetyczny uzyskujemy przez desorpcję wody ze stanu pełnego wysycenia do żądanego przez nas stanu. Desorpcję wody z próbek glebowych możemy uzyskać poprzez umieszczenie próbek na filtrach przepuszczających tylko powietrze lub na filtrach przepuszczających tylko wodę (płyty ceramiczne). Do wyznaczenia krzywej możemy posłużyć się blokiem pyłowym (pF<2,0), pyłowo-kaolinowym (2,2<pF<2,7) lub komorami ciśnieniowymi.

RUCHY WODY W GLEBIE

opisujemy za pomocą równania strumienia wody

strefa saturacji:

-kDh

q = ------------ V = ki i- spadek

Dl

strefa aeracji:

Q -przepływ

q= ---------------

A t -a- przekrój poprzeczny, t - czas

Prawo DARCY Q Dl

k= ---------------

A t Dh

Strumień przepływu = współczynnik * siła wywołująca

q₁=q₂ - przepływ stacjonarny

1. F₁ V₁ = F₂ V₂

1. ¶q₁

-1. q₂=q₁- -------------

¶x

Ogólne równanie ruchu wody

¶q ¶ ¶y

---- = ----(k------)

¶t ¶x ¶x

Metody wyznaczania współczynnika filtracji:

za pomocą aparatu Wiuna lub Ostomęckiego

I) Q Dl

k=--------------

A Dy t

II) Q Dx

k=--------------

A Dy t

III) d₆₀ a a - tg kąta nachylenia krzywej

k=--------------

d₁₀

Normy przepuszczalności:

bardzo mała k < 0,02 m. / dobę

mała do średniej 0,02< k < 2 m/d

średnia 2,0 < k < 10,0 m/d

duża 10,0 < k m/d

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE GLEB

Odczyn gleby zasadowy >7, obojętny =7, kwaśny <7

• metoda polowa -płytka Heliga

• labolatoryjno-kolorymetryczna-potencjometryczna - pomiar SEM ogniwa przy pomocy przyrządu i elektrod pomiędzy którymi przepływa prąd elektryczny. Elektrodę główną stanowi elektroda kolorymetryczna

najbardziej kwaśne < 5,5 - bielicowe, torfowe, torfowiska wysokie

najbardziej zasadowe >= 7,2 - rędziny, gleby słone

Kwasowość gleby: - miara zawartości H⁺ w glebie

2. Kwasowość

2. czynna (aktualna) potencjalna (max w glebie)

2. wymienna ; hydrolityczna

2. Oznaczanie kwasowości hydrolitycznej metodą Kappera:

1) odważamy 40g gleby powietrznie suchej i wsypujemy do 0,5l naczynia

2) zalewamy próbkę 100ml 1 normalnego roztworu CH3COONa, CH3COOCa o pH=8,2

wstrząsać przez jedną godzinę na mieszadle rotacyjnym

odstawić na 10 - 20 min. dla ustalenia równowagi i sączyć przez sączek do suchej zlewki

odmierzyć 50ml klarownego przesączu do małej kolby stożkowej

dodać 1 -2 kropli fenoloftaleiny i miareczkować w temp. pokojowej 0,1 n roztworem NaOH do słabo różowego zabarwienia

obliczyć wyniki w/g wzoru:

3. H = Xml NaOH*M.*5*1,5 (mmol/100g)

3. X - ilość moli zużyta do miareczkowania

- współczynnik normalności NaOH

5 - przeliczanie na 100g gleby

1,5 - poprawka na niepełne wyparcie jonów h i al. Przy jednorazowym zalaniu gleby octanem sodu lub wapnia.

---