1
GLEBOZNAWSTWO (OŚ)
ĆWICZENIA LABORATORYJNE
Ćwiczenie 1
OZNACZANIE WILGOTNOŚCI GLEBY
1. Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest określenie metodą suszarkową wilgotności aktualnej oraz wody
higroskopowej w próbce gleby pobranej w terenie.
Ćwiczenie w swoim zakresie obejmuje:
a) Zapoznanie się z wiadomościami dotyczącymi metod oznaczania wilgotności gleby;
b) Wykonanie zadań zawartych w instrukcji;
c) Sporządzenie sprawozdania z wykonanego ćwiczenia.
2. Wiadomości ogólne
Jednym z najważniejszych czynników, od którego zależy wiele procesów
zachodzących w glebie oraz rozwój roślin i drobnoustrojów jest woda. Fakt, że nasze rośliny
uprawne zużywają na wyprodukowanie 1 kg suchej masy 250-900 litrów wody, już świadczy
o bardzo dużym jej znaczeniu. W okolicach, gdzie opadów jest stosunkowo mało, woda jest
głównym czynnikiem decydującym o wysokości plonów. Zarówno brak wody, jak i za duża
jej ilość w glebie nie jest pożądana. Nadmiar wody powoduje zmniejszenie ilości powietrza
glebowego, przez co wpływa na przebieg różnych procesów redukcyjnych w glebie i na
rozwój organizmów żywych. Dlatego poznanie zawartości wody w glebie oraz jej dynamiki
w ciągu roku jest rzeczą bardzo ważną. Odpowiednia dla rozwoju roślin jej zawartość
powinna się wahać w granicach 40-60% maksymalnej pojemności wodnej.
Metody oznaczania wilgotności gleby można podzielić na dwie grupy:
1) metody polowe (Załącznik 1),
Celem metod polowych jest proste i szybkie oznaczenie wody zawartej w glebie,
nawet kosztem pewnego zmniejszenia dokładności wyników.
2
Najprostszą i najwygodniejszą metodą polową jest metoda makroskopowa.
W metodzie tej na podstawie cech zewnętrznych jak: wygląd, plastyczność, zwilżanie bibuły,
glebę zalicza się do jednej z czterech klas:
¾ gleba sucha,
¾ świeża,
¾ wilgotna,
¾ mokra.
2) metody laboratoryjne.
W warunkach laboratoryjnych powszechnie stosowana jest metoda suszarkowa. Ilość
wody oblicza się z różnicy ciężarów gleby wilgotnej i wysuszonej w 105
o
C.
3. Oznaczenie wilgotności aktualnej w glebie - W
p
Wilgotność aktualna gleby jest to ta ilość wody, jaka w danym momencie występuje w
glebie w polu. Pobieramy około 50 g gleby w dowolnym punkcie pola lub poziomu
genetycznego profilu glebowego do szalki Petriego, uprzednio wysuszonej w 105
o
C i
zważonej. Szalkę z glebą ważymy na wadze analitycznej z dokładnością do 0,01 g. Następnie
szalkę wstawiamy do suszarki i suszymy w temperaturze 105
o
C do stałej wagi. Potem
przenosimy ją do eksykatora, studzimy i ważymy.
Po zważeniu obliczamy aktualną zawartość wody w badanej próbce pobranej w polu
według wzoru:
[ ]
%
100
⋅
−
−
=
a
c
c
b
W
p
gdzie:
a – waga szalki Petriego [g],
b – waga szalki z glebą pobraną w polu [g],
c – waga szalki z glebą po wysuszeniu w 105
o
C [g].
4. Oznaczenie wody higroskopowej – W
h
Oznaczanie polega na wysuszeniu odważki startej powietrznie suchej gleby
w temperaturze 105
o
C. Z różnicy ciężarów przed i po wysuszeniu oblicza się w procentach
stosunek wyparowanej wody do suchej masy gleby.
Wsypujemy do szalki Petriego, uprzednio wysuszonej w 105
o
C i zważonej około 50 g
gleby powietrznie suchej, przesianej przez sito o średnicy oczek 1,0 lub 2,0 mm. Szalkę wraz
z glebą ważymy na wadze technicznej z dokładnością do 0,01 g, a następnie i wstawiamy ją
3
do suszarki. Szalkę z glebą suszymy w suszarce do stałej wagi (ok. 5 godzin) w temperaturze
105
o
C. Następnie przenosimy ją do eksykatora, studzimy i ważymy.
Po zważeniu obliczamy zawartość wody higroskopowej w badanej próbce gleby
według wzoru:
[ ]
%
100
⋅
−
−
=
a
c
c
b
W
h
gdzie:
a – waga szalki Petriego [g],
b – waga szalki z glebą powietrznie suchą [g],
c – waga szalki z glebą po wysuszeniu w 105
o
C [g].
W podobny sposób metoda suszarkową możemy określić w glebach maksymalną
pojemność wodną, kapilarną pojemność wodną, polową pojemność wodną i higroskopową
pojemność wodną. W tych przypadkach należy tylko pobrać do analizy próbkę gleby
w odpowiednim stanie uwilgotnienia.
5. Obliczenie zawartości suchej masy w glebie – S
m
Pojęcie zawartości suchej masy w glebie (zarówno o wilgotności aktualnej, jak i w
stanie powietrznie suchym) wprowadzono po to, aby możliwe było przeliczanie przy użyciu
różnych wzorów matematycznych zawartości poszczególnych składników (w tym również
zanieczyszczeń), zawartych w glebie o wilgotności aktualnej lub powietrznie suchej do
zawartości w glebie „absolutnie” suchej (wysuszonej w temperaturze 105
°C).
Należy zwrócić uwagę, że przykładowo: gleba o zawartości S
m
= 50 % (drugie 50 %
stanowi woda) posiada W
p
= 100 %, a inna gleba o S
m
= 40 % (pozostałe 60 % stanowi woda)
posiada W
p
= 150 % (!!!).
Obliczenie zawartości suchej masy w glebie (S
m
) o dowolnej wilgotności:
[ ]
%
100
⋅
−
−
=
a
b
a
c
S
m
gdzie:
a – waga szalki Petriego,
b – waga szalki z glebą pobraną w polu lub powietrznie suchą,
c – waga szalki z glebą po wysuszeniu w 105
o
C.
Wartość S
m
nigdy nie przekroczy 100 %.
4
UWAGA !
W sprawozdaniu należy podać wartości W
h
i W
p
oraz S
m
dla gleby o wilgotności
aktualnej i powietrznie suchej z dokładnością do 0,1 %, jak również we wnioskach
skomentować uzyskane wyniki badań.
LITERATURA
1. Bednarek R., Dziadowiec H., Pokojska U., Prusinkiewicz Z. (2004): Badania
ekologiczno-gleboznawcze. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
2. Białousz S., Skłodowski P. (2007): Ćwiczenia z gleboznawstwa i ochrony gruntów.
Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa
3. Kowalik S. (2007): Zagadnienia z gleboznawstwa dla studentów inżynierii
środowiska. Wyd. drugie pop., AGH Kraków.
4. Zawadzki S red. (1999): Gleboznawstwo Podręcznik dla studentów. Wyd. IV popr.
PWRiL, Warszawa