Dydaktyka-Uziarnienie, Uziarnienie (skład mechaniczny, granulometryczny)


Uziarnienie (skład mechaniczny, granulometryczny)

Masa gleby składa się z 3 części:

A - części stałe (mineralne, organiczno - mineralne, organiczne)

B - części płynne (roztwory glebowe)

C - części gazowe (powietrze glebowe)

biotyczne (mikroorganizmy - bardzo ważne zaliczane do części stałych

A - faza stała - wchodzą tu związki mineralne, rozdrobnione odłamki skalne

skał macierzystych lub innych. Związki mineralno - organiczne (wtórne dyspersyjno - koloidalne) minerały mieszanego mineralno - organicznego pochodzenia.

Związki organiczne - próchnica, resztki roślinne, zwierzęce w różnym stadium rozkładu oraz organizmy glebowe

B - faza płynna - wodne roztwory (koloidalne lub rzeczywiste) o różnym

składzie

C - faza gazowa - głównie powietrze atmosferyczne, CO2, para wodna

Faza stała - faza hetero - poli - dyspersyjna

Układ dyspersyjny - układ dwufazowy, w którym są cząstki ciała rozproszonego w ośrodku dyspersyjnym (woda) [cząstki gleby są rozproszone w wodzie]

poli - gleba składa się z cząstek o różnych wielkościach

hetero - różny skład chemiczny i mineralogiczny cząstek glebowych

Cząstki glebowe pierwotne mogą występować w postaci - agregatów

- mikroagregatów

Są to skupienia połączone CaCO3. Skoagulowanie następuje również pod wpływem związków próchnicznych.

UZIARNIENIE (skład mechaniczny) - jest to procentowy udział poszczególnych frakcji w glebie

FRAKCJA - zgrupowane według średnic cząsteczki glebowe

Dokonując rozbicia na frakcje i określając ich procentowy udział przeprowadzamy - analizę mechaniczną

Analiza mechaniczna jest ważna, ponieważ od procentowego udziału frakcji zależą poszczególne właściwości gleb.

Aby dokonać analizy próbki glebowej należy:

- opisujemy: N - ctwo, nr profilu, głębokość, data

- w laboratorium suszymy w temp. około 60 oC do powietrzno - suchej.

- sito o średnicy 2 mm (wg Polskiej Normy)

1 mm (wg PTG)

Badając uziarnienie - należy rozbić agregaty glebowe /colgen/.

FRAKCJE MECHANICZNE

Części szkieletowe - powyżej 1 mm (wg PTG), aktualnie 2 mm (wg PN) rozluźniają gleby, ułatwiają dostęp wody, powietrza, przenikanie korzeni roślin

Frakcja kamieni - odłamki skały macierzystej lub przyniesione przez

lodowiec. Przy dużej ilości kamieni gleby są

przewiewne, a nawet za suche.

Frakcja żwiru - skalenie, kwarc, odłamki minerałów skałotwórczych

Części ziemiste - poniżej 1 mm (wg PTG), aktualnie poniżej 2 mm (wg PN)

Piaski - zwiększają przewiewność gleb ciężkich, przepuszczalność gleb,

zawierają dużo SiO2. Gleby piaszczyste są ubogie w składniki

pokarmowe.

Frakcja pyłu -

Poprawia właściwości wodne gleb piaszczystych. Na glebach

gliniastych pod wpływem pyłu tworzy się struktura gruzełkowata.

Frakcja iłu pyłowego - gleby zawierające tą frakcję mają niekorzystne

właściwości wodne i inne fizyczne.

Frakcja iłu koloidalnego - tworzą go minerały ilaste. Frakcja ta decyduje

o właściwościach sorpcyjnych, strukturze i zwięzłości gleby.

Metody oznaczania uziarnienia (składu mechanicznego) gleby

1. Metody sitowe

2. Metody przepływowe (woda przepływowa)

- metoda Kopecky/ego

3. Metody sedymentacyjne (woda stojąca)

- metoda Atterberga

- metoda pipetowa Kőhna

-metoda areometryczna Casagrande/a w modyfikacji Prószyńskiego

4. Metody odwirowania

Metody sedymentacyjne

Polegają na określeniu prędkości opadania cząsteczek glebowych o różnej wielkości.

Prędkość zależy

- od średnicy cząstek (ciężar)

- od siły lepkości (opór)

Znając wielkość cząsteczek i drogę jaką mają przebyć można wyliczyć czas opadania danej cząstki glebowej.

Zbudowano tabele podające czas opadania.

Lepkość - zależy od temperatury (musi być stała temperatura w naczyniu pomiarowym).

Metoda pipetowa Köhna

Jednorodny roztwór glebowy znajduje się w cylindrze o pojemności 1000 ml.

W metodzie tej wykorzystuje się pipetę. Pipetą pobieramy roztwór z głębokości 10 cm znając czas opadania poszczególnych frakcji. Za każdym kolejnym pobraniem pipetą, próba jest uboższa o jedną frakcję.

Metoda jest bardzo dokładna i bardzo pracochłonna. Zalecana

w normie ISO.

Metoda areometryczna Casagrande/a w modyfikacji Prószyńskiego

Służy masowym oznaczeniom uziarnienia. Areometr jest wyskalowany

w taki sposób, że znając gęstość roztworu porównawczego i gęstość roztworu

glebowego możemy określić bezpośrednio procentową zawartość frakcji.

Roztwór porównawczy różni się tylko zawartością próbki glebowej.

METODYKA

1. Przygotowanie zawiesiny glebowej

-Naważka 40 g gleby (części ziemiste) pozbawionej wody higroskopowej

(glebę suszy się w temperaturze 105 oC, ewentualnie naważkę zwiększamy uwzględniając wodę higroskopową).

-Próbkę wsypujemy do zlewki o pojemności 1000 ml, dodajemy 25 ml colgenu oraz około 500 - 600 ml wody destylowanej. Zlewkę umieszczamy na mieszadle laboratoryjnym i mieszamy zawartość zlewki w ciągu 10 minut (czas mieszania zależny jest od utworu glebowego - utwory uboższe mieszamy krócej, a utwory bogatsze dłużej - chodzi o obmycie i rozbicie agregatów).

-Po wymieszaniu zawartość przenosimy (starannie wypłukując ze zlewki najdrobniejsze frakcje) do cylindra o pojemności 1000 ml uzupełniając jego objętość (do zaznaczonej kreski) wodą destylowaną.

-W glebach ciężkich dodawać można gumę arabską (ok. 1g) w celu utrzymania próbki glebowej w rozproszeniu.

2. Roztwór porównawczy

Do cylindra o pojemności 1000 ml wlewamy 25 ml colgenu

i uzupełniamy wodą destylowaną do całkowitej objętości (do zaznaczonej kreski). Dodajemy ewentualnie inne dodatki, które wprowadzono do cylindra

z zawiesiną glebową.

3. Wyrównanie temperatury w obu cylindrach. Dopuszczalna różnica temperatury wynosi 0,5 oC.

4. Czas odczytów

W tabeli znajdujemy czasy kolejnych odczytów areometru dla utworów,

wybranych orientacyjnie oraz z uwzględnieniem zmierzonej wcześniej temperatury. Odczytane czasy podają przedział czasowy od momentu zamieszania zawartości cylindra z glebą do osiadania na jego dnie poszczególnych frakcji. W wyznaczonym czasie należy dokonać odczytu

z areometru.

5. Przebieg pomiaru:

- dokonujemy odczytu z areometru w roztworze porównawczym (O1)

- mieszamy zawiesinę glebową odwracając cylinder 30 razy dnem do góry

lub wykonując tą czynność w czasie 1,5 minuty, można użyć mieszadła.

Należy przygotować stoper dla dokładnego pomiaru czasu oraz alkohol izoamylowy likwidujący powstającą niekiedy pianę utrudniającą odczytywanie z areometru. Piana jest likwidowana alkoholem poprzez zmianę napięcia powierzchniowego.

- po zamieszaniu włączamy stoper i przenosimy areometr do zawiesiny

- dokonujemy odczytów z areometru

- po pomiarach w zawiesinie glebowej areometr przenosimy do cylindra

z roztworem porównawczym

- odczytujemy wskazania areometru (O2)

Gatunki gleb według PN-R-04033

Frakcje granulometryczne gleb

Ziarna glebowe dzielą się na zbiory o określonych wymiarach granicznych średnic zwane frakcjami granulometrycznymi gleby.

Frakcje szkieletowe powyżej 2 mm

I. Frakcja kamienista powyżej75 mm

1. Kamienie duże, głazy i bloki skalne - powyżej 500 mm

2. Kamienie średnie - od 500 do 250 mm

3. Kamienie małe - od 250 do 75 mm

II. Frakcja żwirowa - od 75 do 2 mm

1. Żwir gruby - od 75 do 20 mm

2. Żwir średni - od 20 do 5 mm

3. Żwir drobny - od 5 do 2 mm

Frakcje ziemiste poniżej 2 mm

III. Frakcja piaskowa - od 2 do 0,05 mm

1. Piasek bardzo gruby - od 2 do 1 mm

2. Piasek gruby- od 1 do 0,5 mm

3. Piasek średni - od 0,5 do 0,25 mm

4. Piasek drobny - od 0,25 do 0,10 mm

5. Piasek bardzo drobny - od 0,10 do 0,05 mm

IV. Frakcja pyłowa - od 0,05 do 0,002 mm

V. Frakcja iłowa - poniżej 0,0002 mm

Podział utworów glebowych

Utwory wyróżnia się na podstawie procentowej zawartości frakcji piaskowej, pyłowej i iłowej

Grupy granulometryczne

Podgrupy granulometryczne

Symbole

Zawartość frakcji w procentach

piasku

∅ 2,0 - 0,05 mm

pyłu

∅ 0,05 - 0,002

iłu

∅ < 0,002 mm

piaski

piasek

p

> 85

Σ(%pyłu + 3 * %iłu) <15

piasek słabogliniasty

ps

80 - 95

Σ(%pyłu + 3 * %iłu) >15

i

Σ(%pyłu + 2 * %iłu) <20

piasek gliniasty

pg

70 - 90

Σ(%pyłu + 2 * %iłu) >20

i

Σ(%pyłu + 2 * %iłu) <30

gliny

glina piaszczysta

gp

>65

>47

Σ(%pyłu + 2 * %iłu) <30

i

0 - 55

8 - 20

0 -7

glina lekka

gl

55 - 65

15 - 37

8 - 20

glina

g

30 - 55

25 - 45

8 - 25

glina średnia

gs

40 - 80

0 - 25

20 - 35

glina ciężka

gc

20 - 50

25 - 45

25 - 35

glina pylasta

gpł

5 - 40

45 - 60

15 - 35

pyły

pył piaszczysty

płp

25 - 55

45 - 75

0 - 15

pył

pł

0 - 25

> 60

0 - 15

pył ilasty

płi

0 - 25

60 - 85

15 - 35

Iły

ił piaszczysty

ip

45 - 65

0 - 20

35 - 55

ił pylasty

ipł

0 - 25

40 - 65

35 - 60

ił

i

0 - 45

0 - 40

35 - 60

ił ciężki

ic

0 - 40

0 - 40

> 60

8


Wyszukiwarka