Paweł Zduńczyk

Sylwester Włoch

Dariusz Wyszomirski

Gr 10

Sprawozdanie

Oznaczanie niektórych właściwości fizycznych gleb

Gleba jest ośrodkiem porowatym, trójfazowym, jej elementy fazowe znajdują się w fazie stałej, ciekłej i gazowej. Wśród fazy stałej, składającej się z cząstek mechanicznych o różnej średnicy i o różnym składzie mineralnym oraz niewielkiej domieszki próchnicy, rozproszone są, dwie pozostałe fazy. tj. faza płynna - woda i gazowa - powietrze. Wzajemny stosunek tych trzech faz o różnej gęstości ma olbrzymie znaczenie, jeżeli chodzi o wszelkiego rodzaju procesy biologiczne, jak również chemiczne i fizyczne. Penetracja korzeni roślin w glebie zależy od ułożenia (upakowania) cząstek fazy stałej. Faza stała dostarcza roślinom niezbędnych pod względem biologicznym pierwiastków. Faza płynna (woda) przyczynia się do rozpuszczenia fazy stałej (pośredniczy w transporcie do korzeni roślin niezbędnych im do życia substancji, faza gazowa (powietrze) dostarcza żywym organizmom głównie tlenu. Procesy zyciowe roślin mogą się odbywać jedynie przy udziale wody oraz tlenu z powietrza, {brak wody lub tlenu w glebie uniemożliwia roślinom pobieranie pierwiastków z fazy stałej gleby, nawet najbardziej zasobnej pod względem chemicznym. Należy więc pamiętać, że nie tylko chemiczna zasobność fazy stałej gleby decyduje o jej żyzności i produkcyjności, ale również wzajemny stosunek wymienionych trzech faz.

Fazy te stanowią jednorodną mieszaninę. Najbardziej dynamiczne są: faza płynna i gazowa. W miarę wysychania wody przestwory uprzednio przez nią zajmowane wypełniają się powietrzem i odwrotnie; po opadach deszczu powietrze wypierane jest z gleby przez wodę.

Wzajemny stosunek trzech faz składowych gleby zależy od stopnia uziarnienia gleby, składu mechanicznego oraz sposobu ułożenia i przestrzennego cząstek glebowych.

Schemat idealnego układu trzech pod­stawowych faz w glebie

W glebach wytworzonych z utworów drobnoziarnistych przestrzenie międzycząsteczkowe są bardzo drobne - kapilarne. W związku z tym są one wypełnione głównie wodą utrzymywaną siłami kapilarnymi; powietrze natomiast przedostaje się dopiero wówczas, gdy woda z kapilarów odparuje lub zostanie pobrana przez rośliy. W glebach piaskowych przestrzenie między cząsteczkowe są stosunkowo duże i zapełnione głównie powietrzem.

Przestrzenie występujące między cząstkami fazy stałej tworzą tzw. porowatość ogólną gleb; dzieli sieją na:

• porowatość kapilarną (pory mogą być zajęte przez wodę);

• porowatość niekapilarną (pory mogą być wypełnione tylko powietrzem).
  Celem ćwiczeń będzie oznaczenie tylko niektórych właściwości fizycznych

niezbędnych do obliczenia w glebie:

a) objętości fazy stałej,

b) polowej gęstości gleby i gęstości gleby suchej

3. porowatości ogólnej, kapilarnej i niekapilarnej

4. wilgotności aktualnej i dawki nawodnienia

5. masy gleby na 1 ha

Wykonanie:

W celu oznaczenia niektórych właściwości fizycznych gleby pobraliśmy próbkę specjalnym metalowym cylinderkiem w kształcie walca o poj. 100 cm³ w taki sposób by gleba pozostała o nienaruszonym układzie naturalnym.

Oznaczanie gęstości objętościowej polowej gleby

Gęstość objętościowa polowa C₀ je
st to masa l cm gleby świeżo pobranej z pola o nie naruszonym układzie naturalnym i aktualnej wilgotności.

Oznaczenie. Należy zważyć cylinderek ze świeżą glebą, pobraną w polu według podanej wyżej metody. Gęstość objętościową polową obliczamy ze wzoru:

gdzie:

a - masa cylinderka z glebą świeżą pobraną z pola,

b - masa cylinderka pustego zważonego przed pobraniem gleby w polu,

v - objętość cylinderka w cm (100 cm)

Oznaczanie gęstości gleby suchej

Gęstość objętościowa gleby suchej jest to masa l cm gleby wysuszonej w temp. 105°C o nie naruszonym układzie naturalnym.

gdzie:

- masa cylinderka z glebą po wysuszeniu w temp 105°C.,

b- masa pustego cylinderka

v - objętość cylinderka w

Oznaczanie gęstości fazy stałej gleby

Gęstość fazy stałej gleby jest to stosunek suchej fazy stałej gleby do jej objętości.

Obliczenie:

gdzie:

m - naważka wysuszonej w temp. 105°C gleby,

v-(q + m)-p - poszukiwana objętość gleby w
,

q - masa kolbki miarowej napełnionej przegotowaną wodą destylowaną,

p - masa kolbki z glebą i wodą po gotowaniu.

.

Obliczanie ogólnej porowatości gleby

Na porowatość ogólną składa się suma wszystkich przestworów kapilarnych i niekapilarnych występujących w glebie.

Aby obliczyć porowatość ogólną gleb P0, należy oznaczyć ich gęstość fazy stałej Q i gęstość objętościową gleby suchej C. Obliczenie porowatości ogólnej gleby wykonujemy za pomocą wzoru:

Oznaczanie porowatości kapilarnej gleby (pojemności wodnej kapilarnej)

Porowatość kapilarna P_k jest to suma wszystkich przestworów kapilarnych zdolnych do utrzymywania wody w glebach wbrew sile grawitacji. Woda w kapila- rach glebowych ma możliwość ruchu we wszystkich kierunkach; stanowi on główne źródło zaopatrywania roślin w wodę, chociaż niecała woda kapilarna jest dostępna dla roślin.

masa cylinderka z glebą po podsiąku

b
= masa cylinderka z glebą po wysuszeniu w temp. 105
C,

v - objętośc cylinderka w cm

Oznaczanie porowatości niekapilarnej gleby.

Porowatość niekapilarną gleby
obliczamy w ten sposób, że od porowatości ogólnej P₀ odejmujemy porowatość kapilarną P_k:

Obliczenia P_n i
podano w procentach objętościowych.

Oznaczanie masy gleby na 1 ha na podstawie gęstości gleby suchej

Jeżeli wiemy, że l cm gleby suchej C waży l ,42 g, to masa gleby na l m² do 20cm, a następnie na obszarze l ha, mnożąc uzyskany wynik przez 10 000 m .

100 • 100 • 20= 200 000 cm³* l ,42 g/cm³ = 284000g=284kg

Wartość tę mnożymy przez wielkość powierzchni l ha, tj. przez 10 000 m².

284kg*10000=2840000=2840ton

Na jednym hektarze do głębokości 20cm o gęstości gleby suchej 1,42 znajduje się 2840 ton suchej gleby

Oznaczanie wilgotności aktualnej w glebie

Wilgotność polowa gleby jest to ta ilość wody, która w danej chwili znajduje się w glebie. Aktualną wilgotność gleby oznaczamy następująco:

a - masa cylinderka z glebą świeżą pobraną z pola,

- masa cylinderka z glebą po wysuszeniu w temp 105°C.,

.

Zadanie

Oblicz dawkę nawodnieniową w tonach na ha H₂O na powierzchni jednego ha do głębokości 20 cm dla analizowanej gleby.

Dawka nawodnieniowa =P_kw-W_v

Dawka nawodnieniowa= 37,58-35,89=1,69

2000m³-100%

xm³-1,69%

x=33,8m³ =33,8 ton wody

Wnioski:

1.Gęstość fazy stałej- mały rozrzut, przeciętnie 2,5g w naszym przypadku było to 2,38 czyli wartość na pograniczu gleb mineralnych i organicznych.

2.Gęstość polowa gleby- 1,78 jest normalna.

3.Gęstość gleby suchej- ok.1,5 dla gleb mineralnych, nasza wartość wyniosła 1,42.

4.Porowatość ogólna (P_o)- wartość optymalna wynosi ok.50% dla gleb mineralnych, tutaj wyniosła 40,34%

5.Porowatość kapilarna (P_k)- optymalnie powinna wynosić 25%,znacznie wyższa jest dużym plusem tutaj 37,58%

6. Porowatość niekapilarna (P_n)- ok.25%, optymalnie. W naszym wypadku znacznie niższa 2,76%

Analizowana gleba ma dobre właściwości fizyczne, jednak jej mankamentem jest zbyt niski poziom porowatości niekapilarnej, co powoduje że przewiewność gleby jest słaba i stosunki wodno powietrzne gleby nie są najlepsze. Natomiast wysoka wartość porowatości kapilarnej świadczy o dużych możliwościach retencji, czyli zatrzymywania wody.

Do prawidłowego rozwoju większości roślin uprawnych porowatość niakapilarna powinna wynosić nie mniej niż 10%, a dla TUZ około 5%.

Naszą glebę(która pobrana została z trawnika SGGW) na obszarze 1ha do osiągnięcia optymalnych warunków wodnych należało by podlać 33,8m³ wody czyli 3 mm na całej powierzchni.

---