Zrnitost půdy

1. Katedra pedologie a ochrany půd Zrnitost půdy Význam • vliv na zvětrávání a půdotvorný proces • jemnozrnné substráty zvětrávají snáze a rychleji než hrubozrnné • poměr hrubých nekapilárních a jemných pórů ovlivňuje dynamiku půdní vody (pohyb, zadržování) • občasné přesycení srážkovou vodou nad nepropustnými vrstvami vede k procesu oglejení • silná filtrace vody půdním profilem může vést k proplavování koloidních částic do hlubšího horizontu - lehčí eluviální (ochuzený) a těžší (obohacený) illuviální horizont

2. Zrnitost půdy Význam • vliv na biologickou činnost půdy • půdy těžší (s jemnozrnnou strukturou) → nedostatek O2 →méně biologicky činné → převládají anaerobní transformace organických látek a při trvalém převlhčení dochází k rašelinění • půdy písčité (s hrubozrnnou strukturou) → nadbytek O2 v půdním vzduchu→biologicky velmi činné; převládá mineralizace látek • vliv na sorpci v půdě • půdy hlinité a zvláště jílovité (obsahují jílnaté částice s velkým specifickým povrchem) mají větší sorpční schopnost než půdy písčité

3. Zrnitost půdy Význam • vliv na tepelný režim půd • půdy písčité – jsou záhřevné • půdy těžší – jílovité – chladné → zpoždění jarních prací • vliv na technologické vlastnosti • adheze a koheze (přilnavost a soudržnost) → zpracovatelnost půdy • stanoviště rostlin • půdy písčité / půdy těžší → stepi / vlhkomilná společenstva • TP – bob, řepa, vojtěška • SP – cukrovka ječmen • LP - žito

4. Zrnitostní rozbor • Výsledkem zrnitostního rozboru jsou údaje o procentickém zastoupení různých velikostních skupin - frakcí • Cílem rozboru je stanovení půdního druhu, k jehož určení slouží zrnitostní kategorie • Předpokladem rozboru je zjednodušení na kulový tvar jednotlivých zrn

5. Zrnitostní rozbor Název frakce Ø[mm] kategorie Koloidní jíl <0,0001 Fyzikální jíl 0,0001 – 0,001 I. kategorie Jemný prach 0,001 – 0,01 Prach 0,01 – 0,05 II. kategorie Práškový písek 0,05 – 0,1 III. kategorie Písek 0,1 – 2 IV. kategorie Hrubý písek 2 – 4 Štěrk 4 – 30 Kamení >30 Jemnozem Skelet

6. Zrnitostní rozbor Jak získat půdní druh z údajů o zrnitosti • Podle Nováka • Podle Kopeckého s využitím Spirhanzlova klasifikátoru • Podle trojúhelníkového diagramu

7. Zrnitostní rozbor Půdní druh • Podle Nováka využívá k zařazení pouze obsah I.zrnitostní kategorie Půdní druh zkratka obsah I.kategorie Písčitá p < 10% Hlinito písčitá hp 10 – 20 % Písčitohlinitá ph 20 – 30 % Hlinitá h 30 – 45 % Jílovitohlinitá jh 45 – 70 % Jílovitá jv 60 – 75 % Jíl j > 75 % Lehké půdy Středně těžké půdy Těžké půdy

8. Zrnitostní rozbor Příklad: l. – 30% II. – 25% III. – 35% IV. – 10%

9. Zrnitostní rozbor

10. Zrnitostní rozbor Metody dělení frakcí • Síta Za sucha – do průměru zrn 0,25 mm Za mokra – do průměru zrn 0,05 mm • Voda Unášecí schopnost vody Sedimentace

11. Metody zrnitostního rozboru 1) Vyplavovací (elutriační) - Kopeckého vyplavovací přístroj 2)Usazovací (sedimentační) s přerušovanou sedimentací - dekantační metoda s nepřerušovanou sedimentací - pipetovací metoda - areometrická metoda

12. Zrnitostní rozbor –Kopeckého plavící přístroj Q = S.v I. IV. II. III.

13. Zrnitostní rozbor Voda - sedimentace • Sedimentace Stokesův vzorec: v = h / t = 2/9.(g.r2/η).(ρZ - ρK) v rychlost sedimentace h hloubka t čas g tíhové zrychlení r poloměr zrn η dynamická viskozita kapaliny ρ specifická hmotnost (zeminy / kapaliny)

14. Zrnitostní rozbor Voda - sedimentace 1. dekantační metoda • - dekantační válce s postranním tubusem • - vypouštění suspenze po určité době sedimentace - známe h, t vypočteme podle toho, jak velké částice (r) chceme zachytit - žádná frakce se neztratí

15. Zrnitostní rozbor Voda - sedimentace 2. pipetovací metoda - ve známých h a t odpipetujeme suspenzi, odpaříme vodu a zvážíme suchou frakci - standardní metodika EU

16. Zrnitostní rozbor Voda – sedimentace 3.hustoměrná metoda (areometrická, Casagrande) v časech t měříme hustotu suspenze s postupným usazováním zrn hustota klesá naměřené hodnoty jsou základem pro konstrukci zrnitostní křivky a stanovení obsahu jednotlivých frakcí

17. http://www.pedologie.cz/postupy/rozbory/zrnitost.pdf Hustoměrná metoda Kalibrace hustoměru a válce Slouží k opravě chyby měření způsobené nenulovým objemem hustoměru stopka se stupnicí 1,030 hruška

18. Hustoměrná metoda Spočet dílků (30) R čtení na hustoměru (1,019;zapsat jako 19!!!!!) L délka stupnice (cm) h/2 polovina výšky hrušky (cm) V objem hrušky (cm3) F průřez válce (cm2)

19. Hustoměrná metoda Preparace vzorku Slouží k rozrušení půdních agregátů na elementární částice Lze provádět mechanicky, chemicky, či kombinací obou metod • Postup preparace: navážka: 80 – 100 g LP 40 – 60 g STP 20 – 40 g TP • - přidat dispergační činidlo (hexametafosfát Na): • na každých 10g vzorku přidat 10 ml činidla a 10 ml vody • - vařit ve varné misce • - kvantitativně převést do válce

20. Hustoměrná metoda Vlastní měření • Směs převedenou do odměrného válce doplníme vodou (vodovodní) po rysku 1000 ml • Suspenzi rozmícháme pomocí míchadla (1 min) • Opatrně vložíme hustoměr a v jednotlivých časových intervalech zapisujeme hodnoty R • V průběhu sedimentace zaznamenáváme teplotu suspenze

21. Hustoměrná metoda Vlastní měření Mezi měřeními nechat hustoměr v suspenzi Po každém měření hustoměr vyjmout ze suspenze

22. Hustoměrná metoda Vlastní měření

23. °C 20 21 22 23 24 25 Oprava 0 + 0,5 + 0,36

24. Hustoměrná metoda Vlastní měření R + oprava

25. Hustoměrná metoda Vlastní měření

26. Hustoměrná metoda Vlastní měření

27. d v čas Hustoměrná metoda ρZ A T

28. Hustoměrná metoda Vlastní měření Σ% = 100/g * (ρZ.R0 / ρZ-1) g......navážka v gramech

30. Jíl <0,002 !!! Příklad: Jíl – 30% Prach – 30% Písek – 40%

31. Do protokolu - princip metody - potřeby - chemikálie - pracovní postup - vyplněná tabulka měření (+ výpočet hR a Σ%) - nomogram a zrnitostní křivka - zařazení půdy podle trojúhelníkového diagramu