Základy pedologie a ochrana půdy

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Základy pedologie a ochrana půdy"

Lubomír Pokorný
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 PŮDNÍ STRUKTURA Základy pedologie a ochrana půdy 4. přednáška prostorové uspořádání půdních částic Stav uspořádání: elementární slitý půdní škraloup agregátový Tvorba struktury: desagregace agregace cementace Faktory tvorby struktury Vliv iontů na strukturu zrnitost (textura) koagulace koloidů přítomnost vícemocných kationtů hydroxidy a seskvioxidy Al a Fe humusové látky ζ interakce mezi jílnatými částicemi a molekulami organické hmoty půdní organismy zpracování půdy fyzikální síly (objemové změny, mráz, vlhkost) c Vztahy mezi půdními částicemi Typy struktury podle velikosti Mikrostruktura < 0,25 mm Makrostruktura 0,25-50 mm Megastruktura > 50 mm

tvorby struktury Vliv iontů na strukturu zrnitost (textura) koagulace koloidů přítomnost vícemocných kationtů hydroxidy a seskvioxidy Al a Fe humusové látky ζ

2 Hierarchie půdních agregátů Typy struktury podle tvaru STRUKTURNÍ ELEMENTY rovnoměrně vyvinuté vertikálně protažené horizontálně protažené zaoblené ostrohranné hranolovitá deskovitá Makroagregáty.kořeny.hyfy Mikroagregáty.vlásečnicové kořeny.hyfy.polysacharidy Submikroagregáty.minerální částice obalené rostlinnými a mikrob. zbytky.rostlinné zbytky potažené jílem Primární částice prachu, jílu a humusu. jíl a organominerální komplex kulovitá zrnitá svrchní část bez zaoblení polyedrická prismatická svrchní část zaoblená sloupkovitá Typy struktury podle tvaru Elementární stav 1 - kulovitá 2 - polyedrická 3a - hranolovitá 3b - sloupkovitá 4 - deskovitá Nevyvinutá struktura, spraš Drobtovitá struktura - drnový horizont, ideální stav Hrudkovitá struktura - typická pro podorničí Drobtovitá struktura - svrchní části ornice, meziplodiny Smíšená struktura - 50% drobtů a 50% hrudek

rostlinné zbytky potažené jílem Primární částice prachu, jílu a humusu.

3 Deskovitá struktura - zpracováním půdy nedotčené luvizemě Význam půdní struktury Pro půdu: zadržování vody, vsak (infiltrace) propustnost pro vodu a vzduch biologická činnost rovnováha mezi rozkladnými a syntetickými procesy (mineralizace a humifikace) Pro vegetaci: příznivý vodní režim uvolňování živin rozvoj a růst kořenů Stanovení stability strukturních agregátů (Le Bissonnais, 1996) Test I prudké zatopení agregátů vodou roztržení vlivem uvnitř stlačeného vzduchu Test II pomalé ovlhčování a vysoušení destrukce vlivem objemových změn Test III destrukce působením mechanických sil PÓROVITOST PŮDY udává podíl pórů z celkového objemu půdy a jejich velikost je dána zejména: zrnitostí (texturou) půdy, půdní strukturou ulehlostí a zhutněním půdy, kypřením ovlivňuje: vzájemný poměr fází půdy pohyb vody a roztoků půdou provzdušnění půdy, pohyb plynů průběh reakcí a procesů v půdě Měrná (specifická) hmotnost půdy = zdánlivá hustota půdních částic hmotnost objemové jednotky vysušené pevné fáze půdy v nejtěsnějším uložení (bez pórů) určuje ji především zastoupení křemene, živců, slíd a jílových minerálů 2,6-2,7 Mg.m -3 průměr cca 2,65 Mg.m -3 rašeliny ~ 1,5 Mg.m -3 označení ρ z (angl. particle density) Objemová hmotnost půdy hmotnost objemové jednotky vysušené půdy v neporušeném stavu běžné minerální půdy - 1,2-1,6 Mg.m -3 rašeliny až 0,11 Mg.m -3 ulehlé minerální půdy 1,8 Mg.m -3 označení ρ d (angl. bulk density)

Test I prudké zatopení agregátů vodou roztržení vlivem uvnitř stlačeného vzduchu Test II pomalé ovlhčování a vysoušení destrukce vlivem objemových změn Test III destrukce působením mechanických sil

4 Celková pórovitost půdy vyjadřuje se: jako bezrozměrné číslo (0,25-0,7) v procentech objemu půdy (25-70 %) % ρ z ρ d P = * l00 [%] ρ z Dělení půdních pórů Pórovitost: meziagregrátová hrubší póry vnitroagregátová jemnější póry ideální stav: celková pórovitost % meziagregátová p. 1/3 vnitroagregátová p. 2/3 Porovnání relativního počtu makro a mikropórů Dělení pórů z energetického hlediska Pórovitost: nekapilární gravitační síly semikapilární gravitační i kapilární síly kapilární kapilární síly (vzlínání) Stanovení pórovitosti, objemové hmotnosti Neporušené půdní vzorky: Kopeckého fyzikální válečky známý objem (~100 cm 3 ) možno stanovit: objemovou vlhkost nasáklivost, pórovitost objemovou hmotnost kategorie pórů popř. hydraulickou vodivost aj. Síly působící na vodu v půdních pórech Síla vzlínání F = 2πσ r cosα r = poloměr válcovité kapiláry (m) α = úhel smáčení Tíha 2 G = π r htρ wg ρ w = měrná hmotnost vody (10 3 kg m -3 ) g = tíhové zrychlení (9,81 m s -2 ) σ = povrchové napětí vody (N m -1 ) h t = výška vzlínání do rovnovážného stavu (m) F = G

2/3 Porovnání relativního počtu makro a mikropórů Dělení pórů z energetického hlediska Pórovitost: nekapilární gravitační síly semikapilární gravitační i kapilární síly kapilární kapilární síly

5 Ekvivalentní poloměr pórů = poloměr náhradních kapilár, které se při odtažení vody z jednotkového objemu půdy uplatní stejně jako skutečné - přirozené pórové trubice r 2σ cosα g ht = [ m] r = [ m] ρ w r = poloměr válcovité kapiláry (m) α = úhel smáčení 2 σ cos α p σ = povrchové napětí vody (N m -1 ) h t = tlaková výška (m) ρ w = měrná hmotnost vody (10 3 kg m -3 ) p= použitý tlak (Pa) g = tíhové zrychlení (9,81 m s -2 ) Zhutnění (utužení) půdy Druhy: přirozené (asi 20 % našich půd) technogenní (těžká mechanizace) Frekvence přejezdů během roku (Kroulík, 2007) Hodnocení: podle pórovitosti podle objemové hmotnosti penetrometrické měření Penetrometrické měření v terénu Důsledky: snížení pórovitosti, zvýšení objemové hmotnosti omezení mikrobiální činnosti omezení vývoje kořenů snížení propustnosti pro vodu i vzduch zhoršení obdělavatelnosti Možnosti prevence a nápravy: zpracování a půdy ve vhodném vlhkostním stavu omezení pojezdů těžkých mechanismů počet, doba, zatížení tzv. kolejové řádky flotační pneumatiky dostatečné organické hnojení a vápnění zlepšování podmínek pro biologické procesy v půdě vhodné ovlivňování vodního režimu vyvážené osevní postupy

zrychlení (9,81 m s -2 ) Zhutnění (utužení) půdy Druhy: přirozené (asi 20 % našich půd) technogenní (těžká mechanizace) Frekvence přejezdů během roku (Kroulík, 2007) Hodnocení: podle pórovitosti

Podobné dokumenty

Pedogeochemie KOLOIDNÍ SYSTÉM PŮDY. 3. přednáška. Druhy koloidů podle způsobu disociace. Druhy koloidů podle vztahu k vodě

Pedogeochemie KOLOIDNÍ SYSTÉM PŮDY. 3. přednáška. Druhy koloidů podle způsobu disociace. Druhy koloidů podle vztahu k vodě Pedogeochemie 3. přednáška KOLOIDNÍ SYSTÉM PŮDY Koloid = částice o velikosti 1nm až 1 (2) μm Minerální koloidy v půdě: jílové minerály primární silikáty nerozpustné alumoferrifosfáty polymerní kyselina