1. Cvičení Fyzikální vlastnosti půdy

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "1. Cvičení Fyzikální vlastnosti půdy"

Michaela Hájková
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 1. Cvičení Fyzikální vlastnosti půdy Pedologie v tropech Ing. Petra Hubová hubova@af.czu.cz č.dv. 234

2 Porušený x neporušený půdní vzorek

3 Odběr neporušeného půdního vzorku

4 Rozbor neporušeného půdního vzorku Odběr neporušeného půdního vzorku Půda je třífázový systém obsahující pevnou, kapalnou a plynnou fázi. Odběr neporušeného půdního vzorku se provádí za účelem hodnocení zastoupení jednotlivých fází. Je třeba odebrat půdu v rostlém nezměněném stavu. Odběr se provádí pomocí Kopeckého válečků o objemu 100 cm 3, které je třeba před vlastním odběrem zvážit (Gv)

5 Rozbor neporušeného půdního vzorku Práce v laboratoři Odebraný váleček se v laboratoři opatrně odvíčkuje Na stranu s břitem se přiloží filtrační papír a hodinové sklo, které musí být předem zváženo (Gs) Váleček s filtračním papírem a hodinovým sklem se zváží (Ga) Ga

6 Rozbor neporušeného půdního vzorku Práce v laboratoři Odebraný váleček se v laboratoři opatrně odvíčkuje Na stranu s břitem se přiloží filtrační papír a hodinové sklo, které musí být předem zváženo (Gs) Váleček s filtračním papírem a hodinovým sklem se zváží (Ga) Váleček se umístí na sytící podložku, břitem a papírem dolů a zakryje se hodinovým sklem. Sytí se vodou po dobu 2-3 dnů (dokud se hodinové sklo nezamlží).

7 Rozbor neporušeného půdního vzorku Práce v laboratoři Odebraný váleček se v laboratoři opatrně odvíčkuje Na stranu s břitem se přiloží filtrační papír a hodinové sklo, které musí být předem zváženo (Gs) Váleček s filtračním papírem a hodinovým sklem se zváží (Ga) Váleček se umístí na sytící podložku, břitem a papírem dolů a zakryje se hodinovým sklem. Sytí se vodou po dobu 2-3 dnů (dokud se hodinové sklo nezamlží). Po nasycení se váleček opět stejným způsobem jako u Ga zváží a hodnota se zaznamená jako Gb.

8 Rozbor neporušeného půdního vzorku Práce v laboratoři Váleček se umístí na čtyřnásobný filtrační papír a 30 min. necháme odsávat vodu. Poté váleček zvážíme (Gc) Pokračujeme stejným způsobem vždy s novým suchým čtyřnásobným filtračním papírem v časových intervalech 2h (Gd) a 24h (Ge)

9 Rozbor neporušeného půdního vzorku Práce v laboratoři Váleček se umístí na čtyřnásobný filtrační papír a 30 min. necháme odsávat vodu. Poté váleček zvážíme (Gc) Pokračujeme stejným způsobem vždy s čtyřnásobným filtračním papírem v časových intervalech 2h (Gd) a 24h (Ge) Váleček položený na hodinovém skle umístíme do sušárny (105 C) a necháme zcela vysušit. Zvážíme váleček po vysušení (Gf)

10 Rozbor neporušeného půdního vzorku Naměřené hodnoty - souhrn V objem válečku (100 cm 3 ) Gv hmotnost válečku (prázdného) Gs hmotnost hodinového skla Ga hmotnost plného válečku + sklo + papír při odběru Gb hmotnost plného válečku + sklo + papír po nasycení vodou Gc hmotnost plného válečku + sklo + papír po 30min odsávání Gd hmotnost plného válečku + sklo + papír po 2h odsávání Ge hmotnost plného válečku + sklo + papír po 24h odsávání Gf hmotnost plného válečku + sklo + papír po vysušení Hrubé hmotnosti - Gx Gh = Gf Gv Gs čistá hmotnost vysušeného vzorku

11 Výsledky Č. válečku Gb Gc Gd ,57 294,46 293, ,80 297,97 297, ,89 309,53 308,99 Dnes doplníme hodnotu Ga a hodnota Gf bude v pondělí na webu home.czu

12 Výpočty Charakteristiky půdy POMOCNÉ CHARAKTERISTIKY CHARAKTERISTIKY PÓROVITOSTI VODNÍ (VLHKOSTNÍ) CHARAKTERISTIKY VZDUŠNÉ CHARAKTERISTIKY

13 Výpočty POMOCNÉ CHARAKTERISTIKY Specifická (měrná) hmotnost; zdánlivá hustota půdních částic ρ z [kg.m -3 nebo g.cm -3 ] porušený vzorek hmotnost objemové jednotky vysušené pevné fáze půdy pohybuje se v rozmezí 2,2-2,9 g.cm -3 Objemová hmotnost ρ d [kg.m -3 nebo g.cm -3 ] neporušený vzorek hmotnost objemové jednotky vysušené půdy v neporušeném stavu pohybuje se v rozmezí 1,2 1,8 g.cm -3 (čím vyšší je hodnota ρ d, d tím méně je pórů a půda je utuženější) Gh V

14 Výpočty CHARAKTERISTIKY PÓROVITOSTI Popisují typy pórů a jejich podíl ve vzorku Celková pórovitost P [0-1; 0-100%] P = (ρ z -ρ d )/ρ z běžně se pohybuje okolo 50%; lze podle ní hodnotit ulehlost půdy ORNICE LP STP a TP kyprá >65% >65% mírně ulehlá 50-65% 55-65% ulehlá 40-50% 45-55% velmi ulehlá <40% <45%

15 Výpočty CHARAKTERISTIKY PÓROVITOSTI Kapilární pórovitost Semikapilární pórovitost Nekapilární pórovitost P K P S P N Optimální zastoupení kapilárních pórů (KP) 2/3 celkové pórovitosti Nadbytek KP - znesnadňuje infiltraci vody, vede k provlhčení do malé hloubky a vzrůstu povrchového odtoku eroze Nedostatek KP - malá zásoba vody pro vegetaci Nekapilární póry - pronikání vody do hloubky; zásoba vody v půdě je nízká díky rychlému průtoku vody do nepřístupných hloubek

16 KPOP Výpočty VODNÍ CHARAKTERISTIKY Popisují různými způsoby obsah vody ve vzorku v různých časech Pro vodu lze situaci zjednodušit tvrzením, že jednotkový objem odpovídá jednotkové hmotnosti například Ga-Gf=G H2O (hmotnost vody) G H2O (g) Vv (cm 3 ) Objemová % Θ (vhodné vyjádření pro návrhy závlah, pokud máme n.p.v.) Θ (w) = V V /V = (Gx-Gf)/V * 100% podíl objemu vody ku celkovému objemu vzorku Hmotnostní % W (nemáme-li n.p.v., jsme schopni hodnotit pouze hmotnosti) W (Θ )= m V /Gh = (Gx-Gf)/Gh * 100% podíl hmotnosti vody ku hmotnosti suchého vzorku Relativní % W(Θ ) REL = Θ/P * 100% W REL (zahrnuje i informace o vzduchu v pórech) jaký podíl pórů je vyplněn vodou

17 Příklad: Hmotnosti G odběr = 278,00 g Váleček = 85,00 g Sklo = 15,00 g Vzorek =??? (půda + voda) G suchý = 238,00 g Váleček = 85,00g Sklo = 15,00 g Vzorek =??? (půda) G vody =??? g Výpočet vlhkosti: 1. % hmotnostní 40 g / 138 g = 0,29 2. % objemová 40 cm-3 / 100 cm-3 = 0,40 3. % relativní Nutno znát pórovitost G odběr G suchý = G vody 278 g 238 g = 40 g vody

KPOP Výpočty VODNÍ CHARAKTERISTIKY Momentální vlhkost Θ MOM W MOM W REL MOM Gx=Ga Nasáklivost Θ NS W NS W REL NS Gx=Gb maximální množství vody, které je vzorek schopen pojmout všechny póry by tedy

18 KPOP Výpočty VODNÍ CHARAKTERISTIKY Momentální vlhkost Θ MOM W MOM W REL MOM Gx=Ga Nasáklivost Θ NS W NS W REL NS Gx=Gb maximální množství vody, které je vzorek schopen pojmout všechny póry by tedy měly být vyplněny vodou Θ NS = P ve skutečnosti bývá nasáklivost o něco menší než pórovitost může ale nastat i opačný případ P < Θ NS vzorek obsahuje bobtnavé jílové minerály, póry se zvlhčením zvětší a pojmou více vody!!! Pokud je nasáklivost větší než pórovitost,dosazuje se do všech vzorců místo P hodnoty nasáklivost Θ NS!!!

19 KPOP Výpočty VODNÍ CHARAKTERISTIKY Momentální vlhkost Θ MOM W MOM W REL MOM Gx=Ga Nasáklivost Θ NS W NS W REL NS Gx=Gb maximální množství vody, které je vzorek schopen pojmout Třicetiminutová vlhkost Θ 30 W 30 W REL 30 Gx=Gc po 30min je odsáta voda z největších (nekapilárních) pórů Maximální kapilární kapacita Θ MKK W MKK W REL MKK Gx=Gd schopnost půdy zadržet vodu pro potřeby vegetace (ne zcela ustálený stav) Retenční vodní kapacita (přibližná) Θ RVK24 W RVK24 W REL RVK24 Gx=Ge voda pouze v kapilárních pórech, stav je ustálen

20 KPOP Výpočty CHARAKTERISTIKY PÓROVITOSTI Celková pórovitost P [0-1; 0-100%] Další pórovitosti lze je vyjadřovat pouze v objemových a relativních % Kapilární pórovitost P K pouze kapilární póry jsou vyplněny vodou při vlhkosti RVK24 P K = Θ RVK24 a P REL K = W REL RVK24 Semikapilární pórovitost P S ostatní póry, které nejsou ani kapilární, ani nekapilární P S = Θ 30 - Θ RVK24 a P REL S = W REL 30 - W REL RVK24 Nekapilární pórovitost P N z nekapilárních pórů je voda odsáta během prvních 30 min. P N = P Θ 30 a P REL N = W REL 30

21 KPOP Výpočty VZDUŠNÉ CHARAKTERISTIKY Lze je vyjadřovat pouze v objemových a relativních % Jsou doplňkem vodních charakteristik Objemová %: vzdušná charakteristika = P příslušná vodní charakteristika Relativní %: vzdušná charakteristika = 100 příslušná vodní charakteristika Provzdušenost Vz Vz REL momentální obsah vzduchu v půdě Maximální kapilární kapacita vzdušná MKKVz MKKVz REL Retenční kapacita vzdušná RVzK24 RVzK24 REL

22 KPOP Grafické znázornění Θ % P N MKKVz RVzK24 Vz VZDUCH P P S P K Θ NS Θ 30 VODA ΘMKK ΘRVK24 ΘMOM 0 30min 2h 24h čas odběr

23 Grafické znázornění Θ % P N MKKVz RVzK24 Vz VZDUCH P P S P K Θ NS Θ 30 VODA ΘMKK ΘRVK24 ΘMOM 0 30min 2h 24h čas odběr

24 Do protokolu Princip stanovení: k čemu slouží rozbor neporušeného půdního vzorku (stručně) Postup rozboru Hmotnosti: Ga až Gf, Gh, Gv, Gs n - navážka pro stanovení specifické hmotnosti ph2o - hmotnost pyknometru s vodou pz - hmotnost pyknometru se zeminou Vyplněný dvojlist se vzorci!!!

Podobné dokumenty

ROZBOR NEPORUŠENÉHO PŮDNÍHO VZORKU

ROZBOR NEPORUŠENÉHO PŮDNÍHO VZORKU Rozbor neporušeného půdního vzorku Odběr neporušeného půdního vzorku Půda je třífázový systém obsahující pevnou, kapalnou a plynnou fázi. Odběr neporušeného půdního vzorku