4.cvičení Metody stanovení zrnitosti Ing. Petra Hubová hubova@af.czu.cz č.dv. 234
ÚVOD Zrnitost (textura) půdy Význam vliv na zvětrávání a půdotvorný proces jemnozrnné substráty snáze zvětrávají vliv na biologickou činnost půdy půdy těžší (s jemnozrnnou strukturou) nedostatek O 2 méně biologicky činné převládají anaerobní transformace organických látek a při trvalém převlhčení dochází k rašelinění půdy písčité (s hrubozrnnou strukturou) nadbytek O 2 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
ÚVOD - Zrnitost půdy Význam vliv na tepelný režim půd půdy písčité jsou záhřevné půdy těžší jílovité chladné stanoviště rostlin půdy písčité / půdy těžší stepi / vlhkomilná společenstva
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
Určení půdního druhu: Podle Kopeckého Podle Nováka Podle trojúhelníkového diagramu
Zrnitostní rozbor (podle Kopeckého) 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
Zrnitostní rozbor Určení půdního druhu 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
Zrnitostní rozbor Podle trojúhelníkového diagramu Jíl <0,002!!! Příklad: Jíl 30% Prach 30% Písek 40%
Zrnitostní rozbor Metody dělení frakcí Pomocí sít Za sucha do průměru zrn 0,25 mm Za mokra do průměru zrn 0,05 mm Pomocí vody 1) Unášecí schopnost vody 2) Sedimentace
1) Vyplavovací (elutriační) - Kopeckého vyplavovací přístroj
Metody zrnitostního rozboru 2) Usazovací (sedimentační) - Stokesův vzorec pro rychlost sedimentace v h t g r η ρ 2 v g r 9 rychlost sedimentace hloubka čas tíhové zrychlení (9,81 m/s²) poloměr zrn dynamická viskozita kapaliny (tabulkové hodnoty) specifická hmotnost (zeminy / kapaliny) Z K 2 h t
a) s přerušovanou sedimentací - dekantační metoda b) s nepřerušovanou sedimentací - pipetovací metoda - areometrická (hustoměrná) metoda
Metody zrnitostního rozboru hustoměrná metoda (areometrická, A. 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
Hustoměrná metoda Kalibrace hustoměru a válce Slouží k opravě chyby měření způsobené nenulovým objemem hustoměru 1,030 stopka se stupnicí hruška
Hustoměrná metoda Kalibrace hustoměru a válce 1,000 L R 1,019 h 1 1,030 h 1 h h R h0 h h R = střední hloubka ponoření hustoměru S R h V h R * L S 2 2F S počet dílků stupnice (30) R čtení na hustoměru (1,019; zapsat jako 19!!!!!) L délka stupnice (cm) h/2 polovina výšky hrušky (cm) h F V V objem hrušky (cm 3 ) F průřez válce (cm 2 )
- kvantitativně převést do válce Hustoměrná metoda Preparace vzorku Slouží k rozrušení půdních agregátů na elementární částice Lze provádět mechanicky, chemicky, či kombinací obou metod Postup preparace: navážka jemnozemě: 80 100 g LP 40 60 g STP 20 40 g TP - přidat dispergační činidlo (hexametafosforečnan sodný): na každých 1g vzorku přidat 1 ml činidla a stejné množství destilované vody -vařit ve varné misce (5min) (vypuzení vzduchu a rozrušení agregátů)
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
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas teplota R R 0 h R d Σ% 30 1,029 Mezi měřeními 1 26 nechat hustoměr T1 v suspenzi 2 23 5 19 Po každém 10 T2 14 měření hustoměr 20 T3 13 vyjmout ze suspenze 30 T4 12
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas teplota R R 0 h R d (mm) Σ% 30 29 R + 1 26 teplotní T1 korekce 2 23 5 19 10 T2 14 20 T3 13 30 T4 12 40 T5 11 50 T6 11 60 T7 11
C 20 21 22 23 24 25 Oprava 0 + 0,5 + 0,36
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas teplota R R 0 h R d (mm) Σ% 30 29 S R h V 1 26 h T1 R * L 2 23 S 2 2F 5 19 10 T2 14 20 T3 13 30 T4 12 40 T5 11 50 T6 11 60 T7 11
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas teplota R R 0 h R d (mm) Σ% 30 29 1 26 T1 2 23 5 19 10 T2 14 20 T3 13 30 T4 12 40 T5 11 50 T6 11 60 T7 11
ρ Z Hustoměrná metoda A d v čas Hr T
Hustoměrná metoda Vlastní měření čas teplota R R 0 h R d (mm) Σ% 30 29 Σ% = (100/Ns). [ρz/(ρz - 1)]. R 0 1 26 T1 2 23 5 19 Ns...navážka v gramech 10 T2 14 20 T3 13 30 T4 12 40 T5 11 50 T6 11 60 T7 11
IV.k. % III.k. % II.k. % I.k. %