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 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).

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

Rozbor neporušeného půdního vzorku Práce v laboratoři  Váleček se umístí na sytící podložku, břitem a papírem dolů a zakryje se hodinovým sklem. Sytí se vodou po dobu dny.  Po nasycení se váleček opět stejným způsobem jako u Ga zváží a hodnota se zaznamená jako (Gb).

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

Rozbor neporušeného půdního vzorku Práce v laboratoři  Váleček položený na hodinovém skle umístíme do sušárny (105°C) a necháme zcela vysušit. Zvážíme váleček po vysušení (Gf).

Rozbor neporušeného půdního vzorku Naměřené hodnoty - souhrn  Vobjem válečku (100 cm 3 )  Gvhmotnost válečku (prázdného)  Gshmotnost hodinového skla  Gahmotnost plného válečku + sklo + papír při odběru  Gbhmotnost plného válečku + sklo + papír po nasycení vodou  Gchmotnost plného válečku + sklo + papír po 30min odsávání  Gdhmotnost plného válečku + sklo + papír po 2h odsávání  Gehmotnost plného válečku + sklo + papír po 24h odsávání  Gfhmotnost plného válečku + sklo + papír po vysušení Gh = Gf – Gv – Gsčistá hmotnost vysušeného vzorku Hrubé hmotnosti

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

Výpočty POMOCNÉ CHARAKTERISTIKY  Specifická (měrná) hmotnost - zdánlivá hustota půdních částic ρ z [kg.m -3 ; g.cm -3 ] 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 ; g.cm -3 ] hmotnost objemové jednotky vysušené půdy v neporušeném stavu pohybuje se v rozmezí 1,2 – 1,8 g.cm -3 ρ d = Gh/V ( čím vyšší je hodnota ρ d, tím méně je pórů a půda je utuženější)

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 LPSTP a TP kyprá>65% >65% mírně ulehlá50-65% 55-65% ulehlá 40-50% 45-55% velmi ulehlá <40% <45%

Výpočty CHARAKTERISTIKY PÓROVITOSTI  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  Kapilární pórovitost P K  Semikapilární pórovitost P S  Nekapilární pórovitost P N

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 = Gv (hmotnost vody) → Gv (g) ≈ Vv (cm 3 )  Objemová %Θ (vhodné vyjádření pro návrhy závlah) Θ = V V / V = (Gx - Gf) / V * 100% podíl objemu vody ku celkovému objemu vzorku  Hmotnostní %W W = G V / Gh = (Gx - Gf) / Gh * 100% podíl hmotnosti vody ku hmotnosti suchého vzorku  Relativní %W REL (zahrnuje i informace o vzduchu v pórech) W REL = Θ / P * 100% jaký podíl pórů je vyplněn vodou Θ =W. ρ d

Výpočty VODNÍ CHARAKTERISTIKY  Momentální vlhkostΘ MOM W MOM W REL MOM Gx = Ga  NasáklivostΘ 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 toto nastane dosazuje se do všech vzorců za P hodnota nasáklivosti Θ NS !

Výpočty VODNÍ CHARAKTERISTIKY  Momentální vlhkostΘ MOM W MOM W REL MOM Gx = Ga  NasáklivostΘ NS W NS W REL NS Gx = Gb maximální množství vody, které je vzorek schopen pojmout  Třicetiminutová vlhkostΘ 30 W 30 W REL 30 Gx = Gc po 30min je odsáta voda z největších (nekapilárních) pórů  Maximální kapilární kapacitaΘ 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

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

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  ProvzdušenostVz Vz REL momentální obsah vzduchu v půdě  Maximální kapilární kapacita vzdušnáK MKKVz K MKKVzREL  Retenční kapacita vzdušnáK RVKvz24 K RVKvz24REL

Grafické znázornění – normální půda 0 30min 2h 24h čas odběr Θ % VZDUCH VODA P PNPN PKPK PSPS Θ NS Θ 30 Θ MMK Θ RVK24 Θ MOM MKKVzRVzK24Vz

Grafické znázornění – bobtnavé půdy 0 30min 2h 24h čas odběr Θ % VZDUCH VODA P PNPN PKPK PSPS Θ NS Θ 30 Θ MMK Θ RVK24 Θ MOM MKKVzRVzK24Vz

Stanovení specifické (měrné) hmotnosti půdy pomocí vodního pyknometru

Stanovení specifické hmotnosti půdy (ρ Z ) ρ Z = hmotnost objemové jednotky pevné složky půdy (bez pórů)! Potřeby a zařízení - pyknometr s uzávěrem - třecí miska s tloučkem - varná miska - varná deska (plynový kahan) - temperovací lázeň - nálevka - váhy

Postup stanovení Pyknometr naplníme destilovanou vodou po okraj a otevřený ho necháme temperovat 20 min. (20 o C) Navážíme 10 g vzorku (zapíšeme přesnou navážku), zalijeme ve varné misce destilovanou vodou (max. 60 ml) a 5 min. povaříme Necháme vychladnout Vytemperovaný pyknometr uzavřeme, osušíme a zvážíme (P H 2 O ) Do prázdného pyknometru převedeme vychladlou suspenzi, doplníme dest. vodou po okraj a otevřený necháme 20 min. temperovat (20 o C) Pyknometr uzavřeme, osušíme a zvážíme (P Z )

Výpočet ρ Z = N z. ρ v / (N z + P H 2 O – P Z ) ρ Z – specifická hmotnost zeminy (g.cm -3 ) ρ v – hustota vody (1 g.cm -3 ) N z – navážka zeminy (g) P H 2 O – hmotnost pyknometru s vodou (g) P Z – hmotnost pyknometru se suspenzí (g) ρ Z = 2,2 - 2,8 g.cm -3

Protokol  princip stanovení – neporušený půd vzore – stanovení specifické hmotnosti  potřeby, činidla  postup stanovení  tabulka hmotností, tabulka výsledků  výpočty – viz  závěr – určení ulehlosti půdy podle hodnot pórovitosti (P) a objemové hmotnosti (ρ d ), specifická hmotnost (ρ Z )

Děkuji za pozornost.