Katedra pedologie a ochrany půd Rozbor neporušeného půdního vzorku Katedra pedologie a ochrany půd 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 cm3, 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 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.

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 V objem válečku (100 cm3) 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 Gh = Gf – Gv – Gs čistá hmotnost vysušeného vzorku Hrubé hmotnosti

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

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

Výpočty CHARAKTERISTIKY PÓROVITOSTI P = (ρz-ρd)/ρz Popisují typy pórů a jejich podíl ve vzorku Celková pórovitost P [0-1; 0-100%] P = (ρz-ρd)/ρz 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%

Výpočty CHARAKTERISTIKY PÓROVITOSTI Kapilární pórovitost PK Semikapilární pórovitost PS Nekapilární pórovitost PN 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

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 (cm3) Objemová % Θ (vhodné vyjádření pro návrhy závlah) Θ = VV/V = (Gx-Gf)/V * 100% podíl objemu vody ku celkovému objemu vzorku Hmotnostní % W W = mV/Gh = (Gx-Gf)/Gh * 100% podíl hmotnosti vody ku hmotnosti suchého vzorku Relativní % WREL (zahrnuje i informace o vzduchu v pórech) WREL = Θ/P * 100% jaký podíl pórů je vyplněn vodou Θ =W. ρd

Výpočty VODNÍ CHARAKTERISTIKY Momentální vlhkost ΘMOM WMOM WREL MOM Gx=Ga Nasáklivost ΘNS WNS WREL NS Gx=Gb maximální množství vody, které je vzorek schopen pojmout všechny póry by tedy měly být vyplněny vodou → ΘNS= P ve skutečnosti bývá nasáklivost o něco menší než pórovitost může ale nastat i opačný případ P > ΘNS 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 ΘNS !!!

Výpočty VODNÍ CHARAKTERISTIKY Momentální vlhkost ΘMOM WMOM WREL MOM Gx=Ga Nasáklivost ΘNS WNS WREL NS Gx=Gb maximální množství vody, které je vzorek schopen pojmout Třicetiminutová vlhkost Θ30 W30 WREL 30 Gx=Gc po 30min je odsáta voda z největších (nekapilárních) pórů Maximální kapilární kapacita ΘMKK WMKK WREL MKK Gx=Gd schopnost půdy zadržet vodu pro potřeby vegetace (ne zcela ustálený stav) Retenční vodní kapacita (přibližná) ΘRVK24 WRVK24 WREL 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 PK pouze kapilární póry jsou vyplněny vodou při vlhkosti RVK24 PK = ΘRVK24 a PREL K= WREL RVK24 Semikapilární pórovitost PS ostatní póry, které nejsou ani kapilární, ani nekapilární PS = Θ30 - ΘRVK24 a PREL S= WREL 30 - WREL RVK24 Nekapilární pórovitost PN z nekapilárních pórů je voda odsáta během prvních 30 min. PN = P – Θ30 a PREL N = 100 - WREL 30

Výpočty VZDUŠNÉ CHARAKTERISTIKY Provzdušenost Vz VzREL 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 VzREL momentální obsah vzduchu v půdě Maximální kapilární kapacita vzdušná MKKVz MKKVzREL Retenční kapacita vzdušná RVzK24 RVzK24REL

Grafické znázornění Θ % MKKVz RVzK24 Vz PN VZDUCH P PS ΘNS Θ30 VODA PK ΘMMK ΘRVK24 ΘMOM 0 30min 2h 24h čas odběr

Grafické znázornění Θ % MKKVz RVzK24 Vz PN VZDUCH P PS ΘNS Θ30 VODA PK ΘMMK ΘRVK24 ΘMOM 0 30min 2h 24h čas odběr

Do protokolu Princip stanovení: k čemu slouží rozbor neporušeného půdního vzorku (stručně) Postup rozboru Hmotnosti: GA-F, GH, Gv, Gs n (navážka pro stanovení specifické hmotnosti) PH2O (hmotnost pyknometru s vodou) Pz (hmotnost pyknometru se zeminou) Vyplněná tabulka s výsledky