8

Uziarnienie (skład mechaniczny, granulometryczny)

Masa gleby składa się z 3 części:

A – części stałe (mineralne, organiczno – mineralne, organiczne)

B – części płynne (roztwory glebowe)

C – części gazowe (powietrze glebowe)

biotyczne (mikroorganizmy – bardzo ważne zaliczane do  części stałych

A – faza stała – wchodzą tu związki mineralne, rozdrobnione odłamki skalne

skał macierzystych lub innych. Związki mineralno – organiczne (wtórne dyspersyjno – koloidalne) minerały mieszanego mineralno – organicznego pochodzenia.

Związki organiczne – próchnica, resztki roślinne, zwierzęce w różnym stadium rozkładu oraz organizmy glebowe

B – faza płynna – wodne roztwory (koloidalne lub rzeczywiste) o różnym

       składzie

C – faza gazowa – głównie powietrze atmosferyczne, CO2, para wodna

Faza stała – faza hetero – poli – dyspersyjna

Układ dyspersyjny – układ dwufazowy, w którym są cząstki ciała rozproszonego w ośrodku dyspersyjnym (woda) [cząstki gleby są rozproszone w wodzie]

poli – gleba składa się z cząstek o różnych wielkościach

hetero – różny skład chemiczny i mineralogiczny cząstek glebowych

Cząstki glebowe pierwotne mogą występować w postaci – agregatów

                                                                                           – mikroagregatów

Są to skupienia połączone CaCO3. Skoagulowanie następuje również pod wpływem związków próchnicznych.

UZIARNIENIE (skład mechaniczny) – jest to procentowy udział poszczególnych frakcji w glebie

FRAKCJA – zgrupowane według średnic cząsteczki glebowe

              Dokonując rozbicia na frakcje i określając ich procentowy udział przeprowadzamy – analizę mechaniczną

Analiza mechaniczna jest ważna, ponieważ od procentowego udziału frakcji zależą poszczególne właściwości gleb.             

Aby dokonać analizy próbki glebowej należy:

·        Pobrać w terenie próbkę – wykopać odkrywkę glebową –  opisać poziomy (z każdego próba do  woreczka)

– opisujemy: N – ctwo, nr profilu, głębokość, data

      – w laboratorium suszymy w temp. około 60 oC do  powietrzno – suchej.

·        Oddzielamy części szkieletowe od ziemistych

                                 - sito o średnicy 2 mm (wg Polskiej Normy)

                                                           1 mm (wg PTG)

Badając uziarnienie – należy rozbić agregaty glebowe /colgen/.

FRAKCJE MECHANICZNE

Części szkieletowe - powyżej 1 mm (wg PTG), aktualnie 2 mm (wg PN) rozluźniają gleby, ułatwiają dostęp wody, powietrza, przenikanie korzeni roślin

Frakcja kamieni – odłamki skały macierzystej lub przyniesione przez

                             lodowiec. Przy dużej ilości kamieni gleby są

                             przewiewne, a nawet za suche.

Frakcja żwiru – skalenie, kwarc, odłamki minerałów skałotwórczych

Części ziemiste – poniżej 1 mm (wg PTG), aktualnie poniżej 2 mm (wg PN)

              Piaski  - zwiększają przewiewność gleb ciężkich, przepuszczalność gleb,

                        zawierają dużo SiO2. Gleby piaszczyste są ubogie w składniki

                        pokarmowe.

              Frakcja pyłu –

              Poprawia właściwości wodne gleb piaszczystych. Na glebach

                gliniastych pod wpływem pyłu tworzy się struktura gruzełkowata.

              Frakcja iłu pyłowego – gleby zawierające tą frakcję mają niekorzystne

                                 właściwości wodne i inne fizyczne.

              Frakcja iłu koloidalnego – tworzą go minerały ilaste. Frakcja ta decyduje

                               o właściwościach sorpcyjnych, strukturze i zwięzłości gleby.

Metody oznaczania uziarnienia (składu mechanicznego) gleby

1. Metody sitowe

2. Metody przepływowe (woda przepływowa)

    - metoda Kopecky/ego

    3. Metody sedymentacyjne (woda stojąca)

   - metoda Atterberga

   - metoda pipetowa Kőhna

   -metoda areometryczna Casagrande/a w modyfikacji Prószyńskiego

4. Metody odwirowania

Metody sedymentacyjne

              Polegają na określeniu prędkości opadania cząsteczek glebowych o różnej wielkości.

              Prędkość zależy

                            - od średnicy cząstek  (ciężar)

                            - od siły lepkości  (opór)

Znając wielkość cząsteczek i drogę jaką mają przebyć można wyliczyć czas opadania danej cząstki glebowej.

              Zbudowano tabele podające czas opadania.

Lepkość – zależy od temperatury (musi być stała temperatura w naczyniu pomiarowym).

Metoda pipetowa Köhna

   Jednorodny roztwór glebowy znajduje się w cylindrze o pojemności 1000 ml.

W metodzie tej wykorzystuje się pipetę. Pipetą pobieramy roztwór z głębokości 10 cm znając czas opadania poszczególnych frakcji. Za każdym kolejnym pobraniem pipetą, próba jest uboższa o jedną frakcję.

              Metoda jest bardzo dokładna i bardzo pracochłonna. Zalecana

w normie ISO.

Metoda areometryczna Casagrande/a w modyfikacji Prószyńskiego

              Służy masowym oznaczeniom uziarnienia. Areometr jest wyskalowany

w taki sposób, że znając gęstość roztworu porównawczego i gęstość roztworu

glebowego możemy określić bezpośrednio procentową zawartość frakcji.

              Roztwór porównawczy różni się tylko zawartością próbki glebowej.

METODYKA

1. Przygotowanie zawiesiny glebowej

              -Naważka 40 g gleby (części ziemiste) pozbawionej wody higroskopowej

(glebę suszy się w temperaturze 105 oC, ewentualnie naważkę zwiększamy uwzględniając wodę higroskopową).

              -Próbkę wsypujemy do zlewki o pojemności 1000 ml, dodajemy 25 ml colgenu oraz około 500 – 600 ml wody destylowanej. Zlewkę umieszczamy na mieszadle laboratoryjnym i mieszamy zawartość zlewki w ciągu 10 minut (czas mieszania zależny jest od utworu glebowego – utwory uboższe mieszamy krócej, a utwory bogatsze dłużej – chodzi o obmycie i rozbicie agregatów).

              -Po wymieszaniu zawartość przenosimy (starannie wypłukując ze zlewki najdrobniejsze frakcje) do cylindra o pojemności 1000 ml uzupełniając jego objętość (do zaznaczonej kreski) wodą destylowaną.

              -W glebach ciężkich dodawać można gumę arabską (ok. 1g) w celu utrzymania próbki glebowej w rozproszeniu.

2. Roztwór porównawczy

              Do cylindra o pojemności 1000 ml wlewamy 25 ml colgenu

i uzupełniamy wodą destylowaną do całkowitej objętości (do zaznaczonej kreski). Dodajemy ewentualnie inne dodatki, które wprowadzono do cylindra

z zawiesiną glebową.

3. Wyrównanie temperatury w obu cylindrach. Dopuszczalna różnica temperatury wynosi 0,5 oC.

4. Czas odczytów

              W tabeli znajdujemy czasy kolejnych odczytów areometru dla utworów,

wybranych orientacyjnie oraz z uwzględnieniem zmierzonej wcześniej temperatury. Odczytane czasy podają przedział czasowy od momentu zamieszania zawartości cylindra z glebą do osiadania na jego dnie poszczególnych frakcji. W wyznaczonym czasie należy dokonać odczytu

z areometru.

5. Przebieg pomiaru:

              - dokonujemy odczytu z areometru w roztworze porównawczym (O1)

              - mieszamy zawiesinę glebową odwracając cylinder 30 razy dnem do góry

                lub wykonując tą czynność w czasie 1,5 minuty, można użyć mieszadła.

Należy przygotować stoper dla dokładnego pomiaru czasu oraz alkohol izoamylowy likwidujący powstającą niekiedy pianę utrudniającą odczytywanie  z areometru. Piana jest likwidowana alkoholem poprzez zmianę napięcia powierzchniowego.

              - po zamieszaniu włączamy stoper i przenosimy areometr do zawiesiny

              - dokonujemy odczytów z areometru

              - po pomiarach w zawiesinie glebowej areometr przenosimy do cylindra

                z roztworem porównawczym

              - odczytujemy wskazania areometru (O2)

Gatunki gleb według PN-R-04033

Frakcje granulometryczne gleb

Ziarna glebowe dzielą się na zbiory o określonych wymiarach granicznych średnic zwane frakcjami granulometrycznymi gleby.

Frakcje szkieletowe  powyżej 2 mm

I. Frakcja kamienista  powyżej75 mm

1. Kamienie duże, głazy i bloki skalne – powyżej 500 mm

2. Kamienie średnie - od 500 do 250 mm

3. Kamienie małe -  od 250 do 75 mm

II. Frakcja żwirowa -  od 75 do 2 mm

1. Żwir gruby - od 75 do 20 mm

2. Żwir średni - od 20 do 5 mm

3. Żwir drobny -  od 5 do 2 mm

Frakcje ziemiste poniżej 2 mm

III. Frakcja piaskowa -  od 2 do 0,05 mm

1. Piasek bardzo gruby - od 2 do 1 mm

2. Piasek gruby-  od 1 do 0,5 mm

3. Piasek średni -  od 0,5 do 0,25 mm

4. Piasek drobny -  od 0,25 do 0,10 mm

5. Piasek bardzo drobny -  od 0,10 do 0,05 mm

IV. Frakcja pyłowa -  od 0,05 do 0,002 mm

V. Frakcja iłowa -  poniżej 0,0002 mm

Podział utworów glebowych

Utwory  wyróżnia się na podstawie procentowej zawartości frakcji piaskowej, pyłowej i iłowej