Frakcje i grupy

granulometryczne- stosowane

podziały

A. Podziały stosowane do 1998 roku:

Podział wg

(wymiary w mm):

Grupa

frakcji

Frakcja

Podfrakcja

PTG

BN-78/9180-11

Kamienie

grube

średnie

drobne

–
–
–

>200

200 – 100

100 – 20

C

zę

śc

i

sz

k

ie

le

to

w

e

>

1

m

m

Żwir

gruby

drobny

–
–

20 – 10

10 – 1

Podział wg

(wymiary w mm):

Grupa

frakcji

Frakcja

Podfrakcja

PTG

BN-78/9180-11

piasek

gruby

średni

drobny

1,0 - 0,5

0,5 – 0,25
0,25 – 0,1

pył

gruby

drobny

0,1 – 0,05

0,05 – 0,02

C

zę

śc

i z

ie

m

is

te

<

1

m

m

cz. spł.

(ilaste)

ił pyłowy gruby

ił pyłowy drobny

ił koloidalny

0,02-0,005

0,005-0,002

< 0,002

0,02-0,006

0,006-0,002

< 0,002

B. Podział według Normy PN-R-04033

(obowiązujący od 1998 roku):

• CZĘŚCI SZKIELETOWE > 2 mm

√

FRAKCJA KAMIENISTA: > 75 mm

• kamienie duże, głazy, bloki skalne > 500 mm

•

kamienie średnie, otoczaki, gruz

500 – 250 mm

• kamienie małe, gruz

250 – 75

mm

√

FRAKCJA ŻWIROWA: 75 – 2 mm

• żwir gruby

75 – 20 mm

• żwir średni

20 – 5 mm

• żwir drobny

5 – 2 mm

• CZĘŚCI ZIEMISTE < 2 mm

√

 

FRAKCJA PIASKOWA 2,0 – 0,05 mm

• piasek bardzo gruby

2,0 – 1,0 mm

• piasek gruby

1,0 – 0,5 mm

• piasek średni

0,5 – 0,25 mm

• piasek drobny

0,25 – 0,1 mm

• piasek bardzo drobny

0,1 – 0,05 mm

√

FRAKCJA PYŁOWA

0,05 – 0,002 mm

• pył gruby

0,05 – 0,02 mm

• pył drobny

0,02 – 0,002 mm

√

FRAKCJA IŁOWA

< 0,002 mm

• ił gruby

0,002 – 0,0002 mm

• ił drobny

< 0,0002 mm

Piasek

g

rub

y

ś

re

dn

i

d

rob

ny

Piasek

gr

uby

ś

re

dni

dr

obny

b.

gr

ub

y

bar

dz

o

d

rob

ny

Piasek

gr

uby

ś

re

dni

dr

obny

b.

gr

ub

y

b

ar

dz

o

dr

ob

ny

75

20

10

5

2

1

0,5

0,25

0,1

0,05

0,02

0,006

0,002

0,001

0,01

USDA / FAO

wg PN-R-04033

wg BN-78/9180-11

mm

K

am

ie

ni

e

K

am

ie

ni

e

Kamienie

Żwir

dr

ob

ny

średni

gruby

Żwir

dr

obny

średni

gruby

Żwir

drobny

gr

ub

y

Pył

g

rub

y

d

rob

ny

Pył

gr

ub

y

drobny

Pył

Części spławialne

ił pyłowy

gruby drobny

ił koloidalny

dr

ob

ny

gr

ub

y

Ił

Ił

0,0002

0,06

II. Podział fazy stałej gleby na

grupy granulometryczne

BN-78/9180-11

PN-R-04033

PN-R-04033

BN-78/9180-11

USDA / FAO

PN-R-04033

USDA / FAO

Gęstość właściwa

zależy od:
•składu mineralnego gleby

gęstość poszczególnych minerałów
galena 7,5g/cm

-3

kwarc 2,65g/cm

-3

baryt 4,5g/cm

-3

ortoklaz 3,2-4,3g/cm

-3

piryt 5,1g/cm

-3

•zawartości materii organicznej

•w glebach mineralnych wartości tego parametru wahają się od 2,50-2,80 g/cm

-3

•w glebach organicznych 1,55-2,42 g/cm

-3

Najczęściej podawana wartość gęstości właściwej dla gleb Polski wynosi 2,65 g/cm

-3

zwietrzelina

s

s

o

V

m

=

σ

Gęstość objętościowa

zależy od:

składu granulometrycznego

zawartości materii organicznej

warunków klimatycznych

występowania określonych procesów glebowych

działalności organizmów glebowych

systemów korzeniowych roślin

działalności człowieka (systemy uprawek)

•w glebach mineralnych wartości tego parametru wahają się od 0,75-1,90 g/cm

3

•w glebach organicznych 0,06-0,60 g/cm

-3

V

m

s

w

=

σ

1

2

3

4

5

7

6

Rysunek 1 Pobieranie gleby w celu oznaczenia gęstości objętościowej

posiada
masę 1,32g

1cm

3

V=1,0cm

3

m=1,32g

masa gleby

objętość gleby

=

=

1,32

1,0

=

1,32g/cm

3

Faza
stała

pory

masa

objętość

Gęstość objętościowa

Gęstość właściwa

=

1,32

0,5

= 2,64 g/cm

3

n = 26%

n = 48%

Rysunek 1 Przykłady ułożenia cząstek kulistych: 1- układ sześcienny,

2- układ czworościenny

Porowatość ogólna waha się w glebach od 28 do 94%

• w mineralnych glebach uprawnych – 28-75%

• w glebach organiczno-mineralnych i organicznych – 55-94%

•Porowatość gleby zależy od tzw. czynników wewnętrznych związanych z uziarnieniem, stopniem obtoczenia
ziaren, strukturą, rodzajem minerałów ilastych, ilością i rodzajem próchnicy, stopniem wysycenia kompleksu
sorpcyjnego oraz jego składem.

•Grupa czynników tzw. zewnętrznych to warunki meteorologiczne, szata roślinna, rodzaj zastosowanych
zabiegów uprawowych i nawozowych oraz inna działalność np. melioracyjna

1

2

( )

%

100

V

V

p

n

=

( )

%

100

w

o

w

n

σ

σ

σ −

=

3,5-15,8

6-22

78-94

0,08-0,35

1,55-1,75

>80

nie zamulone

3,0-11,5

8-25

75-92

0,12-0,48

1,55-2,12

50-80

Organiczne

słabo zamulone

2,2-9,0

10-30

70-90

0,25-0,75

1,92-2,42

20-50

silnie zamulone

1,2-4,0

20-45

55-80

0,55-0,95

2,25-2,60

10-20

Mineralno-organiczne

0,4-1,5
1,0-3,0

40-72
25-50

28-60
50-75

0,90-1,90
0,75-1,30

2,50-2,80
2,40-2,70

do 5%
5-10%

Mineralne właściwe
Mineralne próchniczne

wskaźnik
porowatośc
i

objętość
fazy
stałej

%

porowatoś
ć
ogólna

%

gęstość
objętościow
a
gleby

g/cm

-3

gęstość
właściwa

g/cm

-3

zawartość
materii
organiczne
j
%

utwory glebowe

Tabela 1

Niektóre fizyczne właściwości utworów glebowych zróżnicowanych według zawartości w nich materii
organicznej (z opracowań S. Zawadzkiego)

Pęcznienie gleby

Zdolność gleby do zwiększania swojej objętości

Kurczliwość gleby

Zdolność gleby do zmniejszania swojej objętości w wyniku utraty wody

parametry te zależą głównie od:
•zawartości minerałów ilastych oraz próchnicy
•skład roztworu glebowego (Na

+

, K

+

), (Mg

+2

, Ca

+2

), (Al

+3

, Fe

+3

)

•wilgotności początkowej gleby
•struktury

34
26
37
46
56
156
142
248

7
5
16
25
32
190
131
222

Pył zwykły
Glina lekka
Glina średnia
Glina ciężka
Ił
Bentonit surowy
Bentonit wapniowy
Bentonit amonowy

Wilgotność pęcznienia w %

Pęcznienie P %

Rodzaj utworu

Tabela 2 Przykłady wielkości pęcznienia różnych utworów glebowych i minerałów

(%)

100

min

V

V

V

K

−

=

(%)

100

max

V

V

V

P

−

=

V- objętość początkowa gleby, V

max

– objętość gleby max.spęczniałej

V

min

– minimalna objętość gleby po skurczeniu, V- objętość gleby

S. Markowski

94
85
78
71
58
53

Gytia glonowa
Gytia grubodetrytusowa
Gytia ilasta
Gytia okrzemkowo-ilasta
Gytia piaszczysto-ilasta
Gytia wapiena

H.Okruszko

0

29
67

Torf sfagnowy – stopień rozkładu do
5%
Torf turzycowy – stopień rozkładu 15%
Torf trzcinowy – stopień rozkładu 35%

Autor

Kurczenie się K %

Rodzaj utworu

Tabela 3 Przykłady kurczenia się torfów i gytii

Zmiana objętości

mokry

suchy

Lepkość gleby

Jest to zdolność gleby do przylegania do różnych przedmiotów

zależy od:
•składu granulometrycznego gleby
•wilgotności gleby
•struktury gleby
•rodzaju i powierzchni styku
•zawartości próchnicy glebowe

Gleby suche lepkość = 0
Max. lepkość gleba osiąga przy 60% zawartości frakcji ilastej
Gleby strukturalne mają mniejszą lepkość niż bezstrukturalne
Najniższą lepkością ze wszystkich utworów glebowych charakteryzują się piaski i torfy.

Zwięzłość gleby

Określa opór jaki stawia gleba podczas próby jej rozcinania

zależy od:
•składu granulometrycznego
•wilgotności gleby
•struktury gleby

wilgotność względna w %

zwięzłość

przylepność

200

800

600

400

1000

1200

20

40

60

80

glina ciężka

piasek

Glina średnia

Przedział wilgotności optymalnej dla uprawy

Rysunek 1 Wpływ wilgotności na opory wynikające z przylepności i zwięzłości (wg.
Świętochowskiego i Kowalińskiego

Opory w hPa

hPa

Właściwości cieplne gleby

Zdolność do ogrzewania się gleby określa się na podstawie objętościowej pojemności cieplnej gleby (C

v

)

Jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1m

3

gleby o nienaruszonej strukturze o 1K (Jm

-3

K

-1

)

Przenoszenie się i akumulacja ciepła w glebie odbywa się w kierunku pionowym poprzez:
•przewodzenie
•promieniowanie
•ruch wody i powietrza związany z opadami atmosferycznymi
•ruch wody i powietrza spowodowany różnicą temperatur
•zmiany stanu skupienia wody (parowanie, kondensacja, zamarzanie, rozmarzanie)

•Temperatura gleby ulega zmianom zarówno dobowym jak i rocznym

15

30

1

15

20

25

30

6

12

18

24

6

12

18

24

1

Rysunek 3 Przebieg temperatury gleby na głębokości 1, 15, 30 cm na polu bez roślin

godzina

T

0

C

1

15

30

10

15

20

T

0

C

6

12

18

24

6

12

18

24

Rysunek 4 Przebieg temperatury gleby na głębokości 1, 15, 30 cm na polu z koniczyną czerwoną

1

3

2

-5

20

5

15

10

0

II

I

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Rysunek 5 Roczne przebiegi temperatury gleby na głębokości 5 cm w wybranych miejscowościach 1-Suwałki, 2-Chorzelów, 3-Resko

miesiące

T

0

C

Faza gazowa gleby

Główne składniki powietrza glebowego:

tlen, azot, dwutlenek węgla i para wodna

metan, etylen, podtlenek azotu

siarkowodór, amoniak, wodór, tlenek węgla

H

2

S, SO

-2

3

SO

4

2-

Siarka (S)

N

2

, NH

3

, N

2

O, NO

2

-

NO

3

-

Azot (N)

CH

4

, C

2

H

4

CO

2

Węgiel (C)

Gleby
niedotlenione

Gleby natlenione

Pierwiastek

Tabela 5 Formy występowania składników gazowych powietrza glebowego, w
zależności od natlenienia gleby

CO

2

O

2

+CO

2

O

2

0

2

4

6

8

10

12

14

16 18

20

22

% obj.

10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

cm

CO

2

O

2

+CO

2

O

2

0

2

4

6

8

10

12

14

16 18

20

22

10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

cm

a)

b)

Tabela 7 Zawartość tlenu i dwutlenku węgla w profilu gleby łąkowej. a)-poziom H

2

O –150 cm, b)-poziom H

2

O- 85 cm

% obj.

H

2

O