Frakcje i grupy
granulometryczne- stosowane
podziały
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