INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI
Labolatorium z gleboznawstwa i rekultywacji
I ROK INŻYNIERII ŚRODOWISKA STUDIA DZIENNE GRUPA 15 B	10.03.2010
„Badanie składu granulometrycznego gleby” AUTORZY OPRACOWANIA: Michał Bojdak Dominik Chrebor Mateusz Jaskulski

I. Część teoretyczna:

Areometr - (gęstościomierz) - przyrząd służący do pomiaru gęstości cieczy metodą wyporową (opartą na odwrotnej proporcjonalności pomiędzy gęstością badanej cieczy, a głębokością zanurzenia w niej areometru). Ma formę zatopionej rurki szklanej (z wycechowaną podziałką), poszerzonej w dolnej części i obciążonej w najniższej części rtęcią lub śrutem, w celu nadania mu pozycji pionowej i zapewnienia odpowiedniego stopnia zanurzenia. Zasada działania areometru oparta jest na prawie Archimedesa.

Właściwości fizyczne gleby:

· Podstawowe - wynikają z jakości materiału glebowego i jego stosunku do zajmowanej przestrzeni, zalicza się do nich skład granulometryczny gleby, gęstość, porowatość, konsystencję, strukturę, lepkość, zwięzłość i inne.

· Wtórne wypływają z podstawowych właściwości fizycznych- stanowią niejako ich funkcję i warunkują właściwości gleby jako środowiska i substratu dla świata roślinnego. Zalicza się do nich właściwości wodne, powietrzne oraz cieplne.

Gleba- układ trójfazowy:

· Faza stała- stanowią ją cząstki mineralne, organiczne i organiczno-mineralne.
· Faza ciekła- w glebie jest nią woda, w niej są rozpuszczone związki mineralne i organiczne, tzw. roztwór glebowy.
· Faza gazowa- stanowi ją mieszanina gazów i pary wodnej, czyli tzw. powietrze glebowe

Skład granulometryczny - (uziarnienie) charakteryzuje stan rozdrobnienia mineralnej części fazy stałej gleby. Jest on wyrażany procentowym udziałem poszczególnych cząstek mineralnych zwanych frakcjami granulometrycznymi.

Frakcje glebowe:

W zależności od swej wielkości wykazują zróżnicowanie pod względem składu mineralogicznego oraz chemicznego:
· Kamienie i żwir
· Piasek, pył i ił pyłowy
· Ił koloidalny

Frakcja granulometryczna: - jest to umownie przyjęty zbiór ziaren glebowych( objętych wspólna nazwą), mieszczących się w określonym przedziale wielkości średnic, wyrażanych w milimetrach.

Grupa granulometryczna - określa się ja na podstawie procentowego udziału frakcji:
· Utwory kamieniste (kamienie)
· Utwory żwirowe (żwiry)
· Utwory piaszczyste (piaski)
· Utwory gliniaste (gliny)
· Utwory ilaste (iły)
· Utwory pyłowe (pyły)

Podział gleb na tzw. kategorie agronomiczne ze względu na ich skład granulometryczny:

I kategoria- gleby bardzo lekkie ( do 10% części spławialnych)
II kategoria- gleby lekkie (10-20 % części spławialnych)
III kategoria- gleby średnie (20-35% części spławialnych)
IV kategoria- gleby ciężkie (ponad 35% części spławialnych)

Utwory glebowe dzieli się w zależności od procentowej zawartości frakcji szkieletowej na:

-zwykłe
-gruboziarniste
-średnioziarniste
-drobnoziarniste
-bardzo drobno ziarniste
-szieletowate

-szkieletowe

Analiza mechaniczna gleby- postępowanie zmierzające do oznaczania procentowego udziału poszczególnych frakcji granulometrycznych w próbce gleby.
Pełna analiza mechaniczna gleby obejmuje oznaczanie:
- zawartości części pyłowych oraz części spławialnych
- zawartości piasku, dokonywane zwykle na sitach( analiza sitowa)

Metody sedymentacyjne:

W tych metodach wykorzystano zasadę, że większe cząstki osiadają w wodzie szybciej niż drobniejsze, zgodnie z prawem Stokesa zakłada się, że:

-cząstka opada w cieczy swobodnie, tzn. że poszczególne cząstki nie zderzają się ani ze sobą, ani ze ściankami naczynia.
- temperatura zawiesiny jest jednakowa w ciągu całego okresu badań, każda bowiem zmiana temp zawiesiny powoduje zmiany jej gęstości i lepkości, co zmienia warunki ruchu cząstek w zawiesinie.

Metoda areometryczna wg Prószyńskiego

Polega na pomiarach gęstości zawiesiny glebowej podczas postępującej sedymentacji cząstek glebowych w stałej temperaturze. Pomiarów gęstości dokonuje się areometrem Prószyńskiego. Gęstość zawiesiny glebowej odczytuje się w terminach podanych w tablicach opracowanych przez Prószyńskiego. Zależą one nie tylko od średnicy opadających cząstek i temp zawiesiny, ale i składu granulometrycznego badanej gleby. Aby wiec prawidłowo określić terminy odczytów, wykonujący analizę musi oznaczyć przynajmniej w przybliżeniu grupe granulometryczną badanej gleby. W tym celu należy wykonać następujące czynności:

- określić organoleptycznie grupę i z odpowiedniej tabeli wybrać pierwsze trzy terminy odczytów;
- wykonać odczyty w cylindrach z glebą i z roztworem porównawczym i na tej podstawie określić grupę granulometryczna gleby;
- w przypadku rozbieżności z określeniem organoleptycznym wybrać odpowiednią tabelkę odczytów i przystąpić do wykonywania właściwej analizy mechanicznej gleby.

II. Część doświadczalna

Ustalanie składu granulometrycznego - przebieg doświadczenia.

Przygotowanie:

Do litrowego cylindra wsypujemy 40g suchej, przesianej gleby. Następnie do tego samego cylindra dolewamy 20cm³ roztworu calgonu; dopełniamy wodą destylowaną do poziomu 1 litra.

Badanie udziału poszczególnych frakcji:

Intensywnie mieszamy cylinder wraz z zawartością; w momencie zaprzestania mieszania, i ustawienia cylindra na stole uruchamiamy stoper, i umieszczamy w środku aerometr, przeprowadzamy 3 odczyty i odczyt zerowy.

Czas	Odczyt
28,50 1,57 12,16	30 I 27 II 23 III

+ odczyt zerowy (0) dla samej wody destylowanej wynosił: 21

Analiza wyników:

I - II = 30 - 27 = 3% - pył gruby

II - III = 27 - 23 = 4% - pył drobny pył łącznie 3%+4% = 7%

III - 0 = 23 - 21 = 2% - ił

100% - 9% = 91% - piasek

Zbadana przez nas gleba to: piasek luźny

Piasek luźny należy do rodzaju gleby luźnej szybko ogrzewa się w dzień, ale równie szybko ochładzają się w nocy. Właściwości tych gleb takie jak: mała zawartość próchnicy, nadmiar powietrza, częsty niedostatek wody i łatwość przemieszczania się jej po opadach w głąb profilu glebowego, wymuszają odpowiedni sposób wykonywania zabiegów uprawowych. Najważniejszym zadaniem właściwej uprawy powinna być ochrona gleby przed nieproduktywnym wyparowywaniem wody. W związku z tym należy ograniczać liczbę zabiegów uprawowych poprzez pomijanie uprawek spulchniających, silnie przewietrzających i przesuszających glebę.

---