Pedologické odbery, zistovanie druhu pôdy Odber pôdnych vzoriek

- pôdne vlastnosti môžeme sledovat z dvoch hladísk:

a) plošno-priestorové - sledujeme vlastnosti na viac miestach naraz b) casové – sledujeme tú istú vlastnost v rôznom case

Vzorky odoberáme:

I. PEDOLOGICKOU SONDOU:

a) pôdna sonda na rovine:

  • snažíme sa nepoškodit vrchnú cast cela
  • celná cast má byt orientovaná na sever
  • zeminu ukladáme vedla sondy

b) pôdna sona na svahu:

  • celná cast má byt orientovaná po spádnici
  • zeminu ukladáme pod sondu
  • postupujeme odspodu nahor, ak je horizont hlbší ako 50cm, odoberáme viac vzoriek

II. ZO ZÁKOPOV

III. PôDNYMI VRTAKMI RôZNEHO TYPU

- úcel odberu vzoriek je rôzny, môžeme ho použit na:

  • kompletné vzorky – vzorku odoberáme do zdvojených sáckov (papierových) s
oznacením Vtácnik 7 císlo sondy

50-70

hlbka, z ktorej sme odobrali vzorku

  • na chemický rozbor berieme jemnozem – bez skál, živocíchov, rastlín

Zistenie vlhkosti pôdy:

  • odoberáme do hliníkových návažiek, ktoré sú oznacené císlami

Zístenie fyzikálnych vlastností:

  • vzorky odoberáme do valcekov (Kopeckého fyzikálny), ktoré majú stály objem

Mikrobiálny rozbor:

  • pri odoberaní pužívame sterilné náradie (nôž, lopatku) a zeminu dávame do sterilných
nádob

  • náradie sterilizujeme flambizovaním

Mikromorfológia:

  • zbierajú sa hrudky v neporušenom stave
  • ukladajú sa do vaty a machu

Špeciálne úcely:

  • odoberá sa celý prierez – môže sa skladat aj z viacerých castí

Priem. úcely:

  • vzorky odoberáme z ornice
  • tento úcel je dôležitý najmä pri škôlkach
  • plochu, z ktorej odoberáme vzroku rozdelíme na rovnaké casti a z každej druhej
odoberieme zeminu, odoberáme dovtedy, kým nedosiahneme hladané množstvo vzorky

Príprava vzoriek k rozborom:

a) vrecká so zeminou prenesieme do laborat.

  • necháme vysušit niekolko dní pri izbovej teplote - vzorku zo sácku preosejeme cez
sito, cím získame hladanú vzorku - odvážime cerstvú vzorku – odvážime vysušenú = % vlhkosti b) uchovéme v chladnicke pri t=3-4°C – necháme vyschnút – potom vysúšame pri t=105°C – impregnácia – výbrus c) skrojenie profilu – ocistenie – vysušenie – impregnácia glejmi Metódy stanovenia minerálneho podielu v pôde

  • minerálny podiel pôd je zložený z rozlicných minerálov, ktoré majú charakteristické

vlastnosti:

- vzhladom na ich pôvod, rozdelujeme pôd. minerály na:

a) prvotné b) druhotné a) prvotné (primárne) – tvoria kvantitatív. najdôležitejšiu zložku pôdy

  • do pôd. hmoty sa dostávali v priebehu zvetráv. Procesoch horniny
  • tvoria ju väcšie frakcie (živce, sludy, kremen)
b) druhotné (sekundárne) – vznikajú v pôd. hmote, najmä pri chem. zvetrávaní prvot. materiálov (ílové minerály – tvoria až 99% pôvod. Ílu, hydroxidy Fe, Al, sírany, soli)

I. ÚCEL MINERALOGICKÉHO ROZBORU:

a) objasnit genézu (pôvod) pôd. materiálu b) posúdit homogenitu pôvodného profilu c) posúditcharakter a intenzitu zvetrávacích procesov d) stanovenie tzv. indexov minerálov – t.j. zirkónu, kremena, ktoré sa používajú pri výpoctoch tvorby ílu e) ocenenie potenciál. Rezerv živín viazaných v mnohých nerastoch (K v živcoch) f) urcenie fyzik. Vlastností pôd

II. MINERALOGICKÝ ROZBOR DRUHOTNÝCH MINERÁLOV – ÚCEL:

a) objasnenie genézy pôd b) posúdenie intenzity a charakteru zverávania c) posúdenie úrodnosti a výživy pôd (sorpcná schopnost) d) posúdenie fyzikál. a chemických vlastností e) posúdenie pôdotvorných procesoch a pohybu ílu

Mineralogické rozbory:

  • primárne minerály – hrubozrnné – používajú sa optické mikroskopy
  • druhotné minerály – malá velkost zrn – elektrónový obal

ROZBORY PRVOTNÝCH MINERÁLOV:

  • frakcia 0,25-2,00mm – rozbory robíme pomocou lupy, stereomikroskopu
  • frakcia 0,05-0,25mm – pomocou polarizacného mikroskopu, podla hustoty:
  • lahké – kremen, kalcit
  • tažké – granáty, zirkón
  • hranicná hustota – 2,9 g.cm-3 (kremen – 2,65 g.cm-3)
  • frakcia 0,002 – 0,05mm – nerasty tejto frakcie sa urcujú rontgenograficky
  • vyjadrenie a hodnotenie výsledkov: tabelárne (císelne)
graficky (grafy, diagramy) tabulkovite zhodnotenie pôd podla % zastúpenie

Sústava lievikov na separáciu prvotných nerastov:

A – lievik s tažkou kvapalinou a prvotnými nerastami B,D – lievik s filtrac. Papierom C,E – nádobky A B D C E

ROZBORY DRUHOTNÝCH MINERÁLOV:

Elektrónová mikroskopia:

  • používajú sa dva spôsoby : 1) transmisná elektr. mikroskopia (TEM)
2) rastovacia elektr. mikroskopia (SEM)

  • vzorky pre elektr. mikroskopiu sa pripravujú v podobe suspenzií, odtlackov, rezov,
výbrusov a nábrusov

Metódy termickej analýzy:

  • diferenciálno termická analýza DTA – tú získavame tzv. DTA krivkou (výsledok) –
termografy

- termogravimetria – rozlišujeme niekolko druhov:

a) termogravimetrické krivky TG b) diferenciálno termografické krivky DTG

  • pri termickej analýze sa miner. Zahrievajú na t = 0-100°C

Rontgenová analýza:

  • vzorku vystavíme RTG žiareniu a meníme stupen ožiarenia
  • dá sa použit len pre krištalické minerály s kryštalickou mriežkou

Mikromorfologické rozbory:

  • rozumieme štúdium pôdy v polarizacnom mikroskope v prorodzenom a neporušenom
uložení v tzv. pôdnych výbrusoch

  • vzorka zaliata živicou, zbrúsená do velmi tenkej hrúbky – slúži na mikroskop.
Pozorovanie (mikroskopický preparát)

  • výsledky z mikromorfol. Rozboru majú všestranné využitie ako v teoretickej, tak aj v
praktickej pedológii, dajú sa úspešne využit tiež pri diagnostike rozlicných antropologických procesoch pretvárania pôd

Klasifikácia a terminológia mikrosp. stavebných jednotiek:

  • v polarizacnom mikroskope urcíme vo výbrusoch príslušné mikroskopické elementy
pôdy a klasifikujeme ich podla vymedzených kritérií

  • farba - cím je sfarbenie spôsobené
  • agregovanost – aké velké agregáty, ich tvar
  • pórovitost – rôzne druhy pórov, medziagregátové a vnútroagregátové póry
  • org. zložka pôdy – zvyšky rastlinstva, stupen rozloženia
  • humus – jeho farba
  • minerál.
skelet – úlomky hornín, primárne minerály

  • biotity – opálové zvyšky rastlinných castíc
  • plazma – typ plazmy, ako je orientovaná, jej zloženie, jej väzba so skeletom
  • roznotvary – rôzne formy kyslicníkov Fe, Mn
Klasifikácia zemín podla obsahu humusu Obsah humusu % hmotnosti Jednotlivé oznacenie Skupinové oznacenie pod 1,0 slabo humózne humózne 1,1 – 3 mierne humózne humózne 3,1 – 5 stredne humózne humózne 5,1 –10 silne humózne humózne 10,1 – 20 velmi silne humózne humózne 20,1 – 50 rašelinené humusové 50 + rašeliny humusové Stanovenie kvality humusu

  • definícia : humus – súbor organických látok, ktoré sa nachádzajú na lesnej pôde:
a) rozložené b) nerozložené

  • je organický podiel pôdy, ktorý je hlavným zdrojom rastilinnej
živiny N a je to podiel, ktorý oddeluje pôdu od horniny

  • poznáme: celkový humus – povrchový – na povrchu pôdy (nadložný, prikrývkový)
  • vlastný – vzniká humifikáciou a postupne je premiešavaný s
humifik. podielom pôdy Povrchový – tvoria produkty odumretých zvyškov rastlinného spolocenstva a mrtvych org., ktoré sa dostávajú na povrcg pôdy – ihlicie, zvyšky rastlín, listy – opadanka – opadanka, ktorá je na povrchu lesnej pôdy – opad – opad môže byt tvorený aj opadankami z viacerých rokov – pre opad je charakteristické, že štruktúra ihlicia je málo pozmenená – pod nou sa nachádza vrstva humusu – drvina (Of), ktorá má ciastocne zmenenú štruktúru, ale dokážeme identifikovat štruktúru lístia – najspodnejšia vrstva je melina (Oh), ktorá má úplne zmenenú štruktúru a nedokážeme identifikovat, z coho vzniká – je produktom humifikácie – je premiešavaná organiz. A vody – vzniká mydát

Rozkladné procesy:

a) mineralizácia – prebieha za dobrého prístupu vzduchu a cinnostou ostatných mikroorganizmov vzniká najdôležitejšia zlúcenina (H2S) b) rašelinizácia – rozklad bez prístupu vzduchu a nadbytku H2O – produktom rašelina c) humifikácia – málo rozpustný chem. Dej a hlavné rozpadacie procesy sú chemické, enzymatické a mikrobilogické, produkt – cierne vysokomolekulové zlúceniny obsahujúce > 4%C

Stanovenie vlastného humusu:

  • metódy rozdelujeme podla spôsobu stanovenia – suchou cestou (spalovanie vzorky)
  • mokrou cestou
  • suchou cestou – vzorka sa spaluje, pricom dochádza k spáleniu org. zložky
  • mokrou cestou – sa spálenie organickej zložky sa používa oxidacné cinidlo

- podla princípu:

1) GRAVIMETRICKÁ METÓDA

  • vzorka sa spaluje, pricom dochádza k spáleniu org. zložky
  • výhody: nenárocnost metódy a jednoduchost
  • nevýhody: dochádza k odburáavaniu intramicelulárnej vody a vody viazanej k
hydromicelárnej vody a vody viazanej k hydroxyl. skupine OH

  • % zastúpenie humusu vypocítame na základe úbytku hmotnosti

2) METÓDY ELEMENTÁRNEJ ANALÝZY

  • špeciálne sklenené aparatúry, vznikal CO2 , stanovovalo sa množstvo vzniknutého
cinidla na príslušny indikátor

  • boli velmi presné, používali sa pred 20-30 rokmi

3) OXIDOMETRICKÉ METÓDY

  • používa sa nadbytok oxidacného cinidla, ktorého nespotrebované množstvo
stanovíme titráciou redukcného cinidla na príslušny indikátor Živé pôdy

- príprava z organických látok, minerálnych solí:

  • Thortonov agar – pH = 7
  • Jensenov agar – pH = 4
  • aeróbne organizmy pestujeme v Petriho miskách
  • anaeróbne oranizmy pestujeme v skúmavkách

Intenzity cinnostou bionty môžeme urcit:

1) podla množstva konecných produktov cinnosti bionty (CO2) 2) podla doby, ktorý edafón potrebuje k rozkladu organických látky (celulózy) (terenný test) 3) podla aktivity enzýmov (hydrolýza) (laboratórna metóda

  • využitie charakteristickej produkcie CO2 – respiracný efekt (množstva CO2 ,, sa
uvolní z 1kg pôdy za 24 hod. Pri t = 20°C)

  • stanovovanie – valumetricky, titracne
Štúdium pôdneho edafónu Edafón – živá, rastlinná a živocíšna zložka pôdy MAKROEDAFÓN – stavovce, býva zriedkavo predmetom pôdoznalecko rientovaných prác MEZOEDAFÓN – hmyz, cervy, mäkkýše MIKROEDAFÓN – prvoky, baktérie, huby, riasy Metódy štúdie zooedafónu

  • potrebné je identifikovat systematickú príslušnost a urcit pocty jedincov na plošnú
alebo objemovú jednotku pôdy

  • odoberáme vzorky napr.
pomocou Kopeckého valcov alebo vyrežeme kocku o objeme 1dm3

  • k izolácii zooedafónu používame zariadenie TULLGEROV PRÍSTROJ – v nom sa vzorka
vdaka teplu vysušuje Tullgerov prístroj L L – žiarovka K – kryt K Z – zemina N – fixacná nádobka Z n Metódy štúdia mikroedafónu 1) PRIAME POCITACIE METÓDY – využíva sa princíp fluvescencne – mikroskopické pozorovania, nie je možné identifikovat druhy 2) KULTIVACNÉ METÓDY – sú selektívne, urcujú sa nimi systematické alebo funkcné skupiny mikroorganizmov

  • mikroorgamizmy sa pestujú na pôdach na miestach, za optimalných podmienok sa
vyvinie kolónia, kolónie sa spocítávajú, vyjadrí sa pocet na 1g zeminy Zrnitostné zloženie pôd a jeho urcenie

  • zrnitostné zloženie pôd a zemín je pomerné zastúpenie elementárnych castíc v pôde
vyjadrené % obsahom zrn (castíc) alebo skupinou castíc rôznej velkosti

  • skupiny castíc nazývame frakciami alebo skupinami castíc rôznej velkosti

Zrnitostné zloženie:

  • urcuje kvantitatívne zastúpenie zrnotosti frakcií
  • je závislé na pôdotvornej hornine a stupni zvetrávania
  • ovplyvnuje hlavne vodno-vzdušný a a tepelný režim pôd
  • stanovujeme ho zrnitostným rozborom, pricom pri rozbore jemnozeme postupujeme

podla 4 bodov:

1) Klasifikácia zrnitostných frakcií:

  • rozdelenie frakcií do velkostných intervalov
  • používa sa viac klasifikácii (Kopeckého, Nováka)
  • v sucastnosti u nás platí STN 721002

- pri klasifikácii:

velkost zrn (mm) názov < 0,002 íl 0,002 – 0,063 prach 0,063 – 0,250 jemný piesok 0,250 – 1 stredný piesok 1 – 2 hrubý piesok 2 – 8 drobný štrk 8 – 32 stredný štrk 32 – 128 hrubý štrk 128 – 256 kamene 256 + balvany

2) Dispergácia zeminy (Disagregácia)

  • pôda sa nachádza v agregátovom stave, preto ju musíme previest do stavu
elementárneho – t.j. rozrušit agregáty a castice ryzptýlit – dispergovat

METÓDY:

a) mechanická – drvíme trením, trepaním – málo úcinná, môže dojst k zrušeniu zrnitosti, patrí sem aj dispergácia ultrazvukom b) chemická – chem. list. podla povahy pôdnych tmelu – pH, používa sa napr. Hexametafosforecnan sodný c) kombinovaná – spojením chemickej a mechanickej Stanovovanie zrnitostných frakcií jemnozeme podla 721002

Pracovný postup:

  • do odváženej a oznacenej vysušovacky navážime priemernú vzorku jemnozeme o
hmotnosti 10-15g

  • odváženú vzorku vložíme do termostatu a susíme pri t=105°C 2-4-6 hod
  • zvážime a z rozdielov vypocítame sušinu

1) URCOVANIE FRAKCIÍ:

  • hrubý piesok (0,1-2,00mm) v g - urcíme ako rozdiel medzi plnou a prázdnou Petriho
miskou po vysušení

  • pipetované frakcie v g urcíme z údajov
  • objem sedimentacného valca = 1000ml, objem pipety 25ml, prepoctová hodnota z 25
na 1000ml = 40 Pipetovanie 1. 2. priemer castíc < 0,01