Pedologické odbery, zistovanie druhu pôdy

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