Na jakém principu je založena mechanická analýza půdy?

Vzorky půdy by měly odrážet průměr daného pozemku. Odebírají se speciální vrtačkou nebo čistou lopatou. Z povrchu půdy se nejprve odstraní vegetace a jiné cizí předměty. Vzorky půdy se odebírají za dobrého suchého počasí v různých hloubkách v závislosti na prováděném úkolu. Například metoda po vrstvách (každých 20 cm) odběru vzorků v hloubce do 1 m je důležitá pro stanovení stáří kontaminace půdy (určeno použitím chloridů a dalších produktů mineralizace organických látek z hl. horní vrstvy k spodním).

Každý vzorek o hmotnosti 2–3 kg se umístí do skleněných nádob se zabroušenou zátkou nebo do čistého plastového sáčku a připojí se poznámka s datem, místem a hloubkou odběru. V laboratoři se vybrané vzorky zeminy nasypou v tenké vrstvě na archy papíru, zhutněné hrudky se rozdrtí a suší na vzduchu. Pro analýzu se vybere 0,5-1 kg, zbytek se uloží. Před zahájením laboratorního výzkumu se ze vzorku půdy odstraní kořeny a další necharakteristické nečistoty a zváží se, aby se určilo procento.

Stanovení struktury a typu půdy

Po vysušení vzorku se půda zkoumá na papíře nebo nádobělke a předběžně určit její typ a strukturu. Pokud půda obsahuje až 90% písku a až 10% jílu, nazývá se písčitá, od 10 do 30% jíl – hlinitá; více než 50 % jílu je jílovitý. V černozemní půdě tvoří humus (humus rostlin) více než 20 %. Rašelina obsahuje velké množství organického humusu (50-80%).

Stanovení mechanického složení zeminy

Výměna půdního vzduchu se vzduchem atmosférickým závisí na velikosti částic, které tvoří půdu, a na jejich poměru. Nasycení půdy kyslíkem je nezbytné pro oxidaci organických látek.

Pro stanovení poměru částic zeminy podle jejich velikosti se používá sada sít s různými průměry otvorů. Nejčastěji se takové sady skládají z 5-7 sít s otvory o průměru 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0,25 mm. Síta složte tak, aby do sebe těsně zapadla. Do horního síta s největšími otvory nasypeme 100 g prokypřené na vzduchu vyschlé zeminy, uzavřeme víkem a za opatrného protřepání celé soupravy vzorek prosejeme. Na sítu č. 10 zůstávají částice o průměru 1 mm a více, říká se jim velká chrupavka; částice o průměru 7 až 10 mm a 5 až 7 mm zůstávají na sítech č. 2,3 – střední chrupavka; částice o průměru 2 až 5 mm zůstávají na sítech č. 4,5 – drobná chrupavka; částice o průměru 1 až 2 mm zůstávají na sítu č. 6 – hrubý písek; částice o průměru 0,25 až 1 mm zůstávají na sítu č. 7 – jemná zemina; Na dně sady sít se shromažďují částice o průměru menším než 0,25 mm – jemný písek.

Po prosetí půdy se zváží obsah všech sít a stanoví se poměr částic různých velikostí a její mechanické složení.

Stanovení základních fyzikálních vlastností zemin

Barva půdy může být tmavá (černá), světle šedá, světle žlutá a další odstíny v závislosti na množství organické hmoty a nečistot, které se v ní nacházejí.

READ
Kdy byste měli vykopat šalotku?

Tmavá (černá) barva naznačuje, že půda obsahuje velké množství organické hmoty. Při sanitárním hodnocení takové půdy je třeba vzít v úvahu, že půda je zbarvena humusem (humusem) v důsledku aplikace velkých dávek hnoje. V takových půdách se častěji vyskytují patogenní mikroorganismy.

Půdy chudé na humus a organickou hmotu jsou světle šedé (podzolické) nebo světle žluté (písčité, jílovité) barvy a obsahují malé množství biologicky aktivních minerálních sloučenin (sloučeniny vápníku, fosforu a draslíku).

Vůni půdy lze zjistit přímo na místě při odběru vzorku. Za tímto účelem se vzorek půdy umístí do baňky, naplní se horkou vodou, uzavře se a protřepe, poté se víčko otevře a stanoví se vůně.

Čistá, neznečištěná půda nemá žádný zápach. Hnilobné pachy, čpavek, sirovodík a další pachy svědčí o kontaminaci půdy hnojem, močí, neupravenými odpadními vodami a mrtvými těly zvířat.

Z hygienických důvodů se teplota půdy měří při výběru míst pro letní tábory, zvířecí tábory brzy na jaře nebo koncem podzimu, na pastvinách a výběhech pomocí speciálních teploměrů. V povrchové vrstvě půdy se používají zakřivené teploměry Savvinov (obr. 1), které mají v závislosti na hloubce zkoumané vrstvy různé délky a v hloubce (ne více než 1 m) dlouhé teploměry v kovovém rámu. s ostrou špičkou se používají.

Vodonosná schopnost (kapilárnost) půdy závisí na jejím mechanickém složení, tzn. Čím menší je velikost půdních částic, tím vyšší je vzestup vlhkosti kapilárami. Vysoká vzlínavost často způsobuje vlhkost půdy a prostor, pokud nejsou přijata vhodná opatření (hydroizolace).

Vodonosnost půdy se zjišťuje v laboratorních podmínkách. K tomu jsou ve stativu instalovány skleněné trubice o průměru 2,5-3 cm (s centimetrovými dílky a délkou 1 m). Spodní konce trubek jsou svázány látkou. Každá zkumavka se naplní testovanou půdou, spodní konce zkumavek se ponoří do sklenic nebo vodní lázně do hloubky 0,5 cm. V závislosti na velikosti částic, a tím i velikosti kapilár v půdě, voda stoupá vzhůru různou rychlostí. Změnou barvy navlhčené zeminy v trubicích sledují rychlost a výšku vody stoupající kapilárami, její hladinu zaznamenávají po 5, 10, 30 a 60 minutách a poté každou hodinu, dokud hladina nepřestane stoupat. Na základě 3-5 vzorků půdy jsou získány výsledky její vodonosné kapacity.

Filtrační kapacita (propustnost vody) půdy – rychlost infiltrace vody různými typy půd – závisí na jejich struktuře. Vodopropustnost má velký hygienický a hygienický význam, protože určuje vodní a vzduchový režim půdy.

Pro stanovení vodopropustnosti suché drcené zeminy si vezměte skleněnou trubici o průměru 3-4 cm a délce 25-30 cm, 20 a 24 cm od spodního konce trubice označte na skle tyto úrovně . Spodní konec zkumavky se převáže tenkou látkou a za třepání se naplní testovanou půdou až po spodní rysku (20 cm). Po svislém zajištění trubice ve stojanu umístěte pod její spodní konec odměrný válec s nálevkou. Odměrný válec musí mít stejný průměr jako trubka. Na dně válce se udělá značka ve výšce 4 cm Po zaznamenání času opatrně nalijte do zkumavky na půdu vrstvu vody o výšce 4 cm, přičemž tuto hladinu stále udržujte nad půdou. Vodopropustnost je vyjádřena dvěma ukazateli: dobou, za kterou voda projde vrstvou zeminy o tloušťce 20 cm, a dobou, za kterou se vrstva vody o výšce 4 cm nashromáždí ve válci.

READ
Je možné pít čaj z kaliny?

Jeho provzdušnění závisí na objemu pórů půdy. Pro stanovení objemu pórů půdy vezměte odměrný válec, nalijte do něj 50 ml vody a zalijte 50 ml testované půdy. Po smíchání zeminy s vodou vyznačte na válci celkový objem. V důsledku zaplnění prostoru vodou (póry mezi částicemi půdy) bude celkový objem směsi menší než 100 ml. Rozdíl mezi zadaným a skutečným objemem bude objem půdních pórů.

Příklad: Po smíchání 50 ml vody a 50 ml zeminy byl objem 85 ml. V důsledku toho půdní póry zaujímají objem 15 ml (100-85), neboli 30 %.

15 x X = 15 x 100 = 30 %

Vlhkost je schopnost půdy absorbovat a zadržovat určité množství vody. S velkou vlhkostní kapacitou klesá její propustnost vzduchu a vody. V takových oblastech půdy je často pozorována vlhkost podlah, stěn a obvodových konstrukcí prostor a zpomaluje se rozklad organické hmoty.

Pro stanovení vlhkosti půdy vezměte skleněný válec se síťovaným dnem a nasypte do něj 100 g na vzduchu vysušeného vzorku. Válec se zeminou se zváží. Poté jej ponořte do vody a pozorujte, dokud se v horní vrstvě půdy neobjeví voda. To znamená, že část vody byla absorbována půdou ve válci. Po vyjmutí válce z vody počkejte, dokud neabsorbovaná voda zcela vyteče. Poté se válec znovu zváží. Rozdíl mezi druhým a prvním vážením bude udávat množství vlhkosti zadržené testovanou půdou.

Příklad: hmotnost válce se suchou zeminou (první vážení) je 150 g. Hmotnost stejného válce se zeminou po absorbování vody (druhé vážení) je 170 g. Rozdíl mezi druhým a prvním vážením bude 20 g ( 170-150). Vlhkostní kapacita je tedy 20 %.

2. Sanitární chemická analýza půd

Odběr vzorků pro chemickou analýzu se provádí stejným způsobem jako při studiu fyzikálních a mechanických vlastností půdy. Jsou vybrány dvě lokality po 25 m2, z nichž jedno je blízko zdroje znečištění a druhé je daleko od něj. Pozemky jsou rozděleny na čtverce po 1 m2. Vzorky půdy se odebírají diagonálně vrtákem Nekrasov, půdním vrtákem Frenkel a sondou navrženou V.A. Rožděstvenského (obr. 2). Vzorky půdy (5-8, každý o hmotnosti do 1 kg) se odebírají za suchého počasí v hloubce 0,25; 0,75-1, 1,75-2 m. V tomto případě se průměrný vzorek odebírá zvlášť pro každou horizontální vrstvu. Vzorky vložte do plastového sáčku, který je očíslován a opatřen průvodním dokladem.

V laboratoři se vzorky půdy v závislosti na účelu studie analyzují v přirozené formě nebo ve stavu suchém na vzduchu posušte na dobře větraném místě. Vzorky půdy se vyšetřují ihned po přijetí do laboratoře nebo se konzervují při 0 0 C toluenem nebo chloroformem. V tomto stavu mohou být vzorky skladovány několik dní.

READ
Kdy a co chytit burbota?

Kvalita na ní rostoucí vegetace závisí na chemickém složení půdy. Mnoho onemocnění zvířat vzniká v důsledku nedostatku nebo nepřítomnosti minerálních solí a stopových prvků v půdě.

V půdě neustále probíhají složité chemické procesy rozkladu – přechod organických látek na minerální látky (mineralizace). To přirozeně znamená osvobození (samočištění) půdy od kontaminace lidskými odpadními produkty, zvířecími exkrety a odpadními vodami.

Pro zjištění stupně samočištění a mineralizace půdy se zjišťuje obsah amoniaku, dusitanů, dusičnanů, chloridů a oxidovatelnost vodního extraktu. Vlivem vody se většina vzniklých minerálních solí snadno rozpouští a přechází do vodného extraktu, ve kterém se zjišťují vhodnými metodami.

Příprava vodného extraktu z půdy. Do baňky vložte 50 g čerstvé zkušební půdy a přidejte 250 ml dvakrát destilované vody. Obsah baňky se protřepává po dobu 3-5 minut. Pro vyčeření kapaliny přidejte do baňky 1 ml 13% roztoku síranu amonného a znovu protřepávejte po dobu 30 sekund. Pokud se kapalina nevyčeřila, přidejte do baňky 0,5 ml 7% roztoku hydroxidu draselného a protřepejte. Obsah baňky se zfiltruje. Pokud se výsledný filtrát (extrakt z půdy) zbarví, nelze jej použít ke zkoušce na přítomnost látek obsahujících dusík a chloridů, je navíc ošetřen výše uvedenými roztoky síranu amonného a hydroxidu draselného až do úplného odbarvení .

Stanovení přítomnosti amoniaku. Vzorek zkoumané půdy o hmotnosti 5 g se umístí do zkumavky, přidá se 15 ml 1% roztoku chloridu draselného, ​​protřepává se po dobu 3-5 minut, nechá se usadit a zfiltruje. Filtrát se nalije do čisté zkumavky a přidají se 2-3 kapky Nesslerova činidla. Vzhled žluté barvy naznačuje přítomnost amoniaku v půdě. Množství amoniaku se stanoví kolorimetricky.

Stanovení přítomnosti dusitanů. Vzorek testované půdy (5-10 g) se umístí do zkumavky a zalije se 15-20 ml destilované vody, obsah se protřepává 3-5 minut, nechá se usadit a přefiltruje. 10 ml filtrátu se nalije do čisté zkumavky, přidá se 1 ml Griessova činidla a nechá se 15 minut. ve vodní lázni o teplotě 70 0 C. V přítomnosti kyseliny dusité nebo jejích sloučenin v závislosti na jejím množství výluh zrůžoví nebo zčervená. Množství dusitanů se stanoví kolorimetricky stejnou metodou, která se používá pro stanovení dusitanů ve vodě.

Stanovení dusičnanů je založeno na interakci defenylaminu se solemi kyseliny dusičné (v přítomnosti kyseliny sírové vzniká difenylnitrosamin). 1-2 ml vodného půdního extraktu se nalije do porcelánového hrnku, přidá se několik krystalů difenylaminu a několik kapek koncentrované kyseliny sírové. Přítomnost dusičnanů je indikována tmavě modrou barvou. Množství dusičnanů se stanoví kalorimetricky pomocí roztoku sulfofenolu.

Stanovení chloridů. Do zkumavky se nalije 10 ml vodného půdního extraktu a několik kapek roztoku dusičnanu stříbrného. Vzhled bílé vločkovité sraženiny ukazuje na přítomnost chloridů.

V současné době neexistují žádné přísně uznávané a stanovené chemické ukazatele pro hygienické hodnocení znečištění půdy. A v každém jednotlivém případě je nutné přistupovat k hodnocení výsledků studie s velkou opatrností.

READ
Kdy zasadit hortenzie do zahrady?

Půdy různých oblastí se budou lišit svým složením. Například neznečištěné černozemní půdy obsahují takové množství organického dusíku a uhlíku, že pro jiné půdy, například podzolové pásmo, jsou indikátory znečištění. Ve všech případech při analýze půdy na kontaminaci organickými látkami vyžaduje kontrola paralelní studium podobných půd, ale zjevně čistých, nekontaminovaných.

Chemickými indikátory postupu procesu rozkladu (mineralizace) organických látek, a tedy i schopnosti samočištění půdy, jsou amoniak (absorbovaný amonium) a částečně dusičnany. Ty jsou méně spolehlivým indikátorem než amoniak, protože dusičnany jsou jednak spotřebovávány rostlinami a jednak jsou rychle vyplavovány z půdy. Amonné soli jsou naopak půdou dobře absorbovány, pevně a po dlouhou dobu zadržovány v jejích horních vrstvách (až do hloubky 60-80 cm). V chladném období mohou být procesy amonifikace a nitrifikace v půdě zpožděny nebo zcela zastaveny v důsledku zastavení mikrobiální aktivity pod vlivem nízké teploty. Za těchto podmínek nesmí půdní extrakt obsahovat amoniak a dusičnany, a to i přes kontaminaci půdy.

Při zkoumání půdy na obsah amoniaku a dusičnanů je nutné vzít v úvahu původ těchto látek, protože často se aplikují do půdy ve formě minerálních hnojiv. Sanitární a hygienický význam má pouze obsah čpavku a dusičnanů z organických látek v půdě ve formě hnoje, fekálií, mrtvol, odpadních vod apod.

Charakter chemických procesů v půdě a její hygienický stav lze posuzovat také podle obsahu kyslíku a oxidu uhličitého v půdním vzduchu. Přítomnost metanu, vodíku, čpavku a sirovodíku v posledně jmenovaném naznačuje „nasycení“ půdy organickými látkami a produkty jejich rozpadu a v souvislosti s tím i existenci anaerobních podmínek v ní.

Doba trvání kontaminace půdy organickými látkami, stupeň a aktivita jejich rozkladu lze posoudit z rozboru těchto procesů:

čpavek – čerstvé znečištění;

čpavek, chloridy – nedávno došlo ke kontaminaci;

čpavek, chloridy, dusitany – proces rozkladu organických látek je v plném proudu;

čpavek, chloridy, dusitany – od kontaminace uplynula určitá doba, ale existuje i čerstvá kontaminace;

chloridy, dusitany, dusičnany – nedochází k čerstvé kontaminaci, probíhá mineralizace organických látek

dusitany, dusičnany – od kontaminace uplynula dlouhá doba;

dusičnany – úplná mineralizace organických látek.

Přítomnost dusičnanů v půdě ukazuje na její dřívější kontaminaci organickou hmotou. Chloridy slouží také jako indikátor stáří kontaminace půdy díky tomu, že se v ní špatně zadržují a jsou postupně vyplavovány z horních vrstev do spodních. Při zkoumání půdní vrstvy po vrstvě každých 20 cm až do hloubky 1 m lze tedy podle množství chloridů v těchto vrstvách (od 0-20 cm, 20-40 cm atd.) usoudit, jak dávno to bylo kontaminováno: v prvních 3-4 měsících po kontaminaci je maximum chloridů ve vrstvě 0-20 cm, později se maximum přesouvá do podložních vrstev půdy.

Stanovení potřeby vápna v půdě

Známkou nedostatku vápenatých solí v půdě může být do určité míry růst rostlin, jako je žíravina, šťovík, přeslička, mechy, ostřice a absence nebo špatný růst luskovin – jetele, vojtěšky apod. K kyselá reakce půdy a v důsledku toho Potřeba vápnění je často indikována přítomností rezavých zbarvení a duhových skvrn v malých vodních plochách umístěných na této půdě (bažiny, kaluže, příkopy).

READ
Kdo může spát ve stoje?

Vzhledem k tomu, že vápník se v půdě nachází především ve formě uhličitanů a hydrogenuhličitanů, může následující vzorek sloužit jako přibližná metoda pro stanovení hydrogenuhličitanu. 5 g půdy se navlhčí 3-5 kapkami 10% kyseliny chlorovodíkové a sleduje se, zda dochází k varu (z uvolňování oxidu uhličitého). Nepřítomnost varu naznačuje, že v půdě nejsou žádné uhličitany nebo je jich velmi málo – ne více než 1%; se slabým krátkodobým varem – 3-4% a se silným dlouhodobým varem – nad 5%. Málo vápníku je ve světlých písčitých, mechových, rašelinových a severských minerálních půdách.

Přesnější, i když nepřímé stanovení potřeby půdy na vápník a vápnění se provádí stanovením pH vodního (nebo solného) extraktu z půdy. Chcete-li získat vodný (nebo solný) extrakt, přidejte 20 ml destilované vody (nebo 50 N roztok chloridu draselného – 1,0 g KCl na 74,56 litr destilované vody) do 1 g půdy v baňce, směs protřepávejte 3- 5 min. Poté nechte usadit nebo přefiltrujte přes silný papírový filtr, abyste získali průhledný extrakt.

Pokud je pH vodního (nebo solného) extraktu nižší než 5, půda potřebuje vápnění (chudá na vápník); pH 5 až 6 ukazuje na střední stupeň potřeby vápnění; při pH 6 a více lze považovat půdu za dostatečně zásobenou vápníkem (není potřeba vápnění).

Kvalitativní stanovení moči a exkrementů

Pro stanovení moči v půdě se 100 ml vodného extraktu vloží do porcelánového kelímku a odpaří se do sucha. Zbytek s malým množstvím uhličitanu sodného se zahřeje, rozpustí ve vodě a zfiltruje. Filtrát se zahustí v porcelánovém kelímku, přidá se několik kapek kyseliny dusičné a odpaří se do sucha. Pokud zkoumaná půda obsahuje moč, získá suchý zbytek červenožlutou barvu, která se z přídavku amoniaku změní na fialovou a z hydroxidu sodného na modrofialovou.

Pro zjištění exkrementů v půdě přidejte 250 g kyseliny vinné do 0,3 ml vodního extraktu a odpařte do sucha. Ke zbytku se přidá vinný alkohol a výsledný alkoholový extrakt se také odpaří do sucha. K výslednému suchému zbytku se přidá malé množství roztoku hydroxidu draselného a zkoumá se zápach: v případě fekální kontaminace půdy je detekován specifický zápach vlastní exkrementům.

Sanitární posouzení půdy na základě údajů z chemické analýzy je někdy obtížné kvůli velké variabilitě chemického složení tzv. čisté (nekontaminované) půdy. Proto se v praxi často používá sanitární číslo – ukazatel stupně kontaminace a dokončení procesů samočištění půdy.

Sanitární číslo je poměr množství půdního proteinového dusíku (humusového dusíku) k množství organického dusíku:

kde C je hygienické číslo; B – množství půdně-bílkovinného dusíku na 100 g absolutně suché půdy (mg); A je množství organického dusíku na 100 g absolutně suché půdy (mg).

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: