R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T . 25. Z . 2. W A R S Z A W A 1974
BR O N ISŁA W GIEDROJĆ
M ETODYKA BADAŃ KAPILARNEG O PO TENCJAŁU WODNEGO I ZRÓŻNICOW ANIA POROW ATOŚCI GLEB
CZĘŚCIOWO ZMODYFIKOW ANYM KAPILARYM ETREM SEKERY
In stytu t G leb o zn a w stw a i C hem ii R olnej A k ad em ii R olniczej w e W rocław iu
W badaniach fizycznych właściwości gleb w y ko rzystu je się nie tylko oznaczenia bezpośrednie, lecz m ożna także ustalić n iek tóre w łaściwości m etodam i pośrednim i. Najczęściej takie pośrednie zależności w yko rzy stu je się w określaniu ogólnej porow atości gleb w edług znanych w artości ciężaru właściw ego i objętościow ego n a podstaw ie ogólnie przy jęty ch w zorów [9, 10]. Podobnie też przez w ysycenie w odą próbek glebow ych 0 określonej objętości w cylin derk ach sądzi się o tak zw anej porow atości k ap ilarn ej i n iek ap ilarn ej. W iadomo jednak, że tego rod zaju oznaczenia porow atości k ap ilarn ej m ało są p rzy d atn e dla praktycznego glebo znaw stw a. Taki bow iem układ stosunków pow ietrzno-w odnych m oże mieć m iejsce jedynie w dolnej w arstw ie gleby n ad zw ierciadłem w ody g ru n to w ej. Rów nież niew iele m ożna wnioskow ać n a podstaw ie w ym ienionych w łaściwości o dynam ice porow atości oraz sile w iązania i u trzy m y w an ia przez glebę w ody i jej oddziaływ ania n a plonow anie roślin. Stąd coraz w iększe znaczenie przyw iązu je się do badań porow atości w a rstw y ornej oraz głębszych poziomów gleb u p raw n y ch i darniow ych. B adania te są szczególnie cenne dla agrotechniki, w p racach m elioracyjnych, p rzy p ro jek tow an iach n aw ad n iania lub odw adniania gleb. Zm iany porow atości m ogą być także w ykorzystyw an e w ocenie oddziaływ ania ciągników 1 m aszyn rolniczych n a u g n iatan ie gleby.
W celu ustalen ia porow atości i jej zróżnicow ania stosow ane są n a j rozm aitsze m etody. D ają one różne in fo rm acje co do ilości i jakości porów w glebach [1, 4, 6, 7, 8]. Najczęściej bow iem w y k o rzy stu je się znan ą zależność istniejącą m iędzy porow atością gleb a k ap ilarn y m po
284 В. Giedrojć
Zależność tę m ożna ustalić ze w zoru Jo u rin a [9], a m ianowicie, po tencjał k apilarn y w yrażony wysokością słupa wody w cen ty m etrach :
4 ô cos O h <pgd,
gdzie:
<) — napięcie pow ierzchniow e wody,
cos (-) — w artość k ąta zw ilżania gleby,
cp — gęstość w ody w zależności od tem p eratu ry , d — średnica porów glebow ych w ypełnionych wodą, g — przyspieszenie ziem skie.
Z powyższego w zoru w ynika rów nież, że średnica porów u trz y m u ją cych w odę określoną siłą ró w n a się
4 (5 cos O
d -<P д н
Jeśli p rzy jm u jem y p otencjał k ap ilarn y H jako w artość słupa wody w centym etrach, wówczas średnicę efek ty w ny ch porów glebow ych d m o żem y rów nież w yrazić w tych sam ych jednostkach lub zam ienić je na w artości m niejsze (np. m ikrony), co najczęściej stosuje się przy podziale porów k ap ilarn y ch gleby [3, 6, 10].
W iadomo bowiem, że napięcie pow ierzchniow e w ody ó ulega nieznacz nym w ahaniom w zależności od tem p e ra tu ry [5]. Najczęściej jednak w badaniach zróżnicow ania porów i po tencjału kapilarnego gleby uw aża się, że w ahan ia te są nieistotne, i m ożna przyjąć, że napięcie pow ierzch niow e dla wody w ynosi około 75 dyn, jej gęstość 1,0, a k ąt zw ilżania gleby jest zerowy. P odstaw iając te dane oraz w artość przyspieszenia ziem skiego (981 cm /s2) do w zoru Jo u rin a uzyskuje się z w yliczeń osta teczną postać w zoru:
0,3 , 0,3L
H d l u b d " H
Pow yższą zależność p rzy jm u je się rów nież w badaniach siły ssącej gleb przy użyciu p łyt m ikroporow atych, ciśnieniow ej a p a ra tu ry m em b ra nowej Richardsa, jak rów nież w różnych ty p ach k ap ilary m etró w [5, 7]. W laborato riach w zależności od potrzeb używ ane są k ap ilary m etry k o n stru kcji D o j a r e n k i [1], S e k e r y [7] i inn y ch [11]. W spólną za sadą tych przyrządów jest ścisły k o n tak t gleby z gęstą porow atą płytką, a czasem bibułą specjalnie zagęszczoną i odciąganie w ody z próbek glebow ych za pom ocą słupa wody, rtęci lub podciśnienia w yw ołanego
0 294 0 294
Pomiary wilg. gleby zm odyfikowanym kapilarymetrem Sekery 2 8 5
pom pą próżniow ą m ałej mocy [11]. N ajbardziej istotną jed n ak częścią każdego k a p ila ry m e tru jest odpow iedniej gęstości p ły tk a m ikroporow ata, której m ikropory pow inny być w granicach m ikrona lub m niejsze. W ta kie p ły tki n asycane w odą pow ietrze nie może w nikać w pory n aw et przy dużym ciśnieniu.
W bad an iach gleboznaw czych n ajb ard ziej p rzy d a tn e są k a p ila ry m e try , um ożliw iające prow adzenie oznaczeń z glebą o nienaruszonej strukturze. W celu prow adzenia oznaczeń potencjału kapilarnego i porow atości efek tyw nej w glebach o n a tu ra ln y m układzie w ykonano częściowo zm odyfi kow any zestaw k ap ilary m etru .
Zm odyfikow any k ap ila ry m e tr składa się, jak to pokazano n a rys. 1, z 12 połączonych ze sobą lejków Schotta o gęstości G5 (B ak terien
filter-Rys. 1. Zestaw kapilarymetru do badań siły ssącej gleb. Elementy składowe
1 — s ta ty w , 2 — c y lin d e r e k z g le b ą o n ie n a r u s z o n e j s tr u k tu r z e . 3 — le jk i S c h o tta G -5. 4 — łą
c z e n ie le jk ó w i b iu r e t, 5 — s k a lo w a n e b iu r e ty , 6 — b u tla sz k la n a p r ó ż n io w a . 7 — m a n o m e tr r t ę c io w y lu b w o d n y 8 — p o m p a p r ó ż n io w a r ęc z n a
Capillarimeter set for investigation of suction power of soil. Components
1 — s ta n d , 2 — sm a ll c y lin d e r c o n ta in in g so il w ith u n d is tu r b e d s tr u c tu r e . 3 — S c h o tt G-i5
T unnels. 4 — c o n n e c tio n o f fu n n e ls in to b u r e tto , 5 — c a lib r a te d b u r e tte s . 6 — v a c u u m g la s s b o ttle . 7 — m e r c u r y or w a e r m a n o m e te r , 8 — m a n u a l v a c u u m p u m p
n utsch e 17 G5) firm y Zeiss. Średnica lejk ów m usi być odpow iednio sze roka (6-7 cm), aby m ożna było w staw iać m etalow e cylinderki z glebą (objętości 100 cm 3). Do każdego z lejk ów jest podłączona biureta ze skalą pojem ności 50-100 cm 3. W zestaw ie poszczególne b iu rety z lejkam i łączy się szeregow o, a n astęp n ie doprowadza do próżniow ej kolby. W dalszej k olejn ości od kolby próżniow ej cienkim w ężem próżniow ym podłączony jest m anom etr w od n y lub rtęciow y. W zależności od potrzeb kolbę próż n iow ą łączym y poprzez boczny tubus z pom pą olejow ą ręczną lub z pompą w odną strum ieniow ą. Po dokładnym u szczelnieniu zestaw kapilarym etru m oże być w yk orzystan y do badań gleby.
286 В. G iedrojć
Za pom ocą pom py w zestaw ie całego a p a ra tu m ożem y w ytw arzać żądane podciśnienie. P rzy podciśnieniu od 0 do 0,1 at najlepiej w yk orzy styw ać m anom etry wodne, a przy w yższych do 0,9 a t — m ano m etry rtęciow e.
PRZEBIEG ANALIZ PRÓBEK GLEBOWYCH
Do b adań porow atości i siły ssącej gleby należy pobierać glebę o nie naruszonej stru k tu rz e i nie zm ienionym układzie. Pobierania próbek z p ro filu glebowego dokonuje się za pom ocą znorm alizow anych m etalow ych cylinderków . Z danej w arstw y ornej lub określonych poziom ów gleby pobiera się 3 do 6 cylinderków . Św ieżą glebę w cylinderkach nasycam y wodą, najlep iej w aparacie К i n d t a [11] lub ogólnie stosow anym spo sobem w gleboznaw stw ie. Należy zwrócić uw agę na dokładne w ysycenie próbek wodą, aby w szystkie pory o 0 < 3 m m były n ią w ypełnione w całej m asie badanej gleby.
Przed w staw ianiem do a p a ra tu cylinderki z glebą nasyconą w odą n a leży zważyć i po usunięciu dolnej n ak ry w k i um ieścić w odpow iednich lejkach. W celu zabezpieczenia badanych próbek gleby przed parow aniem okryw am y je w całości celofanem i zaciskam y gum ką n a odpow iednim lejku tkw iącym w zestaw ie k apilary m etru .
Po spraw dzeniu szczelności zestaw u k a p ila ry m e tru i podłączeniu w ła ściwego m onom etru w ytw arzam y za pom ocą pom py żądane podciśnienie. N ajw łaściw iej jest pracow ać z podciśnieniem słupa w ody 10, 30, 100, 200, 300, 345, 500 i 750 cm. W yższe podciśnienie do 1 at m ożna stosow ać jedynie wówczas, gdy zestaw k a p ila ry m e tru jest dostosow any do pracy p rzy w ysokim podciśnieniu.
W oda znajd u jąca się w glebie w różnych porach jest utrzy m y w an a dzięki n apięciu pow ierzchniow em u i siłom k apilarnym , które są tym wyższe, im drobniejsze są pory. W oda k ap ilarn a może być u su n ięta z porów glebow ych o określonej średnicy, o ile w ytw orzone podciśnienie w zestaw ie k a p ila ry m e tru przew yższa siłę ssącą (potencjał kapilarny ) porów. W ówczas w oda m igruje poprzez m ikropory p ły tk i do skalow anych b iu re t do m om entu zrów now ażenia deficytu ciśnienia. Po każdym zakoń czonym pom iarze z żądanym podciśnieniem ilość w ydzielonej w ody od czytujem y bezpośrednio ze skalow anych biuret. Oznaczenie z badanym podciśnieniem m ożna uw ażać za ukończone, o ile w ciągu kilku godzin z próbek gleby nie m a dopływ u w ody do biuret. N ajdłużej w ykon u je się p om iary przy w yższych w artościach siły ssącej, a zwłaszcza w glebach ciężkich, ilastych. Wówczas poszczególne oznaczenia w glebach ciężkich i glebach ilastych m ogą trw ać ponad 24 godziny.
Po zakończeniu pom iarów cylinderki z glebą należy zważyć w celu ustalenia ew en tu aln y ch s tra t w ody z próbek gleby w czasie badań. N
ato-Pomiary wilg. gleby zm odyfikowanym kapilarymetrem Sekery 287
m iast ilość wody, k tó rą u trz y m u je gleba w porach z siłą ssącą, w yższą niż oznaczono w kapilary m etrze, ustala się z różnicy ciężaru próbek po
ich w ysuszeniu w 105°C.
U zyskane w yn ik i z b ad ań siły ssącej m ożna podaw ać w atm osferach (barach) albo, co najczęściej jest stosow ane w badaniach gleboznaw czych, w jednostkach pF, czyli jako w artości p rzedstaw iające zlogarytm ow aną liczbę centym etrów słupa wody, odpow iadającą danej sile ssącej gleby (tab. 1).
T a b e l a 1
S i ł y utrzym ania wody k a p ila r n e j i zróżnicow anie porów w g le b ie Powers r e t a in in g c a p illa r y w ater and d i f f e r e n t i a t i o n o f s o i l p o res P o d c iśn ie n ie U nderpressure pF Zróżnicowanie porów wg 0 D if f e r e n t ia t io n o f p o res w ith diam eter a t słu p Hg Hg column mm słu p wody w ater column cm P- E S I 0,0 - 1,0 0,00 > 3000 2 , o 0,01 7 ,6 10,0 1,00 3000-300 3 ,0 - 0 ,3 0,03 2 5 ,0 30,0 1 ,4 7 300-100 0 , 3 - 0 ,1 0,10 76,0 100,0 2,00 100-30 0 ,1 - 0 ,0 3 0,20 152,0 200,0 2 ,3 0 30-15 0 ,0 3 -0 ,0 1 5 0,30 2 2 8 ,0 300,0 2 ,4 7 15-10 0, 015- 0,010 0 ,3 3 2 5 3 ,0 3 4 5 ,0 2 ,5 4 1 0 -8 ,5 0 ,0 1 0 -0 ,0 0 8 0 ,5 0 380,0 500,0 2 ,7 0 8,5 -6 0 ,0 0 8 -0 ,0 0 6 0 ,7 5 5 5 0 ,0 7 5 0 ,0 . 2 ,8 7 6 -4 0 ,0 0 6 -0 ,0 0 4 1,00 760.0 1000,0 3,00 4 -3 0 ,0 0 4 -0 ,0 0 3
Na podstaw ie uzyskanych danych siły ssącej (potencjału kapilarnego) łatw o m ożna ustalić zróżnicow anie porów glebow ych oraz ich zaw artość w procen tach objętościow ych w badanej glebie. P rzy podciśnieniu 10 cm słupa wody (0,01 at) w oda glebow a jest usuw ana z porów > 300 \x i odpo w iednio przy 100 cm (0,1 at) z porów od 300 do 30 \i oraz kolejno z porów 30-15, 15-10, 10-8,5, 8,5-6, 6-4, 4-3 u, w zależności od deficytu ciśnienia w zestaw ie k a p ila ry m e tru (tab. 1).
Niezależnie od pow yższych pom iarów potencjału kapilarnego i poro w atości dalsze badania siły ssącej i zróżnicow ania porow atości (głównie bardzo dro bn ych porów) m ożna przeprow adzać n a a p aratu rze ciśnieniow ej k o n struk cji R i c h a r d s a [5].
ZRÓŻNICOWANIE POROWATOŚCI I JEJ ZNACZENIE W GLEBIE D otychczasow y podział porów glebow ych na tak zwane pory kapi larn e i n iek ap ilarn e nie d aje w prak ty ce rolniczej możliwości głębszej analizy środow iska glebowego. Stąd w ynika konieczność zróżnicow ania
288 В. Giedrojć
porów w zależności od spełnianych przez nie fu nkcji w glebach. W dotych czasow ych badaniach pory glebow e dzielono n a w iele różnych grup
[1. 4, 6. 7, 10]. O pierając się na naszych w ieloletnich b adaniach propo n u jem y n astęp u jący podział porów n a gru p y :
— pory bardzo duże o
0
> 3000 \x,— pory duże o
0
3000-300 \x,— pory średnie o
0
300-30 \x,— pory drobne o
0
30-10 u,— pory dość drobne o
0
10-3 u.— pory bardzo drobne o
0
3-0.2 \x,— m ikropory o 0 < 0.2 u.
Każda z podanych wyżej gru p porów m a określoną właściwość w sto su nku do faz — płynnej i gazowej. Ich udział w poziom ach profilu glebowego w yraża się w procentach objętościow ych w odniesieniu do ogólnej porow atości gleby. W zależności bow iem od w ystępow ania porów w glebach nad poziom em lu stra w ody g ru n to w ej ich znaczenie może być
różne. W porach bardzo dużych (o
0
>
3000 \i) w oda w zasadzie nie pod-siąka; pory te mogą być w ypełnione w odą tylko w tedy, gdy gleba jest podtopiona. Z kolei w porach dużych (3000-300 u) woda znad zw ierciadła może podsiąkać od 1 do 10 cm wysokości. W porach średnich podsiąkanie może sięgać 10-100 cm i kolejno w porach drobnych (30-10 u) w oda teo re tycznie może sięgać do 300 cm znad zw ierciadła w ody gruntow ej. Należy jed nak mieć n a uwadze, że pory glebow e nie stanow ią jednolitych k api- larów. lecz bardzo zróżnicow any i zdeform ow any układ naczyń o różnej średnicy i stąd podsiąkanie w ody jest ograniczone. Tylko w glebach pyłow ych i ciężkich ilastych podsiąkanie może sięgać pow ierzchni gleby. Je d n ak w glebach ilastych przew ażają bardzo drobne pory i m ikropory. Ruch wody w porach jest zbyt powolny, aby w oda w postaci cieczy m ogła uzupełnić szybko niedobory w odne w strefie korzeniow ej. W raz ze zm niejszaniem się średnicy porów m aleje dostępność tej w ody dla roślin. W edług F r e i a [2] woda u trzy m y w an a z siłą ssącą pF 3,7, czyli w po
rach o średnicy 0,6-0,2 jj., jest bardzo tru d n o pobierana przez system ko
rzeniow y roślin. W ystępuje wówczas ogólne zaham ow anie w egetacji. Woda zn ajdująca się w m ikroporach ( < 0,2 \x) nie jest dostępna dla roślin.
W każdym układzie profilow ym gleb, o ile gleby nie są zalane wodą, zwiększa się ilość porów pozbaw ionych wody. Są one przew ażnie w y p eł nione pow ietrzem , zwłaszcza w poziom ach pow ierzchniow ych gleby. D la tego każda g ru pa porów w poszczególnym pro filu glebow ym spełnia o k reś loną rolę. P rzyjm ow anie bez zastrzeżeń podziału w edług R i c h a r d s a i B e d y [6], którzy podają, że już pory > 8,5 u są przew ażnie w
ypełnio-Pomiary wilg. gleby zmodyfikowanym kapilarym etrem Sekery 289
ne pow ietrzem , może prow adzić do błędnych w niosków. Tak n a przykład w żadnym przyp adk u nie m oże dotyczyć to poziom ów gleby o b jęty ch podsiąkiem w ody kapilarnej w łaściw ej znad zw ierciadła w ody gruntow ej.
Inaczej nato m iast u k ład ają się stosunki pow ietrzno-w odne dzięki zróżnicow aniu efekty w nej porow atości w w arstw ie ornej i pow ierzchnio w ych poziom ach gleb upraw nych. W w aru n k ach polow ych w pow ierzch niow ych poziom ach gleb, w tzw. strefie areacji, zwłaszcza n a glebach zdrenow anych lub okresow o za suchych, w oda opadow a będzie m agazyno w ana jedynie w porach, w któ ry ch napięcie pow ierzchniow e i siły k ap i larn e k sz ta łtu ją się ok. 1/3 a t (pF 2,54). Łatw o m ożna obliczyć, że śred n ica porów u trzy m u jący ch wodę k ap ilarn ą p rzy w ierającą pow inna w y
nosić około 8,5-10 \jl. Je st to ogólnie znana w artość polowej pojem ności
w odnej (PPW), zaproponow ana przez R i с h a r d s a [4, 5], a zatem w ięk szość tych porów < 10-8,5 \i do 0,2 ii z reguły pow inna być w ypełniona w odą p rzy sw ajaln ą przez system korzeniow y roślin [3]. B adania krajow e [3, 10] w skazują bowiem, że w glebach piaszczystych PPW bardziej zbli żone jest do pF 2,0-2,2, czyli wówczas po ry o średnicach < 30-15 (i i m n ie j szych są w tych glebach odpow iedzialne za odgórne nasycenie wodą. W szystkie pory > 30 u, jak się w ydaje, nie są zdolne u trzym ać wody opadow ej tak długo, by ją m ogły w ykorzystać rośliny, i nie spełn iają roli m agazynu w ody opadow ej. Czy m ożna z tego p u n k tu w idzenia określić je m ianem porów n iek a p ila m y ch ? W tych w szystkich przypadkach b o w iem nie m ożna pom inąć także faktu, że większość porów bardzo dużych o 0 > 3 m m rów nież przejściow o w czasie opadów lub n aw adniania w y pełniana jest wodą. Je d n a k w oda ta dzięki sile ssącej gleby szybko p rze chodzi do por drobnych. Po ich w yp ełn ien iu do granic polowej pojem ności (PPW) pory śred nie > 30 \x, duże > 300 \i oraz bardzo duże > 3000 \i sta now ią n a tu ra ln e d reny gleby.
R ozgraniczenie funkcji różnych g ru p porów w odniesieniu do wody glebow ej i pow ietrza zaw artego w glebie jest szczególnie w ażne zarów no dla zabiegów m elioracyjnych, jak rów nież stosow anych m etod u p raw y m echanicznej roli. Je d n ak nie m ożna w ykazać w glebach istn iejącej granicy tzw. pojem ności n iek ap ilarn ej, gdyż jest to pojęcie um ow ne i w zależności od rozm ieszczenia porów w poziom ach profilów glebow ych oraz w ystępow ania zw ierciadła w ody gru n to w ej większość porów może być w ypełniona w odą lub pow ietrzem . Szybka i d ostępna m etody k a b a dań zróżnicow ania porow atości i p o tencjału kapilarnego, częściowo zm ody fikow anym k ap ilarym etrem , może być w y k o rzystan a do oznaczeń n iek tó rych fizycznych właściwości, a zwłaszcza stosunków pow ietrzno-w odnych gleb.
290 В. G iedrojć
W N IOSK I
1. Z m odyfikow any k a p ila ry m e tr jest odpow iednim przyrządem do po m iarów zróżnicow ania porów w glebie z zachow aniem jej aktualnego uk ład u stru k tu ry . Oznaczenie p oten cjału kapilarnego tego ty p u k ap ilary - m etrem m ożna prow adzić od całkow itego w ysycenia gleb w odą do 0,95 at, czyli około pF 3,0. Z aletą k a p ila ry m e tru jest rów nież możliwość dokony w ania dokładnych pom iarów przy niskich w artościach siły ssącej rów no cześnie w poziom ach całego pro filu glebowego.
2. Na podstaw ie oznaczeń k ap ilary m etrem i użycia a p a ra tu ry ciśnie niow ej w edług k on stru k cji R ichardsa wydzielono do celów praktycznego gleboznaw stw a n astęp u jące gru p y porów :
— pory bardzo duże o
0
> od 3000 u,— po ry duże o
0
3000-300 u,— pory średnie o
0
300-30 u,— pory drobne o
0
30-10 (л,— pory dość d robne o
0
10-3 u,— pory bardzo d robne o
0
3-0,2 u,•— m ik ro po ry o 0 < 0,2 u.
W zależności od w ystępow ania tych gru p porów w różnych pozio m ach profilów glebow ych i zalegania zw ierciadła w ody gruntow ej, w y m ienione pory m ogą spełniać różne fu n k cje w stosunkach pow ietrzno- -w odnych.
3. W ykorzystanie oznaczeń porow atości efektyw nej i po tencjału k a p i larnego gleb w pracach m elioracyjnych, jak rów nież agrotechnicznych, a także zabiegów agrom elioracyjnych jest niezbędne d la oceny w a ru n ków środow iska glebowego.
L ITER A TU R A
[1] D o j a r e n k o A. G.: D ifirien cja ln a ja sk w ażn ość, как p ok azatiel p oczw ien n oj struktury. Socj. zier n o w o je ch aziajstw o, 1, 1941.
[2] F r e i E.: Das B od en w asser, sein e H o ffstig k eit und B ew eg lich k eit. Landw . Jahrbuch der S ch w eiz, 67 Jahrgang, N eu e F olge 2, 1953.
[3] G i e d r o j ć В.: G ospodarka w od n a w g leb ie piaszczystej pod roślin n ością w płod ozm ian ie. Zesz. nauk. W SR w e W rocław iu, Roi. 26, 83, 1969.
[4] K a c z y ń s k i N. A.: O strukturie poczw y, n iek otorych w od n ych jej sw o j- stw ach i d ifirien cjaln oj poroznosti. P o czw o w ied ien . 6, 1947.
[5] R i c h a r d s L. A. : P ressu re-m em b ran e apparatus construction and use. Agr. Eng. 28, 1947, 10.
[6] R i c h a r d F. F., B e d a J.: M ethoden zur B estim m u n g der W asserbindung und der P orengrossen in natü rlich gelagerten W aldböden. M itteil, der S chw erz. A n sta lt fü r das fo rlich e V ersu ch sw esen . 29, 1953, 2.
Pomiary wilg. gleby zm odyfikowanym kapilarymetrem Sekery 291
[7] S e k e r a F.: D ie S tru k tu ran alize des B odens. B od en k u n d e u. P flan z., 6 (51), 1938 5. 6, 259-288.
[8] S e k e r a F.: S tatik und D yn am ik des B od en w assers. B odenkunde u. P flan z. 6 (51), 1938 5/6, 288-311.
[9] Ś w i ę c i c k i C.: M odyfikakcja aparatu do oznaczania n iektórych w ła śc iw o śc i fizyczn ych gleb. Rocz. nauk. roi. 77-A -2, 1957.
[10] T r z e c k i S., K r ó l A., S z u n i e w i c z J.: M etody oznaczania różnych p o jem n ości w od n ych i porow atości różnicow ej gleb. P o lsk ie Tow. G lebozn. K o m isja F izyki Gleb., W arszaw a 1971.
[11] M ietod iczesk oje ru k ow od stw o po izu cze n ije p oczw ien n oj struktury. Praca zb io row a pod red. J. W. R ew u ta i A. A. R ode, Izd. „K ołos”, L eningrad 1969.
Б . ГЕ Д РО Й Ц Ь М ЕТО ДИ К А ИСС ЛЕДО ВАН И Я К А П И Л Л ЯРН О ГО П О ТЕН Ц И А Л А ВЛАГИ И Д И Ф Ф Е РЕ Н Ц И А Ц И И П О РО ЗН О С ТИ ПОЧВ ВИ ДО И ЗМ ЕН Н Ы М К А П И Л Л Я РО М ЕТРО М С ЕКЕРЫ И нститут почвоведени я и агрохим ии В роцлавской С ельск охозяй ствен н ой А к адем и и Р е з ю м е В и ссл едов ан и я х капиллярного потенциала влаги и д и ф ф ер ен ц и а ц и и по- р озности р азл и ч н ы х почв был и спользован ви доизм енны й автором кап и лл я - рометр Секеры. М одиф ицированны м вариантом капилляром етра .можно оп ре делить сосущ ую силу почв в ц и л л и н др ах объемом 100 куб. см без п о в р еж д е ния естественной структуры почв. Д иап азон изм ерен ия pF составляет от pF 0 до pF 3,0 в зависим ости от конструкции аппарата. Д и ф ф ер ен ц и а ц и я почвенны х пор вы числялась согласно полученны м и з мерениям при использован ии ф ор м улы Jourina. Для практического п оч в ов е ден и я поры были р аздел ен ы на сл едую щ и е группы: — поры очень крупн ы е 0 > 3000 j l i, — поры к рупн ы е 0 3000-300 и, — поры средн и е 0 300-30 и, — поры мелкие 0 30-10 l i, — поры довольно мелкие 0 10-3 и, — поры очень мелкие 0 3-0,2 ц, — микропоры 0 < 0 ,2 l i, В зависим ости от наличия вы ш еук азан н ы х групп пор в р азл и ч н ы х гори зо н т а х почвенного п р оф и л я и от глубины зал еган и я зер к ал а грунтовы х вод порами грисущ а р азн ая роль в в о зд у ш н о -в о д н ы х соотнош ениях. П роведенны е оп редел ен и я порозн ости и сосущ ей силы могут быть пол езн ы для оценки почвенной среды при м елиоративны х работах и агротехн и ч еск и х м ероприятиях.
292 В. Giedrojć
в . G IED R O JĆ
IN V E ST IG A T IO N M ETHODICS OF C A PILLA R Y W ATER PO T ENTIA L A N D SOIL PO R OSITY D IFFE R E N T IA T IO N B Y M EA N S OF M ODIFIED C APILLAR IM ETER OF SEKERA
In stitu te of S oil S cien ce and A gricu ltu ral C hem istry, C ollege of A gricu ltu re in W roclaw
S u m m a r y
In th e in v estig a tio n s on cap illary w a ter p o ten tia l and porosity d ifferen tia tio n of variou s soils the ca p illa rim eter of Sek era m od ified by th e author w as applied. B y th e m od ified cap illarim eter su ctio n p ow er of soils can be d eterm in ed in the 100 cm 3 cylin d ers w ith o u t natural soil structure disturbance. T he pF m easu rem en t range is from О to 3.0, d ep en d in g on con stru ction of the apparatus.
T he soil porosity d ifferen tia tio n w a s calcu lated on the basis of the pF m ea su rem en t resu lts at ap p lication of the Jourin form ula. For p ractical purposes th e
pores h a v e been divid ed into the fo llo w in g groups: — very large pores of > 3000 u in dia,
— large pores of 3000-300 ii in dia, — m ed iu m pores of 300-30 \jl in dia, — sm all pores of 30-10 u in dia, — rather fin e pores of 10-3 u in dia, — fin e pores of 3-0.2 u in dia, — m icropores of < 0.2 u in dia.
T he ab ove pore groups p lay a d ifferen t role in air and w a ter conditions, d e p en d in g on th eir occurrence in p articu lar soil p rofile horizons and ground w a ter le v e l depth.
T he d eterm in ation of porosity and su ction p ow er of so il can be of u se in e stim a tio n of so il m ed iu m at d ifferen t reclam ation w orks and agrotech n ical m easures.
D o c . d r h a b . B r o n i s l a w G i e d r o j ć W p ł y n ę ł o d o P T G I n s t y t u t G l e b o z n a w s t w a w e w r z e ś n i u 1972 r. i C h e m i i R o l n e j A R
