R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E , T . X IX , z. 2, W A R S Z A W A 1968
JÓZEF BOROWIEC, JÓZEF POM IAN
TEC H N IK A W Y K ON YW AN IA U TRW ALO NY CH M ONOLITÓW GLEBOW YCH
Katedra G leboznaw stw a WSR i UMCS, Lublin. Kierownik — prof. dr B. Dobrzański Katedra G leboznawstwa UMCS Lublin. Kierownik — doc. dr S. Uziak
Znaczenie m onolitów glebow ych w d y d ak ty ce i m uzealnictw ie glebo znaw czym jest oczyw iste. W skazane byłoby, aby odpow iednio do b ran y ko m p let m onolitów , rep re z en tu ją c y c h w ażniejsze ty p y gleb danego regionu, zn ajdo w ał się w k ażdym zakładzie gleboznaw czym , w każdej rolniczej placów ce n au kow o-dośw iadczalnej, a naw et w śred n iej szkole rolniczej. Z b io ry tak ie jed n a k należą w Polsce do rzadkości, a istn ieją ce są zw ykle niekom p letn e i zaniedbane.
W arto przypom nieć, że jed n y m z pierw szych pro p ag ato ró w m onolitów glebow ych w E uropie b y ł S. M i k l a s z e w s k i , k tó ry w 1928 r. opu bli kow ał sposób po b ieran ia m onolitów , stosow any nie ty lk o u nas, lecz w in n y ch k ra ja c h [10]. Uczony ten był rów nież org anizatorem pierw szej w Polsce ekspozycji m onolitów glebow ych p rz y M uzeum P rzem y słu i R o lnictw a w W arszaw ie. Jed n ak że w lata ch późniejszych sp raw a m ono litó w nie n a b ra ła n ależytego znaczenia, głów nie ze w zględu n a tru d n o ści zw iązane z pobieran iem i tra n sp o rte m d użych m onolitów i ich ekspono w aniem w w ielkich gablotach.
Z astosow ane przez M i e c z y ń s k i e g o [9] u sp raw n ien ie zm niejszyło ty lk o ro zm iary i ciężar m onolitów , pozostał jed n a k ten sam sposób ekspo now ania (rys. 1), p rzy k tó ry m trw ało ść m onolitów jest bardzo ograniczona. Poza ty m m on o lity te, ze w zględu n a w ygładzoną nożem pow ierzchnię, nie o ddaw ały w iern ie n a tu ra ln e g o obrazu p ro filu glebowego, co p o m n ie j szało ich w a lo ry ekspozycyjne.
O w iększym zain tereso w an iu m ono litam i glebow ym i w in n y ch k r a jac h św iadczą dość liczne p u b lik acje n a ten tem at. P ra w d z iw y jed n a k postęp w tej dziedzinie d a ły dopiero w la ta c h czterdziestych prace om
a-Rys. 1. Gablota z m onolitam i um ieszczonym i w skrzynkach (ze zbiorów Katedry G leboznawstwa WSR w Lublinie). Fot. J. Magierski
Glass case w ith soil m onolithes placed in boxes (from the collections of the D epart m ent of Soil Science, College of A griculture in Lublin). Phot. J. Magierski
w iające m ożliw ości zastosow ania p rzy w y k o n y w an iu m onolitów glebo w ych su b sta n c ji klejących.
M ożliwości u zyskan ia tą drogą lekkich, trw a ły c h i estetycznie w y g lą dają c y c h m onolitów o tw orzy ły now e horoskopy. O kazało się jed n ak , że p re p a ra ty k lejące stosow ane przez różn ych autorów , są niedostępne w n a szym h a n d lu (syn tety czne laki i żywice).
EKSPERYMENTY WŁASNE
P ró b y w y k o nan ia u trw alo n y c h m onolitów glebow ych zostały zapo czątkow ane w ośrodku lubelskim już w 1959 r. P ierw sze nasze e k sp ery m en ty opierały się głów nie n a m etodyce podanej w lite ra tu rz e niem iec kiej, h o len d erskiej i am ery k ań sk iej [1, 2, 4, 7, 8, 13, 14, 15, 16, 17]. Jak o zastępczy p re p a ra t k leją cy stosow aliśm y początkow o proponow any przez R u t k o w s k i e g o [12] dostęp n y w h a n d lu P lexigen, pow szechnie u ży w an y do lak ierow an ia p arkietów . P re p a ra t ten jed n a k nie zdaje w pełni egzam inu, choć p rzy n iek tó ry ch glebach w y n ik i b y ły zadow alające. Plexigen schnie bardzo wolno, a po w y schnięciu pow oduje zm ianę b arw y gleby. Szczególnie w m iejscach, w k tó ry c h p re p a ra t przesiąka głębiej,
W ykonyw anie utrwalonych m onolitów glebow ych 439
p o w stają na pow ierzchni m onolitu ciem ne plam y, tru d n e do zam asko w ania.
W dalszych pró bach użyto polio ctan u w in y lu (POW), k tó ry okazał się b ardziej p rz y d a tn y do tego celu niż P lexigen. Po licznych p róbach m ożem y go polecić jako n ajlep szy i n a jta ń sz y spośród p re p a ra tó w do stępn ych na n aszym ry n k u l .
P o lio ctan w in y lu o ogólnym wzorze (CH3COOCHCH2)n jest cieczą całkow icie przezroczystą, gęstą i bardzo lepką, w rzącą w te m p e ra tu rz e 73°C. PO W rozpuszcza się łatw o w alkoholach, k etonach, estrach , w ęglo w odorach aro m aty czn y ch i ich chloropochodnych. Rozcieńczony acetonem łatw o w siąka w glebę, szybko schnie, po czym m a dużą elastyczność i jest b ezbarw ny.
Zastosow anie PO W um ożliw ia w ykonanie m onolitów ze w szystkich u tw o ró w glebow ych i to niezależnie od w a ru n k ó w atm osferycznych, a n aw et po ry roku, zarów no bezpośrednio w teren ie (o w iększych ro z m iarach), jak rów nież w pracow ni z m a te ria łu pobranego uprzednio do sp ecjaln y ch skrzynek.
W ykonane m on olity m ogą być eksponow ane zależnie od p o trzeb y i m ożliw ości bądź w oszklonych ram k a ch d rew n ian y ch , bądź bez ram , n ak lejo n e na te k tu rę lub sklejkę. Sposób w y k o n y w an ia ty ch o statn ich został już w skrócie op ublikow any [3].
TECHNIKA POBIERANIA I W YKONYWANIA MONOLITÓW BEZPOŚREDNIO W TERENIE
P rz y stę p u ją c do w y k o n an ia i kom pleto w an ia m onolitów glebow ych należy przede w szystkim zdecydow ać, do jak ich celów m ają one służyć. Do jednorazow ego w y k o rz y sta n ia (ekspozycja w ystaw ow a) m ożna zalecać m onolity o dużej pow ierzchni, w y konane bezpośrednio w teren ie, nie w ym agające dużego n a k ła d u pracy, a jed n a k m ające duże w alo ry eks pozycyjne. Takie m o n olity są jed n a k stosunkow o n ietrw a łe (gruba w a rstw a gleby) i z biegiem czasu o sy p u ją się.
Do celów m u zealny ch lepiej n a d a ją się m onolity o niew ielk ich ro z m iarach, przygotow ane w pracow ni, co pozw ala na p recy zy jn e ich w y konanie i u trw ale n ie (rys. 2).
T ak zw ane m in iatu ro w e m on o lity (m ikrom onolity), k tó ry c h w ykon an ie jest stosunkow o proste, m ożna kom pletow ać n aw et w form ie album u.
1 Producent: Zakłady Chemiczne „Pronit” w Pionkach. Nazwa handlowa pre paratu: klej POW.
Rys. 2. M onolity klejone, eksponowane w oszklonych ramkach (ze zbiorów Katedry G leboznawstwa WSR w Lublinie). Fot. J. Magierski
Stabilized soil m onoliths exhibited in glassy fram es (from the collections of the Departm ent of Soil Science, College of Agriculture in Lublin). Phot. J. Magierski
P O T R Z E B N Y S P R Z Ę T I M A T E R I A Ł Y
Z estaw po trzeb n y ch narzędzi i m ateriałó w do sporządzania m onolitów bezpośrednio w teren ie jest w y jątk o w o duży (rys. 3):
— ło p aty o p łaskich ostrzach, — długie i ostre noże gleboznaw cze, — ręczn y rozpylacz ogrodniczy, — płaskie średnio m iękkie pędzle, — ostre nożyce,
— lam p k a lutow nicza,
— ok rąg ły p rę t d rew n ia n y lub ru rk a z lekkiego m etalu,
— p re p a ra t POW rozcieńczony acetonem w różn ym sto su n k u (1 : 4, 1: 2 , 1 : 1 ) ,
— aceton do p łu k an ia rozpylacza i pędzli, — gaza (tańsze g a tu n k i firanek),
— szn u rek średn iej grubości, — gwoździe (3 cale),
W ykonyw anie utrwalonych m onolitów glebowych 441
Rys. 3. Zestaw sprzętu i m ateriałów potrzebnych przy w ykonyw aniu klejonych m onolitów glebow ych. Fot. J. Magierski
Equipment and m aterials for m aking stabilized soil m onoliths. Phot. J. Magierski
W Y B Ó R C Z A S U I M I E J S C A
Do pobierania m onolitów najo d p ow iedn iejszy będzie dzień ciepły i sło neczny, p rzy m ałej w ilgotności pow ietrza. N ależy w y k o rzy stać w szelkie odsłonięcia n a tu ra ln e , bo to um ożliw ia w y b ran ie n a jb a rd zie j odpow ied niego fra g m en tu p rzek ro ju . W y b ierając m iejsce na od k ry w k ę trzeb a unikać obniżeń teren o w y ch o w ysokim poziom ie w ody, jak rów nież m iejsc zacienionych o ograniczonej widoczności.
P R Z Y G O T O W A N I E Ś C I A N Y P R O F I L U
W y b ran y fra g m en t ściany o d k ry w k i w y ró w n u jem y sta ra n n ie łopatą. P rz y glebach lekkich piaszczystych pow ierzchnia ściany pow inna być nachylona w sto sun ku do pionu o 5 do 10°, co w znacznym stopniu zapo biega osypyw aniu się gleby. N astępnie w y g ład zam y pow ierzchnię nożem. M ałe n a tu ra ln e nierów ności (zagłębienia i odcinki po k orzeniach i ele m en tach s tru k tu ra ln y c h ) nie stan ow ią przeszkody. N ato m iast w iększe otw o ry (w ydrążone przez gryzonie czy korzenie) n ależy zalepić św ieżą glebą o podobnej barw ie. G rubsze korzenie i sterczące tw a rd e kam ienie n ajlepiej od razu usu n ąć i otw ory rów nież zatkać glebą. M niejsze k am y k i m ożna w cisnąć głębiej, aby nie w y sta w a ły n ad pow ierzchnię. N a tu ra ln e
sp ękan ia i szczeliny w glebach ciężkich n ależy także pozalepiać, gdyż przy u trw a la n iu grom adzi się w nich p re p a ra t klejący, k tó ry dłużej w ysycha o słabiając przez to całą k o n stru k c ję m onolitu.
Z w racam y rów nież uw agę na w ilgotność p rzygotow anej ściany. G leby średnio zw ięzłe (pyłow e i gliniaste) p ow inny być w tra k c ie kopania w m iarę w ilgotne (świeże). Po w y ró w n an iu ściany jej pow ierzchnia po w inna przeschnąć p rzy n a jm n ie j do głębokości 5-10 mm. P rz y słonecznej pogodzie ściana w y sy ch a bardzo szybko. W dzień p och m u rn y w ysychanie m ożna przyspieszyć płom ieniem lam p y lutow niczej. P rz y glebach bardzo lekkich (piaski i żw iry) ściana pow inna być dobrze w ilgotna. S uchy piasek osypuje się p rzy u trw a la n iu , p o chłania p rzy ty m dużo p re p a ra tu k le ją cego. W ta k ic h p rzy p ad k ach należy pow ierzchnię ściany zw ilżyć w odą za pom ocą rozpylacza i odczekać, aż n a d m ia r w ody w siąknie w glebę lub w y p aru je.
Rys. 4. Sposób nakładania gazy na utrwaloną p o w ierzchnię profilu
Way of im posing gauze upon stabilized soil profile surface
N ajw iększe tru d n o ści m am y zw ykle z glebam i bardzo ciężkim i ilasty m i oraz silnie w ilgotnym i, szczególnie torfow ym i. P ow ierzch nia gleb ilasty ch po w y ró w n a n iu jest zupełnie gładka, w olno w ysy ch a i bardzo wolno w chłania p re p a ra t k lejący . Z d ru giej zaś s tro n y nie m ożna czekać, aż gleba zupełnie w yschnie, gdyż w ty m stan ie ił jest bardzo tw a rd y i nie d a je się oderw ać. D obre w y niki d aje tu pow ierzchniow e osuszenie gleby płom ieniem lam py lutow niczej (do niew ielkiej głębokości). P ow oduje to d robne sp ęk an ia pow ierzchni, u łatw ia ją c e w n ik an ie su b sta n c ji klejącej.
P rz y to rfa ch i in n y ch glebach bardzo w ilg o tny ch n aw et płom ień lam py lutow niczej nie bardzo jest skuteczny. W ty m p rzy p a d k u m ożna ścianę od k ry w k i polać jak im ś łatw o p aln y m p ły n em (benzyna, aceton, spirytu s) i podpalić (czasem zabieg ten trzeb a pow tórzyć k ilk a razy). Z w ykle po tak ic h zabiegach pow ierzchnia gleby jest dostatecznie sucha, bard ziej p orow ata i lepiej p ochłania p ły n u trw ala ją c y .
W ykonywanie utrwalonych m onolitów glebow ych 443
Na przy g o to w anej w opisany sposób ścianie o b ryso w ujem y końcem noża u stalo n ą pow ierzchnię m onolitu (row ek o głębokości 5 mm). W zdłuż row ka przym ocow ujem y szn u rek za pom ocą gwoździ (rys. 4). Takie p o stę pow anie z jednej stro n y ogranicza pow ierzchnię, k tó rą m am y u trw alać, z d ru g iej — zapobiega sam oczynnem u odp adan iu m onolitu od ściany, co często się zdarza po w yschnięciu i sk u rczen iu m onolitu, szczególnie p rzy glebach sypkich.
M onolity o dużej pow ierzchni n a strę cz a ją w ięcej kłopotów p rzy p o b ieran iu , gorzej znoszą tra n s p o rt i łatw iej u leg ają uszkodzeniom . S tąd zaleca się p obieranie raczej k ilk u m niejszych m onolitów z jednej ściany, k tó re m ożna potem łatw o połączyć w jed n ą całość.
UTRWALANIE MONOLITU
P rzy g o to w an y i ograniczony szn u rem fra g m en t p ro filu u trw a la m y n asy cając go rozcieńczonym w acetonie p rep a ra te m POW . P rz y p ierw szym n asycen iu sto su jem y rozcieńczenie 1 : 4. P rz ed użyciem należy roz tw ó r dobrze w ym ieszać, poniew aż po dłuższym o d staniu m ieszanina m a te n d e n c ję do zagęszczania w dolnej części naczynia.
P rz y glebach lżejszych — piaszczystych pow ierzchnię śćiany sp ry sk u jem y za pom ocą ręcznego rozpylacza, poniew aż piasek lepi się do pędzla pow odując niszczenie gładkiej ściany. N ależy jed n a k uw ażać, aby o p ry sk i w anie było ró w no m iern e n a całej pow ierzchni. G leby lekkie dobrze chłoną rozcieńczony p re p a ra t, tak że nie zdąży on spłyn ąć po pow ierzchni. P rz y glebach cięższych (pyłow e i gliniaste) sto su jem y n ak ład an ie p re p a r a tu płaskim pędzlem z m iękkiego włosia. Zużycie p re p a ra tu p rzy p ierw szym n asy cen iu w ynosi — zależnie od ro d zaju gleby — od 1 do 2 litró w n a 1 m 2.
Po pierw szym nasy ceniu należy odczekać pew ien czas, zależnie od pogody, aby n a d m ia r acetonu w y p aro w ał (pow ierzchnia nie pow inna się lepić p rzy dotknięciu). N astępnie nasy cam y glebę pow tórnie p rep a ra te m rozcieńczonym 1 : 2 , ro zprow ad zając go ró w nom iernie po całej po w ierzchni. Zużycie p re p a ra tu p rzy dru g im n a k ła d a n iu jest o połowę m niejsze niż p rzy pierw szym . P ow ierzch n ia gleby w ysy cha w ciągu 2 -3 godzin, zależnie od pogody.
T ym czasem należy przygotow ać k aw ałek gazy, na któ rej m onolit zosta nie u trw alo n y . P o w ierzch n ia gazy (rys. 4) pow inna być w iększa od po w ierzchni m onolitu: g órn y m argin es pow inien m ieć szerokość ok. 10 cm, pozostałe 5 cm. P rz y w iększych w y m iara ch m onolitu gazę skład am y podw ójnie, a n aw et p otrójnie.
Rys. 5. Pobieranie m onolitu o w iększych wym iarach (przyklejanie gazy do u trw a lonej ściany profilu). Fot. J. Magierski
Taking soil m onolith of larger size (glueing gauze to stabilized surface of soil p ro file). Phot. J. Magierski
P rz y k o lejn y m trzecim sm aro w an iu pędzlem sto su jem y p re p a ra t o n a j w iększym zagęszczeniu 1 : 1 . P o ró w n o m iern y m po k ry ciu całej po w ierzchni p rzy lep iam y do m okrej jeszcze płaszczyzny p rzy go tow an ą gazę (rys. 5) u w ażając, ab y nie po w stały fałd y i skrzyw ienia. N ajlepiej zacząć p rzy k le ja n ie od góry, zagiąw szy szeroki m arg ines na pow ierzchnię gleby przycisk ając go jednocześnie k aw ałk iem deski. N astępnie należy ro zciąg nąć gazę n a boki i ku dołowi i przylepić ją dokładn ie przy cisk ając zw itkiem p łó tn a lub papieru . Jeżeli w d a n y m m iejscu pow ierzchnia zdążyła w yschnąć i gaza nie przylega, m ożna tak ie m iejsce posm arow ać ponow nie nie o d ry w ając gazy.
K ied y p o w ierzchnia gazy dostatecznie w yschnie (ok. 2 godzin), po k ry w a m y ją o statn i raz g ęsty m p rep a ra te m , ta k aby oczka sia tk i w y p e ł n iły się k lejem , i zostaw iam y w ty m stan ie do całkow itego w yschnięcia, co trw a 4 -6 godzin, zależnie od pogody.
O D D Z I E L A N I E M O N O L I T U O D Ś C I A N Y , W S T Ę P N A O B R Ó B K A
Do o d ry w an ia m onolitu od ścian y p ro filu potrzeba — zależnie od w y m ia ró w — 2 do 4 osób. G órny m arg in es gazy n a w ija m y rów no n a odpo w iednio dług i m ocny p rę t d rew n ia n y lub ru rk ę m etalo w ą i trz y m a ją c za ten w ałek w k ilk u m iejscach odciągam y ostrożnie od ściany sp ra w dzając czy o ddzielająca się w a rstw a jest jed nak ow ej grubości. O dryw anie przebiega zw ykle dość łatw o. Je śli w jak ich ś m iejscach są tru dn ości, po
W ykonywanie utrwalonych m onolitów glebow ych 445
m agam y sobie nożem p rzecin ając korzenie bądź w iększe elem enty s tr u k tu ra ln e.
Po całko w ity m oddzieleniu m onolitu od ściany trz y m a ją c go w po zycji pionow ej otrząsam y jego pow ierzchnię z luźn ych okruchów gleby i u su w am y w y stające nad m iern ie fra g m e n ty (korzenie). L epiej to zrobić, póki gleba jest w stan ie św ieżym , poniew aż po przeschnięciu tw a rd n ie je u tru d n ia ją c te zabiegi. M onolit kład ziem y płasko n a przyg oto w any m k a w a łk u deski lub sk lejk i świeżo oderw aną stro n ą do góry i na świeżo w y ró w n u je m y jego brzegi, aby p rz y ją ł k sz ta łt pro sto k ąta. W ty m stanie m onolit gotow y jest do tra n sp o rtu .
W iększe m onolity m ożna w praw dzie w p ro st ze ściany zw ijać w ru lo n y (praw ą stro n ą n a zew nątrz), łatw o je jed n a k w te d y uszkodzić. Bezpo średn io po o d erw aniu m onolit jest zupełnie elastyczny, lecz po pew ny m czasie tw a rd n ie je i dlatego ru lo n n ależy rozw ijać bardzo ostrożnie, aby u n iknąć spękań. P rz y ro zw ijan iu p rzesch n ięty ch rulo nó w w skazane jest zw ilżanie acetonem nasyconej k lejem gazy, co u łatw ia rozprostow anie m onolitu.
Rys. 6. Przenośny regał do transportu m o nolitów w ykonanych w terenie Portable sh elf for transportation of soil
m onoliths m ade in field
N ajlep iej przew ozić p obran e m on o lity w pozycji poziom ej na k ilk u półkach (rys. 6), k tó re m ożna przew ozić w sam ochodzie. M onolity zacho w u ją w te d y n a tu ra ln y w yg ląd i są bard ziej trw ałe.
Na m iejscu przeznaczenia w iększe m ono lity należy przym ocow ać do odpow iedniej ra m y d rew n ian ej, k tó rą m ożna zaw iesić na ścianie. M niejsze n a k le ja się (stosując g ęsty p rep a ra t) n a dostatecznie g ru b ą sk lejk ę lub p ły tę pilśniow ą.
Zabiegi w ykończeniow e polegają n a u su w an iu lub um acn ian iu słabo p rzy tw ierd zo n y ch frag m en tó w g leby oraz ła ta n iu dziur i w iększych szczelin przez p rzy k lejen ie w ty ch m iejscach k aw ałków gleby pochodzą cych z tego sam ego poziom u.
M onolity z gleb lżejszych m ożna u trw a la ć przez sp ry sk a n ie po w ierzchni bardzo rozcieńczonym p re p a ra te m PO W (1 : 10). Zapobiega to osypy w aniu się cząstek gleby i pozw ala n a późniejsze oczyszczenie po w ierzchn i m onolitu z k u rzu .
TECHNIKA W YKONYWANIA MONOLITÓW W PRACOWNI
P rz y w y k o n y w an iu serii m onolitów o zn orm alizow anych w ym iarach , k tó re m a ją służyć jako ek sp o n aty w ystaw ow e czy m uzealne, postępow anie jest nieco inne.
P O T R Z E B N Y S P R Z Ę T I M A T E R IA Ł Y
Do podanego poprzednio zestaw u m u sim y w ty m p rzy p a d k u dodać jeszcze n a stę p u jąc e przedm ioty:
— o tw a rte sk rz y n k i z b lach y ocynkow anej (1 mm) o w y m iarach : 100 cm długości, 10-25 cm szerokości, 5 cm głębokości lub 60 cm długości i tej sam ej szerokości i głębokości. D na sk rz y n e k pow inny m ieć k ilk a n ie w ielkich otw orów ,
— ra m k i drew n ian e oszklone o w y m iara ch w e w n ętrzn y c h odpow ia d a ją c y c h w y m iarom skrzyn ek ,
— sk le jk a (3 m m grubości) do zam y k an ia ram k i od ty łu bądź do n a k le ja n ia m onolitów o d k ry ty ch ,
— bandaże lub taśm a p apierow a (papier higieniczny w rolkach), — ręczn a w ie rta rk a z w iertłem o śred n icy 2,5 m m,
— śru b o k rę ty ,
— w k rę ty do drew n a o długości 1 cm,
— m aski przeciw gazow e używ ane w lab o ratoriach .
P R A C E T E R E N O W E
P ra ce terenow e o g ran iczają się w ty m p rzy p a d k u do p o b ran ia z w y ró w n an ej ścian y p ro filu m onolitów do sk rz y n e k w edług znanego po w szechnie sposobu (rys. 7). W ścianie p ro filu fo rm u je się słup gleby o w y m iarach ró w n y ch w y m iaro m sk rzy ni. Na słu p ten w ciska się skrzy nię, aż w ypełni się całkow icie glebą. P rz y o d ry w an iu m onolitu podcina się boki, jak na ry s. 7A (gleby ze szkieletem ), lub przep iło w u je k aw ałk iem skręconego podw ójnie d ru tu z u ch w y tam i n a końcu (rys. 7B). O d ejm ując
W ykonyw anie utrwalonych m onolitów glebow ych 447
Rys. 7. Pobieranie m onolitów do skrzynek Taking soil m onoliths into boxes
o d łam an y m onolit należy p rzyciskać go ręk a m i do sk rzyni, gdyż fra g m en ty gleby łatw o w y p a d a ją.
P rz y pierw szym w y ró w n y w a n iu pow ierzchni m onolitu nie n ależy ścinać gleby rów no z brzegam i sk rzy n k i, lecz pozostaw ić pew ien n a d m ia r (w y stający p onad brzegi skrzy n ki), k tó ry p rzy d a się później p rz y w
łaś-Rys. 8. M onolity przeznaczone do w ykonyw ania w pracowni (ow inięcie taśmą p apie rową chroni je od uszkodzeń podczas transportu). Fot. J. Magierski
Soil m onoliths provided for m aking in laboratory (wrapping w ith paper band pro tects them against injuries during transport). Phot. J. Magierski
ciw ej obróbce. P o b ra n y m onolit n ależy szczelnie ow inąć band ażem lub taśm ą p ap ie ru (rys. 8), co sk u tecznie chroni go przed uszkodzeniem w czasie tra n s p o rtu i zb y t szy b kim w ysychaniem .
W S T Ę P N A O B R Ó B K A I U T R W A L A N I E M O N O L I T U
P rzyw iezione do pracow ni m onolity m ogą być m agazynow ane w s k rz y niach przez długi okres czasu. Lepsze efek ty d aje jed n a k prep aro w an ie m onolitu w stanie św ieżym .
Po u sunięciu taśm y papierow ej pow ierzchnię gleby przy cin am y nożem rów no z brzegam i skrzy n ki. O dcięty n a d m ia r gleby zbieram y do pu dełek z każdego poziom u osobno (m ateriał ten posłużyć może do analiz lub do u zu p ełnienia uszkodzeń). T eraz trzeb a odczekać, aż pow ierzchnia gleby dostatecznie p rzeschnie do głębokości 1-15 cm. W ysychanie m ożna przyspieszyć podgrzew ając pow ierzchnię gleby płom ieniem lam py lu to w niczej lub p aln ik iem gazow ym .
W p rzy p a d k u gdy m onolity leżały w sk rzy n k ach przez dłuższy czas i w y sch ły całkow icie, n ależy je zw ilżyć w staw iając do specjalnego p o jem n ik a z wodą, k tó ra przen ik a przez otw ory w dnie skrzyn i. K iedy już cała pow ierzchnia gleby jest w ilgotna, p o stęp u jem y z m onolitem , jak b y b ył świeżo po brany. W ysychanie g órnej w a rste w k i będzie jed n a k znacznie dłuższe.
P ow ierzchnię m onolitu oczyszczam y z d ro b n y ch okruchów gleby (sm aru jem y pędzlem nasycony m p re p a ra te m POW o rozcieńczeniu 1 : 4). Po upływ ie 2 godzin n a k ła d a m y pędzlem p re p a ra t o w iększym stężeniu (1 : 2) i w ty m stanie m onolity pozostaw iam y na 2-3 godziny. Po k o le j ny m trzecim sm aro w an iu p re p a ra te m (1 : 1) do w ilgotnej pow ierzchni m o n olitu p rzy k le ja m y przy g oto w an ą gazę. K aw ałki gazy pow in ny m ieć nieco w iększą pow ierzchnię, tak aby wokół brzegów m onolitu pozostaw ał m argines o szerokości 2 -3 cm. Gazę należy dobrze przycisnąć, aby do k ład n ie p rzy legała na całej pow ierzchni. O dczekaw szy ok. 30 m in aż k lej nieco stw a rd n ie je , pow lekam y pow ierzchnię p rzy k lejo n ej gazy p re p a ra
-Rys. 9. U trw alanie m onolitów w pracowni (nasycenia preparatem POW po nałożeniu gazy). Fot. J. Magierski
Stabilizing soil m onoliths in laboratory (PVA saturation after imposing gauze).
W ykonywanie utrwalonych m onolitów glebow ych 449
tem (1 : 1), rys. 9. N ak ład an ie pow inno być ta k obfite, aby oczka gazy b y ły zapełnione klejem . W ty m stan ie n ajlep iej pozostaw ić m onolity na całą noc do dostatecznego w yschnięcia.
ODDZIELANIE MONOLITU I PRZYGOTOWANIE OPRAWY
Z anim p rzy stą p im y do oddzielenia m onolitu należy dokładnie oderw ać m argines gazy od brzegów sk rz y n k i (jest zw ykle mocno przy k lejo n y ) i podw inąć go do góry. U m ożliw ia to o dkrojenie nożem p o k ry te j klejem pow ierzchni gleby od ścianki sk rzyn k i. N astępnie p rzy w ęższym boku sk rz y n k i u jm u je m y w palce m argines gazy i podciągam y ostrożnie k u górze, aż gaza z przy lepio n ą w a rstw ą gleby o grubości 1-2 cm oddzieli się od resz ty gleby (rys. 10). Jeżeli p rzy o d ry w an iu p rzeszk adzają
korze-Rys. 10. Odrywanie utrwalonego m onolitu.
Fot. J. Magierski
Tearing away stabilized soil monolith
Phot. J. Magierski
nie, podcinam y je nożem. S p raw d zając czy oddzielająca się w a rste w k a gleby jest m niej w ięcej rów nej grubości, o d ry w am y powoli m onolit n a całej długości i k ładziem y płasko, gazą ku dołowi. Po oczyszczeniu z lu ź n y c h cząstek, w y ró w n an iu brzegów i n a k le jen iu na sk lejk ę lub g ru b ą te k tu rę m onolity n a d a ją się już do ek splonow ania (rys. 11). Je śli zaś m am y zam iar opraw ić je w ram y , należy bezpośrednio po o d erw an iu (dopóki gleba jest w ilgotna) doprow adzić je do żądan y ch rozm iarów . N ad m iar gleby u su w am y bezpośrednio palcam i o d ry w ając ostrożnie całe elem en ty s tru k tu ra ln e . Jeśli gleba zdążyła już w yschnąć, zw ilżam y d a n y fra g m en t acetonem . Jeśli po przyłożeniu ra m k i okaże się, że m onolit je st
Rys. 11. M onolity glebow e eksponowane bez ram (ze zbiorów Katedry G lebo znaw stwa WSR w Lublinie). Fot. J. Ma-
gierski
Soil m onoliths exhibited w ithout frames (from the collections of the Department of Soil Science, College of A griculture in
Lublin). Phot. J. Magierski
za szeroki czy za długi, p odcinam y jego brzegi (zw ilżyw szy uprzednio acetonem ) za pom ocą ostrego noża. Z kolei u jm u je m y m onolit za jeden koniec i trz y m a ją c w pozycji pionow ej o trząsam y całość z luźny ch o k ru chów gleby pom agając sobie p rzy ty m szczotką o d łu gim i m iękkim w łosiu. T ak p rzyg o tow an y m onolit kład ziem y na k a w a łk u sklejk i, k tó rą m am y zam knąć ra m k ą od ty łu i czekam y przez pew ien czas, aby n a d m ia r acetonu m ógł w yparow ać.
O P R A W A M O N O L I T Ó W
R am ki od op raw y m onolitów pow inny być w yk on ane z m iękkiego, ale suchego drew na, aby się po zaw ieszeniu nie w ypaczyły. Stosow ane przez nas ram k i b y ły w y k onan e w edług w zoru przedstaw ionego na rys. 12. D ługość ram e k w zasadzie może być bardzo różna, zależnie od potrzeby. Jed n ak że dobrze b yłoby ograniczyć się do dw u lub trzech stan d ard ó w . Zgodnie z uw agam i po d anym i przez D o b r z a ń s k i e g o [5, 61, j ak
W ykonywanie utrwalonych m onolitów glebow ych 451
rów nież n a podstaw ie w łasn ej p ra k ty k i p ro p o n u jem y dw a w y m iary :
100 lub 60 cm, k tó re w łaściw ie n a d a ją się do w szystkich rod zajów gleb.
R am ka p ow inna łatw o pom ieścić cały m onolit. Je j ty ln ą ściankę s ta now i niezbyt g ru b a (2-3 m m) elasty czn a sk lejk a. Szyba pow inna być
Rys. 12. Wzór do w ykonania drewnianej ramki m onolitow ej
The pattem for executing wooden fram e for soil m onolith
dość m ocna i przezroczysta. P ow ierzch nię ram k i p o k ry w am y p o litu rą o odcieniu k o n tra s tu ją c y m z b a rw ą gleby.
O szkloną ram k ę w ciskam y ostrożnie na leżący płasko m onolit (rys. 13, 14). N astępnie podnosim y całość w raz z podłożoną sklejk ą, odw racam y o 180° i dociskam y m onolit n a całej pow ierzchni, a brzegi gazy u k ład a m y rów no na obwodzie ram ki. Do przym ocow ania ty ln e j ścianki u żyw am y
Rys. 13. O prawianie m onolitów w oszklone ramki. Fot. J. Magierski Settin g soil m onolites in glassy fram es. Phot. J. Magierski
k ró tk ic h w k rę te k do d rew n a (1 cm), k tó re po w yw iercen iu p ły tk ich otw o rów w k ręcam y , rozpoczynając od środ k a a kończąc na brzegach m onolitu. Zależnie od grubości sk lejk i i długości m onolitu potrzeba 8 do 12 w k rętek . W g órny m końcu ra m k i p rzy k rę c am y uszko m etalow e, służące do zaw ie szania eksp o natu n a ścianie.
Rys. 14. Praw idłow e zakładanie oszklonej ramki na przygotow any m onolit
Correct putting of glassy fram e on prepared soil m onolith
MIKROMONOLITY
Z apoczątkow any jeszcze przez M i k l a s z e w s k i e g o [10] sposób w y k o n y w an ia m ałych m onolicików , ob razu jący ch n a tu ra ln ą budow ę p ro filu glebowego, został później ulepszony w N iem czech [16] i USA [2]. Po zastosow aniu specjaln y ch k lejów sporządzenie m in iatu ro w y c h m onolitów stało się łatw e do w ykonania.
P rz y zm n iejszan iu profilów glebow ych do w ym iarów m ikrom onolitów n a jb a rd zie j odpow iednia w y d aje się sk ala 1 : 5.
M ikrom onolity w y k o n u je się n astęp u jąco : w k a w a łk u g ru b ej te k tu ry o w y m iara ch p ap ieru m aszynow ego w y cinam y p ro sto k ą tn y otw ór, szeroki n a 2-3 cm i odpow iednio długi. O tw ór pow inien być um ieszczony przy lew ym boku arkusza. P ozostałą pow ierzchnię p rzeznaczam y n a opis p ro filu. Brzeg otw oru za o p atru je m y w odpow iednią podziałkę.
Do p rep aro w an ia m onolitów u ży w am y resztek gleby pozostałych w sk rz y n k a c h po w y ko n an iu m onolitów u trw alo n y ch . M ateriał glebow y pow inien być zw ilżony acetonem . P od w y c ię ty otw ór p o d kładam y kaw ałek te k tu ry i zaznaczam y na podziałce p ro p o rcjo n aln ie zm niejszoną m iąższość w yró żn io n y ch poziom ów od tw arzanego p rofilu. Glebę z po szczególnych poziom ów n a k ła d a m y m ałą d rew n ia n ą ło p atk ą lub scy zo ry kiem w odpow iednie m iejsca w yciętej ram k i, m odelując m ożliw ie w iern ie przejścia z jednego poziom u w d ru gi, ja k rów nież w y stęp u jące p lam y czy zacieki. N astępnie nożem w y ró w n u je m y do kładnie p ow ierzchnię n a łożonej gleby do poziom u te k tu ry i p rz y k ry w a m y k a rtk ą natłuszczonego p ap ieru i k a w ałk iem te k tu ry . Z kolei odw racam y ostrożnie całość (w raz z podkładką) i o d k ry w am y m onolit n a pew ien czas, ab y m ógł d ok ład nie
W ykonywanie utrwalonych m onolitów glebowych 453
przeschnąć. N astępnie n asy cam y w arstew k ę gleby p rep a ra te m PO W ro z cieńczonym w acetonie (1 : 4) za pom ocą m iękkiego pędzelka. Po p rze schnięciu pow ierzchni p o k ry w am y ją jeszcze raz b ard ziej zagęszczonym p re p a ra te m (1 :2 ).
K aw ałek sztyw nego k a rto n u o pow ierzchni odpow iednio w iększej od w y m iarów m onolitu sm a ru je m y gęsty m p re p a ra te m PO W i n a k le jam y na w y p ełnio n y glebą otw ór w tek tu rze . Po w ysch nięciu ponow nie odw racam y całość, o d ejm u jem y podkładkę, a potem ostrożnie natłuszczony p ap ier (frag m en ty m onolitu m ogą się p rzylepiać i odryw ać. O dczekaw szy aż całość d ostatecznie w yschnie (najlepiej przez całą noc) p o k ry w am y m onolit k a w ałkiem lekko zwilżonego celofanu p rz y k le ja ją c go do brzegów otw oru, ta k aby nad pow ierzchnią m onoliciku b y ł dobrze n ap ię ty tw orząc rodzaj gładkiej szybki. N a całość n a k le jam y k a rtę m ocnego p ap ie ru z odpo w iednim otw orem na m onolicik, a n a w olnej części k a rty um ieszczam y dane d o k u m en ta cy jn e (rys. 15).
Rys. 15. Przykłady m iniaturowych m onolitów glebow ych (ze zbiorów Katedry G lebo znaw stw a WSR w Lublinie). Fot. J. Magierski
Exam ples of m iniature soil m onoliths (from the collections of the Department of Soil Science, College of A griculture in Lublin). Phot. J. Magierski
K om plet tak ich m in iatu ro w y ch m onolitów opraw ion y w form ie albu m u może stanow ić nie ty lk o cenną pom oc n au k ow ą w szkołach, lecz rów nież służyć jako d o k u m en ta cy jn e uzup ełn ien ie opracow ań i m ap glebow ych.
UWAGI KOŃCOWE
P rz y sporządzaniu m onolitów n ajlep iej pracow ać zespołowo w 2 -3 osoby. W y konyw anie w szystkich czynności przez jed n ą osobę jest m ało ekonom iczne, a czasem w ręcz niem ożliw e.
Po opanow aniu tech n ik i p rac trz e b a dążyć do w y k o n y w an ia w iększych serii m onolitów rów nocześnie. D aje to w iele korzyści, szczególnie p rzy p rep aro w an iu m onolitów w pracow ni.
N ależy rów nież p am iętać, że gleba, k tó ra pozostaje w skrzynce po o d erw aniu m onolitu, może nadaw ać się do w y k o n y w an ia k ilk u dalszych id en ty czn y ch egzem plarzy, często n aw et efek to w niejszych niż pierw szy. A by to jed n a k osiągnąć, należy k ażd y m onolit odryw ać bardzo ostrożnie zapobiegając oddzielaniu się zb y t g ru b ej w a rstw y gleby. B ezpośrednio po o d erw aniu m onolitu, k ied y gleba jest jeszcze w ilgotna, pozostałość w skrzynce trzeb a w y ró w n ać uży w ając noża zagiętego pod k ą te m p ro sty m . Po w y schnięciu p ow ierzchni g leby u trw a la m y ją pow tórnie, podobnie ja k p rzy pierw szy m egzem plarzu.
G leby bogate w su b sta n c ję organiczną, szczególnie torfow e, należy w tra k c ie w y sy ch an ia o pryskiw ać k ilk a k ro tn ie ro ztw o rem fo rm alin y. Zabieg ten zabezpiecza m ono lity p rzed rozw ojem pleśni. M onolity w y ko nan e z gleb to rfo w y c h k u rcz ą się p rzy w y sy c h a n iu i pęk ają. D latego p o b ran y m onolit w sta n ie św ieżym pow inien być co n a jm n ie j d w u k ro tn ie szerszy i znacznie dłuższy niż p rzy g otow an a ram k a . M onolit ta k i pow inien dosychać poza ram k ą, p rz y k ry ty obciążoną sia tk ą m etalow ą, aby się nie pow yginał. D opiero po całkow ity m w ysch n ięciu m ożna go w m ontow ać w oszkloną ram ę. Pow yższe uw agi dotyczą, choć w m niejszy m stopniu, gleb bardzo ciężkich.
M onolity w yk on ane w terenie, k tó re m am y zam iar eksponow ać bez użycia oszklonych ram , pow inn y być dość grube, co znacznie zw iększa ich w alo ry ekspozycyjne. G rubość ich zależy od ro d za ju gleby i głębokości w ysuszenia, ja k rów nież od rozrzedzenia p re p a ra tu klejącego.
G rube efektow ne m on olity n a jła tw ie j uzyskać z gleb ciężkich i zw ięzłych, jeśli ty lk o um ożliw im y w yschnięcie ścian y p ro filu do głę bokości k ilk u cen tym etró w .
G leby g lin iaste — lżejsze i pyłow e, m ające słabiej w y rażo n ą n a tu ra ln ą s tru k tu rę , w y m ag ają głębszego w y suszenia i b ard ziej rozcieńczonego p re p a ra tu , k tó ry głębiej w siąka i um ożliw ia u trw ale n ie grubszej w arstw y .
G leby lekkie — piaszczyste i żw irow ate p o c h ła n iają dużo k le ju n aw et p rzy znacznej w ilgotności i dosyć gęsty m prep aracie. G leby te jed n a k nie d a ją w iększych efektów s tru k tu ra ln y c h (pow ierzchnia m on olitu jest zw ykle dosyć rów na), dlatego nie w arto pobierać z nich w a rstw y grubszej niż 2-3 cm.
W ykonyw anie utrwalonych m onolitów glebow ych 455
N a zakończenie w y p ad a zw rócić uw agę, że p rzebyw an ie w atm osferze przesyconej acetonem jest szkodliw e dla zdrow ia. D latego p rzy p rac y w pom ieszczeniu z a m k n ięty m trzeb a używ ać m asek ochronnych, szczegól nie w czasie n asy can ia m onolitów p re p a ra te m POW . N ależy rów nież pam iętać o ciągłym p rze w ie trz a n iu pom ieszczenia.
P ra g n ie m y podziękow ać K olegom B. Ż urow i i K. P ysiow i za ich udział w p rac a c h zw iązanych ze stro n ą e k sp ery m en ta ln ą niniejszego opraco w ania.
LITERATURA
[1] B e r g e r K. C., M u c k e n h i r n R. J.: Soil profiles of natural appearance m ounted w ith V in ylite Resin. Soil Sei. Sco. Amer. Proc., 10, 1945, 369-370. [2] B e r g e r K. C.: The V inylite R esin m ethod of taking and m ounting soil рто-
files. Contribution from the Departm ent of Soils. U niversity of W isconsin, M a dison 1960.
[3] B o r o w i e c J., D o m ż a ł H.: Technika w ykonyw ania klejonych m onolitów glebow ych przy zastosowaniu polioctanu w in ylu. Roczn. Glebozn., t. XV, W ar- szaiwa 1965.
[4] С 1 a r ke G. R.: The preparation and preservation of soil m onoliths of thin section. Journal of Soil Science, t. 13, nr 1, Oxford 1962.
[5] D o b r z a ń s k i В.: U stalenie m etod pobierania próbek glebow ych. Referat m etodyczny na Zjeździe PTG w Lublinie, Lublin 1953.
[6] D o b r z a ń s k i B.: Gleby i ich w artość użytkow a. PWRiL, W arszawa 1961. [7] J a g e r A.: H andleiding voor het Conserveren van Bodenprofilen. W age-
ningen 1959.
[8] J a g e r A., S c h e l l e k e n s A. C. F. M.: H andleiding voor het Conserweren van zware en/of natte Bodem profielen. Stichting voor Bodem kartering, Over- druk nr 11, Boor en Spade X III, 1963.
[9] M i e с z y ń s к i Т.: G leboznaw stw o terenowe. P uław y 1938.
[10] M i k l a s z e w s k i S.: Pobieranie m onolitów glebow ych. D ośw iadczalnictw o Rolnicze, t. IV, cz. 3, W arszawa 1928.
[11] M i k l a s z e w s k i S.: Gleby polskie. Warszawa 1930.
[12] R u t k o w s k i E.: Pobieranie m onolitów utrwalonych. Przegląd Geologiczny, nr 4, W arszawa 1960.
[13] S m i t h H. W. , M o o d i e C. D.: Collection and preservation of soil profiles. Soil Sei., 1947, 64, 61-69.
[14] S m i t h H. W. , Mc Cr e e r y R. A., M o o d i e C. D.: Collection and pre servation o f so il profiles. II. Soil Sei., 1952, 73.
[15] S t o r i e R. E.: Collection of soil m onoliths by the cellu lose-acetate method. California 1941.
[16] V o i g t E.: Die Lackfilm -M ethode, ihre B edeutung und Anw endung in der P aleäontologie, Sedim entenpetrografie und Bodenkunde. Zeitschr. Deutsch. Geol. Ges., 88, 1936.
[17] V o i g t E.: Die A nw endung der L ackfilm -M ethode bei der Bergung geolo gischer und bodenlicher Profile. M itteilungen aus dem Geologischen S taatsin stitu t in Hamburg, 19, 1949.
М . Б О Р О В Е Ц , И . П О М Я Н ТЕХНИКА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАКРЕПЛЁННЫ Х ПОЧВЕННЫХ МОНОЛИТОВ К а ф е д р а П о ч в о в е д е н и я В ы с ш е й С е л ь с к о х о з я й с т в е н н о й Ш к о л ы и У н и в е р с и т е т а им . М а р и и К ю р и -С к л о д о в с к о й , Л ю б л и н Р е з ю м е В статье подробно отданы методы изготовления закреплённых монолитов с применением поливинилацетата как склеивающего вещества. Приведенные способы изготовления монолитов относительно просты и до вольно дешевы. Применяемый авторами метод дает возможность изготовлять монолиты непосредственно в полевых условиях (большего размера) или в ла боратории из материалов ранее отобранных в специальные ящики. Эти монолиты можно экспонировать в открытом виде .(рис. 11) или в засте кленной рамке (рис. 2). Рекомендованное авторами закрепляющ ее вещество полностью обладает свойствами необходимыми для указанной цели. Поливинилацетат безцветен, его можно разводить ацетоном в любом соотношении, он легко впитывается в почву и быстро засыхает, а после этого он довольно эластичен. Одновремен но этот препарат относительно деш ев и легко доступен в Польше. Применение поливинилацетата дает возможность получать монолиты хорошего качества независимо от вида почвы и атмосферных условий. Эти монолиты отличаются прочностью и эффективным внешним видом. J . B O R O W IE C , J . P O M IA N
TECHNIQUE OF MAKING STABILIZED SOIL MONOLITES
D e p a r tm e n t o f S o il S c ie n c e , C o lle g e o f A g r ic u ltu r e a n d M. C u r ie -S k ło d o w s k a U n iv e r s it y in L u b lin
S u m m a r y
In the work the m ethods of m aking stabilized soil m onoliths at application of p olyvinylacetate (PVA) is a stabilizing substance, are described in detail.
The m ethods of m aking m onoliths in question, presented in the work, are relatively sim ple and not too expensive. The m ethod developed by the authors enables to m ake the m onoliths (of larger size) directly in the field as w ell as in the laboratory, using the soil m aterial taken previously into special boxes.
Such m onolites can be exhibited in open (Fig. 11) or closed form in glassy fram es (Fig. 2).
W ykonywanie utrwalonych m onolitów glebowych 457
properties for this purpose. P olyvin ylacetate is colourless, soluble in acetone in an facu ltative ratio, easily perm eates into soil and quickly dries up as w e ll as is fairly elastic after drying. A t the sam e tim e it is relatively cheap and easily available in Poland.
The PVA application makes possible to obtain successful m onoliths, irrespecti v ely of soil kind and atm ospheric conditions. These m onolites are exceptionally firm and spectacular.
