R O C Z N IK I G L E BO Z N A W C ZE T. X X V I, Z. 3, W A R SZ A W A 1975
ST A N ISŁ A W TRZECKI, JA N CHM IELNICK I
ZMIANA OBJĘTOŚCI GLEB PODCZAS ZAMARZANIA PRZY ICH RÓŻNEJ WILGOTNOŚCI I ZAGĘSZCZENIU
In sty tu t P ro d u k cji R oślin n ej A k a d em ii R olniczej w W arszaw ie
W STĘP I PR ZEG LĄ D LIT ER A T U R Y
Zmiana objętości gleby podczas zamarzania jest uzależniona głównie od zawartości wody, a tym samym od zdolności magazynowania jej w glebie. Z kolei magazynowanie wody przez różne gleby zależy od składu chemicznego, zbitości, stanu zgruźlenia, zawartości i rodzaju m aterii orga nicznej, zawartości minerałów ilastych itp.
Najm niejszą objętość zajm uje woda w tem peraturze od 0 do 4UC. Podczas zam arzania objętość wody w zrasta o 9 procent. Tak więc w okre sie zimy w tem peraturze poniżej 0°C następuje zamarzanie przew ażają cej części wody glebowej, co najczęściej powoduje wzrost objętości gleby. Najmniejsze zmiany objętości w ystępują w glebach piaszczystych, nato miast największe — w glebach organicznych oraz glebach m ineralnych o dużej zawartości części spławialnych.
Zamarzanie gleby do określonej głębokości zależy od rodzaju m ateria łu, z jakiego składa się gleba. Utwory pochodzenia organicznego ze wzglę du na słabe przewodnictwo cieplne zam arzają niezbyt głęboko i rozm ar zają powoli. Pod wpływem mrozu gleby te ulegają zazwyczaj silnemu spulchnieniu. Gleby m ineralne natom iast zam arzają dużo głębiej, przy czym ich zdolność do zwiększania objętości jest mniejsza.
Na terenie Żuław gleby ulegają znacznym deformacjom pionowym, a ich wielkość zależy od tem peratury. W glebach organicznych i m ine ralnych deformacje te m ają charakter cykliczny w okresie rocznym. N aj większe ruchy w ystępują w torfach, a następnie w kolejności malejącej w nam ułach organicznych, glinach i piaskach. Deformacje powierzchni gleby są zależne od głębokości przem arzania [4].
W badaniach nad wpływem mulczowania słomą i obornikiem na pod noszenie się i zleganie brunatnej gleby leśnej wyługowanej stwierdzono,
24 S. T rzecki, J. C h m ieln ick i
że obniżenie tem peratury do — 2°C w górnej w arstw ie gleby o wilgotnoś ci powyżej 21% powodowało tworzenie się lodu w formie iglasto-słupko- wej, który najsilniej podnosił glebę. Przy wilgotności podobnej, ale przy tem peraturze — 7°C, woda w górnej w arstw ie gleby zamarzała w arstw o wo. Przy takim zamarzaniu gleba silniej obejm uje rośliny i silniej w y ciąga je z gleby niż przy zam arzaniu iglasto-słupkowym. Badając podno szenie gleby aparatem Baca w w arstw ie 0—20 cm stwierdzono, że m ak symalny przyrost gleby nie mulczowanej wynosił 40 mm, okrytej słomą 33 mm, a okrytej obornikiem 32 mm [1].
Badając zmianę objętości kilku gleb różnie zagęszczanych (stosując ciśnienie od 0 do 100 kG /cm 2) stwierdzono, że pod wpływem pochłaniania wody następuje dalsze osiadanie gleb słabo zagęszczonych, tj. ugniata nych przez zastosowanie ciśnienia do 0,5 kG/cm2, zwiększenie natom iast objętości gleb silniej zagęszczonych, tj. ugniatanych przez zastosowanie ciśnienia powyżej 0,5 kG/cm2 [3].
W badaniach nad szybkością w siąkania wody w zam arzniętą glebę (wytworzoną z lessu) stwierdzono, że wsiąkanie to zależy od jej wilgot ności. Prędkość wsiąkania wody jest większa na glebach suchych, m niej sza na glebach wilgotnych, gleby natom iast nasycone wodą do wodnej pojemności polowej po zamarznięciu prawie nie w chłaniają wody. W gleby suche zamarznięte i nie zam arznięte woda wsiąka jednakowo szybko [2].
W przedstawionej pracy określono zmianę objętości pięciu różnych gleb pod wpływem zamarzania, przy różnym stopniu nasycenia wodą i różnej zbitości.
B A D A N IA W Ł A SN E
Zmianę objętości gleb pod wpływem zamarzania wyznaczono w w a runkach laboratoryjnych Instytutu Produkcji Roślinnej Akademii Rol niczej w Warszawie w latach 1972/1973 przy użyciu zmodyfikowanego urządzenia Wasiljewa [3].
Celem badań było ustalenie zmiany objętości gleb pod wpływem za m arzania przy różnym nasyceniu wodą i różnej zbitości. Do badań pobra no m ateriał glebowy z w arstw y ornej następujących gleb: bielicy piasz czystej, gleby brunatnej właściwej, czarnej ziemi, gleby brunatnej i mady pyłowej średniej (tab. 1). Każdą z wymienionych gleb nawilżano do w il gotności równej wodnej pojemności polowej (WPP), wilgotności począt ku hamowania wzrostu roślin (WPHWR) i wilgotności całkowitego zaha mowania wzrostu roślin (WCZWR). Następnie glebę umieszczano w urzą dzeniu pomiarowym po uprzednim zagęszczeniu jej w prasie hydraulicz nej, stosując dla każdej oddzielnie przygotowanej serii prób następujące ciśnienia: 0, 0,25, 0,5, 1, 5 i 10 kG/cm2.
T a b e l a 1
S k ład m ech an iczn y w zięty ch do badań m ateriałów gleb ow ych M ech an ical com position o f the so il m aterials in v estig a ted
Rodzaj m ateriału glebow ego S oil m aterial kind
C zęści s z k ie le to w e S k eleta l p articles 0 < 1 m m О C zęści ziem iste Earthy particles 0 < 1 m m /о
P rocen tow a zaw artość części ziem isty ch о ф w m m
% of earth y p articles w ith ф in m m
P rocen t części ziem isty ch ogółem
%/ of to ta l earth y p a rticles ю o' i т Н 0,5 — 0,25 0 ,2 5 — ,0 ,1 0 ,1 — 0,0 5 0 ,0 5 — 0, 0 2 0 ,0 2 — 0,0 06 0 ,0 0 6 — 0 ‘002 < 0 ,0 02 piasek sand 1—0,1 pył silt 0,1—0,02 części sp ła w ia l-ne clayey particles <0,02 B ielica p iaszczysta
(piasek słabo glin iasty) Sandy podzolic so il (w eak ly loam y sand)
15,4 84,6 10,1 28,8 47,1 4 2 4 1 !!i 3
!
86 6 8
Gleba b runatna w ła ściw a (glina ciężka)
Proper brow n soil (heavy loam )
1 Д 98,9 1,7 6,1 14,2 10 7 14 16 31 22 17 61
Czarna ziem ia (glina lekka)
B lack earth (ligh loam )
8,9 91,1 6,3 18,0 31,7 12 10 7
i 6
i
i 9 56 22 22
G leba bru n atn a (piasek g lin ia sty m ocny p ylasty) B row n so il (heavy silty loam y sand)
1,3 98,7 3,9 13,6 23,5 15 27 9 4 4 : i 41 42 17
M ada p y ło w a średnia (pył zw y k ły )
M edium silty a llu v ia l soil (com m on silt)
о д 99,9 0,1 1,0 22,9 i 22 28 10 i 5 11 24 50 26 W p ły w w il g o tn o śc i na o b ję to ść z a m a r z n ię ty c h g le b
26 S. T rzecki, J. C h m ieln ick i
Przed przystąpieniem do właściwych pomiarów wyznaczono w bada nych glebach zawartość wody (tab. 2) przy: wodnej pojemności polowej (WPP), wilgotności początku ham owania wzrostu roślin (WPHWR), wil gotności całkowitego zahamowania wzrostu roślin (WCZWR) i wilgotnoś ci trwałego więdnięcia roślin (WTWR), a następnie każdą glebę na dzień przed badaniem nasycano wodą do określonego stopnia wilgotności. Zgod ność wilgotności gleby (po przygotowaniu) z wilgotnością uprzednio ozna czoną sprawdzano każdorazowo metodą grawimetryczną. Glebę nasyco n ą wodą zabezpieczano przed wysychaniem, umieszczając ją w podwój nej torebce z folii. Z tak przygotowanej gleby pobierano próbki 75-gra- mowe i umieszczano je w metalowych naczyniach o objętości 100 c m l Do naczynia z glebą w kładano metalowy tłok, a następnie glebę zagęszczano w prasie hydraulicznej, po czym naczynia z glebą umieszczano w zmody fikowanym urządzeniu Wasiljewa, po uprzednim przykryciu gleby ażuro wymi pokrywkami. Tak przygotowany zestaw wstawiano na 1 dobę do zam rażarki o tem peraturze — 14°C.
Zamarzanie gleby następowało, niezależnie od jej wilgotności i zbi tości, w ciągu 24 godzin. Dalsze zamarzanie nie powodowało już zmian w objętości. Tak więc 24 godz. przyjęto jako czas w ystarczający na za marznięcie gleby i po tym okresie odczytywano nà mikrometrze zmianę T a b e l a 2
N iek tó re w ła ś c iw o ś c i fizy k o ch em iczn e w z ię ty c h do badań m ateriałów glebowych Some p h y sic o -c h e m ic a l p r o p e r tie s o f th e s o i l m a te r ia ls in v e s t ig a t e d
Rodzaj próbki S o i l sam ples kin d
Próch n ic a Humus % pHKCl Wodna pojemność połowa przy pF 2 ,4 F i e ld w ater c a p a c ity a t pF 2 .4 W ilgotność początk u hamowania w zro stu r o ś l i n przy pF 3 Humidity o f p la n t growth i n h i b i t i o n s t a r t a t pF 3 .0 W ilgotność c a łk o w it. zahamowania w zrostu r o ś l i n przy pF 3 ,7 M oisture o f t o t a l p la n t growth i n h i b i t i o n a t pF 3 .7 W ilgotność tr w a łe g o w ię d n ię c ia r o ś l i n przy pF 4 ,2 M oisture o f permanent w i l t i n g o f p la n ts a t pF 4 .2 w % wagowych - i n w eig h t % B i e l i c a p i a s z c z y s t a Sandy p o d z o lic s o i l 0 ,8 0 ' 3 ,5 6 ,4 4 ,6 2 ,5 2 ,4 G leba brunatna w ła ściw a
Proper brown s o i l 2 ,6 9 5 ,0 3 0 ,5 2 8 ,6 20,1 20,0 Czarna z ie m ia B lack e a r th 2 ,1 4 6.1 20,6 1 7 ,4 8,8 8 ,3 G leba brunatna Brown s o i l 1 ,5 9 4 ,8 2 0 ,5 1 2 ,7 4 ,3 4 ,2 Mada pyłowa śr e d n ia Medium s i l t y a l l u v i a l s o i l 1 ,5 4 4 ,6 2 6 ,9 1 8 ,1 9 ,7 8 ,3
W p ływ w ilg o tn o ści na ob jętość zam arzn iętych g leb 27
Objętość badanych próbek gleby zależnie od stopnia nasycenia wodą przedstawia tabela 4.
Ze względu na nieznaczne różnice w wilgotności równej WCZWR i WTWR nie wykonano pomiarów zm iany objętości gleby podczas zama rzania przy nasyceniu gleby wodą równym WTWR.
Z przedstawionych w tab. 2 danych widać, że bielica piaszczysta w y kazuje przy W PP 3—5 razy mniejszą wilgotność w stosunku do czterech pozostałych gleb. Również różnica między m aksym alną i m inim alną w il gotnością, jaką stosowano (tj. WPP minus WTWR) w przypadku bielicy piaszczystej, była 2,5—4,6 razy mniejsza w stosunku do pozostałych gleb. Wzrost objętości bielicy piaszczystej podczas zam arzania był bardzo nie znaczny zarówno przy maksymalnym, jak i minimalnym nasyceniu wodą, przy czym różnice w przyroście objętości w czasie zam arzania między dwoma skrajnym i stopniami nasycenia były bardzo małe. Dlatego też nie wykonano pomiarów przy wilgotności gleby równej WPHWR. Ponieważ przyrosty objętości bielicy piaszczystej są bardzo nieznaczne i w yraźnie mniejsze w stosunku do czterech pozostałych gleb, dlatego w dalszej analizie wyniki pomiarów bielicy piaszczystej zostały pominięte.
Pozostałe cztery gleby, których zdolność magazynowania wody była znacznie większa, wykazały pod wpływem zam arzania znaczny przyrost objętości, uzależniony głównie od stopnia nasycenia wodą. Wpływ ugnia tania natom iast był przeważnie bardzo mały.
Zdecydowanie największy przyrost objętości we wszystkich badanych glebach w ystąpił przy największym nasyceniu wodą, tj. przy wilgotności grubości w arstw y badanej gleby z dokładnością do 0,01 milimetra. W celu wyznaczenia ciężaru objętościowego oraz zm iany objętości gleby podczas zamarzania zmierzono uprzednio suwm iarką grubość w arstw y gleby w naczyniu przed jej zagęszczeniem i po zagęszczeniu. W tym celu do naczynia z glebą wkładano tłok, a następnie mierzono grubość w ar stwy brutto. Grubość w arstw y gleby w naczyniu wyliczono z różnicy: pomiaru brutto oraz sumy wysokości tłoka (40 mm) i grubości dna na czynia (3 mm). Pomiary zmian objętości gleby przy zagęszczaniu i pod czas zamarzania wykonywano zawsze w dwu równoległych powtórzeniach (tab. 3, rys. 1 i 2).
Zmianę objętości gleby podczas zamarzania wyrażono w procentach w stosunku do objętości gleby po ugniataniu. Na przykład, objętość gle by po zagęszczeniu wynosi 50 cm3, objętość gleby po zamrożeniu — 51,5 cm3. W tym przypadku przyrost objętości gleby po jej zamrożeniu wynosi 3 procent.
T a b e l a 3 Wyniki pomiarów zamrażanych g le b przy zm iennej w ilg o tn o ś c i i z a g ę s z c z e n iu
Measurement r e s u i t9 o f fr o z e n s o i l s at v a r ia b le hum idity and com pactness N asycenie próbek glebowych wodą odpowiadało Water s a tu r a tio n o f s o i l samples corresp on din g Z a sto so wane 01ś n ie n i« B i e l i c a p i a s z c z y s t a Sandy p o d z o lic s o i l Gleba brunatna w łaściw a Proper brown s o i l Czarna B lack ziem iae a rth Gleba brunatna
Brown s o i l Mada pyłowa ś r e d n ia Medium a l l u v i a l s o i l przy u g n ia ta n iu g le b y P ressu re a p p lie d on s o i l c ię ż a r o b ję to śc io w y b u lk den s i t y w zro st o b j ę t o ś c i g le b y po zam rożeniu s o i l volume growth a f t e r f r e e z in g c ię ż a r o b ję to śc io w y bu lk den s i t y w zrost o b j ę t o ś c i g le b y po zamrożeniu s o i l volume growth a f t e r f r e e z in g c ię ż a r o b ję to śc io w y bu lk den s i t y w zro st o b j ę t o ś c i g le b y po zamrożeniu s o i l volume growth a f t e r f r e e z in g c ię ż a r o b ję to śc io w y bulk den s i t y w zrost o b j ę t o ś c i g le b y po zamrożeniu s o i l volume growth a f t e r fr e e z in g c ię ż a r o b ję to śc io w y bu lk den s i t y w zro st o b j ę t o ś c i g le b y po zamrożeniu s o i l volume growth a f t e r f r e e z in g kG/cm2 g/cm^ % g/cm^ % g/cm^ % g/cnr5 % g/cm^ %
Wodnej pojem ności p o l owe j ATP przy pF 2 , 4 / F i e ld w ater capa c i t y / a t pF 2 . V 0* 0 ,2 5 0 ,5 1 5 10 1,21 1,50 1 ,5 9 1 ,6 3 1 ,6 7 1 ,7 3 0 ,1 3 0,22 0 ,3 2 0 ,1 5 0 ,1 5 0 ,3 3 1 ,1 9 1,66 1 ,8 0 1 ,8 0 1 .8 3 1 .8 4 1,12 2,12 2 ,3 0 2,20 1 ,9 9 2 ,3 5 1 ,4 6 1 ,8 7 1 ,9 2 1 ,9 8 2,02 2 ,1 9 1 ,8 2 2 ,4 6 2 ,2 5 2 ,3 2 1 ,4 5 0 ,9 1 1 ,6 0 1 ,7 6 1 ,9 1 1 .9 4 1 .9 4 2,00 2 .4 1 2 ,6 0 2 ,5 2 2 .4 1 2 .4 1 1 ,9 6 1 ,6 2 1 ,8 3 1 ,8 5 1 .8 9 1 .8 9 1 ,9 7 2 ,6 2 2 ,7 5 2 ,4 0 2 ,4 9 3 ,3 8 3 ,1 8 W ilgotności p o c z ą t ku halsowania w zrostu r o ś l i n /ïïPHWR przy pF 3 / M oisture o f p la n t growth i n h i b i t i o n s t a r t / a t pF 3 . 0 / 0* 0 ,2 5 0 ,5 1 5 10 pomiarów n no ze wzgl< z b liż o n ą w w punkcie \ i WCZWR meaauremen been c a r r i v iew o f an m oistu re с th e ргИ nt ie wykona- ?du na ilg o t n o ś ć tfPHWR t s have not ed o u t, i n . approiimafce o n ten t a t tfPHWP, WP, 7Ш 1,20 1 ,4 8 1 ,7 3 1 ,8 0 1 ,8 3 1 ,8 5 1 ,2 6 1 ,7 3 2 ,0 4 1 ,4 2 1 ,7 2 1,88 1 ,3 1 1 ,5 6 1 ,7 1 1 ,8 1 1 ,9 6 2 ,0 5 1 ,1 3 1,12 1 ,2 9 0 ,9 6 1,11 0 ,5 4 1 ,1 3 1 ,4 1 1 .5 6 1 .5 7 1 ,7 5 1 ,7 9 0 ,1 3 0,21 0,11 0 ,1 7 0 ,1 3 0 ,1 3 1,21 1 ,4 0 1 ,5 2 1,66 1 ,7 2 1 ,8 9 0 ,1 4 0,21 0,00 0,00 0 ,2 9 0 ,2 5 W ilgotność c a łk o w ite g o zahamowa n ia w zro stu r o ś l i n /WCZWR przy PP 3 , 7 / M oisture o f t o t a l p la n t growth i r ł i i b i t i o n / a t pF 3 . 7 / 0* 0 ,2 5 0 ,5 1 5 10 1 .3 3 1.34 1 ,3 9 1 ,4 4 1 ,4 7 1 ,5 9 0,11 0,00 0 ,0 5 0,10 - 0 ,0 5 - 0 ,0 5 0 ,9 8 1 ,2 3 1 ,4 3 1 .5 2 1 .5 3 1 ,5 7 0 ,3 8 0 ,3 7 0 ,1 3 - 0 ,2 3 - 0 ,1 7 0 ,2 4 1 ,1 5 1 ,3 8 1 ,5 1 1 ,5 7 1 ,7 5 1 ,9 9 - 0 ,4 3 - 0 ,5 2 - 0 ,4 0 - 0 ,3 5 - 0 ,0 7 - 0 ,0 8 1 ,3 3 1 ,4 3 1 ,4 6 1 ,4 8 1 .5 1 1 .5 1 0 ,0 9 0 ,0 5 0 ,0 5 0 ,0 5 0 ,0 5 0 ,0 5 1 ,1 4 1 ,2 8 1 ,3 4 1 ,3 8 1 ,5 6 1 ,7 2 0 ,0 4 0,00 -0,10 -0,10 - 0 ,1 7 - 0 ,1 9 * C ięża r t ło c z k The p is to n we :a w yw ierał < lig h t ex ertei c iś n ie n ie 0 ,0 3 kG/cm2 / c i ś n i e n i e t o p r z y ję to jako 0 / ,
d th e p ressu re o f О.ОЗ kG/cm2 / t h i s p r essu re has been assumed f o r 0/,
i. T r z e c k i, J. C h m ie ln ic k i
10 ЪБ/стп2 ^ ° Р ,е1>1 nasy cema 91е^У wodą-Sai! saturation degree with water
Ш 1 wpp Ш w pnm Ш wczwR
R ys. 1. Z m iana ob jętości zam rożonych g leb przy ró2nym n a sy cen iu w od ą i różnym
w. zagęszczeniu;
b ie lic a p ia s z c z y s ta , 2 — g le b a b r u n a tn a w ła ś c iw a , 3 — c z a r n a z ie m ia , 4 — g le b a b r u n a tn a 5 — m a d a p y îo w a ś r e d n ia
V olu m e ch an ges of frozen soil at d ifferen t satu ration w ith w a ter and d ifferen t com p actn ess
1 s a n d y p o d z o lic s o il, 2 — p r o p e r b r o w n s o il, 3 — b la c k e a rth , 4 - b r o w n s o il, 5 — m e d iu m s o il
30 S. T rzecki, J. C h m ieln ick i
WPP W P H W R W CZW R
R ys. 2. Zm iana ciężaru o b jęto ścio w ego badanych gleb przy różnym stopniu n a sy cen ia w odą i różnym zagęszczen iu . C iężar tłoczk a w y w iera ją cy c iśn ien ie 0,03 k G /cm 2 p o
m in ięto (przyjęto za 0)
1, 2, ..., 5 — ja k w r y s. 1
B u lk d en sity ch an ges of th e soils in v estig a ted at d ifferen t d egree of th eir satu ration w ith w a ter and d ifferen t com p actn ess. T he p ressure of 0.03 kG /cm 2 w as le ft b eyon d co n
sid eration (assum ed as = 0)
i, 2, 5 — a s in F ig . i
równej WPP. Przy mniejszym stopniu nasycenia (WPHWR) przyrost ob jętości pod wpływem zam arzania kształtował się różnie dla poszczegól nych gleb. Nieznacznie mniejszy przyrost objętości w stosunku do gle
W p ływ w ilg o tn o ści na o b jętość zam arzn iętych gleb 31
by najbardziej wilgotnej (WPP) wykazała gleba brunatna właściwa, wy raźnie m niejszy czarna ziemia. Przyrosty objętości gleby brunatnej i m a dy pyłowej średniej były natom iast bardzo małe zarówno przy nasy ceniu do WPHWR, jak również do WCZWR. Przy wilgotności równej WCZWR wszystkie gleby wykazały bardzo mały przyrost objętości, a w wielu przypadkach wystąpiło naw et zm niejszenie się ich objętości, spo wodowane prawdopodobnie nieznacznym parowaniem w czasie zama rzania.
T a b e l a 4 O b jętość 754-gramowych próbek glebow ych przed, za g ęszczen iem oraz c ię ż a r g le b y w p r z e l ic z e n iu
na suchą masę po u m iesz cz e n iu w nau czyn iach pomiarowych
Volume o f 75-gram s o i l sam ples p r io r t o t h e i r c o n d e n sa tio n and s o i l w eigh t in c o n v e rsio n to dry m a tter a f t e r p la c in g i n m easuring v e s s e l s
N asycenie próbk i wodą odpowiadało S a tu r a tio n o f sample w ith w ater corresponded w ith B i e l i c a p ia s z c z y s t a Sandv p o d z o lic s o i l G leba brunatna w ła ściw a Proper brown s o i l Czarna z ie m ia B lack e a r th Gleba brunatna Brown s o i l Mada pyłowa ś r e d n ia Medium s i l t y a l l u v i a l s o i l o b ję to ść g le b y so il sa m p le v o lu m e s.m . g le b y d .m . o f s o il o b ję to ść g le b y so il sa m p le v o lu m e s.m. g le b y d .m . o f s o il o b ję to ść g le b y s o il sa m p le v o lu m e s.m. g le b y d .m . o f s o il o b ję to ść g le b y so il sa m p le v o lu m e s.m . g le b y d .m . o f s o il o b ję to ść g le b y s o il sa m p le v o lu m e s.m. g le b y d .m . o f s o il cm* 6 cm* e cm* 6 cm* G cm* Б WPP* 6 2 ,2 7 0 ,5 6 2 ,7 5 9 ,1 5 1 ,9 5 7 ,6 4 6 ,9 6 2 ,2 4 6 ,5 6 2 ,2 WPHWR** - 7 1 ,7 6 2 ,7 6 5 ,5 5 2 ,1 5 8 ,5 7 2 ,0 6 6 ,5 6 5 ,5 6 5 ,9 WCZWR*** 5 7 ,1 7 2 ,2 7 9 ,5 6 8 ,4 5 4 ,4 6 2 ,4 5 6 ,7 7 1 ,9 j - . . j 6 2 ,2 6 8 ,9 * Wodna pojemność połowa .
F i e ld w ater c a p a c ity .
** W ilgotność początku hamowania w zrostu r o ś l i n .
M oisture c o n te n t o f p la n t growth i n h i b i t i o n s t a r t . *** W ilgotność c a łk o w ite g o zahamowania w zrostu r o ś l i n ,
M oisture o f t o t a l p la n t growth i n h i b i t i o n .
Ugniatanie gleby przez zastosowanie ciśnienia od 0 do 10 kG/cm2 nie spowodowało w yraźnych zmian objętości gleb podczas ich zamarzania (rys. 2). Czynnikiem powodującym wzrost ciężaru objętościowego było ugniatanie gleby przez zastosowanie ciśnienia w zakresie 0— 10 kG/cm2
32 S. T rzecki, J. C h m ieln ick i
ргзу różnym stopniu nasycenia wodą badanych gleb. W przypadku każ dej z gleb, w miarę zwiększania ciśnienia, ciężar objętościowy w zrastał tym silniej, im większa była wilgotność gleby.
W N IO SK I
1. Największy przyrost objętości badanych gleb podczas zamarzania wystąpił przy maksym alnym stosowanym nasyceniu wodą, tj. przy wod- nej pojemności polowej (WPP). Przy nasyceniu równym wilgotności cał kowitego zahamowania wzrostu roślin (WCZWR) badane gleby zmieniały swoją objętość w bardzo małym stopniu.
2. Wpływ ugniatania gleb na zmianę ich objętości podczas zam arza nia, niezależnie od stopnia nasycenia wodą, był dla większości przypad ków bardzo mały.
3. Wzrost ciężaru objętościowego pod wpływem zagęszczania był wprost proporcjonalny do wilgotności badanych utworów glebowych.
L IT ER A TU R A
[1] D e c z k o w Z.: W ertik a ln i k o leb a n ija na gorn ija p oczw ien słój przez zim ata w za w isim o st ot m u lcziran ieto. P o czw o zn a n ie i A groch im ija, 1, 1968, 125-145. [2] K o w a l W.: P róba ok reślan ia p ręd k ości w sią k a n ia w o d y w zam arzn ięte gleb y
n a lesso w e w w aru n k ach lab oratoryjn ych . Rocz. gleb ozn . 21, 1970, 1, 123-133. [3] T r z e c k i S.: Z m iany ob jętości g leb y o różnej zb itości pod w p ły w e m n a w il
żania oznaczane zm od yfik ow an ą m etodą W asiljew a. Rocz. glebozn. 23, 1972, 1, 153-164.
[4] Ż u r o w s k i A.: D eform acje p o w ierzch n io w y ch w a rstw n iek tórych g a tu n k ó w Ż u ław W iślan ych pod w p ły w e m zm ian w ilg o tn o ści i m rozu. A rch. H ydrot. 18, 1971, 3, 379-403. Т . Т Ш Е Ц К И , Я. Х М Е Л Б Н И Ц К И И ЗМ ЕН ЕН И Е О БЪ ЕМ А ПО ЧВ ВО ВРЕМ Я З А М О Р А Ж И В А Н И Я П РИ РА ЗЛ И Ч Н О Й И Х В Л А Ж Н О С Т И И ПЛОТНОСТИ И н ститут р астениеводства С ельск охозяй ствен н ой академ ии в В арш аве Р е з ю м е И спы тания по и зуч ен и ю изм ен ений объ ем а пяти р азн ы х почв под в л и я нием зам ораж и в ан и я бы ли проведены в И нституте р астениеводства С ел ь с к охозяй ствен н ой академ ии в В арш аве в годах 1972— 1973 при уп отреблении модиф ицированной установки В асильева. И зм ен ен и е объ ем а почвы под влиянием зам ор аж и в ан и я и зуч алось в у с л о ви ях тр ех степеней вл аж н ост и при pF 2,4,3 и 3,7 и ш ести состояний уплотнения,
W p ły w w ilg o tn o ści na ob jętość za m arzn iętych g leb 33 п ол уч аем ы х благодаря прим енению давлени я: 0, 0,25, 1, 5 и 10 кГ/сж2 для к а ж д о й и з испы танны х почв. П оч ву зам ор аж и в ал и в , т ем п ературе — 14° по Ц в течение 24 часов. Самый вы сок ий прирост объ ем а под влиянием зам ер зан и я проявился в усл ов и я х м аксим альной вл аж н ост и почв, т.е. при и х п олевой влагоем кости; самы й н и з кий — при в л аж н ости полного торм ож ен и я роста растений. В ли ян и е сдавливания почв на изм ен ен и е и х объ ем а под влиянием за м о р аж и в ан и я ок азал ось весьма невелико. Р ост объ ем а под влиянием зам ер зан и я был установлен лиш ь на почвах с р едн и х и т я ж ел ы х , но не на легкой песчаной почве. S. TR ZE C K I, J. C H M IE L N IC K I
SO IL VOLUM E C H A N G ES U N D ER IN FLU EN C E OF FR EEZIN G AT D IFFER EN T H U M ID IT Y A N D C O M PA C TN ESS In stitu te of Crop P rod u ction , A g ricu ltu re U n iv ersity of W arsaw
S u m m a r y
T he in v e stig a tio n s on v o lu m e ch an ges of fiv e d ifferen t soils under in flu e n c e of freezin g w ere carried out by the D ep artm en t of Crop Production, C ollege of A g ri c u ltu re in W arsaw , in 1972-1973, at ap p lication of th e m od ified V a sily e v ’s apparatus. T he soil v o lu m e ch an ges u n der in flu en ce of freezin g w ere d eterm in ed at th ree h u m id ity le v e ls: field w a ter cap acity (W PP), m oistu re of p lan t grow th in h ib itio n start (W PHW R) and m oistu re of to ta l p lan t grow th in h ib ition (WCZWR), and at s ix com p actn ess d egrees under the ap p lied p reesu re of 0, 0.25, 0.5, 1.0, 5.0 and
10.0 k g /cm 2, for each soil kin d in v estig a ted .
T he soil w a s freezed at th e tem p era tu re of — 14°C for 24 hours. T he h ig h est v o lu m e grow th under in flu e n c e of freezin g occurred at m a x im a l satu ration w ith w ater, i.e. at fie ld w a ter cap acity, th e lo w e st bein g at m oistu re of to ta l p lan t g row th in h ib ition (WCZWR).
T he p ressu re e ffe c t on soil v o lu m e ch an ges u n der in flu e n c e of freezin g w a s in sig n ific a n t one.
T he v o lu m e grow th und er in flu en ce of freezin g w as found on m ed iu m and h ea v ier soils, a la c k of this p h en om en on b ein g on lig h t sandy soils.
Doc. d r B arbara R u tk o w sk a I n s ty tu t P ro d u k c ji R o ślin n e j A R W a rsza w a , ul. R a k o w ie c k a 26
