V zozname geodetických prác niekedy nájdete aj takú službu, ako je určenie zloženia pôdy. Tento postup sa vykonáva s cieľom získať informácie o obsahu častíc v pôde v určitej oblasti. Pri stavebných prácach sa stanovenie takéhoto zloženia vyžaduje zriedkavo, ale v poľnohospodárstve a geologických prieskumných činnostiach je nevyhnutné. V tomto prípade môže byť granulometrické zloženie určené rôznymi metódami. Výber jedného z nich závisí od mnohých faktorov a podmienok.
Všeobecné informácie o distribúcii veľkosti častíc
Pod granulometrickým zložením sa rozumie prítomnosť mechanických prvkov v pôde. Navyše v tomto prípade možno pôdu považovať za všeobecné označenie pôdy, ktorá môže byť aj umelá. Pokiaľ ide o častice, môžu mať rôzne vlastnosti a pôvod. Existujú tiež rôzne typy kompozícií v koncentrácii. Napríklad distribúcia veľkosti častíc piesku bude viac-menej homogénna, dokonca aj z hľadiska obsahu častíc určitej frakcie. Odborníci poznamenávajú, že minimálna veľkosť prvkov, ktoré sú schopné identifikovať praktikované techniky tejto analýzy,je len 0,001 mm.
V súlade s GOST sa rozlišuje šesť typov frakcií - sú to rovnaké častice piesku, kvádra, štrk, hlina atď. Každá frakcia má nielen svoj vlastný rozsah štandardných veľkostí, ale aj biologický pôvod. Zároveň by sme si nemali myslieť, že granulometrické zloženie charakterizuje iba obsah malých častíc. GOST pod číslom 12536-79 tiež poznamenáva, že maximálna veľkosť frakcie, ktorá sa berie do úvahy ako integrálna súčasť pôdy, dosahuje 200 mm. Ide najmä o balvanité prvky, ktoré môžu byť veľké. Najmenšou frakciou je hlina, hoci v tomto ukazovateli jej môžu konkurovať častice piesku.
Klasifikácia veľkosti zrna
Okrem čiastkovej gradácie pôd existujú aj iné princípy klasifikácie. Jeden z nich zabezpečuje separáciu na základe obsahu ílových častíc. V tomto prípade sa berie do úvahy aj povaha tvorby pôdy a odhaľuje sa dominantná frakcia. Alternatívnou klasifikáciou je určenie typu zloženia prostredníctvom prítomnosti prvkov piesku, prachu a tej istej hliny. To znamená, že určitým spôsobom bude takéto rozdelenie veľkosti častíc určené kombinovaným princípom s komplexnou prezentáciou informácií o prvkoch, ktoré sú v ňom obsiahnuté. Je dôležité poznamenať, že vzhľadom na podobnosť medzi týmito dvoma prístupmi ku klasifikácii zlúčenín je v praxi dosť ťažké ich rozlíšiť.
Priame metódy na určenie zloženia
Existujú dve zásadne odlišné skupiny spôsobov, ako určiť mechanické zloženie pôdy. Jedna z nich je nepriama a určená na identifikáciu vzorcov tvorby pôdy v určitej oblasti a druhá predstavuje segment priamych metód založených na technických prostriedkoch analýzy. Najmä skupina priamych metód môže využívať špeciálne zariadenia, zariadenia a prípravky, ktoré umožňujú určiť parametre častíc s vysokou presnosťou. Najmä možno použiť elektrónové a optické mikroskopy, ktoré realizujú mikrometrické vyšetrenie. Priama metóda vám umožňuje presnejšie určiť granulometrické zloženie pôdy, avšak vzhľadom na zložitosť technickej organizácie procesu a vysoké náklady sa používa veľmi zriedka.
Nepriame metódy na určenie zloženia
Táto skupina metód na určenie zloženia zvyčajne zahŕňa metódy, ktoré sú založené na použití rôznych vzorov v štruktúre skúmanej zmesi. Najmä je možné identifikovať závislosti medzi samotnými prvkami poľa, ale najčastejšie sa predpokladá komplexná analýza. To znamená, že pri porovnávacom procese sa berú do úvahy aj iné charakteristiky pôdy, vrátane vlhkosti, vlastností suspenzie, dynamiky sedimentácie atď. Nepriame metódy na určenie distribúcie veľkosti častíc zahŕňajú aj optické a hydrometrické metódy zaznamenávania fyzikálnych vlastností. Najnovšie technológie navyše umožňujú využitie prirodzeného modelovania sedimentácie. Ak porovnáme túto líniu analýzy s priamymi metódami,potom medzi jeho nevýhody patrí nízka presnosť. Preto, ak je potrebné vykonať jednorazovú štúdiu na konkrétnom mieste, potom bude priama metóda stále vhodnejšia. Ale pri rozsiahlej a pravidelnej práci sú ekonomicky opodstatnené iba nepriame metódy.
Areometrická metóda
Toto je vysoko špecializovaná, aj keď populárna technika, ktorá je založená na princípoch vytlačenej tekutiny. V skutočnosti takto funguje hustomer používaný v procese analýzy. Samotný princíp funguje podľa pravidla, podľa ktorého objem vytlačenej kvapaliny bude ekvivalentný hmotnosti nahradenej novým telesom. Iba v prípade praktizovania hydrometrických techník sa granulometrické zloženie pôdy zisťuje cez zachytenú suspenziu. Najmä odborník v odbore tiež kontroluje odchýlky od predtým získaných údajov ponorením častíc do vody. Zvyčajne sa takáto analýza vykonáva sériovo a v každom prípade sa vykonáva práca na určenie jednej charakteristiky - hustoty. Opäť na základe vzťahu častíc a podmienok ich pobytu v pôde je týmto spôsobom možné určiť frakčné a mechanické zloženie.
Metóda pipety
V tomto prípade sa používa aj tekuté médium, ktoré umožňuje rozlíšiť jednotlivé častice podľa ich vlastností. Odobratá vzorka sa ponorí do vody, po ktorej sa zaznamená rýchlosť pádu prvkov kompozície. Po určitom čase je analýza ukončená a usadené častice sú odstránené. Vzorka sa potom suší, meria a tvarujeProtokol o skúške. Stanovenie distribúcie veľkosti častíc touto metódou sa spravidla používa pri analýze ílovitých pôd. Je to spôsobené práve tým, že častice v takejto pôde majú jemnú frakciu, ktorú možno analyzovať rýchlosťou pádu v kvapalnom médiu.
Rutkowského metóda
Rovnako ako všetky nepriame metódy analýzy kompozície, táto technika nie je príliš presná a poskytuje iba všeobecnú predstavu o prvkoch obsiahnutých v skúmanej hmote. Samotný princíp určovania charakteristík častíc Rutkowského metódou je založený na dvoch parametroch. V prvom rade ide o rovnakú rýchlosť pádu prvku v kvapalnom médiu. Ale v tomto prípade sa závislosť nesleduje medzi rýchlosťou a pôvodom častice, ale vo vzťahu k dynamike ponorenia do veľkosti. A druhý parameter, ktorý umožňuje určiť granulometrické zloženie pôdy pomocou tejto techniky, je založený na schopnosti častíc napučať v rovnakom vodnom prostredí. Táto časť analýzy odhaľuje fyzikálne a istým spôsobom aj chemické vlastnosti hmoty.
Sietová metóda
Toto je jedna z najstarších a najbežnejších metód na určenie zloženia pôdy. Je založená na použití špeciálnych sád sít, ktoré prepúšťajú frakcie rovnakej veľkosti a neprepúšťajú častice s väčšími parametrami. Metóda je jednoduchá a cenovo dostupná, preto sa často používa v stavebníctve, kde nie je možné organizovať zložité metódy nepriamej analýzy. Je však nemožné kontrolovať zloženie cez sitomožno s istotou pripísať priamym metódam. Takáto analýza však neumožní určiť napríklad granulometrické zloženie hornín s rovnakou presnosťou ako mikrometrická štúdia. Je pravda, že presnosť bude do značnej miery závisieť od analytického nástroja - to znamená od sady sít. Existujú dve kategórie týchto zariadení. Jedna z nich sa zameriava na prácu s preosievaním bez umývania. V tomto prípade majú bunky veľkosť 0,5 až 10 mm. Ďalšiu skupinu predstavujú sitá s frakciou prechodu od 0,1 do 10 mm.
Ako distribúcia veľkosti častíc ovplyvňuje rastliny?
Frakcia aj zastúpenie rôznych minerálov ovplyvňuje agrotechnické vlastnosti pôdy. Zložením možno určiť najmä vodno-vzduchové prostredie pôdy, jej sklon k eróznym procesom, agregáciu, hustotu, biologické a chemické vlastnosti. Takže napríklad piesčité a hlinité pôdy spôsobujú, že prostredie je slabé z hľadiska výmeny vzduchu a vlhkosti. To škodí väčšine rastlín – najmä pestovaných v rámci poľnohospodárskej pôdy, kde je úrodná vrstva ovplyvnená aj charakterom pestovania. Ale pre vegetáciu je dôležité granulometrické zloženie ani nie tak z hľadiska štruktúry a hustoty, ale z hľadiska obsahu užitočných prvkov. Niekedy samotná prítomnosť horčíka, fosforu a solí poskytuje optimálnu vrstvu živného základu, čím eliminuje potrebu ďalších hnojív.
Záver
Príklad technologických prístupov k analýze distribúcie veľkosti častíc v pôde ukazuje, ako najnovšie meracie prístroje nie sú konkurencieschopné s výskumnými metódami využívajúcimi základné fyzikálne pravidlá a vzorce. Nedá sa samozrejme povedať, že by stanovenie granulometrického zloženia pôdy mikrometrickým rozborom strácalo na nepriamych metódach z hľadiska kvality výkonu. Ale z hľadiska praktickosti je efektívnejšia druhá skupina. Zároveň nie je vôbec zrušený samotný koncept používania vysoko presných technických prostriedkov. Najsľubnejšie metódy zahŕňajú len spojenie dvoch princípov výskumu.
