Vliv úpravy půdního povrchu na teplotní a vlhkostní režim půd

Šárka Sokolářová

Bachelor's thesis

Effect of soil surface treatment on soil temperature and water regime

Abstract:

Cílem práce bylo na základě literatury a terénního experimentu popsat vlhkostní a teplotní režim půd, které jsou pokryty různými povrchy. Těmito povrchy byly betonová dlažba, mulčovací kůra, sekaná tráva, nesekaná tráva a holá půda. Tato bakalářská práce se skládá z literární rešerše a metodické části. V literární rešerši byly popsány fyzikální a chemické vlastnosti půdy. Z fyzikálních vlastností jsou to barva půdy, struktura, textura půdy, pórovitost, měrná a objemová hmotnost. Chemické vlastnosti půdy jsou především půdní reakce, salinita, ale i obsah a kvalita organické hmoty, obsah živin a sorpce v půdě. Dále byla v literární rešerši popsána přítomnost vody v půdě, tedy půdní vlhkost, spolu s metodami jejího měření. Vlhkost půdy je pro produkční funkci i další funkce půdy naprosto nezbytná. Popsána byla také teplota půdy, která má významný vliv na procesy v půdě i mimo ni. Na konci literární rešerše byly popsány různé úpravy půdních povrchů a jejich vlastnosti, především pak jejich vliv na teplotní a vlhkostí režim půd pod těmito povrchy. V metodická části práce byl popsán především laboratorní postup kalibrace senzorů TMS-4, které byly použity pro měření vlhkostí a teplot půdy na experimentální lokalitě. Kalibrace probíhala ve vzorcích půdy odebraných na experimentální lokalitě. Kalibraci bylo nutné provést pro přepočet naměřených vlhkostních hodnot „Countů“ na vlhkostní procenta. Výzkumná lokalita se nacházela v Semicích ve Středočeském kraji, poblíž Lysé nad Labem a asi 1 kilometr od řeky Labe. Teploty a vlhkosti byly na studované lokalitě měřeny celkem pod pěti typy povrchů – betonovou dlažbou, holou půdou, sekanou a nesekanou trávou a mulčovací kůrou a zároveň v pěti různých hloubkách – 5 cm, 10 cm, 25 cm, 50 cm a 80 cm pod povrchem. Při zadání bakalářské práce bylo již měření na této lokalitě založeno. Kromě kalibrace senzorů byly v laboratoři analyzovány porušené a neporušené půdní vzorky odebrané z různých horizontů na výzkumné lokalitě. Na odebraných vzorcích byly měřeny fyzikální a chemické vlastnosti půdy. Výsledky měření na lokalitě mezi dny 1.1.2020 a 31.12.2020 byly na základě poznatků z literární rešerše vyhodnoceny a popsány prostřednictvím grafů, obsahujících naměřené hodnoty. Zvlášť byl popsán režim teplot a režim vlhkosti půdy pod sledovanými povrchy. V laboratoři byla provedena také analýza fyzikálních a chemických vlastností studované půdy. Dále byly výsledky diskutovány a porovnány s dostupnými výzkumy jiných autorů. Výsledky dokazují, že různá úprava půdního povrchu má vliv na teplotní i vlhkostí režim půd ve všech sledovaných hloubkách, přičemž s rostoucí hloubkou se tento vliv snižuje.

Abstract:

The aim of this bachelor thesis is to describe the humidity and temperature regime of soils, which are covered with different surfaces based on both literature and field experiment. These surfaces were concrete paving, bark mulch, cut grass, uncut grass and bare soil. This bachelor thesis consists of a literary research and a methodical part. The physical and chemical properties of the soil were described in the literary research. The physical properties are soil color, structure, soil texture, porosity, specific gravity and soil bulk density. The chemical properties of the soil are mainly soil reactions, salinity, but also the quantity and quality of soil organic matter, nutrient content and sorption in the soil. Then the water in the soil, i.e. soil moisture, was described in the literature research together with the methods of its measurement. Soil moisture is essential for the production function and other soil functions as well. Soil temperature has also been described. It has a significant effect on processes inside and also outside the soil. At the end of the literature research, various modifications of soil surfaces and their properties were described, especially their impact on the soil temperature and soil moisture regime of soils under these surfaces. In the methodological part of the thesis mainly the laboratory method of TMS-4 sensors calibration was described. These sensors were used to measure soil moisture and temperature at the experimental site. Calibration was performed on soil samples taken at the experimental site. Calibration had to be performed to convert the measured humidity values of „Counts“ to humidity percentages. The research location was placed in Semice in Central Bohemian Region, near Lysá nad Labem and about 1 kilometer from the river Elbe. Temperatures and humidity at the studied locality were measured under a total of five types of surfaces – concrete paving, bare soil, cut and uncut grass and bark mulch and at the same time in five different depths of 5, 10, 25, 50 and 80 cm. When submitting the bachelor ‘s thesis, the measurement system was already set in the research locality. In addition to the calibration of the sensors, the laboratory analyzed disturbed and intact soil samples taken from different horizons at the research site. The physical and chemical properties of the soil were measured on the samples taken. The results of measurement in the research locality between 1 January 2020 and 31 December 2020 were evaluated and graphs containing measured values were described based on findings from literature search. The temperature regime and the soil moisture regime under the monitored surfaces were described separately. Furthermore, the results were discussed and compared with available researches done by other authors. An analysis of the physical and chemical properties of the studied soil was also performed in the laboratory. The results show that different soil surface treatments have an impact on the temperature and humidity regime of soils in all monitored depths. This effect decreases with increasing depth.

Keywords

teplota půdy, senzor TMS-4, vlhkost půdy, úprava půdy

Keywords

sensor TMS-4, soil moisture, soil temperature, soil treatment

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Miroslav Fér, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Public Administration in Agriculture and Landscape Management / Public Administration in Agriculture and Landscape