Stanovení vybraných hydro-fyzikálních charakteristik problematické písčité půdy v blízkosti obce Zvěřínek v Polabí

Bc. Lucie Poláková

Master's thesis

Determination of hydro-physical characteristics of problematic sandy soil near the village Zvěřínek in Polabí

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá stanovením hydro-fyzikálních vlastností problematické písčité půdy náchylné k vysýchání. V zájmovém území u obce Zvěřínek bylo na různých místech provedeno šest měření nasycené hydraulické vodivosti (Ks) pomocí Guelphského permeametru a zároveň zde byly na dvou odlišných lokalitách vykopány půdní sondy, ze kterých byly dále odebrány porušené a neporušené vzorky ze svrchního (ornice) a spodního horizontu (podorničí). Současně byly za účelem popisu půdního profilu provedeny dvě vpichové sondy. Vzorky byly odebrány za účelem následujících laboratorních měření.V laboratorních podmínkách byla změřena na laboratorním permeametru nasycená hydraulická vodivost Ks, v pískovém tanku byly vzorky měřeny za různých podtlaků od plného nasycení do pF 2, a dále v písko-kaolinovém tanku do hodnoty podtlaku pF 2,7. Z takto naměřených hodnot byla stanovena retenční čára. Z hodnot váhy z odebraných a následně vysušených vzorků byly stanoveny objemové vlhkosti a objemové hmotnosti. Dále bylo hustoměrnou metodou stanoveno zrnitostní složení odebraných vzorků půdy.Naměřená data byla statisticky vyhodnocena v prostředí RStudio (pro program R) a současně zde byly vytvořeny krabicové grafy, znázorňující porovnání výsledků vrchních vrstev a dále spodních vrstev z obou sond. Blízké lokality vykazovaly rozdíly v Ks i v objemové hmotnosti v podorničí, což ukazuje na vysokou lokální heterogenitu sledované půdy. Celkově, obě lokality vykazovaly nepříznivé hydro-fyzikální charakteristiky v ornici i podorničí. Vysoké hodnoty objemové hmotnosti (od 1,56 g/cm3 až po 1,73 g/cm3) indikují nepříznivý strukturní stav půdy. Půda má nízkou pórovitost (zastoupení pórů od 31 % do 38 %), vykazuje nízkou polní vodní kapacitu (od 7 % po 16 %) a vysoké hodnoty Ks (od 1,22x10-5 m.s-1 do 9,34x10-5 m.s-1 nezávisle na metodě). Z těchto uvedených půdních vlastností vyplývá, že se jedná o půdu špatně hospodařící s vodou a ohroženou vysycháním a promýváním půdního profilu. Špatný půdní stav lze zlepšit například pomocí přidání vhodné formy kvalitní organické hmoty (např. hnůj, biochar, kompost).

Abstract:

This diploma thesis deals with the determination of hydro-physical properties of problematic sandy soils which is prone to desiccation. In the area of interest near the village of Zvěřínek, saturated hydraulic conductivity (Ks) was measured at various locations using the Guelph permeameter. Soil profiles were excavated at two different sites. Undisturbed and disturbed samples were collected from the upper (topsoil) and lower (subsoil) horizons in the walls of excavated profiles. Soil profiles were also described using the two boreholes (made using a gouge auger). The soil samples were taken for the purpose of laboratory measurements. In laboratory conditions, the saturated hydraulic conductivity (Ks) was measured with a laboratory permeameter. Water retention was measured in a sand box and sand-kaolin box. Volumetric soil water content and bulk densities were determined by oven drying method. The particle size distribution was determined by using hydrometer method. The measured data were statistically evaluated by the box plots, which were created in the RStudio environment (for the R program). Data from each soil layer and site were compared.Nearby sites showed differences in Ks and in bulk density in the subsoil, which showed high local heterogeneity of the exmined soil. In general, both sites showed poor hydrophysical properties. The values of high bulk density (from 1,65 g/cm3 to 1,89 g/cm3), low porosity (from 30,6 % to 37,66 %), low field capacity (from 7,07 % to 16,03 %) and high Ks values (from 1,22x10-5 m.s-1 to 9,34x10-5 m.s-1) shows poor structure of the soil. According to these soil properities, this soil is drought-prone and exhibits poor water retention. The bad soil condition can be improved by application of suitable form of organic matter (e.g. manure, biochar, compost).

Keywords

půdní hydrologie, retence písčité půdy, Guelphský a laboratorní permeametr, hydraulické vlastnosti půdy, hydropedologický průzkum

Keywords

soil hydrology, sandy soil retention, Guelph and laboratory permeameter, hydraulic properties of soil, hydropedological survey

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lukáš Jačka, Ph.D.
• Reader: Jiří Pavlásek, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape Engineering / Landscape Engineering