DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu



ŠUMARSKI LIST 11-12/2013 str. 10     <-- 10 -->        PDF

Uvod
Introduction
Granulometrijski sastav tla (GST) jedan je od najvažnijih parametara fizičkih značajki tla. To je postotni maseni udjel primarnih čestica u tlu, klasificiranih prema veličini, odnosno ekvivalentnom promjeru. Većina klasifikacija čestica tla prema veličini temelji se na Atteberovoj podjeli, koja definira glinu kao čestice promjera manjeg od 2 μm, prah od 2 μm do 50 μm i pijesak od 50 μm do 2000 μm. Radi se o česticama koje su prema prirodi sedimentacije (u skladu sa Stokesovim zakonom) ekvivalentne promjerima sferičnih čestica. Granice između pojedinih frakcija ovise o stupnju razvoja klasifikacije i njenoj namjeni.
Prema Loveland i Whalley (2001) postoji otprilike 400 metoda za određivanje GST. U osnovi radi se o prosijavanju (suhom i mokrom), elutraciji (u struji tekuće vode) te o sedimentaciji. Svaki od ovih postupaka ima prednosti ili nedostatke za određene teksturne klase, tako da se najčešće primjenjuju metode koje kombiniraju postupke prosijavanja i sedimentacije. Postupci sedimentacije mogu uključivati dekantaciju, areometriju (hidrometriju) te pipetiranje. Najčešće se kao standardizirana metoda koristi kombinacija prosijavanja i pipetiranja (Gee i Bauder, 1986). Tehnološkim napretkom razvile su se i druge metode za određivanje GST u tlu, npr. laserska difrakcijska metoda (Cooper i dr. 1984; Buurman i dr. 1997).
Prije prosijavanja i pipetiranja tlo se mora dispergirati na primarne čestice. Disperzija tla postiže se kombinacijom kemijskih i mehaničkih tretmana. Kemijska sredstva za disperziju tla koja se uobičajno koriste su vodik peroksid (H2O2), natrijev pirofosfat (Na4P2O7* 12H2O), natrijev heksametafosfat (NaPO3)6, odnosno sredstva sličnih karakteristika (npr. Li2CO3). Uloga vodikovog peroksida je oksidacija organske tvari koja povezuje čestice tla u agregate, a natrij heksametafosfata zamjena Ca2+ iona s Na+ ionom u adsorpcijskom kompeksu tla, što rezultira dezagregacijom i disperzijom (suspendiranjem) primarnih čestica tla. (Kettler i dr. 2001).
Metoda mokrog prosijavanja kroz sita koristi se za izdvajanje čestica pijeska. Budući da su sva sita kvadratnog oblika, geometrija i orijentacija čestica imaju važnu ulogu u određivanju GST (Allen i Baudet, 1977; Matthews, 1991; Xu, 2002). Metoda pipetiranja koristi se za određivanje frakcija gline i praha, a bazirana je na Stokesovom zakonu (Gee i Or, 2002). Stokesovim zakonom se određuje brzina kretanja čestica u suspenziji uz predpostavke:
1) brzina sedimentacije je konstantna. Reynoldov broj za čestice mora biti manji od 1 (Rep<1),
2) čestice tla su krute, četvrtastog oblika i glatke,
3) gustoća čestica tla jednaka je gustoći kvarca 2,65 g cm–3,
4) međusobni utjecaj između čestica i cilindra je zanemariv,
5) čestice nemaju utjecaj na viskoznost tekućine (Konert i Vanderberghe, 2007).
Odstupanje od Stokesovog zakona koji utječe na GST očekuje se kod čestica praha nepravilnog oblika ili kod većine glinenih čestica cjevastog oblika. Tlo se sastoji od čestica različitih gustoća, koje su uglavnom određene svojim mineralnim sastavom. Neujednačene gustoće tla mogu jako utjecati na GST (Wen i dr., 2002). Metoda sedimentacije i pipetiranja ima nekoliko važnih nedostatka: dugo vrijeme trajanja analize, kao i velik utjecaj laboratorijske opreme i tehničara koji radi analizu (Syvitski i dr., 1991).
Na Šumarskom fakultetu u Zagrebu GST se do 2009 god. određivao metodom prosijavanja i pipetiranja nakon pripreme tla s Na-pirofosfatom prema Pedološkom priručniku (stara metoda) (Škorić, 1965). Opremanjem Ekološko-pedološkog labaratorija Šumarskog fakulteta 2009 god. određivanje GST izvodi se prema normi ISO 11277 (2009). Najvažnija razlika između ovih metoda je da se prema ISO normi 11277 vrši predtretman s vodikovim peroksidom, koji oksidira organsku tvar tako da se određuje GST samo u mineralnim česticama tla, dok se prema staroj metodi određivanja GST organska tvar nije uklanjala.
Cilj rada je utvrditi postoji li razlika u rezultatu određivanja GST između stare metode i norme ISO 11277 na sveukupnom broju uzoraka i posebno u površinskom dijelu tla. Isto tako, cilj je testirati razliku u teksturnoj interpretaciji rezultata GST dobivenih prema ove dvije metode.
Materijal i metode rada
Material and methods
Za potrebe analiza uzeli smo 67 uzoraka šumskog tla iz dva područja u Hrvatskoj 30 uzoraka iz Slavonije iz Spačvanskog bazena, 37 uzoraka iz središnjeg dijela Hrvatske.
Usporedili smo postoji li statistički značajna razlika između metoda na sveukupnom broju uzoraka. Također smo usporedili postoji li statistički značajna razlika u uzorcima iz površinskog sloja tla, s obzirom da se po normi ISO 11277 oksidira organska tvar koja se s većim udjelom nalazi upravo u površinskom dijelu tla. Na temelju dobivenih rezultata izvršena je interpretacija podataka mjerenih po podijelama (klasifikacijama) stare metode i norme ISO 11277 na teksturnom trokutu (FAO 2006). Po staroj metodi raspon veličina tri glavne frakcije iznosi: pijesak (2000 – 20 μm), prah (20 – 2 μm) i glina < 2 μm dok po normi ISO 11277 veličina frakcija iznosi: pijesak (2000 – 63 μm), prah (63 – 2 mm) i glina < 2 μm. Usporedba teksturnih oznaka izvršena je na svim analiziranim uzorcima.
Prije početka analize uzorci su osušeni, zdrobljeni i prosijani kroz sito sa žičanom mrežom gustoće pletiva 2x2 mm