ZRNITOST PŮDY, CO TO JE A K ČEMU MŮŽE (NEJEN) BOTANIKŮM SLOUŽIT


Obr. 1: Značná rozmanitost v zrnitosti je typická pro ledovcové uloženiny (morény). Na rozdíl od říčních uloženin, které jsou velikostně homogennější, mají i slabě omleté hrany

Mnozí z nás si jistě vzpomenou na deštivý víkend, kdy na rozmoklých úsecích cest se nám bláto nalepilo na boty a kola. Dostat pak jemné jílovité částice z podrážek a všech záhybů je nepříjemné a zdlouhavé. Na druhé straně je příjemné se povalovat na písčitých plážích zatopených pískoven třeba v Polabí, kde za slunných dnů se písek rychle prohřívá a voda po dešti se na něm rychle zasakuje. Známe tedy, jaké jsou propastné rozdíly mezi jílovitými a písčitými půdami, tušíme co to je lepivost, propustnost a provzdušněnost půd, ale dají se tyto rozdíly nějak měřit?

Pevná část půdy obsahuje zrna různé velikosti a tvaru, která jsou spojena organickými a anorganickými tmely. Tyto částice jsou tvořeny často minerály nebo jejich úlomky, které jsou důsledkem zvětrávání původních hornin, na kterých se půda vyvíjí.

Pojem zrnitost zahrnuje zastoupení minerálních zrn různé velikosti, a to od těch nejmenších tedy koloidních, až po ta větší. Větší znamená do 2 mm, a co je nad ni (hrubý písek, štěrk, kameny), tak již souvisí se skeletovitostí. Velikostní rozsah zrn v půdě závisí do značné míry na složení a původu hornin. U hornin, které vznikly naplavením vodou nebo navátím větrem (slíny, pískovce, spraše, váté písky), se projevuje vytřídění zrn podle hmotností a rychlosti proudu. To se pak odráží v úzkém velikostním rozmezí zrn. Na spraších pak vznikají půdy s převahou prachovitých částic, na vátých píscích půdy s převahou písku, tedy písčité půdy. Celá řada názvů půd odrážejících kombinaci zastoupení jílu, prachu a písku vytváří různé klasifikační stupnice půdních druhů.

Zajímavá je historie měření velikosti půdních částic. Stanovení zrnitosti začíná na začátku 19. století a je jednou z nejstarších metod rozborů půd. Dodnes patří do základních rozborů v řadě oborů stavebnictví (zakládání staveb, výroba betonu), zemědělství (hydropedologie), lesnictví aj. Nejhrubší částice lze rozdělit podle velikosti pomocí sít s různou velikostí ok. S potřebou stanovit i částice mikrometrových velikostí se rozvinula celá řada metod, jako jsou např. sedimentační, vyplavovací a odstřeďovací. V posledních deseti letech začal rychlý rozvoj metody laserové difrakce, která umožňuje stanovit typicky částice od 0,1 μm do > 1 mm, ale u nejmodernějších přístrojů lze dosáhnout měření i v nano-oblasti (1 nm = tisícina mikrometru).

Na rozdíl od všech předchozích nepřímých metod laserový paprsek změří částici přímo a metoda tak nezávisí na teplotě nebo viskozitě vzorku. Paprsek díky vysoké rychlosti měří částici od jednoho konce k druhému, zatímco ona rotuje v míchané suspenzi mnohem menší rychlostí. Současně se zaznamenává čas, kdy povrch částice odráží paprsek. Tento časový interval se násobí skenovací rychlostí a výsledkem je délka částice. Systém je schopen stanovit desítky tisíc délek za vteřinu a setřídit je podle velikostí do více než tisíce velikostních kategorií. Velkou výhodou oproti předchozím metodám je i široký rozsah měřených velikostí. Analytická laboratoř Botanického ústavu AV ČR, v. v. i. provozuje laserový difraktometr od firmy s dlouhodobou specializací na půdní rozbory, který měří velikosti od desetiny mikrometru po 2 mm. To pokrývá celý velikostní rozsah nutný pro vyhodnocení zrnitosti půd, stavebních materiálů, semen rostlin apod. Umožnilo to i nahradit časově náročnější kombinaci sítové metody se sedimentační, které poskytují výsledky v odlišných procentech. Tím odpadá nutnost převodu na stejná procenta a tím i zatížení chybou převodu.

Využití zrnitostních rozborů pro botanické účely je možné z celé řady hledisek. Zastoupení zrnitostních frakcí (jíl až písek) ovlivňuje především zasakování vody do půdy, odtok do podzemní vody a zastoupení pórů. Tím umožňuje i nepřímé zhodnocení vodního a vzdušného režimu půd (viz obr. 2 ). Zrnitost sedimentů řek a rybníků může poskytnout informace o rychlosti jejich vysychání a tím i o uchycení a přežívání semenáčků rostlin osidlujících tyto biotopy. Zastoupení nejjemnějších částic a jejich rozložení v půdním profilu významně určuje pufrační schopnost lesních půd vůči acidifikaci i zásobu výměnných iontů důležitých pro výživu rostlin, jako jsou například vápník, hořčík a draslík.

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Kontakt:
RNDr. Ota Rauch, CSc. (rauch@butbn.cas.cz; Analytická laboratoř Průhonice)

Více informací o tématu:
J. Veget. Sci. 11: 259–264 (2000)

Pozn.: PDF nemusí být správně zobrazeno v některých internetových prohlížečích (např. Mozilla).
Pro správné zobrazení otevřete soubor v programu Adobe Reader.

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •