BADANIE PODATNOŚCI NA ZAGĘSZCZANIE PODORNEJ WARSTWY CZARNEJ ZIEMI GLINIASTEJ

Podobne dokumenty
WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCINANIE WARSTWY PODORNEJ GLEB BRUNATNOZIEMNYCH NIZINY SZCZECIŃSKIEJ

ANALIZA ZALEŻNOŚCI NAPRĘŻEŃ PIERWOTNYCH OD WTÓRNYCH I STANU POCZĄTKOWEGO PRÓBKI GLEBY

ODDZIAŁYWANIE GĘSTOŚCI I SKŁADU GLEBY NA OCENĘ STANU JEJ ZAGĘSZCZENIA

WPŁYW SPOSOBU ZAGĘSZCZANIA GLEBY NA PRZEBIEG KRZYWYCH DOŚWIADCZALNYCH ORAZ WYZNACZANĄ WARTOŚĆ JEJ NAPRĘŻENIA GRANICZNEGO

ANALIZA STANU ZAGĘSZCZENIA WARSTWY PODORNEJ GLEBY GLINIASTEJ. Wstęp i cel

WYZNACZANIE WILGOTNOŚCI GLEBY W JEJ WARSTWIE PODORNEJ NA PODSTAWIE POMIARU SIŁY SSĄCEJ

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE WARSTWY ORNEJ WYBRANYCH CZARNYCH ZIEM NIZINY SZCZECIŃSKIEJ

SZACOWANIE GRANICY PLASTYCZNOŚCI GLEBY ZA POMOCĄ JEJ SKŁADU GRANULOMETRYCZNEGO

WPŁYW RODZAJU BIEŻNIKA I JEGO ZUŻYCIA NA ZAGĘSZCZENIE GLEBY PIASZCZYSTEJ

MOśLIWOŚCI WYKORZYSTANIA ŚCINARKI OBROTOWEJ DO WYZNACZANIA SPÓJNOŚCI GLEBY

BADANIA ODKSZTAŁCEŃ DYNAMICZNYCH ROLNICZYCH OPON NAPĘDOWYCH NA GLEBIE LEKKIEJ

ZMIANY WŁAŚCIWOŚCI GLEBY W WARSTWIE ORNEJ POD WPŁYWEM NACISKÓW KÓŁ AGREGATÓW CIĄGNIKOWYCH

WPŁYW ZRYWKI DREWNA NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYKO-MECHANICZNE GLEBY LEŚNEJ

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

ZASTOSOWANIE RÓWNANIA BOUSSINESQUE A DO OKREŚLANIA NAPRĘŻEŃ W GLEBIE WYWOŁANYCH ODDZIAŁYWANIEM ZESTAWÓW MASZYN

WYZNACZANIE NACISKÓW KRYTYCZNYCH NA PODSTAWIE WIELOKROTNYCH TESTÓW JEDNOOSIOWEGO ZAGĘSZCZANIA GLEBY

Określenie wpływu dodatku bentonitu na polepszenie właściwości geotechnicznych osadów dennych Zbiornika Rzeszowskiego.

WPŁYW WIELOKROTNYCH OBCIĄŻEŃ STATYCZNYCH NA STOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA I WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE MASY ZIARNA

OCENA WYKORZYSTANIA CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

WPŁYW TECHNICZNEGO UZBROJENIA PROCESU PRACY NA NADWYŻKĘ BEZPOŚREDNIĄ W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

WYBRANE ASPEKTY METODYCZNE WYKORZYSTANIA APARATU PROCTORA W BADANIACH ZAGĘSZCZALNOŚCI GLEB *

ANALIZA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI TRAKCYJNYCH CIĄGNIKA NEW HOLLAND TG 255

gruntów Ściśliwość Wytrzymałość na ścinanie

FIZYCZNE WŁAŚCIWOŚCI WARSTWY PODORNEJ GLEBY GLINIASTEJ

WPŁYW ZABIEGÓW AGROTECHNICZNYCH NA RETENCJONOWANIE WODY W GLEBIE

OCENA PRZYDATNOŚCI ROZWIĄZANIA BOUSSINESQA-FRÖHLICHA DO OKREŚLANIA NAPRĘśEŃ W GLEBIE W WARUNKACH LABORATORYJNYCH

ANALIZA ZALEŻNOŚCI POMIĘDZY CECHAMI DIELEKTRYCZNYMI A WŁAŚCIWOŚCIAMI CHEMICZNYMI MĄKI

WPŁYW WIELOKROTNEGO PRZEJAZDU CIĄGNIKA NA ZMIANY NAPRĘŻEŃ POD KOŁAMI ORAZ PRZYROSTY GĘSTOŚCI OBJĘTOŚCIOWEJ GLINY LEKKIEJ

WPŁYW UGNIATANIA KOŁAMI CIĄGNIKA DWÓCH GLEB PIASZCZYSTEJ I PYŁOWEJ NA ICH WŁAŚCIWOŚCI RETENCYJNE

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

WPŁYW WILGOTNOŚCI GLEBY NA JEJ ZAGĘSZCZENIE KOŁEM CIĄGNIKA

WPŁYW ABSORBENTU I BIOSTYMULATORA NA ZMIANY WYBRANYCH FIZYCZNYCH WŁAŚCIWOŚCI GLEBY

OCENA TRWAŁOŚCI BRYKIETÓW WYTWORZONYCH Z MASY ROŚLINNEJ KUKURYDZY PASTEWNEJ

Obciążenia, warunki środowiskowe. Modele, pomiary. Tomasz Marcinkowski

WPŁYW ENERGII ZAGĘSZCZANIA NA ZMIANY ZWIĘZŁOŚCI GLEBY

Artur Nosalewicz. Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego PAN, ul. Doświadczalna 4, Lublin

Zarys geotechniki. Zenon Wiłun. Spis treści: Przedmowa/10 Do Czytelnika/12

BADANIA WPŁYWU WYBRANYCH PARAMETRÓW CIĄGNIKOWYCH OPON NAPĘDOWYCH NA STRUKTURĘ AGREGATOWĄ GLEBY LEKKIEJ W KOLEINACH

WPŁYW WIELKOŚCI CZĄSTEK ROZDROBNIONEJ PSZENICY NA PARAMETRY PROCESU ZAGĘSZCZANIA

Wyniki badań laboratoryjnych wybranych parametrów geotechnicznych dla gruntów spoistych z tematu:

Zagęszczanie gruntów niespoistych i kontrola zagęszczenia w budownictwie drogowym

ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI TRAKCYJNYCH DARNI W ZMIENNYCH WARUNKACH GRUNTOWYCH

Efektywność kruszenia gleby w uprawie międzyrzędowej z uwzględnieniem aspektów środowiskowych

PORÓWNANIE KOSZTÓW PRODUKCJI JĘCZMIENIA JAREGO I OZIMEGO W WYBRANYCH GOSPODARSTWACH WOJ. ZACHODNIOPOMORSKIEGO

MASA WŁAŚCIWA NASION ZBÓś W FUNKCJI WILGOTNOŚCI. Wstęp. Materiał i metody

WPŁYW POWIERZCHNI UŻYTKÓW ROLNYCH ORAZ WYKSZTAŁCENIA WŁAŚCICIELA NA SPOSOBY POZYSKIWANIA INFORMACJI W WYBRANYCH GOSPODARSTWACH MAŁOPOLSKI

PRZYROSTY ZWIĘZŁOŚCI GLEBY LEKKIEJ UGNIATANEJ WIELOKROTNIE I WIELOŚLADOWO

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 442

WPŁYW WIELOKROTNYCH OBCIĄŻEŃ STATYCZNYCH NA STOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA I WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE MASY NASION ROŚLIN OLEISTYCH

ANALIZA ZUŻYWANIA LEMIESZY PŁUŻNYCH ZE STAŁĄ I WYMIENNĄ KRAWĘDZIĄ SKRAWAJĄCĄ CZĘŚCI DZIOBOWEJ

Laboratoryjne badania gruntów i gleb / Elżbieta Myślińska. Wyd. 3. Warszawa, Spis treści. Przedmowa 13

TECHNOLOGICZNE ASPEKTY STREFY PRZEWILŻONEJ W IŁOWYCH MASACH FORMIERS KICH

WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE TRZYLETNIEJ WIERZBY ENERGETYCZNEJ

ANALIZA ZMIENNOŚCI WSKAŹNIKÓW NIEZAWODNOŚCIOWYCH DOJAREK BAŃKOWYCH W ASPEKCIE ICH OKRESOWEJ OBSŁUGI TECHNICZNEJ

Wykonanie warstwy odsączającej z piasku

ANALIZA WYPOSAŻENIA W CIĄGNIKI ROLNICZE WYBRANYCH GOSPODARSTW SPECJALIZUJĄCYCH SIĘ W CHOWIE BYDŁA MLECZNEGO

WPŁYW PRZEBIEGU MECHANICZNEGO DOJU KRÓW NA ZAWARTOŚĆ KOMÓREK SOMATYCZNYCH W MLEKU PRZY ZMIENNEJ SILE NACIĄGU GUM STRZYKOWYCH W KUBKU UDOJOWYM

Zakres wiadomości na II sprawdzian z mechaniki gruntów:

wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI Warszawa ul. Szczotkarska 42 Wydanie nr 13 Data wydania: 7 kwietnia 2017 r.

Stanisław Skonecki, Janusz Laskowski

Nasypy projektowanie.

WPŁYW ZMIAN ZAWARTOŚCI WODY NA TWARDOŚĆ ZIARNA PSZENICY PODCZAS PRZECHOWYWANIA W SILOSIE W WARUNKACH MODELOWYCH

Pracownia specjalistyczna z Geoinżynierii. Studia stacjonarne II stopnia semestr I

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA FILTRACJI W GLEBACH WYTWORZONYCH Z UTWORÓW PYŁOWYCH OD ICH FIZYCZNYCH WŁAŚCIWOŚCI

Siła uciągu ciągnika: 2 sposoby na jej zwiększenie!

OCENA SKUTKÓW ZMIAN ZASILANIA W OPTOELEKTRONICZNYM SYSTEMIE POMIARU WILGOTNOŚCI GLEBY

Inżynieria Rolnicza 5(93)/2007

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW PRACY PNEUMATYCZNEGO SEPARATORA KASKADOWEGO

Temat: Badanie Proctora wg PN EN

Egzamin z MGIF, I termin, 2006 Imię i nazwisko

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ NA SIŁĘ CIĘCIA I SIŁĘ ŚCISKANIA ZIEMNIAKÓW

WPŁYW AKTUALIZACJI NIEKTÓRYCH WSKAŹNIKÓW EKSPLOATACYJNO-EKONOMICZNYCH NA KOSZTY EKSPLOATACJI CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH NOWEJ GENERACJI

Zagęszczanie gruntów.

WPŁYW WILGOTNOŚCI NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ZIARNIAKÓW OWSA I JĘCZMIENIA

D Podbudowa z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie

WYMIANA CIEPŁA W PROCESIE TERMICZNEGO EKSPANDOWANIA NASION PROSA W STRUMIENIU GORĄCEGO POWIETRZA

OKRESY UŻYTKOWANIA I WYKORZYSTANIE ŚRODKÓW ENERGETYCZNYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

OCENA PROCESU PRZENOSZENIA SIŁY NAPĘDOWEJ PRZEZ OPONĘ W RÓŻNYCH TECHNOLOGIACH UPRAWY GLEBY*

WPŁYW WILGOTNOŚCI NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE PSZENŻYTA ODMIANY PAWO

Płyta VSS. Piotr Jermołowicz - Inżynieria Środowiska Szczecin

GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA

Zagęszczenie i opory penetracji gleby przy stosowaniu siewu buraka cukrowego w mulcz i bezpośredniego

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

Frakcje i grupy granulometryczne- stosowane podziały

Warunki techniczne wykonywania nasypów.

WYBRANE BADANIA IMPULSOWEGO ZAGĘSZCZANIA MAS FORMIERSKICH

Wprowadzenie. Tymoteusz ZYDROŃ

BADANIA WYTRZYMA OŒCI NA ŒCISKANIE PRÓBEK Z TWORZYWA ABS DRUKOWANYCH W TECHNOLOGII FDM

ZAŁ. NR 1 Mapa orientacyjna obszaru badań. obszar badań

Przydatność przewodności elektrycznej gleby (EC) do oceny jej uziarnienia na polu uprawnym

WPŁYW STOPNIA ROZDROBNIENIA GRANULOWANEJ MIESZANKI PASZOWEJ NA WYTRZYMAŁOŚĆ KINETYCZNĄ GRANUL I WYDAJNOŚĆ PRODUKCJI ZWIERZĘCEJ

Metody wzmacniania wgłębnego podłoży gruntowych.

WPŁYW PARAMETRÓW ZAGĘSZCZANIA BIOMASY ROŚLINNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRYKIETÓW

METODA WARTOŚCIOWANIA PARAMETRÓW PROCESU PLANOWEGO OBSŁUGIWANIA TECHNICZNEGO MASZYN ROLNICZYCH

OCENA WPŁYWU PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ ŚLIMAKA MIESZAJĄCEGO Z PIONOWYM ELEMENTEM ROBOCZYM NA STOPIEŃ ZMIESZANIA KOMPONENTÓW PASZY

ZMIANY FIZYCZNYCH WŁAŚCIWOŚCI GLEBY W NASTĘPSTWIE UPRAWY BEZORKOWEJ

ZWIĄZKI MIĘDZY CECHAMI ELEKTRYCZNYMI A AKTYWNOŚCIĄ WODY ŚRUTY PSZENICZNEJ

BADANIA MODUŁÓW SPRĘŻYSTOŚCI I MODUŁÓW ODKSZTAŁCENIA PODBUDÓW Z POPIOŁÓW LOTNYCH POD OBCIĄŻENIEM STATYCZNYM

Badania doświadczalne wielkości pola powierzchni kontaktu opony z nawierzchnią w funkcji ciśnienia i obciążenia

Transkrypt:

Inżynieria Rolnicza 5(103)/2008 BADANIE PODATNOŚCI NA ZAGĘSZCZANIE PODORNEJ WARSTWY CZARNEJ ZIEMI GLINIASTEJ Marek Śnieg, Dariusz Błażejczak, Jan B. Dawidowski Instytut Inżynierii Rolniczej, Akademia Rolnicza w Szczecinie Tomasz Tomaszewicz Katedra Erozji i Rekultywacji Gleb, Akademia Rolnicza w Szczecinie Streszczenie. Badano kształtowanie się naprężenia granicznego w warstwie podornej gleby, przy wilgotności odpowiadającej sile ssącej pf2, w zależności od sposobu jej odkształcania. Stwierdzono, że wyznaczanie naprężenia granicznego, polegające na dynamicznym odkształcaniu próbek gleby, w warunkach ograniczonej jej bocznej rozszerzalności, może prowadzić do uzyskiwania zawyżonych wartości. Wykazano również, w warunkach możliwej bocznej rozszerzalności gleby, że badane gleby są podatne na zagęszczanie w warstwie podornej (25-60 cm), przy wilgotności zbliżonej do polowej pojemności wodnej. Słowa kluczowe: gleba, zagęszczenie, naprężenie graniczne Wstęp i cel Postępująca intensyfikacja produkcji roślinnej wymusza stosowanie coraz wydajniejszego a zarazem cięższego sprzętu rolniczego [Van Den Linden i Vandergeten 1999]. W rezultacie prowadzi to zwiększenia poziomu obciążeń przekazywanych na powierzchnie gleby przez koła maszyn i pojazdów rolniczych. W związku, z tym często przekraczany jest poziom naturalnej wytrzymałości gleby, a w konsekwencji następuje nadmierne jej zagęszczenie, zarówno w warstwie ornej jak i warstwie podornej, gdzie zmiany stanu zagęszczenia mają najczęściej charakter trwały i trudno jest je usunąć [Szeptycki 2003]. Pogarszają się stosunki wodno-powietrzne w glebie, co w znacznym stopniu wpływa na obniżenie jej produkcyjności. Stąd pożądane jest ograniczenie poziomu wywieranych na powierzchnię gleby nacisków, tak aby wywołane w glebie naprężenia nie przekraczały jej wewnętrznej wytrzymałości. Uważa się, że rozpoznanie tej wytrzymałości pozwoli w przyszłości na dobór sprzętu rolniczego pod kątem ograniczenia nadmiernego ugniatania gleby [Nowowiejski i in. 2000]. Zasięg i stopień nadmiernego zagęszczenia gleby wzrasta wraz z jej uwilgotnieniem [Szeptycki 2003]. Według Fulajtar a i in. [2001] gleba jest szczególnie podatna na zagęszczanie przy wilgotności zbliżonej do polowej pojemności wodnej, co wg Domżała i in. [1978] odpowiada potencjałowi wodnemu zbliżonemu do pf 2. Dlatego istotne dla praktyki byłoby rozpoznanie podatności gleby na zagęszczanie, w warunkach znacznego jej uwilgotnienia, wyrażone jako maksymalne dopuszczalne ciśnienie wywierane na glebę. 315

Marek Śnieg, Dariusz Błażejczak, Jan B. Dawidowski, Tomasz Tomaszewicz Jednym z podstawowych wskaźników określających podatność gleb na zagęszczenie jest naprężenie graniczne, które jest miarą naturalnej wytrzymałości gruntu i odzwierciedla historię wpływu obciążeń na więzi wytworzone między cząsteczkami wody a cząsteczkami fazy stałej. Po przekroczeniu wartości naprężenia granicznego następuje zerwanie naturalnych powiązań i rozpoczyna się proces chaotycznego przemieszczania cząstek [Dawidowski 1995]. Dotychczas nie opracowano standardowej metody wyznaczania naprężenia granicznego. Stosowane są zarówno różne metody odkształcania próbek, jak i wyznaczania wartości naprężenia granicznego, na bazie uzyskiwanych krzywych doświadczalnych [Dawidowski i in. 2001]. Celem niniejszej pracy było określenie podatności na ugniatanie w warstwie podornej czarnej ziemi gliniastej, przy wilgotności odpowiadającej sile ssącej Ψ = 100 hpa (pf2). Przedmiot i metody badań Materiał badawczy pobierany był w okresie wiosennych i jesiennych prac polowych, w metalowe cylindry o średnicach 50 (cylinderki D o pojemności 100 cm 3 ) i 100 mm (cylinderki W o pojemności 235,5 cm 3 ), z warstw: 25 30, 35 40, 45 50, i 55 60cm. Badania objęły dwa obiekty (pola uprawne) tj. Obojno Gospodarstwo (2Dglp) i Stobno (1Dgl). Doświadczenia laboratoryjne polegały na jednokierunkowym odkształceniu gleby w warunkach ograniczonej (D) i możliwej (W) jej rozszerzalności bocznej. Próbki odkształcano dynamicznie stemplem o średnicy 49 mm, z prędkością 7 mm s -1 stosując penetrometr glebowy [Dawidowski i in. 2001]. Wilgotność próbek odpowiadającą sile ssącej pf2 uzyskano na płycie gipsowej w cyklu osuszania gleby. Wilgotność wagową próbek (przy pf2) oraz gęstość objętościową określono metodą suszarkowa-wagową. Z badanych głębokości pobrano także próbki bez zachowania struktury, w których określono uziarnienie (metodą Casagrande a w modyfikacji Prószyńskiego), zawartość próchnicy (wg Tiurina) oraz granicę plastyczności (metodą wałeczkowania). Wartość naprężenia granicznego wyznaczano metodą regresji liniowej [Lebert i Horn 1991]. Wyniki Przedstawione w tabeli 1 średnie zawartości frakcji granulometrycznych pozwalają stwierdzić, iż są to gleby zwięzłe, zawierające 27,3-36,8% części spławialnych, oraz znaczne ilości pyłu 27,0 42,2%. W całej badanej warstwie obu gleb stwierdzono występowanie próchnicy (tab. 1). W tabeli 2 zestawiono średnie wilgotności próbek uzyskane przy sile ssącej pf2. Można zaobserwować iż wyższą wilgotność gleby uzyskiwano w przypadku gdy gleba pobrana była w większe cylinderki (W - średnica 100 mm). Otrzymane wartości wilgotności wagowej były zbliżone do granicy plastyczności (tab. 1). 316

Badanie podatności... Tabela 1. Gatunek gleby i średnia zawartość frakcji granulometrycznych wg podziału PTG [1989] oraz zawartość próchnicy i granica plastyczności w badanych glebach Table 1. Soil grade and average content of grain size fractions according to the PTG division [1989], humus content and yield point for the examined soils Warstwa [cm] Gatunek gleby Zawartość frakcji [%] Próchnica [%] Granica plastyczności [% wag.] szkielet piasek pył cz. spławialne >1,0 1,0-0,1 0,1-0,02 <0,02 Obojno Gospodarstwo 25-30 glp 2,9 40,2 29,9 30,0 1,90 17,3 35-40 glp 3,6 39,8 27,0 33,3 1,30 15,3 45-50 glp 3,9 40,9 29,7 29,5 0,73 15,4 55-60 glp 3,1 34,0 38,8 27,3 0,58 16,4 Stobno 25-30 płz 1,6 26,6 40,9 32,5 2,42 18,5 35-40 glp 1,9 30,8 35,2 34,0 1,98 19,2 45-50 płz 1,3 25,9 40,1 34,0 2,03 19,2 55-60 płi 2,1 21,1 42,2 36,8 1,08 18,3 Tabela 2. Średnia wartość wilgotności w badanych warstwach przy pf 2 Table 2. Average moisture content in the examined layers at pf 2 Obojno Gospodarstwo Stobno Warstwa Wiosna Jesień Wiosna Jesień [cm] W D W D W D W D [cm] Wilgotność [%] 25-30 15,7 15,3 16,7 15,5 18,8 18,5 18,5 18,4 35-40 16,0 13,6 16,1 13,6 19,8 19,0 19,1 19,1 45-50 18,9 15,7 20,2 14,3 20,0 18,9 19,3 17,7 55-60 17,2 15,5 17,3 14,2 18,9 17,9 18,4 17,5 Oceniając przedstawione w tabeli 3 wartości gęstości objętościowej możemy stwierdzić iż w trzech pierwszych badanych warstwach gleby, gęstość objętościowa mieści się w przedziale określanym przez Ślusarczyka [1985] jako optymalny dla rozwoju roślin uprawnych. Tabela 3. Średnia wartość gęstości objętościowej w badanych warstwach Table 3. Average value of volumetric density in the examined layers Obojno Gospodarstwo Stobno Warstwa Wiosna Jesień Wiosna Jesień [cm] W D W D W D W D [cm] Gęstość [g. cm -3 ] 25-30 1,54 1,56 1,41 1,53 1,70 1,62 1,68 1,59 35-40 1,68 1,65 1,59 1,63 1,61 1,61 1,69 1,55 45-50 1,57 1,55 1,55 1,55 1,56 1,56 1,70 1,54 55-60 1,55 1,58 1,51 1,54 1,62 1,61 1,71 1,58 317

Marek Śnieg, Dariusz Błażejczak, Jan B. Dawidowski, Tomasz Tomaszewicz Na wykresach (rys. 1 i 2) przedstawiono wyniki rozkładu naprężenia granicznego gleby w badanych warstwach. Uzyskane w niniejszej pracy wartości, zgodnie z klasyfikacją zaproponowaną przez Horn a i in. [2005] dla gleby w warstwie 30-60 cm, przy wilgotności odpowiadającej sile ssącej pf 1,8, mieszczą się w zakresie od bardzo niskich (poniżej 30 kpa) do ekstremalnie wysokich (powyżej 150 kpa). Widać wyraźne różnice pomiędzy naprężeniem granicznym wyznaczonym w warunkach ograniczonej bocznej rozszerzalności gleby (D), gdzie uzyskano wartości wyższe, niż przy możliwej bocznej rozszerzalności (W). Jednoczynnikowa analiza wariancji wykazała (α=0,05), że różnice te były istotne dla obu badanych obiektów (tab. 4). Jednocześnie wartości naprężenia granicznego wyznaczone w warunkach ograniczonej bocznej rozszerzalności gleby (D) charakteryzowały się wyraźnie większą zmiennością wyznaczanego parametru. Uzyskane wyniki są odmienne od przedstawionych przez Dawidowskiego i in. [2001], którzy wykazali, iż naprężenie graniczne wyznaczane, z zastosowaniem tego samego penetrometru, w warunkach możliwej bocznej rozszerzalności osiąga wyższe wartości. Powodem tej sprzeczności mogą być inne warunki prowadzenia doświadczenia, opisywanego w niniejszej pracy. Należy do nich zaliczyć użycie próbek o tzw. nienaruszonej strukturze oraz ściskanie gleby o znacznie większym uwilgotnieniu, zbliżonym do polowej pojemności wodnej. Wynika stąd, że na rejestrowany opór odkształcania gleby, w warunkach ograniczonej jej rozszerzalności, mogły mieć wpływ zjawiska związane z utrudnionym odprowadzeniem wody i powietrza ze strefy oddziaływania stempla. Również nie bez znaczenia mógł być gatunek badanej gleby, w której stwierdzono obecność szkieletu glebowego. Istniała zatem możliwość tarcia ziaren o ściany cylinderka i ich klinowanie się pomiędzy stemplem a cylindrem średnica cylindra 50 a stempla 49 mm. Powyższe spostrzeżenia pozwalają wnioskować, iż wyniki uzyskane w cylinderkach D są zawyżone, nie odpowiadają rzeczywistej podatności gleby na ugniatanie. Dlatego należałoby się zastanowić nad celowością stosowania dynamicznej metody odkształcanie gleby do wyznaczania naprężenia granicznego w warunkach ograniczonej jej rozszerzalności. Tabela 4. Ocena statystyczna wartości naprężenia granicznego gleby w warunkach ograniczonej i możliwej bocznej rozszerzalności Table 4. Statistical assessment of soil limit stress value in conditions of limited and possible side expansion Obiekt i termin Źródło zmienności (pomiędzy) F Wartość - p Obojno Gospodarstwo (wiosna) W i D 107,75 +++* Obojno Gospodarstwo (jesień) W i D 20,49 +++* Stobno (wiosna) W i D 50,32 +++* Stobno (jesień) W i D 40,87 +++* * różnica wysoce istotna +++ - wartość p<0,001 Ponadto zaobserwowano (rys. 1 i 2), że naprężenie graniczne w warstwie podornej maleje wraz z głębokością, wyjątkiem są wyniki uzyskane dla cylinderków D, pobranych wiosną z obiektu Obojno Gospodarstwo. Zależność ta nie została jednak potwierdzona statystycznie, o czym świadczą niskie wartości współczynnika determinacji (R 2 ). Z badań 318

Badanie podatności... wynika także, że gleba ma mniejszą podatność na zagęszczanie w okresie jesiennym, w stosunku do wiosennego. Powiązać to należy ze zmianami, które zaistniały w trakcie okresu wegetacyjnego - życiem biologicznym i przemianami zachodzącymi w koloidach glebowych. Stwierdzenie to wymaga jednak prowadzenia dalszych badań. Wiosna Naprężenie graniczne [kpa] 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 y = 0,11x + 54,4 R 2 = 0,0028 y = -0,37x + 28,8 R 2 = 0,26 Cyl D Cyl W 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Głębokość [cm] Jesień Naprężenie graniczne [kpa] 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 y = -0,33x + 78,03 R 2 = 0,0075 y = -0,35x + 40,6 R 2 = 0,12 20 30 40 50 60 Głębokość [cm] Cyl Cyl W Rys. 1. Fig. 1. Rozkład naprężenia granicznego gleby w warstwie podornej dla obiektu Obojno Gospodarstwo dla wiosennego i jesiennego poboru próbek Distribution of soil limit stress in the zone under arable layer for the Obojno Farm facility for spring and autumn sample taking 319

Marek Śnieg, Dariusz Błażejczak, Jan B. Dawidowski, Tomasz Tomaszewicz Wiosna Naprężenie graniczne [kpa] 250 200 150 100 50 y = -0,5613x + 142,54 R 2 = 0,016 y = -0,1944x + 55,775 R 2 = 0,0078 Cyl D Cyl W 0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Głebokość [cm] Jesień Naprężenie graniczne [kpa] 250 200 150 100 50 y = -0,89x + 131,2 R 2 = 0,0 y = -0,6638x + 69,832 R 2 = 0,06 Cyl D Cyl W 0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Głębokość [cm] Rys. 2. Fig. 2. Rozkład naprężenia granicznego gleby w warstwie podornej dla obiektu Stobno dla wiosennego i jesiennego poboru próbek Distribution of soil limit stress in the zone under arable layer for the Stobno facility for spring and autumn sample taking Wnioski 1. Otrzymane średnie wartości naprężenia granicznego próbek (od ok. 10 do 50 kpa), uzyskane w warunkach możliwej ich bocznej rozszerzalności, wskazują na to, że badane gleby są podatne na zagęszczanie w warstwie podornej (25-60 cm), przy wilgotności zbliżonej do polowej pojemności wodnej. 320

Badanie podatności... 2. Stosowanie metody wyznaczania naprężenia granicznego, polegającej na dynamicznym odkształcaniu próbek gleby, przy wilgotności odpowiadającej sile ssącej pf2, w warunkach braku możliwej jej bocznej rozszerzalności, może prowadzić do uzyskiwania błędnych, zawyżonych wartości. Bibliografia Dawidowski B. 1995. Proces ugniatania gleby i metoda prognozowania jej zagęszczenia w zmechanizowanych technologiach prac polowych. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Szczecinie. Rozprawy nr 163. ISSN 0239-6467. Dawidowski B., Morisson J.E., Śnieg M. 2001. Measurement of soil layer strenght with plate sinkage and uniaxial confined method. Trans. ASAE 44. s. 1059-1064. Dawidowski B., Nowowiejski R., Błażejczak D., Śnieg M. 2000. Dopuszczalne naciski kół na glebę w funkcji jej naprężenia granicznego. Inżynieria Rolnicza. Nr 6(17). Warszawa-Wrocław. s. 119-124. Domżał H., Słowińska-Jurkiewicz A., Turski R. 1978. Gleboznawstwo z elementami geologii i mechaniki gleby. AR Lublin. Fulajtar E., Lipiec J., Medvedev V., Rousseva S. 2001. Machinery traffic and soil moisture content. Proceedings 3rd Workshop Inco Copernicus Concerned Action: Experienced with the impact of subsoil compaction on soil nutrients, crop growth and environment, and ways to prevent subsoil compaction, Busteni, Romania, June 14-18. s. 197-211. Horn R., Fleige H., Richter F.-H., Czyz E.A., Dexter A., Diaz-Pereira E., Dumitru E., Enarche R., Mayol F., Rajkai K., de la Rosa D., Simota C. 2005. SIDASS project, Part 5: Prediction of mechanical strength of arable soils and its effects on physical properties at various map scales. Soil & Tillage Research 82(2005). s. 47-56. Lebert M., Horn R. 1991. A method to predict the mechanical strenght of agricultural soils. Soil & Tillage Research. 19 s. 275-286. Szeptycki A. 2003. Wpływ ciężkich maszyn rolniczych na fizykomechaniczne właściwości gleby. PIMR. Vol. 48(2). s. 38-42. Ślusarczyk E. 1985. Optymalny model gleby dla potrzeb roślin uprawnych (pierwsze przybliżenie). Rocz. Gleb. T. XXXVI. Z. 1. Warszawa. s. 185-190. Van den Akker J.J.H., Arvidsson J., Horn R. 2003. Introduction to the special issue on experience with the impact and the prevention of subsoil compaction in the Europe Union. Soil & Tillage Research. 73. s. 1-8. Van der Linden J.P., Vandergeten J.P. 1999. Aandacht voor rooiwerk bespaart tot 200 gulden per hectare. Een terugblik op de rooidemonstratie in het Belgische Watervliet. CSM-informatie No. 521. s. 10-12. PTG. 1989. Systematyka gleb Polski. Wyd. IV. Roczn. Glebozn. T. 40. Z. 3/4. 321

Marek Śnieg, Dariusz Błażejczak, Jan B. Dawidowski, Tomasz Tomaszewicz TESTING OF SUSCEPTIBILITY TO COMPACTING FOR THE LAYER OF CLAYEY BLACK EARTH UNDER ARABLE SOIL Abstract. The scope of the research covered the course of limit stress in soil zone under arable layer, at moisture content corresponding to capillary potential pf2, depending on the way of its deformation. It has been proven that the determination of limit stress involving dynamic deformation of soil samples may lead to raised results in the conditions of limited side expansion. Moreover, it has been shown that in conditions of possible side expansion of soil, the examined soils are susceptible to compacting in soil zone under arable layer (25-60 cm), at moisture content close to field water capacity. Key words: soil, compaction, limit stress Adres do korespondencji: Marek Śnieg; e-mail: msnieg@agro.ar.szczecin.pl Instytut Inżynierii Rolniczej Akademia Rolnicza w Szczecinie ul. Papieża Pawła VI/3 71-459 Szczecin 322