Zhutnění půdy

Zhutnění půdy se používá, když je vysoké působením zatížení na deformaci a tím i na změnu podlahy třífázového systému .

Ve stavebnictví se zhutňování půdy používá ke zvýšení pevnosti a tím i únosnosti zeminy. Mimo stavební a dopravní oblasti je zhutňování půdy většinou nežádoucím vedlejším účinkem využívání půdy z. B. při jízdě v zemědělských a lesnických oblastech s těžkou zemědělskou technikou .

Při relativně nízkém zatížení dochází k vratné (elastické) deformaci, která se po ukončení zatížení vrací do původního stavu.

Pokud jde o podloží, předpokládá se předpětí, které brání dalšímu zhutňování. Čím vyšší je předpětí, tím nižší je citlivost na zhutnění.

Pokud je za bodem předpětí zatížení, dojde k plastické deformaci , která není reverzibilní. K dispozici je smyku na půdních částic proti sobě a zvýšení v pevné fázi se současným poklesem v kapalné a plynné fázi. Komprese může dosáhnout daleko do hloubky, záleží na rozložení tlaku ( tlakové baňce ) pod zátěží.

Zhutňování půdy zemědělskými pneumatikami

Mechanika půdy

Odolnost proti průniku je mírou zhutnění půdy. K určení síly, která je nezbytná, je sondovací kužel tlačen do země konstantní rychlostí. Průměr kužele je přizpůsoben síle půdy.

Zemědělství a lesnictví

Zhutnění půdy je jasné odhalením několika vrstev písku různými barvami
Sklizňové práce za nepříznivých podmínek (zde: pruhy po sklizni cukrové řepy na hnědé půdě, která je nasycená vlhkostí a již hrozí zhutnění ), mohou způsobit poškození půdy

Problémy se zhutňováním půdy vznikají především v zemědělství a lesnictví , kde se objevují zvláště negativní aspekty. Toto zhutnění půdy může být na jedné straně způsobeno použitím velmi těžkých strojů v nepříznivých (vlhkých) půdních podmínkách. Pokles vzduchu vodivosti , voda vodivost jakož i zvýšení předchozím zatížení, parametrů smykové a hustotě může být prokázána.

Na druhé straně důvody rostoucího zhutňování zemědělsky využívaných půd nejsou dány pouze zatížením od zatížení náprav, přejetím po nich nebo výběrem špatných pneumatik. Ukazuje to omezený úspěch, kterého je dnes dosahováno mechanickým uvolňováním nebo používáním širokých pneumatik. Půdy se opět velmi rychle zhutňují. V mnoha případech humus - bahno a výrazně snížená životnost půdy v důsledku stále užšího střídání plodin , nedostatku meziplodin a nedostatku organické hmoty ( SOM (např. Hnůj nebo kompost - podíly)), jakož i používání herbicidů a insekticidů , důvod zvýšeného zhutnění půdy. Insekticidy poškozují edafon a herbicidy snižují pronikání kořenů , přičemž oba pomáhají zlepšit strukturu půdy.

Zvláště závažný se ukázal být problém zhutnění podloží pod podrážkou pluhu v zemědělských oblastech. Kromě sníženého přísunu vody a vzduchu ( stoupajícího a klesajícího) pro rostliny a mikroorganismy je pěstování kořenů rostlin stále problematičtější také díky zvýšené odolnosti proti průniku.

Kromě toho může být znatelná toxicita železa . Železo je esenciálním stopovým prvkem v rostlinných organismech, kde ovlivňuje fotosyntézu a tvorbu chlorofylu a sacharidů . V půdách je při normálních hodnotách pH přítomen jako Fe (OH) 3 . Pokud je obsah kyslíku v půdě nízký, Fe (III) se redukuje na Fe (II) redukcí. Tím se železo dostává do rozpustné formy, která je rostlinám k dispozici. Pokud se tato dostupnost za anaerobních podmínek příliš zvýší , například v důsledku zhutnění půdy, může dojít k poškození rostlin v důsledku toxicity železa, což je jev, který je zvláště známý v oblastech pěstujících rýži.

Přestože existují vhodná opatření, která tomuto zhutnění zabrání, jako je použití terarijních pneumatik , bezorbová nebo mechanická kypřící opatření, regenerace poškození půdy probíhá za přírodních podmínek velmi pomalu, pokud vůbec.

Zhutnění půdy snižuje nebo zabraňuje prosakování z dešťové vody . V důsledku zhutnění půdy mohou silné srážky vést ke zvýšenému povrchovému odtoku a tím i erozi půdy . Snížená skladovací kapacita půdy podporuje povodňové události ( záplavy ). Vstup dešťové vody do útvaru podzemních vod je omezen, což vytváří riziko snížení hladiny podzemní vody. Přemokření může vést ke značné ztrátě dusíku v půdě, protože ve vlhkých půdách se stále více vytváří oxid dusný ve sklenících . Celkové zhoršení podmínek růstu může v konečném důsledku také vést ke zvýšení napadení houbami a růstu plevelů v pěstovaných rostlinách , což může mít za následek zvýšené používání chemických pesticidů. Kromě toho lze dobu růstu rostlin zkrátit ve vlhkých a tedy relativně chladných půdách a obtížněji zpracovatelné půdy vyžadují použití většího množství paliva v zemědělských strojích.

Zhutnění půdy v trávnících vede k otvorům v trávníku, zvláště když na trávníku stojí auta. Zde je obtížné znovu zasít; pokud se v trávnících objeví pevná půda a tím i díry, pomůže pouze důkladné vykopání zasažené oblasti . Metoda diagnostiky rýče je zvláště vhodná pro kontrolu příčin zhutnění půdy .

Ovčí váleček od JCB

Konstrukce

Zatímco zhutňování půdy v zemědělství a lesnictví je obecně považováno za nežádoucí, ve stavebnictví je to často nezbytnost. Zde jako zhutňovače , například používané silniční válce , vibrační desky , vibrační pěchy atd., Získají stabilní základnu pro stavbu nebo budování a umožnění profesionálního založení .

Hornictví

Při rekultivaci starých povrchových dolů musí být okrajové oblasti svahů někdy zhutněny, aby se zabránilo toku osídlení . Jedná se o trvalou ochranu svahu pro podzemní vody -wiederanstieg a zejména v oblasti Lausitz .

K vyvrtání otvoru ve vrstvách, které mají být zhutněny, se zpravidla používá vrtací zařízení a odpálí se definovaná dávka výbušnin . To způsobí lokální změnu hustoty úložiště.

Viz také

Literatura (zemědělství a lesnictví)

  • A. Beste: Ochrana zemědělské půdy v praxi. Základy, analýza, management. Zachování funkcí půdy pro produkci, ochrana vod a prevence před povodněmi. Berlin 2005, ISBN 3-89574-536-7 .
  • A. Beste: Kolik vody může moje půda uložit za silného deště? Kolik sucha může moje půda absorbovat? Zlepšení funkcí půdy a zvýšení úrodnosti půdy pomocí kvalitativní analýzy půdy. Průvodce pro praktiky. Vč. CD ROM. Úřad pro ochranu půdy a organické zemědělství, Mainz 2006, OCLC 635223794 .
  • Günter Fellenberg: Chemie znečištění životního prostředí. 3. Edice. Verlag BG Teubner, Stuttgart 1997, ISBN 3-519-23510-2 .
  • Handbook of Soil Science. ISBN 3-609-72210-X .
  • Manuál ochrany půdy. ISBN 3-609-65853-3 .
  • Robert Bosch Stiftung (Ed.): Schwäbisch Haller Agrarkolloquium o využití půdy, půdních funkcích a úrodnosti půdy. Memorandum o ekologickém využívání půdy v zemědělství. Gerlingen 1994.
  • Velké zatížení v poli. In: Spectrum of Science. 8, 2006, s. 80-88.

webové odkazy

Wikiversity: Institute for Soil Science  - materiály z kurzu

Individuální důkazy

  1. ↑ Michael Gysi: Reports Soil Compaction: Preload as a Stability Measure - Soil stability can be identified with the preload ( pdf file ), FAT Reports No. 566, 2001; Federální výzkumný ústav pro zemědělství a technologie, Tänikon (FAT), 8356 Ettenhausen
  2. ^ Zhutňování poškození půdy - vyhýbání se, regenerace, monitorování , příspěvky do diskusního fóra o půdních vědách 26. října 2012; Číslo 12, 2012; Univerzita aplikovaných věd v Osnabrücku, Fakulta zemědělských věd a krajinné architektury.
  3. ↑ Robert Gast: Šlechtění rostlin: kořeny ozývají půdy s plynnými hormony. In: spektrum. 18. ledna 2021, přístup 25. ledna 2021 .
  4. ^ Stephan Marahrens: Komprese. Federální agentura pro životní prostředí, 29. dubna 2019, přístup 25. ledna 2021 .
  5. ↑ Vstup na železo. In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, přístup 16. června 2014.
  6. ^ Günter Fellenberg: Chemie znečištění životního prostředí. 3. Edice. Verlag BG Teubner, Stuttgart 1997, s. 158.