Pokročilé metody měření nenasycené hydraulické vodivosti půd

Abstract

Hydraulická vodivost zemědělsky využívaných ploch je silně závislá na agrotechnických postupech, zhutnění půdy, růstu rostlin apod. Nenasycená hydraulická vodivost (K(h)) je často měřena pomocí podtlakových infiltrometrů. Tato disertační práce v první části pojednává o vývoji a testování automatického podtlakového infiltrometru včetně metodiky měření. Druhá část disertační práce je věnována využití tohoto nového přístroje ve výzkumu sezónních změn K(h) orné půdy v experimentálním povodí Nučice a rozdílných způsobů hospodaření mezi řádky vinic v oblasti Carnuntum v Rakousku. Nenasycené hydraulické vodivosti byly stanoveny modifikovanou Zhangovou metodou a na základě analýzy neporušených půdních vzorků byly stanoveny objemové hmotnosti a nasycené objemové vlhkosti půdy. Byla ověřována hypotéza, která předpokládá, že při větší míře zhutnění, reprezentované vyšší objemovou hmotností půdy, dochází díky většímu podílu kapilárních pórů ke zvýšení K(h) půdy. Na základě výsledků lze konstatovat, že tato hypotéza v případě experimentálního povodí Nučice i vinařské oblasti Carnuntum nebyla potvrzena. V oblasti Carnuntum byla ve většině případů pozorována vyšší nenasycená hydraulická vodivost obdělávaných řádků vinic oproti trvale zatravněným. Série měření v terénu prokázala, že nově vyvinutý přístroj je plně funkční a připravený k rutinnímu použití v hydropedologickém výzkumu.

Hydraulic conductivity of arable soils is strongly dependent on agrotechnical practices, soil compaction, plant growth, etc. Unsaturated hydraulic conductivity (K (h)) is often measured by tension infiltrometers. This thesis deals with the designing and testing of the automatic tension infiltrometer including the development of measurement methodology. The second part of the thesis focuses on the use of new instrument in the investigation into the seasonal changes of K (h) of arable soil in the experimental catchment Nučice and in the research on effect of two management practices between vineyard rows in the Carnuntum region in Austria. Unsaturated hydraulic conductivity was determined by a modified Zhang method and on the basis of undisturbed soil samples analysis, the bulk density and saturated volumetric water content were determined. A hypothesis has been verified to assume that with a higher degree of compaction, represented by a higher bulk density of the soil, K(h) increased due to a larger fraction of capillary pores. Based on the results, it can be stated that this hypothesis was neither confirmed in the case of the experimental catchment Nučice, nor in the case the Carnuntum wine region. In the Carnuntum region, in most cases, the higher unsaturated hydraulic conductivity of cultivated vineyards was observed compared to permanently grassed vineyards. Measurements proved that the device is fully functional and ready for routine use in soil hydrology research.