Soil deflation analyses from wind erosion events

• Autorzy: Lackoova L. , Urban T. , Kondrlova E. , Kozlovsky Dufkova J.

Warianty tytułu

PL

Analizy deflacji gleby spowodowanej przypadkami erozji wiatrowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

There are various methods to assess soil erodibility for wind erosion. This paper focuses on aggregate analysis by a laser particle sizer ANALYSETTE 22 (FRITSCH GmbH), made to determine the size distribution of soil particles detached by wind (deflated particles). Ten soil samples, trapped along the same length of the erosion surface (150–155 m) but at different wind speeds, were analysed. The soil was sampled from a flat, smooth area without vegetation cover or soil crust, not affected by the impact of windbreaks or other barriers, from a depth of maximum 2.5 cm. Prior to analysis the samples were prepared according to the relevant specifications. An experiment was also conducted using a device that enables characterisation of the vertical movement of the deflated material. The trapped samples showed no differences in particle size and the proportions of size fractions at different hourly average wind speeds. It was observed that most of particles travelling in saltation mode (size 50–500 μm) – 58–70% – moved vertically up to 26 cm above the soil surface. At greater heights, particles moving in suspension mode (floating in the air; size < 100 μm) accounted for up to 90% of the samples. This result suggests that the boundary between the two modes of the vertical movement of deflated soil particles lies at about 25 cm above the soil surface.

PL

Istnieje wiele metod oceny erozyjności gleby poddanej działaniu wiatru. Niniejsza praca dotyczy analizy wykonanej za pomocą analizatora laserowego ANALYSETTE 22 (FRITSCH GmbH) w celu określenia rozkładu granulometrycznego cząstek glebowych wywiewanych przez wiatr (ulegających deflacji). Analizie poddano 10 próbek gleby uzyskanych na powierzchni erozyjnej o takiej samej długości (150– –155 m), lecz przy różnej prędkości wiatru. Próbki gleby pobierano z głębokości do 2,5 cm, z płaskiej, gładkiej powierzchni bez roślinności i bez warstwy twardej skorupy ziemskiej, gdzie nie występował wpływ wiatrochronów czy innych barier. Przed analizą próbki odpowiednio przygotowywano. Przeprowadzono również doświadczenie przy użyciu urządzenia pozwalającego na scharakteryzowanie pionowego ruchu wywiewanych cząstek. Stwierdzono, że badane próbki nie różniły się wielkością cząstek ani udziałem poszczególnych frakcji rozmiarowych przy różnej średniej godzinowej prędkości wiatru. Zaobserwowano, że większość (58–70%) cząstek przemieszczających się w trybie saltacji (cząstki o średnicy 50–500 μm) porusza się pionowo do wysokości 26 cm nad powierzchnią gleby. Na większej wysokości, cząstki poruszające się w trybie zawieszenia (cząstki unoszące się w powietrzu; o średnicy < 100 μm) stanowiły do 90% cząstek próbki. Ten wynik sugeruje, że granica między tymi dwoma trybami pionowego ruchu wywiewanych cząstek znajduje się na poziomie około 25 cm nad powierzchnią gleby.

Słowa kluczowe

EN

erosion; soil erodibility; soil erosion; wind erosion; deflation; laser analysis; soil particle; particle size distribution

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.75-83,

Twórcy

autor

Lackoova L.

• Department of Landscape Planning and Ground Design, Slovak University of Agriculture in Nitra, Tr.A.Hlinku 2, 949 76 Nitra, Slovakia

autor

Urban T.

• Slovak University of Agriculture in Nitra, Nitra, Slovakia

autor

Kondrlova E.

• Slovak University of Agriculture in Nitra, Nitra, Slovakia

autor

Kozlovsky Dufkova J.

• Mendel University in Brno

Bibliografia

• Chepil, W.S. (1942). Measurement of wind erosiveness of soils by dry sieving procedures. Can. J. Agric. Sci., 23, 154–160.
• Chepil, W.S. (1952). Improved rotary sieve for measuring state and stability of dry soil structure. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 16(2), 113–117.
• Chepil, W.S. (1962). A compact rotary sieve and the importance of dry sieving in physical soil analysis. Soil Sci. Soc. Am. J., 26(1), 4–6.
• Fazekašová, D., Torma, S. (2007). Evaluation and development of soil parameters in conditions of sustainable agriculture. Zesz. Nauk. WSIiZ Przem., 1, Środowisko i Technologie Informatyczne, 44–55.
• Fritsch (2011). Laser scattering – How does it work, http://www.fritsch-laser.de/en/solutions/industries/analytic/pparticl-sizing-with-static-laser-scattering/.
• Fryrear, D.W., Krammes, C.A., Williamson, D.L., Zobeck, T.M. (1994). Computing the wind erodible fraction of soils. J. Soil Water Conserv., 49(2), 183.
• Kemper, W.D., Rosenau, R.C. (1986). Aggregate stability and size distribution. In: Methods of Soil Analysis: Part 1. Physical and Mineralogical Methods. SSSA Book Series No. 5, Madison, WI, 425–442.
• Kondrlová, E., Igaz, D., Horák, J. (2013). Principles of soil particle size analysis by indirect optical method: Advantages and disadvantages of laser diffraction analysis. Mater. Methods Technol., 7(1), 492–501.
• Larney, F.J. (2008). Dry-aggregate size distribution. In: M.R. Carter, E.G. Gregorich (eds.), Soil sampling and methods of analysis, 2nd ed. CRC Press Taylor & Francis, Boca Raton, FL, 821–822.
• López, M.V., Gracia, R., Arrúe, J.L. (2001). An evaluation of wind erosion hazard in fallow lands of semi-arid Aragón (NE Spain). J. Soil Water Conserv., 56, 212–219.
• McKenzie, N., Coughlan, K., Cresswell, H. (2002). Soil physical measurement and interpretation for land evaluation. Csiro Publishing, Clayton, VIC.
• Toogood, J.A. (1978). Relation of aggregate stability to properties of Alberta soils. In: W.W. Emerson, R.D. Bond, A.R. Dexter (eds.), Modification of Soil Structure. John Wiley & Sons, New York, pp. 211–221.
• Varga, V., Pyteľ, A., Streďanský, J. (2013). Modelovanie veternej erózie pomocou rovnice WEQ pre vybrané katastrálne územie Tvrdošovce. In: Veda mladých 2013 (CD-ROM). Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra, 300–306.
• www.fritsch-sizing.com

Identyfikatory

DOI

10.15576/ASP.FC/2015.14.3.75