ΓΕΝΙΚΗ ΕΔΑΦΟΛΟΓΙΑ

72
1 ΓΔΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΔΠΙΣΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΣΟΜΔ ΔΓΑΦΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΓΔΩΡΓΙΚΗ ΧΗΜΔΙΑ ΗΜΔΙΩΔΙ ΓΔΝΙΚΗ ΔΓΑΦΟΛΟΓΙΑ Ι Κσλζηαληίλνο Κνζκάο Καζεγεηήο ΓΠΑ ΑΘΗΝΑ 2005

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soil science notes

Transcript of ΓΕΝΙΚΗ ΕΔΑΦΟΛΟΓΙΑ

  • 1

    2005

  • 2

    1. ..2

    2. . .5

    2.1 6

    2.1.1 ..6

    2.1.2 ...8

    2.1.3 .... 17

    2.1.4 ...38

    2.1.5 ..45

    2.1.6 ..47

    2.1.7 52

    3. .57

    3.1 ..57

    3.2 58

    3.3 ....60

    3.4 . ...63

    3.5 .. 67

    70

  • 3

    1.

    ,

    .

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    s = f ( p, c, o, r, t)

  • 4

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    .

    :

    ds = (s/p)dp + (s/c)dc + (s/o)do + (s/r)dr + (s/t)dt

  • 6

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    2.

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    .

  • 7

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    2.1

    2.1.1

    ,

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    .

    90% 98%

    .

    ,

    , .

    :

    , : > 2mm

    : < 2mm

    2mm

    . : , .

    : 2mm > >0,05mm

    : 0,05mm > >0,002mm

    : < 0,002mm

    ,

    , . (..

    : 30% , 45%

    , 25% , ).

    (sand) ,

    . ,

    .

  • 8

    .

    ,

    .

    ,

    . ,

    . , 10

    , 1000

    .

    (silt) .

    . .

    , .

    .

    (clay) .

    (

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    . ,

    .

    4+, +, Ca2+, Mg2+ ,

    .

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    .

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    ,

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    ,

    , ,

    (

    2).

  • 9

    2.

    2.1.2

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    ( )

    ( 3). ,

    .

  • 10

    ( 4)

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    .

    .

    3.

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    .

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    ,

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  • 11

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    .

    4.

    .

    . ,

    ,

    .

    5 6,

    30-75cm 110-150cm

    ,

    . ,

    ( 5)

    110-150cm.

  • 12

    .

    .

    ,

    .

    5.

    110-150cm

    5

    , 6

    30-75cm

    .

    ,

    , .

    ,

    .

  • 13

    6.

    30-75cm

    ,

    ,

    , . ,

    .

    7

    4

    (0-30cm, 30-75cm, 75-110cm 110-150cm).

    ,

    .

    ,

    , -

    ( 5).

  • 14

    .

    >1.0m

    . ,

    .

    ,

    .

    ,

    .

    ,

    .

    .

    .

    .

    ,

    (>50cm).

    .

    - ( 4) .

    .

    , .

  • 15

    7.

    ,

    , , ,

    , ...

    0

    20

    40

    60

    g S LS SL L SCL CL SiCL C

    0-30 cm

    0

    20

    40

    g S LS SL L SCL CL SiCL C

    30-75 cm

    0

    10

    20

    30

    40

    g S LS SL L SCL CL SiCL C

    75-110 cm

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    g S LS SL L SCL CL SiCL C

    110-115 cm

  • 16

    ,

    .

    ,

    gley .

    8.

    ( , = , C=

    , D= , = , F,

    G= )

    , ,

    .

    8,

    .

    gley. ,

    ( 8) .

  • 17

    ( )

    ,

    .

    .

    8 4

    110cm.

    9

    (25-75cm)

    (75-150cm).

    ,

    .

    .

    .

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    11, 12 22, 23 32, 33 42, 43

    ,

    C

    D, E

    F, G

    9.

    =25-75 . =75-150 ( 11, 12 =

    , 22, 23= , 32, 33= , 42,

    43= )

  • 18

    2.1.3

    ,

    ,

    .

    :

    90-99% .

    1-10% .

    .

    :

    :

    .

    .

    :

    .

    :

    .

    ( 10).

    ,

    . ,

    , , ,

    .., .

  • 19

    10. .

    . ,

    ,

    . 4 3.

    . ,

    Ca2+, K+, Na+ ...

    .

    .

    :

    , (g2+, Fe2+)2 (SiO4).

    , (Ca2+, g2+, Fe2+)2 (SiO3)2

    -, R14(OH)4 Si16O44, R14 = g2+

    , Ca2+

    , Fe2+

    , Al3+

    ,

    Fe3+

    , Ti4+

    , Mn2+

    , Na+ K+

    , (K,Na) (AlSi3O8), CaAl2Si2O8

    , K(Mg3)(Si3Al)O10(OH)2

    , (SiO2 )

    98%

    ( 1). , ,

    75% . ,

    , .

    1.

    (%, /) 46,6 27,7 8,1 5,0 3,6 2,8 2,6 2,1

    Si-O

  • 20

    .

    .

    .

    . (Mg2+, Fe2+)2 (SiO4)

    SiO4.

    ,

    .

    (Mg2SiO4) (Fe2SiO4).

    Mg2+ Fe2+. Mg2+ Fe2+

    .

    .

    3,22-4,3 / .

    ( 11).

    ,

    .

    .

    , .

    11.

    (, ; , ; , ;

    , ; , ).

  • 21

    . ,

    ,

    . 4 3.

    .

    , Ca2+, +, Na+ ...

    .

    ,

    .

    .

    ,

    Fe2+ Mg2+.

    Fe2+, Mg2+.

    (FenOm) .

    . (Ca2+, Mg2+, Fe2+)2 (SiO4)

    .

    . , ,

    , .

    . 11,

    . ,

    , . Ca2+, Mg2+, Fe2+

    . Si-O

    .

    ,

    :

    : .

    ,

    (Si2O6)Mg2 (Si2O6)(FeMg)2. ,

    ,

    . , .

  • 22

    .

    .

    .

    :

    , , , ,

    . MgSiO3

    FeSiO3. O 5-15% CaSiO3.

    TiO3 MnO2. , , ,

    . .

    : (Si2O6)FeNa

    (Si2O6)AlNa.

    . .

    .

    . R14()4Si16(SiO4)

    .

    .

    ,

    . .

    , , , .

    ( 11).

    11

    . ,

    . Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Ti4+, Mn2+, K+, Na+,

    .

    - F-. , Al3+

    , Si4+,

    25% . Si-O-Si .

    Si-O-Si

    .

  • 23

    , :

    :

    (Si8O22)(Fe,Mg)7(OH)2.

    .

    :

    : o ()

    (Si8O22)Ca2Mg5(OH)2 - (Si8O22)Ca2(Fe,Mg)5(OH)2

    (Si8O22)Mg7(OH)2 - (Si8O22)Fe7(OH)2.

    -

    .

    :

    (Si8O22)Fe4Na(OH)2, (Si8O22)(Fe,Mg)Na3Fe(OH)2

    (Si8O22)Mg3Al2Na2(OH)2.

    . (SiO4)n(Al O4)m

    , .

    ( 11). Si4+

    Al3+.

    Si4+ Al3+.

    [AlO4],

    K+, Na

    +, Ca

    2+, .

    Mg2+ Fe2+,

    , ,

    .

    .

    ,

    .

  • 24

    :

    : [6SiO6][Al2O3][K2O]

    .

    :

    .

    : [6SiO6][Al2O3][Na2O].

    : [2SiO6][Al2O3][CaO].

    .

    .

    .

    ,

    .

    .

    ,

    .

    / .

    . (Micas)

    2:1

    .

    . .

    2:1 ,

    ,

    ( K+)

    . +

    .

  • 25

    , ,

    .

    ( 11).

    ,

    .

    .

    (

    12).

    .

    6 ( ).

    ,

    (

    ).

    . ~1.

    ,

    Si4+ Al3+.

    :

    .

    . ,

    . ,

    .

    .

    ) K(Mg3)(Si3Al)O10(OH)2, >70% Mg .

    ) (g2+,Fe2+,Mn2+)3(AlSi3-)O10(OH

    -)2, Mg 20-60%.

    )(0,88Na0,07Ca0,03)(Si2,81Al1,19)[Fe2+

    2,22Mg0,12Mn0,05Fe3+

    0,19Al0,09Ti0,22]O10,35(OH)1,38F0,22

    Cl0,05, Fe2+

    Mg2+

    .

  • 26

    12. .

    `

    [Al2](SiAl)O10(OH)2 (muscovite) .

    10, 3,3

    5. , +

    500C.

    2:1

    :

    - + => 2:1

    (, )

    (layer weathering)

    (edge weathering).

    ,

    , .

    , .

  • 27

    , ,

    , .

    2:1 .

    + -

    .

    2:1 . ,

    , .

    OH- + +,

    (K+ +).

    + ,

    + +, +

    .

    OH-

    Fe + .

    Fe2+

    OH +

    , +.

    +. +

    . ,

    +,

    . , +

    .

    ,

    2:1

    . + ,

    + . pH

    + .

    , +

    .

  • 28

    .

    , , .

    (,

    ).

    .

    , ,

    (Entisols, Inceptisols, Alfisols)

    (Ultisols, Oxisols).

    ()

    .

    ,

    ,

    .

    (..)

    I... 2:1 ,

    .

    ,

    . . 40meq/100g .

    . X (SiO2)

    , ( 11).

    Si , .

    Si-O-Si .

    . .

    .

    .

  • 29

    - ,

    574-800C.

    .

    ,

    :

    ( 2:1)

    -K+

    +K+

    ( 2:1)

    -K+

    +K+

    ( 2:1)

    -K+

    +K+

    ( 2:1)

    ( 1:1)

    .

    ,

    . ,

  • 30

    .

    : () , ()

    () .

    .

    , .

    ,

    . ,

    ,

    .

    ( )

    .

    , , , .

    10 ( 2) C 10

    .

    Al, Si H2O

    Mg , Fe2+ Fe3+.

    H2O

    1

    Fe2+ Fe3+.

    10 12. ,

    . 6%

    11,8% .

  • 31

    2. .

    (m)

    0,1-1,0 0,1-5,0 0,2-2,0 0,1-2,0 0,5-5,0

    (m

    2/g)

    70-120 50-100 70-100 70-100 10-30

    (m

    2/g)

    550-650 500-600 - - -

    ()

    10-20 10-15 10 14 7

    (cmol/kg)

    80-120 100-180 15-40 15-40 2-5

    .

    .

    ,

    2:1.

    , C, 14 10.

    K+,

    , Mg2+ .

    .

    KCl,

    10.

    100-180 cmol/kg .

    . :

    R1,1(Al2,3Si5,7)(Al3Fe3+

    1,2Mg0,3)O20(OH)4nH2O :

    R1,1(Al2,3Si5,7)(Al0,5Fe3+

    0,7Mg4,8)O20(OH)4nH2O R1,1 1,1Na 0,55Mg

    .

    .

  • 32

    .

    :

    R0,8(Al0,3Si7,7)(Al2,6Fe3+

    0,9Mg0,5)O20(OH)4nH2O R0,8 0,8Na 0,4-0,6Mg

    ( 13).

    13. .

    ,

    C 10

    18,

    .

    C 10

    .

    , 2:1.

    80-120 cmol/kg .

    .

    .

    ( 14).

    , ,

    ,

    ...

  • 33

    14.

    . ,

    . :

    .

    .

    2:2.

    ,

    .

    : (AlSi)8(FeMg)6O20(OH)4.

    (MgAl)6(OH)12.

    ,

    .

    : Al2Si6Mg10O20(OH)16.

  • 34

    (Al)4,4(OH)12.

    15-40 cmol/kg .

    1:1

    .

    .

    .

    .

    7 ( 15). Al

    Si. Al

    x. .

    , 7,

    ,

    . 3/4 ,

    .

    .

    ,

    .

    .

    .

    . Si Al Fe3+ Fe2+

    Mg ..

    , (2-5 cmol/kg ).

  • 35

    15.

    ,

    .

    5-14m2/g ( 2). 21-43m2/g.

    -

    ,

    Al, Fe Ti.

    Al, Fe

    Ti. 6 .

    (Fe3O4),

    . - (-

    Fe2O3) ( ), (-FeOOH) ( ),

    (-FeOOH) ( ), (-Fe2O3) (

    ), - ( ).

    ,

    - . Fe, ,

  • 36

    . ,

    ,

    .

    ,

    . Fe3+

    ( ), ..:

    Fe2SiO4 + 7/2O2 + 32 2FeOOH + 4Si4

    ,

    () Fe2+ :

    24FeOOH + C6H126 + 620 24Fe2+C2 + 48

    -

    FeOOH + 3HL FeL3 + 22 (L = )

    Fe3+

    .

    ,

    , , pH,

    , Al

    Fe.

    - ,

    4 25oC. ,

    .

    pH 6,0 8,5,

    . O .

    .

    40 , . ,

  • 37

    40.

    () ()

    . ,

    40,

    ,

    .

    .

    ,

    .

    16.

    Fe(III)

    Fe

    (1) (2)

    (pH=3-8)

    (3)

    - Fe

    16. ,

    .

    ( ) ). (1) (2)

    , (3)

    .

  • 38

    ,

    , -Al2O3 (

    ), -AlOOH ( ), - AlOOH

    ( ) -Al2(OH)6.

    .

    .

    (CaCO3),

    (CaCO3MgCO3) (MgCO3). .

    ,

    .

    .

    CO2. :

    CO2 + 2 H2CO3-

    H2CO3 + + HCO3

    -

    CaCO3 + 2HCO3 Ca(HCO3)2-

    + CO32-

    3,

    .

    .

    . 4,

    .

    3.

    CO2 (bars) (mg/l)

    3,1x10-4

    52

    33x10-4

    117

    160x10-4

    201

    430x10-4

    287

    1000x10-4

    390

  • 39

    4.

    oC (mg/l)

    25

    49

    15 60

    0 84

    CaSO42H2O.

    ,

    .

    , .

    2.1.4

    (, )

    .

    ,

    ( 17).

    ,

    .

    .

    . 17,

    () .

    . ,

    ,

    .

  • 40

    17.

    . :

    .

    , Ca2+ Mg2+.

    .

    . () ,

    .

    , .. (-)

    (+).

    ,

    , .

    ()

    .

    . ,

    , ,

    (, ..).

  • 41

    0,5-

    5mm

    .

    .

    .

    .

    , ,

    , .

    .

    . , ,

    () ,

    .

    .

    .

    .

    ( 18).

  • 42

    1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3,0 3,3 3,9 4,2 4,9

    %

    2,7

    3,0

    3,4

    3,7

    4,0

    4,3

    4,7

    5,0

    5,3

    5,6

    MWD

    18. (y = 2,6 + 0,65*x)

    .

    ,

    .

    ,

    .

    . ,

    Ca2+,

    Mg2+

    Fe3+ .

    , Na+,

    .

    . :

    .

    .

  • 43

    -

    , ,

    .

    , .

    - .

    .

    . .

    .

    , .

    .

    ,

    , , ,

    ,

    (..

    (NH4)2SO4

    )

    .

    :

    ( )

    .

    19.

  • 44

    , ,

    .

    .

    3,7

    3,8

    3,9

    4,0

    4,1

    4,2

    4,3

    4,4

    4,5

    4,6

    4,7

    (m

    m)

    (MWD)

    19.

    :

    ( )

    (

    )

    ( )

    .

    .

    .

    : )

    , ) ) .

  • 45

    .

    :

    0. .

    , .

    1. .

    , .

    ,

    .

    2. .

    ()

    , .

    ,

    ,

    .

    3. : ,

    . ,

    . ,

    .

    : .

    , , , ,

    , , , o .

    20.

  • 46

    pl

    pr

    cpr

    abk

    sbk

    gr

    cr

    sg

    m

    : ,

    .

    gr, cp pl abk, sbk pr, cpr

    vf

  • 47

    20.

    ,

    .

    ,

    . ,

    .

    ,

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    :

  • 48

    ,

    ( )

    .

    2.1.6

    , .

    , , , ,

    ,

    .

    )

    .

    cal.

    .

    .

    4.

    .

    . 50% 50% . () () .

    () : (SHC) = Xs*Cs + Xa*Ca + Xw*Cw,

    Xs, Xa, Xw , , , Cs, Ca, Cw , , , .

    SHC = 0,5*0,5 + 0,0003*0,5 + 0,0* 1 = 0.265 cal/cm3

    (b) : SHC = 0,265 + 0,5*1 = 0,765 cal/cm3

  • 49

    4. .

    (cal/g)

    (cal/cm3)

    0,4

    0,56

    1,0

    1,0

    0,5

    0,46

    0,25

    0,0003

    0,22

    0,5

    0,19

    0,5

    0,21

    0,59

    0,19

    0,5

    0,20

    0,54

    0,42

    0,38

    .

    .

    . cal /sec cm

    deg. 5, ,

    .

    .

    5.

    (cal / sec cm deg)

    0,5*10-4

    3-5 *10-4

    3-9 *10-4

    13-14 *10-4

    20-40 *10-4

    20-50 *10-4

    30-300 *10-4

  • 50

    .

    , , , ,

    , ,

    , .

    . ,

    .

    :

    .

    .

    .

    .

    .

    ,

    .

    .

    .

    )

    :

    .

    :

    .

    :

    , ,

    .

  • 51

    ,

    , .

    :

    .

    :

    .

    :

    , ,

    ,

    .

    :

    .

    : .

    ,

    .

    , 15-

    40% ( )

    ,

    .

    )

    :

    .

    ,

    .

    ,

    .

    :

    .

    , , ,

    . ,

  • 52

    , .

    :

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    , ,

    . (.. )

    .

    .

    .

    .

    . 30

    3 , 60 . 1 ,

    . 21,

    . 28%

    7 .

  • 53

    ()

    21. 5

    10 .

    :

    T(z,t) = + *[ (t-z/d) * e-z/d ],

    2.1.7

    .

    .

    . , ,

    T(z,t) = z t,

    = ,

    = ,

    = , 2/86400 = 7,25* 10-5 sec -1

    d = 1/ e

    22,2 .

  • 54

    . .

    , , , .

    .

    , .

    , ,

    .

    . .

    . .

    .

    .

    .

    , .

    22

    , - .

    22.

  • 55

    .

    .

    .

    . (..

    ).

    .

    .

    Munsell.

    : (hue), (value) (chroma)

    ( 23, 24). -

    .

    23. Munsell

  • 56

    () .

    .

    . Munsell

    : (R), (), (G), () (W).

    ( 24.

    . '

    : (YR), (BY),

    (BG), (RP), ()

    (GY).

    . 10, 7,5, 5 2,5.

    10R 7,5R.

    24. Munsell

  • 57

    .

    0-10.

    . 10 .

    .

    .

    0-8.

    0 8 .

    . ,

    . 10YR 3/4 105YR 3

    4.

  • 58

    3.

    3.1

    . .

    .

    .

    .

    .

    .

    ( )

    .

    :

  • 59

    ,

    :

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    - , , -

    - ( )

    -

    - .

    - (.. )

    - Fe & Mn

    -

    - (p)

    -

    - .

    3.2

    .

    .

    (Solum).

    5 :

    .

    .

  • 60

    18%.

    .

    1 ()

    .

    (, ,

    ..) .

    .

    . .

    t

    (), ir (), h ( ).

    .

    (,

    , ).

    C.

    ca ( ), sa

    ( ).

    .

    .

    R.

    .

  • 61

    .

    3.3

    .

    . :

    mollis .

    :

    .

    3,5

    .

    1/3-1/2

    10cm

    18cm .

    50%.

    1%.

    .

    P2O5 250ppm.

    :

    .

    3,5

    .

  • 62

    1/3-1/2

    10cm

    18cm .

    50%

    .

    1%.

    .

    P2O5 250ppm.

    Ca

    Mg.

    :

    .

    3,5

    .

    1/3-1/2

    10cm

    18cm .

    50%.

    1%.

    .

    P2O5

    250ppm.

    , .

  • 63

    .

    :

    30%

    20% .

    30 .

    45cm.

    .

    :

    .

    .

    .

    ,

    , .

    3.4

    .

    .

    :

    .

    . .

    .

    :

  • 64

    . ( 2:1)

    .

    ( ).

    , .

    :

    .

    1,2.

    .

    .

    50%

    .

    1/10

    .

    . :

    .

    .

    , .

    , ,

    .

    , .

  • 65

    . :

    .

    25cm .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    :

    15%

    (). Na

    15%

    .

    . :

    >15% .

    >5%

    .

    .

    15

  • 66

    , .

    .

    albus .

    .

    ,

    . , ,

    .

    .

    ,

    , .

    Al Fe ( ).

    :

    , , ,

    1:1 ( ) ,

    , .

    16 cmol/kg .

    .

    ,

    .

  • 67

    3.5

    . ,

    , , .

    .

    , ...

    Soil Taxonomy :

    ENTISOLS

    .

    C.

    .

    ,

    25:

    25. Entisol

    .

    , glei, .

    .

    .

    Entisols

    .

  • 68

    .

    .

    .

    INCEPTISOL

    .

    , C.

    ,

    . ,

    .

    .

    .

    LFISOL

    .

    . , C (

    ).

    Bt. Alfisol

    .

    .

    Alfisol 26.

    ,

    (.. ).

    .

    ( 1975), (

    )

    .

  • 69

    26. Alfisol

    ,

    .

    , (

    ), ( ) .

    .

    VERTISOL

    2:1,

    .

    .

    Vertisol

    .

    .

    .

    , .

    ,

    gilgai.

    gilgai

    .

    50

  • 70

    .

    .

    . (

    ) ( ).

    . .

    LISOL

    .

    . , C

    C. .

    .

    .

    ,

    Entisol Inceptisol.

    HISTOSOL

    .

    .

    20% . .

    .

    :

    .

    .

    .

    Histosol, .. ,

    .

  • 71

    .

    .

    70

    .

    & .

    .

    .

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