OSOBINE ZEMLJIŠTA

Zemljište kao prirodno tijelo karakteriše se nizom morfoloških, fizičkih, hemijskih i bioloških

osobina. Ona su rezultat procesa geneze i evolucije zemljišta, po kojima se bitni razlikuju od matične

stijene (litosfere) na kojoj i iz koje je nastalo. Osim toga, po ovim osobinama, međusobno se razlikuju

i pojedini tipovi zemljišta, koji su nastali u promjenljivim uslovima pedogeneze.

U poglavljima Opšteg dijela se razmatraju osnovna morfološka, fizička, hemijska i biološka

svojstva. Ova svojstva ne treba posmatrati izolovano, već u međuzavisnosti, jer se samo tako mogu

sagledati njihove prave funkcije u zemljištu kao dinamičnom, trofaznom, disperznom i poroznom

sistemu. Stoga i nema oštrih granica između poglavlja u kojima se oni razmatraju.

I. MORFOLOŠKE OSOBINE ZEMLJIŠTA

Morfologiju kao metod u proučavanju zemljišta prvi je primjetio francuski naučnik

Ruprechat, kako navodi Zaharov. To je pristup koji zahtijeva moć zapažanja i sposobnost za

deskripciju – opisivanje. Riječ je o osobinama zemljišta, koja se ocjenjuju okom i opipom među

prstima. Morfološki metod čini sastavni dio terenskih istraživanja zemljišta.

Istraživanje svakog zemljišta otpočinje na terenu – sa morfologijom njegovog profila.

Tipovi zemljišta se kao i druge prirodne tvorevine karakterišu morfološkim svojstvima po

kojima se međusobno razlikuju. Naime, svaki tip zemljišta ima svoju morfologiju, koja je odraz

njegove geneze i evolucije.

Morfologija zemljišta se sastoji iz opisa pedološkog profila i njegove neposredne okoline.

Stoga je od podjednakog interesa opis unutrašnje morfoloških i spoljnje morfoloških osobina.

A. SPOLJNA MORFOLOGIJA

Ona obuhvata opis spoljnih (ektomorfoloških) obilježja terena u neposrednom okruženju

profila, kao što su: reljef, živi ili mrtvi biljni pokrivač, prisustvo skeleta – odlomaka stijena, pojava

erozije ili vodoleži i dr.

Stanje površine zemljišta (golo ili obraslo rastinjem i kulturama) posredno ukazuje na

ekološke osobine zemljišta i uzajamnu vezu vegetacije i zemljišta kao njenog staništa. I pored ove

uske zavisnosti, na osnovu uvida spoljno morfoloških obilježja, ne može se objektivno cjeniti o

unutrašnjoj morfologiji vertikalnog presjeka zemljišta.

B. UNUTRAŠNJA MORFOLOGIJA

Ona se odnosi na opis unutrašnjih (endomorfoloških) svojstava pedološkog profila.

Pedološki profil ili vertikalni presjek od površine do matične stijene (uključujući i njen gornji

fizički i hemijski izmjenjen sloj – tzv. regolit) služi za svestrano proučavanje unutrašnje morfologije i

za uzimanje uzoraka za laboratorijske analize fizičkih i hemijskih karakteristika. Glavni profil se

otvara na reprezentativnom mjestu za određenu sistematsku jedinicu (tip, podtip, varijetet, forma), na

taj način što se kopa jedna jama dubine 1,5 – 2,0 m, dužine do oko 2,0 m i širine od 0,6 – 0,8 m.

Ukoliko su zemljišta razvijenija, starija utoliko su njihova unutrašnja morfološka svojstva

izraženija. Njihova zapažanja i opisivanja odvijaju se ovim redoslijedom: 1) sklop profila, 2) boja, 3)

mehanički sastav (tekstura), 4) struktura, 5) poroznost, 6) konzistencija, 7) prisustvo kreča – reakcija

sredine, 8) specifične pedološke tvorevine (tzv. novoobrazovanja hemijskog i biološkog porijekla).

slika 3 – Pedološki profil

1. Sklop profila

Na vertikalnom presijeku (na čeonoj strani) zapažaju se različiti slojevi, koji su nazvani

genetskim horizontima, jer su rezultat geneze i horizontalnog pravca pružanja. Svaki tip zemljišta

karakteriše se određenim brojem i redoslijedom horizonata kao i njihovim uzajamnim odnosom, tj.

prelazom iz jednog u drugi. Genetski dio profila do iznad matičnog supstrata naziva se "solum".

Granice horizonata se povlače pedološkim nožem, a njihova debljina se mjeri metarskom

pantljikom. Prelaz između dva susjedna horizonta na osnovu njihove razlike može biti: jako oštar

(ispod 2 cm), oštar (2-5 cm), postepen (5-10 cm) i neizražen (iznad 10 cm).

2. Obilježavanje horizonata

Još nije definitivno usvojen jedinstven sistem označavanja horizonata.

U nas su u primjeni oznake za 12 glavnih horizonata. To su velika slova latinice, koja definišu

genetsko obilježje svakog horizonta posebno kao i međuzavisnost niza horizonata, te pružaju njihov

zakonomjerni redoslijed u sklopu jednog profila. U upotrebi su podoznake (malimi slovima latinice)

koje bliže definišu obilježja pojedinih horizonata.

O – organski površinski horizont, koji je nastao u aerobnim uslovima, pa se u zavisnosti od

stepena razloženosti razlikuju tri podhorizonta: Ol (litter=listanac) nerazložene organske materije, Of

(fermentacija) – polurazložene organske materije i Oh (humus) – humuficirani organski podhorizont.

(A) – akumulativni horizont u početnoj fazi nakupljanja humusa i biološke aktivnosti (stoga u

zagradi).

A – tipični humusno-akumulativni horizont, u kojem je humus izmiješan s mineralnim

dijelom zemljišta. Prema karakteru humusa razlikuju se sledeći oblici ovog horizonta: Amo (mollis =

mek, rastresit) molični humusni horizont, relativno dubok i izražene strukture; Aum (umbra = senka)

– umbrični humusni horizont (osjenčene) tamne nijanse, relativno dubok i izražene strukture; Aoh

(ochros = blijed) – ohrični humusni horizont (izblijedele) svijetle nijanse uslijed manjeg sadržaja

humusa i nepovoljne strukture; Aa označava oblik A horizonta, koji je tamnosive boje i nastaje u

hidromorfnim uslovima.

P – (plow = plug) označava horizont, koji najčešće obuhvata gornje slojeve znatno

izmijenjene pod uticajem čovjeka (obradom, unošenjem organske materije i drugih hemijskih

popravnih sredstava).

T – (torf = treset) označava tresetni horizont u kojem se slabo razložena, biološki neaktivna

organska materija nakuplja u anaerobnim uslovima na mineralnoj podlozi.

E – (od eluo = ispirati, eluvijacija = ispiranje) označava eluvijalni (isprani) horizont, koji

uslijed premiještanja sadrži manje gline, humusa ili seskvioksida (Al2O3+Fe2O3). Svjetlije je boje,

naročito u slučaju podzola, tipa zemljišta, u kojem se ispiraju seskvioksidi a zaostaje SiO2 – pepeljaste

boje, po čemu su ovaj tip zemljišta i njegov karakterističan horizont dobili ime (podzol – na ruskom

sličan pepelu ili spodosol na lat. spodos = pepeo), a s tim i spodični horizont.

B – iluvijalni horizont (od in = u i luo = prati) koji leži ispod E horizonta i u odnosu na njega

sadrži više gline, humusa ili seskvioksida, pa se u zavisnosti od toga razlikuju tri sledeća oblika

iluvijalnog horizonta: Bt – glinom obogaćen horizont (t od ton = glina); Bh – humusom obogaćen

horizont i Bfe – obogaćen sa gvožđem (fe od ferrum = gvožđe).

(B) – kambični horizont (od cambio = mijenjati), koji se obrazuje metamorfozom,

oglinjavanjem – sintezom gline in situ (na licu mjesta), a ne ispiranjem glinenih čestica iz gornjeg

sloja. Boje variraju od žuto-smeđe (rude) do crvenkaste. Po načinu postanka javljaju se dva oblika:

(B)v (v od Verwiterung = raspadanje) – kambični horizont nastao u rezultatu pojačanog raspadanja

primarnih i sintezom sekundarnih minerala – gline, koji je od oksida gvožđa poprimio crvenkastu

(rudu) boju; (B)rz – kambični horizont sa akumulacijom tzv. rezidiuma – nerastvornog ostatka iz

krečnjaka, dolomita i laporca (kao što je npr. slučaj u crvenicama).

C – rastesiti matični supstrat ili usitnjeni dio čvrste stijene tzv. regolit iz kojeg se zemljište

formira.

R - čvrsta matična stijena (rock) iz koje nastaje zemljište.

G – glejni horizont koji se javlja pod uticajem prevlaživanja – pretežno podzemnom vodom.

Razlikuju se dva podhorizonta: Gr – podhorizont u kojem voda permanentno stagnira, te uslijed

redukovanih jedinjenja (gvožđa i fofora-vivijanita) poprima sivoplavičastu ili zelenkastu boju i Gso –

sekundarno oksidisani podhorizont u kojem zbog oscilacije podzemne vode, preovlađuju procesi

oksidacije nad redukcijom.

g – pseudoglejni horizont, koji se obrazuje pod uticajem stagnirajuće površinske vode i

smjenjivanjem mokre i suve faze u njemu, a što se i morfološki manifestuje rđasto-žutim mazotinama

po sivo-plavičastoj osnovnoj boji.

slika 4 – Presjek zemljišta i podloge

Pored navedenih oznaka i podoznaka za horizonte i njihove podhorizonte, pridodaju se

najčešće sledeći simboli:

ca – akumulacija kalcijum karbonata,

cs – akumulacija gipsa,

sa – akumulacija vodorastvornih soli,

na – akumulacija adsorbovanog natrijuma,

cn – akumulacija konkrecija seskvioksida i mangana itd.

I najzad u sklopu pedološkog profila mogu se izdvojiti i tzv. prelazni horizonti, koji imaju

svojstva dva susjedna horizonta. Stoga oni dobijaju oznaku oba horizonta, s tim što na prvo mjesto

dolazi simbol onog horizonta čije obilježje dominira, npr. AC ili CA prelazni horizonti u černozema

na lesu.

Slojevi u uslojenim pretaloženim zemljištima (aluvijalnog ili koluvijalnog porijekla)

označavaju se rimskim brojevima.

3. Dubina zemljišta

Dubina zemljišta (soluma) do neizmijenjene matične stijene varira. Ona se lakše utvrđuje na

čvrstim a teže na rastresitim supstratima. Dubina zemljišta zavisi od brojnih faktora, a prije svega od

bioklimatskih uslova: najdublja su zemljišta tropa i subtropa, jer je intenzitet raspadanja (mineralne i

organske komponente) najveći, srednje duboka u umjerenom klimatskom području i plitka u

sjevernim oblastima.

Međutim, u istim klimatskim uslovima, dublja su zemljišta na rastresitim, od zemljišta na

čvrstim stijenama, zatim zemljišta u depresijama su dublja od onih na erodibilnim nagibima i najzad

starija – razvijena zemljišta su po pravilu dublja od mladih. Dubina zemljišta ima veliki ekološki

značaj, jer su dublja zemljišta plodnija od plićih, s obzirom da vegetacija nalazi povoljnije uslove u

većem zemljišnom prostoru. Pri ovome treba posebno istaći fiziološku dubinu zemljišta, koja može

biti ograničena položajem nekog nepovoljnog (npr. zbijenog) sloja u presjeku što se neposredno

odražava na razvoj korijenovog sistema. Razvoj korijenovog sistema je najbolji indikator pojave

štetnih i limitirajućih uslova u zemljištu. S tim u vezi, dešava se da se korijeni (naročito kod voćaka)

na izvjesnoj dubini račvaju često pod uglom od 90 u vodoravnom pravcu zbog pojave štetnih soli,

krečnog ili neprobojnog glinovitog – glejnog horizonta. Prema dubini soluma, zemljišta se dijele na:

vrlo plitka (do 10 cm), plitka (10-30 cm), srednje duboka (30-60 cm), duboka (60-120) i vrlo duboka

(više od 120 cm).

4. Boja zemljišta

Boja je istovremeno morfološko i fizičko obilježje zemljišta. Svaki horizont i podhorizont se

karakteriše određenom bojom.

Boja zemljišta je jedna od najočiglednih njegovih karakteristika, koja se lako uočava, ali se

dosta teško tačno utvrđuje. Ona je indikator mnogih hemijskih i ekoloških osobina zemljišta. Mnoga

zemljišta su nazvana prema svojoj osnovnoj boji, kao npr. stepska crnica, smonica, smeđe šumsko

zemljište, crvenica, pepeljuša itd.

Boja mlađih, nerazvijenih zemljišta je obično naslijeđena od matične stijene, dok je ona u

starijih, razvijenijih zemljišta, rezultat pedogenetskih procesa.

Na osnovnu boju zemljišta utiče više faktora:

- količina i kvalitet humusa, uslovljava sivu, smeđu ili čak crnu boju;

- jedinjenja gvožđa utiču na ppojavu crvene, smeđe i žute boje;

- silicijum dioksid daje sivu nijansu;

- kreč, gips i vodorastvorne soli održavaju bjeličastu ili čućkasto-bijelu nijansu.

U pedosferi se rijetko javljaju jasne i čiste boje, jer su podložne nijansiranju uslijed

premiještanja i taloženja raznih hemijskih sastojaka. Na boju zemljišta u znatnoj mjeri utiče stepen

njegove vlažnosti. Zato se boja određuje u suvom i vlažnom stanju zemljišta. Određivanje boje

zemljišta je veoma podložno subjektivnom uticaju. Da bi se otklonila ova eventualnost, te bliže

definisala boja, uveden je u upotrebu katalog boja, prema kojem se upoređuju prirodne boje i nijanse

zemljišta. Ovaj priručnik za opis boje sadrži dva sistema: deskriptivni naziv boje i kvantitativna

oznaka boje.

Sumarna kvantitativna oznaka sastoji se iz tri posebna elementa koji se pri određivanju

kombinuju:

- vrsta boje (hue) dominantna spektralna boja (određene talasne dužine svjetlosti) čiji

simboli mogu biti R = crvena, YR = narandžasta i Y = žuta. Prelaz ovih boja su stupnjevi

od 0 – 10, npr. srednja vrijednost narandžaste boje je 5 YR;

- jačina boje (value) odnosi se na relativnu svijetlost – nijansu, koja se kreće u rasponu od

0 (potpuno tamna) do 10 (potpuno bijela, svijetla), npr. 5/ označava srednju vrijednost;

- izraženost boje (chroma) odnosi se na relativnu čistoću ili jačinu jedne od spektralnih

boja, npr. /6.

Dakle, sumarna, kvantitativna oznaka na osnovu tri elementa, čije su vrijednosti uzete za ovaj

primjer, iznosila bi: 5YR – vrsta boje, 5/ - jačina boje i 6 – izraženost boje, tj. u konačnom obliku:

5YR 5/6 = žućkasto crvena.

Na kraju se napominje: da je vjerovatnoća perfektnog poklapanja prirodne boje sa onom u

katalogu dosta rijetka, što znači da je ova kolekcija od 1200 boja i nijansi samo jedan mali dio šarenila

boja zemljišta u prirodi.

Međutim upotreba kataloga boja je naročito korisna za međunarodnu korelaciju, jer nisu

potrebni prevodi na strane jezike – naziva boja, često bizarnih kao što su npr. "rđasto-smeđa",

"čokoladno smeđa", "mišije-siva" itd.

A. FIZIČKA SVOJSTVA ČVRSTE FAZE

Od fizičkih svojstava čvrste faze zemljišta zavisi njihov vodni, vazdušni i toplotni režim, a s

tim i ekološko-proizvodna vrijednost.

Niz fizičkih svojstava su istovremeno i morfološka obilježja, koja su u većoj ili manjoj mjeri

bila već predmet razmatranjau poglavlju Morfologija zemljišta.

1. Zemljište kao disperzni sistem

U zemljištu se sreću čestice, koje se veoma razlikuju ne samo po veličini, već i po obliku,

mineraloškom i hemijskom sastavu, kao i po njihovoj ulozi u njemu.

Čvrsta faza zemljišta sastoji se dakle iz čestica različitog stepena disperznosti (izdjeljenosti),

koji se kreće u rasponu od najniže granice – koloidnog stanja do najgrubljih čestica pijeska i šljunka.

Ove čestice se mogu nalaziti u stanju skoro potpune disperzije ili pak u uslovima skoro savršene

granulacije – strukturnih agregata. S tim u vezi, treba razlikovati: primarnu česticu (mehanički

element) koji se blagim silama ne može dijeliti i sekundarnu česticu (strukturni elememt – agregat)

koji se može zdrobiti među prstima. Pri tačnoj procjeni svojstava čvrste faze zemljišta treba uzeti u

obzir oba tipa čestica.

a) Odnos veličine i površine

Značaj koncepcije disperznosti proizilazi iz odnosa površine i veličine čestice. Naime,

ogromna ukupna površina po jedinici mase ili zapremine je karakteristično svojstvo svih disperznih

sistema. Obim površine disperznog sistema pod nazivom specifična površina, izražava se u cm2 po 1

g ili u m2 po 1 cm

3 disperzne faze.

Povećanje specifične površine u zavisnosti od veličine čestica, najubjedljivije pokazuje

pretpostavljena dioba jedne kocke na manje kockice, čiji se efekti prikazuju u tabeli 3.

Tabela 3 – Odnos veličine čestica i njihove specifične površine

Stranice kocke Broj kocaka Specifična površina u cm2 Tekstura

1 cm

0,1 cm=1mm

0,001mm

0,0001mm

1

1.000

1012

1015

6

60

60.000

600.000

šljunak

sitni šljunak

fina glina

koloidno stanje

Na taj način proizilazi da je specifična površina sitnjenjem hipotetične kocke zapremine od 1

cm3 porasla od 6 cm2 (šljunak) do 600 000 cm2 (koloidno stanje). Nesumnjivo je, da se ovakvo

drobljenje dešava i u prirodi, iako su idealni oblici odlomaka stijena i minerala rijetka pojava.

b) Odnos oblika čestice i površine

Veličina specifične površine po jedinici mase ili zapremine, varira i sa oblikom čestice. Šta

više, količina dodira po jedinici površine se takođe mijenja sa oblikom čestica. S tim u vezi, poznato

je da sferični oblici imaju najmanju specifičnu površinu po jedinici zapremine. Naime, ako se sferični

oblik deformiše u diskosni – pločasti oblik, površina će porasti, pošto ova geometrijska tijela

ispoljavaju najveću površinu.

Osim porasta specifične površine po jedinici zapremine, očigledno je da se diskosne –

pločaste čestice mogu postaviti u intimniji poredak od sferičnih čestica i na taj način ostvariti veće

kontakte, kako to prikazuje sl. 6.

slika 6 – odnos oblika čestice i specifične – dodirne površine

Četiri sferične čestice ostvaruju 6 dodirnih tačaka u njihovom bliskom poretku.

Četiri diskosne – pločaste čestice ostvaruju ¾ dodirne površine u intimnom poretku.

Pošto su glinene čestice pretežno pločastog oblika, njihova specifična površina je znatno veća

u poređenju sa česticama pijeska i praha koji su drukčijih oblika.

Ove karakteristike čestica različite disperznosti – veličine i forme predodređuju cjelokupnu

interakciju čvrste, tečne i gasovite faze zemljišta.

2. Mehanički sastav (Tekstura zemljišta)

Pod teksturom se podrazumijeva vrsta zemljišta prema mehaničkom sastavu, koja se na terenu

opipom prstiju (u suvom i vlažnom stanju) a nekad i pomoću lupe, može samo približno utvrditi.

Tekstura zemljišta varira ne samo od tipa do tipa zemljišta, već i unutar profila datog tipa

zemljišta. Za tačnu procjenu teksture zemljišta primjenjuju se standardne metode mehaničke analize u

laboratoriji.

Prema teksturi zemljišta se dijele na skeletna i skeletoidna u brdsko-planinskim i neskeletna

pretežno u ravničarskim područjima. Neskeletna zemljišta se sastoje isključivo iz sitnog zemljišta,

koja se razvrstava u pjeskovita, ilovasta i glinovita.

Iz prethodnog razmatranja proizilazi da je čvrsta faza zemljišta po svojoj prirodi disperzni šta

više poludisperzni sistem, jer se sastoji od čestica najrazličitijih dimenzija od koloida (<0,002 mm),

do šljunka (20-2 mm), odnosno kamena (>20 mm). Budući da su ove primarne čestice nazvane

mehaničkim elementima, to će njihov udio u datom zemljištu pretstavljati mehanički

(granulometrijski) sastav ili testuru.

Stoga se pod mehaničkim sastavom zemljišta podrazumijeva kvantitativno učešće čestica

različitih veličina, koje se grupišu u tzv. mehaničke frakcije sa graničnim vrijednostima njihovih

dimenzija.

Naime, određivanje mehaničkog sastava – mehanička analiza nema za cilj da izdvaja svaku

primarnu česticu posebno niti je to potrebno niti moguće, već nastoji da ih razvrsta u mehaničke

frakcije, kako slijedi u tabeli.

Tabela 4 – Međunarodna klasifikacija mehaničkih frakcija po Atterbrrg –u

Frakcija Veličina čestice u mm

Skelet Kamen

Šljunak

preko 20

20 – 2,0

Sitna zemlja

Krupni pijesak

Sitni pijesak

Prah

Glina

2,0 – 0,2

0,2 – 0,02

0,02 – 0,002

ispod 0,002

Skelet (kamen i šljunak) je predmet fizižkog raspadanja i sastoji se od fragmenata stijena i

minerala (nezaobljenih i zaobljenih oblika). Najviše je zastupljen u brdsko-planinskim (šumskim)

zemljištima. Pijesak (krupni i sitni) se takođe javlja u rezultatu fizičkog raspadanja, prisutan je u svim

zemljištima u promjenjivim količinama. Po mineraloškom sastavu može biti: kvarcni, silikatni,

karbonatni ili mješoviti.

Glina se obrazuje pretežno sintezom iz produkata hemijskog raspadanja primarnih

alumosilikata, a može biti i naslijeđena od matičnog supstrata.

Slika 7 – Opšti odnos između veličine čestica i vrsta minerala u zemljištu

a) Osnovne karakteristike mehaničkih frakcija

Iz dosadašnjeg razmatranja proizilazi da u prirodi ne postoje homogeni disperzni sistemi

zemljišta, što znači da oni sadrže nekoliko grupa ili podgrupa čestica. Međutim, odnosi među njima

mogu biti promjenljivi, a neka od mehaničkih frakcija može biti u prevazi.

Svakoj mehaničkoj frakciji pripada odgovarajuća uloga i funkcija u zemljištu. Suština razlike

u fizičkom ponašanju pojedinih mehaničkih frakcija leži upravo u promjenljivosti specifične – aktivne

površine čestica, koja (kao što je već objašnjeno) zavisi od njihove veličine i oblika

Slika 8 – Zavisnost ukupne – specifične površine od veličine i oblika čestica

Atterberg je pokušao da definiše osnovne karakteristike a s tim i funkcije pojedinih

mehaničkih frakcija:

- Grupa čestica skeleta od 20 – 2,0 mm (šljunak) gradi međuprostor pora u kojima se voda

uopšte ili vrlo slabo zadržava. To su čestice skeleta.

- Grupa čestica skeleta od 2 – 0,2 mm (krupan pijesak) se karakteriše time, što čestice pri

njenoj donjoj granici obezbjeđuju zadržavanje vode u porama kapilarnim silama.

- Grupa čestica od 0,2 – 0,02 mm (sitan pijesak), pri njenoj donjoj granici ima teorijski

značaj, tj. da se čestice manje od 0,02 mm ne mogu vidjeti golim okom i da gube

uobičajena svojstva pijeska, a poprimaju neka karakteristična za prah – glinolika svojstva.

- Grupa čestica od 0,02 – 0,002 mm (prah vidljiv samo pod mikroskopom) čija je donja

granica zasnovana na činjenici da čestice ispod nje (manje od 0,002 mm) tj. glina

ispoljava Brown-ovo kretanje u vodenim suspenzijama, kapilarno kretanje vode je

usporeno a vodopropustljivost znatno smanjena. Ukratko, frakcija praha zauzima (zbog

svog površinskog ponašanja) graničnu poziciju između čestica pijeska i gline.

- Grupa čestica manjih od 0,002 mm (glina) je samo pod elektronskim mikroskopom

vidljiva, i u stvari predstavlja disperzni sistem, u kojem pored sitnijih koloida (0,0002

mm), sekundarne mineralne čestice (manje od 0,002 mm) dominiraju.

Očigledno je dakle, da čestice gline zbog svoje veličine i oblika raspolažu ogromnom

specifičnom površinom pa ispoljavaju vrlo izražene pojave površinskog ponašanja: adsorpcija

molekula vode i jona, bubrenje, plastičnost i druga fizička svojstva u odnosu na pijesak. Vidi

sl. 9.

b) Osnovni princip mehaničke analize

Mehanički sastav (tekstura) zemljišta je ključni parametar u poučavanju njihove geneze i

evolucije. Osim teorijske strane, od velikog je uticaja mehanički sastav na druga fizička, vodno-

fizička, mehanička, hemijska, biološka i ekološki-proizvodna svojstva. Sve su to razlozi da je

prethodno poznavanje mehaničkog sastava, nezaobilazno. stoga se daje kratak osvrt na suštinu i

teorijsku osnovu mehaničke analize. Kvantitativna mehanička analiza ima dvije faze:

prva, potpuna disperzija uzorka zemljišta – izdvajanje pojedinačnih primarnih čestica od

vezivnog sredstva primjenom niza fizičkih i hemijskih postupaka (npr. rehidratacija suvog zemljišta,

odnosno peptizacija koloidnih čestica), i

druga, frakcionisanje – separacija mehaničkih frakcija dešava se ovim redoslijedom:

- krupni pijesak se putem mokrog prosijavanja zadržava na situ čiji su otvori 0,2 mm;

- prah i glina se izdvajaju na osnovu brzine njihovog taloženja (sedimentacije) u suspenziji

sa destilisanom vodom, prema obrascu Stokes-a:

gdje je: V – brzina u cm/s,

r – radijus (poluprečnik) u cm,

g – gravitaciona konstanta (981 cm/s),

d1- specifična masa zemljišta (disperzne faze) iznosi 2,65 g/cm3

d2- specifična masa vode (disperzne sredine) iznosi 1 g/cm3

m – unutrašnje trenje disperzne sredine na 20C iznosi 0,01006

Kada se uvrste ove vrijednosti, obrazac dobija konačni izraz:

U stvari, ovaj obrazac ukazuje na odnos između radijusa (veličine) čestica i brzine njihove

sedimentacije. Prema tome, čestice manje od 0,02 mm (prah i glina) talože se za 4 minuta i 48

sekundi, a čestice manje od 0,002 mm (glina) talože se u stubu suspenzije od 10 cm visine za 48

časova. Ove frakcije se izvlače pomoću pipete. Preostaje samo frakcija sitnog pijeska koja proizlazi

računski iz razlike od 100% tj. sume svih frakcija sitne zemlje.

Kada su kvantitativno određene sve čestice mehaničke frakcije sitne zemlje – pristupa se

razvrstavanju datog zemljišta u odgovarajuće teksturne klase. Za tu svrhu postoje brojne klasifikacije.

Navodi se podjela koja se zasniva na međunarodno usvojenim graničnim vrijednostima mehaničkih

frakcija.

m

ddgrV 212

9

2

2

01006,0

165,2981

9

2rV

720.34

Vr

Tabela 5 – Klasifikacija zemljišta po mehaničkom sastavu (Tommerup, 1934.)

Teksturna

oznaka

Glina

< 2

Prah

2-20

Glina

i prah

< 20

Pijesak

ukupno

20-2000

Sitni

pijesak

20-200

Krupni

pijesak

200-2000

%-tni sadržaj pojedinih kategorija čestica

1. Ilovasti krupni pijesak

2. Ilovasti sitni pijesak

3. Krupno pjeskov. ilovača

4. Sitno pjeskovita ilovača

5. Ilovača

6. Praškasta ilovača

< 15

< 45

> 45

< 15

< 15

15 – 35

15 – 35

> 35

> 40

> 40

> 45

> 45

7. Pjeskovito glin. ilovača

8. Glinovita ilovača

9. Praškasto glin. ilovača

15 - 25

< 20

< 45

> 45

< 45

> 35

> 60

10. Pjeskovita glina

11. Ilovasta glina

12. Pračkasata glina

25 - 45

< 20

< 45

> 45

< 45

> 45

> 70

13. Teška glina > 45

U prirodi ne postoji ni jedno zemljište, koje bi se sastojalo samo od jedne grupe – frakcije

čestica, što znači da nema razvijenog zemljišta isključivo od čiste frakcije pijeska odnosno gline.

Najpovoljnija je okolnost, ako neko zemljište sadrži oko 50% ukupnog pijeska (sa prevagom

sitnog pijeska) i 50% ukupne gline (praha, gline sa koloidima). To su uglavnom ilovače, koje

zauzimaju središnji položaj između ekstremno pjeskovitih odnosno glinovitih zemljišta.

Pjeskovita zemljišta se karakterišu: izraženom aeracijom, te aerobnim procesima intenzivnog

razlaganja organske materije, manjom vododržnom sposobnosti i većom vodoprovodljivosti a s tim i

ispiranjem sastojaka kroz pijesak.

Glinovita zemljišta su za razliku od prethodnih slabo aerisana, stoga je u njima razlaganje

organske materije usporeno, podložna su zabarivanju, zaslanjivanju i pojavi vodoleža uslijed slabe

vodopropustljivosti. Mehanička obrada glinovitih zemljišta je znatno složenija, posebno u suvom ili

mokrom stanju što ima za posljedicu povećanje vučnog otpora i loše efekte. To su bili razlozi da su

glinovita zemljišta nazvali "teškim" a pjeskovita "lakim" zemljištima.

Mehanički sastav zemljišta ima praktičnog značenja i za druge namjene, npr, u zemljanim

radovima pri izgradnji kanala, nasipa, brana, ribnjaka i drugih građevinskih objekata.