'î'vcJ/.'/ui t
N N 3 1 5 4 5 . 0 5 8 2 ° T A 5 8 * 20 oktober 1970
Instituut v o o r Cultuurtechniek en Waterhuishouding Wageningen
BIBLIOTHEEK
STARINGGEBOUW
HET NEMEN VAN MONSTERS TER BEPALING VAN DE GELEID-BAARHEID EN HET CHLORTDFGEHALTE VAN DE GROND MET
B E H U L P VAN POREUZE P O T J E S
A. M . H . van Heesen en C. P l o e g m a n Ing.
f
i
Nota's van het Instituut zijn in p r i n c i p e i n t e r n e c o m m u n i c a t i e m i d d e -len, dus geen officiële p u b l i k a t i e s .
Hun inhoud v a r i e e r t s t e r k en kan zowel b e t r e k k i n g hebben op een e e n voudige w e e r g a v e van c i j f e r r e e k s e n , a l s op een concluderende d i s c u s
sie van o n d e r z o e k s r e s u l t a t e n . In de m e e s t e gevallen zullen de c o n c l u -s i e -s e c h t e r van voorlopige a a r d zijn omdat het onderzoek nog niet i -s af-g e s l o t e n .
B e p a a l d e nota ' s k o m e n niet voor v e r s p r e i d i n g buiten h e t Instituut in a a n -m e r k i n g
|||llHIVIHII|lll|WBiniHi
1 1 F E B ig98I N H O U D INLEIDING .1 METHODIEK 1 RESULTATEN 3 SAMENVATTING EN CONCLUSIES 6 LITERATUUR 7
; c u ..s.
INLEIDING
Bij v o o r g a a n d o n d e r z o e k n a a r de invloed van zout i r r i g a t i e w a t e r op de g r o e i en de o p b r e n g s t van g e w a s s e n in potten w e r d v o o r h e t v a s t s t e l l e n van het w a t e r v e r b r u i k zoveel rhogelijk van weeg a p p a r a t u u r g e -b r u i k g e m a a k t , m a a r Voor hét v a s t s t e l l e n van de zoute oncentrtiré in de grond (dé g e l e i d b a a r h e i d en het c n i ô r ï a e g ë h â l t ê ) w'erdën s t e e d s g r o n d -m o n s t ë r s g e n o -m e n . Bij het n e -m e n van '"deze -m o n s t e r s -m e t eeii boortje t r e e d t evenwel een niet m e e t b a r e w o r t e ï s c h a d ë en een v é r s t o r i n g in het
gröndprofiel op. !
Naast déze Voor hét zoutondérzoék s t o r e n d e fàktorën iè bovendien d é v o o r b e r e i d i n g tot het b e p a l e n van de g e l e i d b a a r h e i d ëri h e t c h l o r i d e -gehalte vanuit g r o n d m o h s t e r s z e e r t i j d r o v e n d . Bij'het bepalen h i e r v a n wordt in de m e e s t e l a b o r a t o r i a g e b r u i k g e m a a k t van 1:1 óf 1:5 g r o n d -ë x t r a c t e n . H i e r v o o r dient m e n elk grondmorister e e r s t g e d u r e n d e 24 uur te d r o g e n bij 105 C, w a a r n a g r a v i m e t r i s c h deze e x t r a c t e n g e r e e d w o r -den g e m a a k t . V e r v o l g e n s m o e t e n de e x t r a c t m o n s t e r s z e e r goed w o r d e n g e s c h u d om d a a r n a te w o r d e n a f g ë f i l t r e e r d . H i e r i n wördeii g e l e i d b a a r heid en c h l o r ï d è g e h a l t e g e m e t e n . Het g e h e e l i s 'een tijdvergehdë b e z i g -heid. ' , '
Door REEVE en DOËRING (1) en WAGNER (2) i s r e e d s een methode b e s c h r e v e n , w a a r b i j m e t b e h u l p van k e r à m i s e p o r e u z e potjes en het a a n -leggen van een o n d e r d r u k w a t e r m o n s t e r s Uit de grond w e r d e n gehaald.
In vrij* k o t t e tijd i s dan ë ë h W a t e r m o n s t e r Uit dè g r o n d te v e r k r i j g e n . De-ze techniek i s bij v e r s c h i l l e n d e g r o n d s o o r t e n beproefd om bij een eventu-eel uit te v o e r e n zoutondérzoék te kunnen w o r d e n t o e g e p a s t .
METHODIEK
Een p o r e u s potje (tensiometerpotje <$ 18 m m , lengte 90 m t ó ) i s m e t een r u b b e r , k u r k en m e t behulp, van een weinig bisonkit goed afgesloten. De k u r k
i s op twee p l a a t s e n d o o r b o o r d . In de gaten zijn twee nylon slangetjes ( 0 3 m m ) a a n g e b r a c h t (fig. 1). Het lange slangetje (a) komt onder uit het p o r e u z e potje en i s v e r b o n d e n m e t een o p v a n g m o n s t e r f l e s j e (b). Vanuit dit flesje gaat t e v e n s een slangetje (c) n a a r een v a c u u m a p p a r a a t
( w a t e r s t r a a l - of a n d e r e zuigpomp). Door nu v a c u u m te zuigen en het k o r t e slangetje (d) af te sluiten ontstaat e r in het p o r e u z e potje, een on-d e r on-d r u k . H i e r on-d o o r zal vanuit vochtige g r o n on-d w a t e r on-door on-de p o r e u z e wanon-d v i a het slangetje (a) in het flesje (b) s t r o m e n . Nadat voldoende van het te n e m e n m o n s t e r i s opgevangen, kan het m o n s t e r f l e s j e eraf gehaald worden door de b u i s j e s (a) en (c) i e t s boven de k u r k te o n d e r b r e k e n . H i e r -bij i s g e b r u i k g e m a a k t van twee stukjes s i l i c o n e s l a n g (f). H i e r d o o r
ont-s t a a t de mogelijkheid het m o n ont-s t e r f l e ont-s j e ont-snel te v e r w i ont-s ont-s e l e n en de k u r k m e t een nieuw m o n s t e r f l e s j e op een a n d e r e p l a a t s te g e b r u i k e n .
Om de m o n s t e r n a m e op v e r s c h i l l e n d e diepten in de grond mogelijk te m a k e n i s rond het bovenste gedeelte van het p o r e u z e potje een P V C -buis Çf inw. 16 m m a a n g e b r a c h t (fig. 1). Bij g e r i n g e v e r w a r m i n g wordt P V C zacht en schuift gemakkelijk over k u r k en potje, t e r w i j l h e t bij afkoeling de o o r s p r o n k e l i j k e v o r m v/eer a a n n e e m t , w a a r d o o r de h e c h -ting z e e r stevig w o r d t . De v e r e i s t e lengte van de buis kan afhankelijk van de b e m o n s t e r i n g s d i e p t e in de grond van te v o r e n worden v a s t g e s t e l d .
Door de P V C - b u i s aan de bovenzijde af te sluiten of onderin een klein gaatje (e) te m a k e n wordt v o o r k o m e n dat e r w a t e r in de buis komt of blijft s t a a n . Bij het p l a a t s e n van de b u i s moet voor een goed c o n t a c t van het p o r e u z e potje m e t de grond w o r d e n g e z o r g d .
Het n e m e n van m o n s t e r s volgens de boven b e s c h r e v e n methode v e r g t weinig tijd e c h t e r kan w o r d e n v e r s n e l d door een o n d e r d r u k van \ - I a t m .
in h e t opvangflesje aan te leggen. Dit flesje moet h i e r t o e van z e e r goede kwaliteit zijn. Veel t i j d s b e s p a r i n g l e v e r t v e r d e r h e t n e m e n van m e e r -d e r e m o n s t e r s tegelijk. Bij -de m e e r v o u -d i g e m o n s t e r n a m e (fig. 2) w o r d t een v e r d e e l s t u k (g) aangesloten op een v a c u u m v a t m e t m a n o -m e t e r (h).
Door m e t de zuigpomp een v a c u u m aan te b r e n g e n kan bij m i n d e r g e -makkelijk af te zuigen gronden over een l a n g e r e p e r i o d e toch nog vocht aan de grond w o r d e n onttrokken. T u s s e n het v a c u u m v a t en de zuigpomp m o e t een d r i e w e g k r a a n w o r d e n g e p l a a t s t t e r afsluiting van de o n d e r -d r u k . Boven-dien kan h i e r m e -d e bij het g e b r u i k van een w a t e r s t r a a l p o m p t e r u g s l a g van w a t e r w o r d e n v o o r k o m e n . Indien van het m e e r v o u d i g e
O)
in
i k
co
Kr-s y Kr-s t e e m g e b r u i k wordt g e m a a k t op goed a f z u i g b a r ë ïgfónden, z a l over een lange p e r i o d e veel vocht aan de grond worden onttr.fikkea.en.bestaat de mogelijkheid dat via het slangetje (c) en het v e r d e e l s t u k (g) w a t e r in h e t v a c u u m v a t (h) t e r e c h t k o m t . j ,,•-,.
Wil m e n m o n s t e r s n e m e n op p l a a t s e n w a a r het Onmogelijk i s om m e t een p o m p een o n d e r d r u k aan te b r e n g e n , dan kan van.e.en niet-teJkleine i n j e c t i e s p u i t (ca. 100 c c ) g e b r u i k w o r d e n g e m a a k t . Door m e t de i n j e c t i e
-spuit te zuigen kan een o n d e r d r u k in een m o n s t e r f l e s j e w o r d e n aangelegd. Na het p l a a t s e n van een b e m o n s t e r i n g s b u i s kan v r i j w e l d i r e k t een o n d e r -druk t e r afzuiging van een w a t e r m o n s t e r woeden aangelegd. Als h e t : ; c o n t a c t t u s s e n het potje en de grond niet optimaal i s , wordt h i e r d o o r , de afzuigtijd voor het benodigde aantal cc w a t e r vergroot;: De b e v o c h t i -gingstijd van het p o r e u z e potje i s een tweede v e r t r a g e n d e f a c t o r .
RESULTATEN
De vocht onttrekking m e t p o r e u z e potjes op -20 c m in een g e r o e r d k l e i g r o n d p r o f i e l (V. C. 40 vol. %) bleek bij nat g e p l a a t s t e potjes g u n s t i g e r te zijn dan bij droog g e p l a a t s t e . Gedurende de e'eïste" 8 uur w e r d bij een o n d e r d r u k van ^ a t m . gemiddeld r e s p e c t i e v e l i j k 20 én 10 cc w a t e r aan de g r o n d onttrokken. Na enige dagen was de vochtonttrekking bij ongeveer eenzelfde vochtspanning in dezelfde grond bij f- a t m . o n d e r d r u k op -20 c m diepte toegenomen tot c a . 9 à 10 c c / u u r , terwijl geen v e r s c h i l l e n m é é r t u s s e n de nat en droog g e p l a a t s t e potjes w e r d e n g e m e t e n .
Uit de m e t i n g e n bleek dat de vochtonttrekking p e r t i j d s e e n h e i d afhan-kelijk was van de vochtspanning van de g r o n d . Om deze afhanafhan-kelijkheid te quantificeren i s bij v e r s c h i l l e n d e g r o n d s o o r t e n in e t e r h i e t potten p e r i -odiek het vochtgehalte tijdens de uitdroging vanaf v e l d c a p a c i t e i t gemeten? t e r w i j l tevens de vochtonttrekking p e r eenheid tijd w e r d b e p a a l d . In tabel 1 zijn de vöchtonttrekkingen in c c / u u r voor de v e r s c h i l l e n d e vochtgehalten in v o l . % p e r g r o n d s o o r t w e e r g e g e v e n . H i e r u i t blijkt dat de v o c h t o n t t r e k -king g e r i n g e r wordt bij een afname van het v o c h t g e h a l t e . De g r e n s w a a r d e wordt bij de ene grond Sneller b e r e i k t dan bij. de ä n d e r e , w a a r s c h i j n l i j k a l s gevolg van de v a r i a t i e s in b e s c h i k b a a r h e i d van het w a t e r en de s n e l heid van u i t d r o g e n . In fig. 3 i s dé vochtonttrekking in c c / u u r van de g r o n den u i t g e z e t tegen de u i t d r o g i n g s w a a r d e n in vol. % vocht w a a r b i j de v e l d
-Tabel 1. De vochtonttrekking in cc/uur voor verschillende vochtgehalten én "grondsoorten Data Grond- waarde soorten V.C. ' -;:;...J VQl*;% :•• Heide ontg. grond 30-, 5 Zanderij -grond 33,5 Duinzand 10, 0 M e n g g r o n d 5 7 , 5 Zavel 40,5 Z w a r e klei 43, 0 L o s s 38,5 25/5 :vÓl."% . ! ^ .. ' .' . 32,0 41,5 13,0 64,0 40,0 40,0 39,0 cc/ uur 18 18 17 17 17 16 16 '2 voi. % 27,5 38,5 7,5 61,0 39,0 36,5 38,5 6/5 cc/ uur 18 18 9 17 16 13 16 . . 2 vol. % 25,5 32,0 7,0 56,0 36,0 35,0 31,5 7/5. cc/ uur 16 17 4 16... 11 11 9 • 28/5 vol. % cc/ •"ir-uur 24,0 11 26,0 16 6,5 ,2 5 2 , ^ / 1 6 34*5 5 31,0 7 27,0 5 \ vol. % 17,0 24,5 6,0 47,0 30,0 26,0 25,5 L/6 cc/ uur 1 15 1 14 2 2
capaciteitswaarde op 100 is gesteld. Uit deze figuur blijkt dat er een goede relatie bestaat tussen de,vochtonttrekking in cc/uur en het vocht-gehalte in vol. % bij de gebruikte gronden. Door de snelle daling van de vochtonttrekking in cc/uur zal de tijdsduur pèr 100 cc watermonster sterk toenemen van hatte nàât'dro^erc: gronden. Kat moment waarop
bij-na geen water-meer aan dé°gron:dL kan worden onttrokken is na ongeveer
30-40% beneden vèldcapaëifeit tiefèikt.
Naast het onderzoek in potten zijn ook watermonsters bij \ atm. onderdruk vanuit ongestoorde grondprófielen :g'eriómen.: Bij dr'i'e
lysirne-ters met een onderling gering verschil vü grohdwälysirne-terstand''zijnlö|>
meer-dere diepten monsterbuizen geplaatst. In tabel 2-wdr'df dë pïbïielópbouw van de lysimeters en de vochtöMtrekking in cc/üür- op de verschillende
dieptenweergegeven. -, • ' i i, ••••>'•'•• • .. Uit tabel 2 blijkt dat bij een grondpfófiel in onberegende toestand met een gemiddelde grondwaterstand'-van ca."74 cm vanaf ongeveer 40 cm beneden maaiveld^ op vlotte wijze vocht aan'de grond kan worden onttrok-ken. Op 20 cm diepte was de vochtonttrekkirig aanmerkelijk minder als gevolg van een te h-oge vochtspannirig in de;grdïld. N.ädat de met
tomaten-planten begroeide lysimeters enigeweken via trickle-irrigatie van* w'atêr waren voorzien werd de wateronttrëkkirig opnieuw gemeten en op 20 cm
Tabel 2. De ypçhtontïirekking in cc/uur op verschillende diepten in éen onge-..r - , : stöprd grondprofièi :.4o••. • • .:.. ;.!.•:; ..-,:':• D i e p t e i n c m ' P r (iîi e 1 opböüljV, l i c h t e z a v e l J l' D i e p t e v a n d e m o n s t e i r n a m e L y s i m e t e r s : / c c / u u r c c / u u r . c c / u u r : / 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 h u m e u s m a t i g h u m e u s z w a k h u m e u s g e m . g r o n d w a t e r s t a n d v a a l g r i j z e l i c h t e z a v e l \ g r i j s z a n d i e t s s l i b -h o u d e n d - 2 0 - 4 0 • 60 -80 -95 11 11 17 16 Grondwater- 76 standsdiepte in cm 10 15 12 13 72 12 22 18 21 74
diepte een gemiddelde toename van ca. 120% geconstateerd.
De invloed van de monsternametechniek met behulprvan de keramise potjes op het naderhand te bepalen geleidingsvermogen en^chloridege-halte is eveneens nagegaan. Uit een standaardreeks van zéyejn zroutop-lossingen zijn met behulp van een pipet en ook via de poreuze potjes wa-tèrrnonsters opgezogen. In tabel 3 zijn deze cijfers weergegeven, waar-uit blijkt dat zowel bij 4e -geleidbaarheid als bij het chloridegehalte geen
waarnemingsverschillen alsgevolgvan de monstername tot uiting kwamen. De cijfers zijn het gemiddelde vin drie metingen, waarbij de spreiding van de milllmhös bij 25 als een normale meetvariabele kan worden beschouwd.
Tabel 3;•"; Dé g e l e i d b a a r h e i d in m i l l i m h o s en het c h l o r i d e g e h a l t e v a n uit s t a n d a a r d z o u t o p l o s s i n g e n bij' twéé m ö n s t e r n a m e m e t h o Y o o r r a a d -oplossing
T
II III IV V VI VII ; M o n s t e r n a m e m . b . v . pipet r n i l l i m h o s . 25 1,20 1,40 1,66 1,98 2,82 3,00 3,70 g r . C l " / l 0 , 2 1 0,27 0 , 4 3 0 , 5 3 0 , 6 6 0 , 8 5 1,06 Monste r n a m e v i a p o r e u z e pot: m i l l i m h o s . 25 ~ 1, 36 1,42 1,86 2 , 1 8 2 . 5 8 : ! d;;^ 3, 30 3 , 9 8gr. ;.ci7i
0 , 2 1 0 , 2 8 0 , 4 3 0 , 5 3 ^ 0 , 6 7 ; 0 , 8 9 1,143;, SAMENVATTING EN CONCLUSIESEen methode w o r d t b e s c h r e v e n voor het n e m e n van w a t e r m o n s t e r s op v e r s c h i l l e n d e diepten in des g r o n d . De b e m o n s t e r i n g s t e c h n i e k (fig. 1
en.2) i s u i t e r m a t e g e s c h i k t om op eenvoudige e n . s n e l l e wijze w a t e r -m o n s t e r s uit de grond te h a l e n . Na het in de grond p l a a t s e n van de buis m e t h e t p o r e u z e potje kan v r i j w e l d i r e k t een w a t e r m o n s t e r worden ge-n o m e ge-n ; De tijdsduur vó'ofr het v e r z a m e l e ge-n vage-n eege-n bepaalde hoeveelheid van hét m o n s t e r i s s t e r k afhankelijk van het vochtgehalte van de grond
(tabel 1). Het nemén^van m o n s t e r s zonder dat storing's effecten o p t r e d e n i s g e d u r e n d e een zëfef lange p e r i o d e mogelijk. Ook'vanuit o n g e s t o o r d e grondprofielen i s h é t goed mogelijk w a t e r m o n s t e r s te n e m e n (tabel 2). De g r e n s w a a r d e v o o r het Onttrekken van vocht aaft de grond wordt b e -r e i k t , nadat ongevee-r 30-40% (pF 2, 7 - 3, 0) van h é t b e s c h i k b a -r e w a t e -r uit dé grond i s v e r d w e n e n (fig. 3). Uit dé m e e s t e gronden kanbij v e l d -c a p a -c i t è i t s v o -c h t g e h a l t e (pF 2, 0) m e t eert Onderdruk van \ a t m . -c a . 10-15 cc Water p e r uur w o r d e n onttrokken. Op de g e l e i d b a a r h e i d en het - . c h l o r i d e g e h a l t e van het w a t e r m o n s t e r oefent het p o r e u z e potje geen i n -vloed uit (tabel 3).
- f i
*
3S o >^a
V
LITERATUUR
1. R E E V E , R . C . and E. J. DOERING. 1965. Sampling the soil solution for salinity a p p r a i s a l . Soil Science 99: 339-345
2. WAGNER, G. H. 1962. Use of p o r o u s c a r a m i c cups to s a m p l e soil w a t e r within the p r o f i l e . Soil Science 94: 379-387
