PRACA ORYGINALNA
Ocena właściwości retencyjnych i hydraulicznych gleby opadowo-glejowej typowej (Mollic Gleysol) na podstawie pomiarów metodą ewaporacyjną
1
Department of Environmental Development and Remote Sensing, Institute of Environmental Engineering, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 159, 02-776 Warsaw, Poland
2
Department of Soil Science and Microbiology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Łódzki Sq. 3, 10-727 Olsztyn, Poland
Data nadesłania: 09-06-2025
Data ostatniej rewizji: 18-07-2025
Data akceptacji: 01-11-2025
Data publikacji online: 01-11-2025
Data publikacji: 01-11-2025
Autor do korespondencji
Daniel Szejba
Katedra Kształtowania Środowiska i Teledetekcji, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Nowoursynowska 159, 02-776, Warszawa, Polska
Katedra Kształtowania Środowiska i Teledetekcji, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Nowoursynowska 159, 02-776, Warszawa, Polska
Soil Sci. Ann., 2025, 76(4)213839
SŁOWA KLUCZOWE
STRESZCZENIE
Znajomość właściwości hydraulicznych gleby jest niezbędna do opisu i prognozowania procesów transportu wody i substancji rozpuszczonych w glebie. Celem pracy było określenie funkcji przewodności hydraulicznej oraz retencyjności wodnej dla różnych warstw gleby zaklasyfikowanej w Systematyce gleb Polski (2019) jako opadowo-glejowa typowa (odwodniona), a w ramach klasyfikacji WRB (2022) jako Mollic Gleysol, metodą ewaporacyjną. Pomiary właściwości retencyjnych i hydraulicznych wykonano dla czterech charakterystycznych warstw profilu glebowego położonego na Równinie Sępopolskiej w okolicach Lidzbarka Warmińskiego. Na podstawie danych uzyskanych w trakcie pomiaru wyznaczono krzywe retencyjności wodnej oraz przewodnictwa hydraulicznego w stanie niepełnego nasycenia. Parametry funkcji van Genuchtena i van Genuchtena-Mualema wyznaczono za pomocą programu Microsoft Excel. Wiązało się to z jednoczesną optymalizacją parametrów dotyczących właściwości retencyjnych (θr, α, n) i przewodności hydraulicznej (α, n, Ks i L). Opracowane na podstawie pomiaru metodą ewaporacyjną parametry równania van Genuchtena prawidłowo opisują pomierzone krzywe retencyjności wodnej gleby. Zoptymalizowane charakterystyki przewodnictwa hydraulicznego również wykazują efektywność równania van Genuchtena-Mualema w opisywaniu nienasyconej przewodności wodnej. Przedstawiona metodyka jest odpowiednia do określania parametrów funkcji van Genuchtena i van Genuchtena-Mualema do matematycznego modelowania transportu wody i substancji rozpuszczonych w glebach ciężkich i bardzo ciężkich (Mollic Gleysols).
REFERENCJE (37)
1.
Benson, C., Gribb, M., 1997. Measuring unsaturated hydraulic conductivity in the laboratory and the field. Geotechnical Special Publication, 113–168.
2.
Długosz, J., Orzechowski, M., Kobierski, M., Smólczyński S., Zamorski, R., 2009. Clay minerals from Weichselian glaciolimnic sediments of the Sępopolska Plain (NE Poland). Geologica Carpathica 60(3), 263–267. https://doi.org/10.2478/v10096....
3.
Douglas, E., McKyes, E., Taylor, F., Negi, S., Raghavan, G. S. V., 1980. Unsaturated hydraulic conductivity of a tilled clay soil. Canadian Agricultural Engineering 22(2), 153–161.
4.
Glossary of Soil Science Terms, 1997. Soil Science Society of America. Madison, Wisconsin, USA.
5.
Halbertsma, J.M., Veerman, G.J., 1994. A new calculation procedure and simple set-up for the evaporation method to determine soil hydraulic functions. Wageningen, The Netherlands, DLO Winand Staring Centre.
6.
IUSS Working Group WRB, 2022. World Reference Base for Soil Resources. International Soil Classification System for Naming Soils and Creating Legends for Soil Maps, 4th ed.; International Union of Soil Sciences (IUSS): Vienna, Austria.
7.
Kabała, C., Charzyński, P., Chodorowski, J., Drewnik, M., Glina, B., Greinert, A., ... Waroszewski, J., 2019. Polish soil classification: Principles, classification scheme and correlations. Soil Science Annual 70(2), 71–97. https://doi.org/10.2478/ssa-20....
8.
Kaźmierowski, C., Spychalski, M., Kaczmarek, Z., 2006. Accuracy of the indirect methods of hydraulic conductivity estimation in selected Wielkopolska soils. Roczniki Gleboznawcze – Soil Science Annual 57(3/4), 55–65. (in Polish with English abstract).
9.
Klute, A., 1986. Water retention: Laboratory methods. [In:] Klute, A. (Ed.), Methods of soil analysis: Part 1. Physical and mineralogical methods. American Society of Agronomy, Inc. Soil Science Society of America, Inc. Publisher Madison, Wisconsin USA, 5, 635–662.
10.
Klute, A., Dirksen, C., 1986. Hydraulic conductivity and diffusivity: Laboratory methods. [In:] Klute, A. (Ed.), Methods of soil analysis: Part 1. Physical and mineralogical methods. American Society of Agronomy, Inc. Soil Science Society of America, Inc. Publisher Madison, Wisconsin USA, 5, 687–734.
11.
Łachacz, A., Tyburski, J., Romaneckas, K., 2017. The impact of biological agents on properties of heavy-textured soil and productivity of organically grown crops. Agronomy Research 15(1), 225–238.
12.
Mualem, Y., 1978. Hydraulic conductivity of unsaturated porous media: generalized macroscopic approach. Water Resources Research 14(2), 325–334. https://doi.org/10.1029/WR014i....
13.
Nowicka, A., Banaszkiewicz, B., Grabowska, K., 1994. The selected meteorological elements for Olsztyn region in 1951–1990 years with comparison to averages for 1881–1930 period. Mat. Konf. XXV Zjazd Agrometeorologów Olsztyn-Mierki, 129–135. (in Polish).
14.
Orzechowski, M., Smólczyński, S., Długosz, J., Kalisz, B., 2022. Spatial variability of water properties of soils formed from glaciolimnic deposits in Sępopol Lowland (Poland) – results from a field-scale study. Journal of Elementology 27(3), 533–544. https://doi.org/10.5601/jelem.....
15.
Orzechowski, M., Smólczyński, S., Kalisz, B., 2020. Physical, water and redox properties of vertisols of the Sępopol Plain in north-eastern Poland. Soil Science Annual 74(3), 185–193. https://doi.org/10.37501/soils....
16.
Peters, A., Durner, W., 2008. Simplified evaporation method for determining soil hydraulic properties. Journal of Hydrology 356(1–2), 147–162. https://doi.org/10.1016/j.jhyd....
17.
Polskie Towarzystwo Gleboznawcze, 2009. Particle size distribution and textural classes of soils and mineral materials – classification of Polish Society of Soil Science 2008. Roczniki Gleboznawcze – Soil Science Annual 60(2), 5–16.
18.
Schindler, U., Durner, W., Von Unold, G., Mueller, L., Wieland, R., 2010. The evaporation method: Extending the measurement range of soil hydraulic properties using the air‐entry pressure of the ceramic cup. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 173(4), 563–572. https://doi.org/10.1002/jpln.2....
19.
Schindler, U., Müller, L., 2006. Simplifying the evaporation method for quantifying soil hydraulic properties. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 169(5), 623–629. https://doi.org/10.1002/jpln.2....
20.
Solon, J., Borzyszkowski, J., Bidłasik, M., Richling, A., Badora, K., Balon, J., Ziaja, W., 2018. Physico-geographical mesoregions of Poland: Verification and adjustment of boundaries on the basis of contemporary spatial data. Geographia Polonica 91(2), 143–170. https://doi.org/10.7163/GPol.0....
21.
Spoor, G., Leeds-Harrison, P.B., 1999. Nature of Heavy Soils and Potential Drainage Problems [In:] Skaggs, R.W., van Schilfgaarde J. (Eds) Agricultural Drainage, Agronomy Monograph no. 38, American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, Soil Science Society of America, 677 S. Segoe Rd., Madison, Wisconsin USA.
22.
Systematyka gleb Polski, wyd. 6, 2019. [Polish Soil Classfication, 6th ed., 2019]. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, Instytut Nauk o Glebie i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, Polskie Towarzystwo Gleboznawcze. Komisja Genezy, Klasyfikacji i Kartografii Gleb, Wrocław–Warszawa, 292 pp. (in Polish with English summary).
23.
Szejba, D., Cymes, I., Szatyłowicz, J., Szymczyk, S., 2009. An impact of drainage system on soil water conditions at Lidzbark Warminski experimental site. Biologia 64(3), 565–569. https://doi.org/10.2478/s11756....
24.
Szejba, D., Papierowska, E., Cymes, I., Bańkowska, A., 2016. Nitrate nitrogen and phosphate concentrations in drainflow: an example of clay soil. Journal of Elementology 21(3), 899–913. https://doi.org/10.5601/jelem.....
25.
Szejba, D., Szatyłowicz, J., Jaczewska, M., 2013. Zastosowanie urządzenia EQUI-pF do określenia parametrów retencyjnych i hydraulicznych gleby ciężkiej metodą zadania odwrotnego. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus 12(2), 131–141. (in Polish with English summary).
26.
Šimůnek, J., van Genuchten, M. T., Wendroth, O., 1998. Parameter estimation analysis of the evaporation method for determining soil hydraulic properties. Soil Science Society of America Journal 62(4), 894–905. https://doi.org/10.2136/sssaj1....
27.
Tóth, B., Weynants, M., Nemes, A., Makó, A., Bilas, G., Tóth, G., 2015. New generation of hydraulic pedotransfer functions for Europe. European Journal of Soil Science 66(1), 226–238. https://doi.org/10.1111/ejss.1....
28.
Usowicz, B., Lipiec, J., Siczek, A., 2024. Fitting the van Genuchten model to the measured hydraulic parameters in soils of different genesis and texture at the regional scale. International Agrophysics 38, 373–382. https://doi.org/10.31545/intag....
29.
van Genuchten, M.T., 1980. A closed‐form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of America Journal 44(5), 892–898. https://doi.org/10.2136/sssaj1....
30.
van Genuchten, M.V., Leij, F.J., Yates, S.R., 1991. The RETC code for quantifying the hydraulic functions of unsaturated soils. EPA Report 600/2-91/065. Environmental Research Laboratory, US Environmental Protection Agency. Riverside, CA.
31.
van Reeuwijk, L.P., (Ed.) 2002. Procedures for soil analysis. 6th ed. Technical Paper 9. ISRIC, FAO, Wageningen, The Netherlands.
32.
Wendroth, O., Ehlers, W., Hopmans, J.W., Kage, H., Halbertsma, J., Wösten, J.H.M., 1993. Reevaluation of the evaporation method for determining hydraulic functions in unsaturated soils. Soil Science Society of America Journal 57(6), 1436–1443. https://doi.org/10.2136/sssaj1....
33.
Wendroth, O., Wypler, N., 2008. Unsaturated hydraulic properties: Laboratory evaporation. [In:] Carter, M.R., Gregorich, E.G. (Eds), Soil Sampling and Methods of Analysis, 2nd ed., CRC Press, Boca Raton, FL, 1089–1106.
34.
Wessolek, G., Plagge, R., Leij, F.J., van Genuchten, M.T., 1994. Analysing problems in describing field and laboratory measured soil hydraulic properties. Geoderma 64(1–2), 93–110. https://doi.org/10.1016/0016-7....
35.
Wind, G.P., 1966. Capillary conductivity data estimated by a simple method. No. 80.
36.
Wösten, J.H.M., Lilly, A., Nemes, A., Le Bas, C., 1999. Development and use of a database of hydraulic properties of European soils. Geoderma 90(3–4), 169–185. https://doi.org/10.1016/S0016-....
37.
Wösten, J.H.M., van Genuchten, M.T., 1988. Using texture and other soil properties to predict the unsaturated soil hydraulic functions. Soil Science Society of America Journal 52(6), 1762–1770. https://doi.org/10.2136/sssaj1....
| eISSN: | 2300-4975 |
| ISSN: | 2300-4967 |
Przetwarzamy dane osobowe zbierane podczas odwiedzania serwisu. Realizacja funkcji pozyskiwania informacji o użytkownikach i ich zachowaniu odbywa się poprzez dobrowolnie wprowadzone w formularzach informacje oraz zapisywanie w urządzeniach końcowych plików cookies (tzw. ciasteczka). Dane, w tym pliki cookies, wykorzystywane są w celu realizacji usług, zapewnienia wygodnego korzystania ze strony oraz w celu monitorowania ruchu zgodnie z Polityką prywatności. Dane są także zbierane i przetwarzane przez narzędzie Google Analytics (więcej).
Możesz zmienić ustawienia cookies w swojej przeglądarce. Ograniczenie stosowania plików cookies w konfiguracji przeglądarki może wpłynąć na niektóre funkcjonalności dostępne na stronie.
Możesz zmienić ustawienia cookies w swojej przeglądarce. Ograniczenie stosowania plików cookies w konfiguracji przeglądarki może wpłynąć na niektóre funkcjonalności dostępne na stronie.
