AT&T | AV1050-EU1 | syrediffusion och redoxpotential vid olika markvattenhalter i styv lera

SVERIGES
LANTBRUKSUNIVERSITET
"V.In
II •
'I
.Jt
-'I'
tl
:.['
lo'r
r, ('
I
Ave f ),' h~
, :',
7..;0 01 Ui".;),\~A 7
"
.
,6JBUO
TEKH
,
SYREDIFFUSION OCH REDOXPOTENTIAL
VID OLIKA MARKVATTENHALTER
I STYV LERA
Åsa Nilsson
t= xamensarbete i lantbrukets hydroteknik
~ andledare: J an Lindström
. 'l? i
i:stiti.i
l\ \,'·ieh' ,"': ~f
fl
IanH:.
. , . ,.-kap
.
J
hydrot ekniy,
Avdelningsmeddelande 88:2
Uppsala 1988
--"--'-'-.
ISSN 0282-6569
ISBN 91-576-3354-1
SVERIGES
LANTBRUI<SUNIVERSITET
SYREDIFFUSION OCH REDOXPOTENTIAL
VID OLIKA MARKVATTENHALTER
I STYV LERA
Åsa Nilsson
Examensarbete i lantbrukets hydroteknik
H andledare: J an Lindström
I nstitutionen för markvetenskap
Avdelningen för lantbrukets hydroteknik
Avdelningsmeddelande 88:2
Uppsala 1988
ISSN 0282-6569
ISBN 91-576-3354-1
REFERAT
Undersökningens syfte var att på laboratorium pröva en syreflödesmätare
som utformats av Armstrong & Wright (1976). Med hjälp av denna skulle
ett gränsvärde
för syrediffusion, det s.k.
kritiska ODR-värdet~
fastställas
i två mellansvenska lerjordar vid vilket syretillgången
blir begränsande för uppkomst och tillväxt hos vårraps. Avsikten var
dessutom att studera hur bevattning och jordpackning inverkar på
syrediffusionen samt att göra kompletterande mätningar av redoxpotential
i de båda jordarna.
Ostörda jordprover stansades ut i stålcylindrar och utsattes för olika
vattenavförande tryck samt besåddes med raps. Syrediffusionen (ODR) i
proven bestämdes med hjälp aven platinaelektrod som påfördes en
potential av - 0.65 V relativt en referenselektrod bestående av ett
silverbleck nedsänkt i kaliumkloridiösning. Syrgas reducerades då vid
platinaytan
och
en strömstyrka registrerades
som
antogs
vara
proportionell mot syrediffusionen i markvätskan närmast platinaytan. Vid
bestämning av redoxpotential användes samma elektroder men
ingen
potential påfördes då systemet. Ett inledande försök gjordes där det
kunde fastslås att stålcylindern inte hade någon störande inverkan på
den uppmätta strömstyrkan.
Den statistiska säkerheten för att ODR ökade när vattenhalten minskade
var för de flesta prover hög. ODR-värdena kunde dock variera avsevärt
inom och mellan prover, antagligen beroende på jordens heterogenitet.
Efter bevattning samt i packade prover uppmättes i allmänhet lägre ODRvärden än i motsvarande obevattnade och opackade prover. ODR-värdet hade
en tendens att öka med ökande värden på redoxpotential. Trots de ofta
mycket låga ODR-värdena (mindre än 2 ~mol m- 2 S-1) var uppkomst och
tillväxt normal i alla opackade prover. Antagligen berodde detta på att
rötterna sökte sig till mellanrummet mellan jord och cylindervägg där
syretillgången var bättre än inne i jordprovet. Det var därför inte
möjligt att fastställa något kritiskt ODR-värde med detta försök.
Med utgångspunkt från de uppnådda försöksresultaten kan sägas att ODRmetoden lämpar sig väl som komplement till andra idag förekommande
metoder för bestämning av syreförhållandena i jord.
INNEHALLSFöRTECKNING
sida
REFERAT
FöRORD
6
INLEDNING
7
LITTERATURöVERSIKT
9
ODR-METODENS PRINCIP
9
METODENS BEGRÄNSNINGAR
Katodens nedförande i marken
Vattenfilmens tjocklek
pH-effekter
Den elektriska resistansen i jordprovet
Beläggning av katodytan
12
12
12
13
14
15
FöRVÄNTADE RESULTAT
15
BESTÄMNING AV MARKENS REDOXPOTENTIAL
16
MATERIAL OCH METODER
19
MÄTUTRUSTNING
Multiplexerenheten
Den centrala enheten
Polarogramenheten
Elektroderna
19
19
20
20
20
FöRSöKSUPPLÄGGNING
Upprättande av ström-spänning-diagram
Bestämning av ODR och redoxpotential i jordproven
Statistisk metod
21
RESULTAT OCH DISKUSSION
23
27
29
STRöMSTYRKANS BEROENDE AV EFFEKTIV SPÄNNING
29
PROVERNAS POROSITET
29
UPPMÄTTA ODR-VÄRDEN lOBEVATTNADE PROVER
UPPMÄTTA ODR-VÄRDEN I BEVATTNADE PROVER
SAMBANDET MELLAN REDOXPOTENTIAL OCH ODR
42
PLANTUTVECKLING OCH KRITISKT ODR-VÄRDE
43
SLUTSATSER
45
SUMMARY
47
LITTERATURFöRTECKNING
49
BILAGA
51
FöRORD
Ett stort tack vill jag härmed rikta till alla dem som på något sätt
hjälpt mig med att göra detta arbete möjligt. Särskilt vill jag tacka
min handledare~ Jan Lindström, samt Mary McAfee Graham och Waldemar
Johansson för de värdefulla råd och synpunkter som de givit mig under
arbetets gång.
6
INLEDNING
Växtrötter och aeroba mikroorganismer är för sin respiration beroende av
tillg~ng
p~
syrgas
marken.
Vid
vattenmättnad
blir
en
ood
syretillg~ngen
begränsad till det syre som finns löst i vattnet samt
till det som finns Hinstängt" i sm~ luftfyllda porer dit vattnet inte
n~r,
framförallf inuti jordaggregaten (Blackweil, 1983). Syrebristen
p~verkar växten dels direkt genom att respirationen avtar, dels indirekt
genom att rötternas upptag av vatten och däri losta näringsämnen
försväras p.g.a. energibrist (Brady, 1984). Vid långvarig syrebrist kan
ocksä vissa för växterna toxiska ämnen, t.ex. sulfider, bildas i marken
(Glinski & Stepniewski, 1983).
Det finns flera olika metoder för bestämning av markens syretillstånd.
Däribland kan nämnas gaskromatografisk analys av markluftens syrekoncentration, bestämning av syrets diffusionskoefficient i de luftfyllda
markporerna samt bestämning av markens redoxpotential. Redan är 1926
belyste dock
Hutchins vikten av att ocksä känna till den hastighet
varmed nytt syre kan nä fram till rötternas ytor sedan det redan
tillgängliga förbrukats vid respirationen. Rötterna omges av tunna
vattenfilmer, och diffusionskoefficienten för syrgas i vatten är ca
10 000 g~nger lägre än i luft. Ett mätt p~ hur snabbt syrgas kan
diffundera genom dessa vattenfilmer vid olika syrehalter i markluften
skulle, enligt Hutchins (1926), ge värdefull information Dm rötternas
syreupptag. Ar 1952 introducerade Lemon & Erickson en metod för mätning
av sådan syrediffusion i mark. Sedan dess har metoden, som ofta kallas
ODR-metoden efter engelskans Oxygen Diffusion Rate, utvecklats vidare
och används idag, jämsides med andra, för bestämning av markens
syretillst~nd.
Syftet
med
undersökningen var att på
laboratorium
pröva
en
syreflödesmätare (figur 7) som inte tidigare använts i svenska försök.
Med hjälp av denna mätare skulle ett gränsvärde för syrediffusionen J
det s.k. kritiska ODR-värdet, fastställas i två mellansvenska lerjordar
(tabell l) vid vilket syretillgängen blir begränsande för uppkomst och
tillväxt hos en för syrebrist känslig gröda, i detta fall värraps.
Avsikten var dessutom att studera hur bevattning och jordpackning
inverkar pä syrediffusionen samt att göra kompletterande mätningar av
redoxpotential i de bäda jordarna.
7
LITTERATURöVERSIKT
ODR-METODENS PRINCIP
En elektrod dV platina nedföres i marken och påföres en negativ
potential på mellan -0.2 V och -0.8 V relativt en referenselektrod som
står
i
kontakt
med
jorden
via
en
saltbrygga
(figur
l).
Referenselektroden kan bestå av antingen kvicksilverklorid (HgCI) eller
ett silverbleck nedsänkt i kaliumkloridIösning (KCI) (Lemon & Erickson,
1955). I fallet med silver oxideras detta enligt följande formel:
Ag
-->
Ag'" + e-
En ström av elektroner från referenselektroden (anoden) uppkommer härmed
och på platinar1ektrodens (katodens) yta sker då en reduktion av
syremolekyler. Vid pH < 3.5 sker reduktionen enligt följande formel
(Oden, 1962):
(2)
samt vid
3.5
< pH <
12 enligt följande formel:
SATlIRATED
/ ' CALOMEL ANODE
SURFACC
Figur 1. Principskiss över elektrodsystem för mätningar in
syrediffusion i jord (Lemon & Erickson, 1955).
situ
av
Reduktionen av syre på katodens yta sker ej spontant, utan systemet
måste tillföras energi. Detta åstadkoms genom att lägga en lämplig
spänning över elektroderna med en likströmskälla. Först vid en potential
av -0.2 V relativt anoden börjar syre reduceras vid katoden. Höjs
potentialen över -0.8 V börjar däremot en annan reaktion ta vid,
nämligen den där vätejoner reduceras till vätgas (Lemon & Erickson,
1955) :
(4)
Ett villkor för att reduktion av syremolekyler överhuvudtaget ska kunna
ske i marken är att platinaelektroden är omgiven aven sammanhängande
vattenfilm samt att vätskekontakt finns mellan katod och anod.
9
Efterhand som syre reduceras vid katodens yta tillförs nytt syre
från
omgivningen
genom
diffusion,
och i vattenfilmen
utvecklas
en
syregradient som så småningom utbreder sig allt längre från katodytan.
Den
ström som uppkommer genom syrereduktionen kan mätas med en
amperemeter och är relativt hög i början. Den sjunker dock snabbt för
att till slut jämnas ut (figur 2). Om allt syre som når fram till
katodytan omedelbart reduceras blir strömstyrkan efter utjämningen
direkt
proportionell
mot
syrediffusionen
och
syrets
diffusionskoefficient i markvätskan. Innan strömstyrkan registreras bör
man
alltså
vänta
tills
denna
utjämning
skett.
Den
s.k.
polarisationstiden är
allmänhet 3 - 5 minuter (Lemon t Erickson,
1952) .
14
c:.(
.3
12
E
:0
!....
+>
(/)
10
~
\~
\\\~
o
I \
a \
~6-6_6
+~+
4
2
o
-6_
'-0_0
" -0-
'____+
\.o
D
6
O
+~
-
0""0--0-0
2
3
4
--
5
6
Tid (min)
Figur 2. Uppmätt strömstyrka som funktion av tiden i fyra olika
vattenmättade jordar (Mclntyre, 1970).
icke
Genom att avsätta strömstyrkan vid en viss tidpunkt mot den pålagda
spänningen (VA) kan diagram av den typ som visas i figur 3 upprättas. I
diagrammet
kan
utläsas att en platå utbildas inom
ett
visst
spänningsintervall där strömstyrkan blir oberoende av den pålagda
spänningen.
Inom detta intervall bestäms strömstyrkan enbart
av
syrediffusionen i vattenfilmen. Man bör i sina mätningar välja en sådan
spänning att man hamnar på denna platå (Lemon t Erickson, 1955; Danfors,
1962). De flesta författare har använt en p~lagd, konstant spänning av
-0.65 V relativt referenselektroden i sina försök (Stepniewski, 1977;
Gawlik, 1980; m.fl.) men både högre (Lemon & Erickson, 1952; Oden, 1962;
m.fl.) och lägre spänningar (Blackweil, 1983; m.fl.) har använts.
10
10
-<
=-
1~
.
~
J2
.~
sandy loam /--- --'
(Odays)/
..
i
5
Q>
a
tG
..
..
;
4
3
'1;
c:
,,
,
,
,
,,
clay
,,
,,,
,
(1 day)
,
,,
,,
,,,
,,,
,
,
,,
,,,
clay
(12 days) ,,,
,
,
tG
..i
,
,
tG
.s.!
,
2
~
,,
,
,,
,/ sandy Ioam
(41 days)
___ /
O
I
0·1
0·3
I
I
0·5
1·0
Applied voItage,V
Figur 3. Strömstyrkans beroende av pålagd spänning mätt på 5 cm djup i
två olika vattenmättade jordar. Siffror inom parentes anger hur många
dagar respektive jord stått under vatten (BlackweIl, 1983).
Syrediffusionen (f) kan uttryckas som (Lemon
f
=
~
I
(ekv.1>
nFA
= syrediffusionen
(mol m- 2
I
= diffusionsströmmen
(A)
n
= det
F
= Faradays
där f
Erickson, 1952):
S-1)
antal elektroner som åtgår
per reducerad syremolekyl (=4)
konstant
(A
s mol- 1 )
A = den yta av elektroden som
står i kontakt med jorden
I äldre litteratur (Lemon & Erickson, 1952; Danfors, 1962; Oden, 1962;
Letey & Stolzy, 1964; m.fl.) uttrycks syrediffusionen (oDR) i g cm- 2
mi n- 1 •
Platinaelektroden kan, om den är tillräckligt tunn och omges aven
vattenfilm när den tryckts ner i marken, liknas vid en rot. Den typ av
syrereduktion som äger rum på elektrodens yta sker ju också vid
respirationen hos rötterna (Lemon ~ Erickson, 1952).
11
METODENS BEGRÄNSNINGAR
Katodens
nedfö~ande
i
ma~ken
att fä ett medelvä~de pä sy~ediffusionen i en viss jo~d krävs ett
antal mätninga~ dä~ katoden flyttas mellan va~je mättillfälle.
Va~je
mätvä~de
~eflekte~ar
ju den unika
omgivning
i
vilken
platinaelektroden befinner sig. Värdena kan varie~a mycket inom en och
samma jord~ exempelvis beroende pä om platinaspetsen hamnar i en
natu~lig spricka eller inuti ett jordagg~egat (Lemon & Erickson,
1952).
För att undvika att katoden hamna~ i en vertikal spricka kan den med
fö~del
tryckas ned i jo~den bildande en vinkel av exempelvis 45° med
markytans ho~isontalplan (Blackweil, 1983).
Fö~
stö~re
Trots att platinaspetsen oftast ha~ en diameter av endast 0.4 - 1.2 mm,
är den i allmänhet fastsatt i en betydligt breda~e stav (figur 8).
Elektrodens nedfö~ande i marken innebär därför en viss sammanpressning
av de närmast liggande jordpartiklarna, vilket kan päverka den uppmätta
strömstyrkan. Hur stor denna päverkan bli~ beror pä jordens porositet
och hillfasthet (Scott, 1963, s. 387 - 390). Greacen m.fl. (1967) visade
dessutom att smä sprickor formas närmast elektroden när denna trycks ned
i marken. Dessa sprickor kan i luftade jordar fyllas med luft och ge ett
för högt ODR-värde. Att, som ovan beskrivits, föra ned katoden i 45°
vinkel
mot markytan kan minska risken för säd an
sprickbildning
(Bl ackweil , 1983).
Vattenfilmens tjocklek
Sä länge den relativa fuktigheten i marken är hög, vilket den normalt är
även i luftade jordar, bildas alltid en sammanhängande vattenfilm runt
katoden.
Detta beror bl.a.
pi att vatten lätt adsorberas till
platinaytan (Mclntyre, 1970).
Figur 4. Schema~isk bild över vattenfilmen som omger platinaelektroden i
jorden, där ~rcrit betecknar den "mini-tjocklek" pi vattenfilmen som
erfordras för att diffusionen ska vara den enda process som styr
storleken pi uppmätt strömstyrka (Mclntyre, 1970).
12
I figur 4 visas en modell av hur katoden och dess omgivande vattenfilm
kan se ut i marken. Man har funnit att det krävs en viss ~mini-tjocklek"
(Jrerit) på vattenfilmen för att ett rättvisande värde på syrediffusion
ska kunna erhållas. Syrediffusionen blir då den enda process som blir
begränsande för den uppmätta strömstyrkan. Detta är aktuellt i jordar
som är helt eller nästan vattenmättade. I luftade jordar är dock risken
större för att vattenfilmens tjocklek på något ställe ska bli mindre
än ~ rcrit. Syreflödet till katoden ökar då, p.g.a. syrets betydligt
högre diffusionskoefficient i luft än i vatten,
så mycket
att
markluftens syrehalt samt reaktionshastigheten för syrets reduktion
istället blir begränsande för den uppmätta strömstyrkan. Den pålagda
spänningen påverkar reaktionshastigheten och blir följaktligen också
bestämmande för den uppmätta strömstyrkan. Som figur 5 visar, erhålls
ingen platå liknande den för vattenmättade jordar i figur 3. I luftade
jordar kan, i enlighet med ovanstående resonemang, inget rättvisande
värde på syrets diffusion i markvätskan erhållas (McIntyre, 1970).
Figur
5.
Strömstyrkans beroende av pålagd spänning
i
vattenmättad sandig lera (efter Glinski & Stepniewski, 1983).
en
icke
pH-effekter
Koncentrationen av vätejoner (H+) inverkar på den potential vid vilken
H+-joner
börjar
reduceras
(4),
dvs.
på
H+-jonens
s.k.
dekompositionspotential. Denna potential antar ett konstant värde av ca
-0.8 V så länge H+-koncentrationen är låg (och pH är högt). Med
sjunkande pH sänks också dekompositionspotentialen. Detta är främst
fallet i vattenmättade jordar. Armstrong (1967) visade exempelvis att
vid ett pH-värde av 6.3 var H+-jonens dekompositionspotential endast ca
-0.5 V i en vattenmättad jord. Den i försök ofta använda pålagda
spänningen -0.65 V kan därför i vattenmättade jordar ge ett för högt
ODR-värde p.g.a. att även H+-reduktion uppträder och påverkar den
uppmätta strömstyrkan (Armstrong, 1967).
13
I
luftade
påve~kas inte H+-jonens dekompositionspotential i
pH3.5 < pH < 11 utan fö~bli~ lika med -0.8 V. Det ä~ fö~st vid
pH < 3.5 som potentialen nä~ma~ sig O. Detta kan fö~kla~as av att det
vid pH > 3.5 bildas OH- nä~ sy~e ~educe~as (3). Dessa jone~ kan
neut~alise~a H+ och dä~med höja pH i om~ådet ~unt katodytan.
I luftade
jo~dar bid~a~ den höga sy~ehalten till att betydligt mer OH- bildas runt
katoden än i vattenmättad jo~d. Dessa jone~ kan inte lika lätt
t~ansporteras bort f~ån katodytan som vid vattenmättnad utan ackumuleras
i den omgivande vattenfilmen (Oden, 1962).
jo~da~
inte~vallet
Ackumulation av OH- i vattenfilmen kan enligt Will (1963) ge upphov till
att potentialen, och därmed också den reducerande förmågan, sänks på
vissa delar av platinaytan. Med en ökning av den pålagda spänningen kan
OH- lättare drivas bort från katoden, och detta är sannolikt en av
orsakerna till varför strömstyrkan blir beroende av pålagd spänning i
luftade jordar (Stepniewski, 1979).
Den elektriska resistansen i jordprovet
Kristensen (1966) och Mclntyre (1967) har visat att den elektriska
resistansen i undersökta jordar ofta antar ett för ODR-mätningarna icke
försumbart värde. Ett spänningsfall uppstår öve~ den jord som befinner
sig mellan katod och anod och den verkliga eller effektiva spänningen i
systemet blir mindre än den spänning som läggs över elektroderna, d.v.s.
den pålagda spänningen. Följande ekvation gäller (Mclntyre, 1967):
VE
där VE
= VA
-
iR
= verklig
(V)
eller effektiv spänning
VA
= pålagd
i
= strömstyrkan
R
= resistansen
spänning
i jorden
mellan elektroderna
(ekv.2)
(V)
(V)
(Al
(A)
Resistansen
kan i jordprovet anta värden upp till ca 70 00041.
Spänningsfallet kan därför med de strömmar det här är frågan om bli så
högt som 0.2 - 0.4 V, särskilt i luftade jordar. I vattenmättade jordar
kan det däremot oftast räknas som försumbart, åtminstone så länge som
den effektiva spänningen hamnar inom platåintervallet i figur 3. I
luftade jordar saknas denna platå (figur 5). Den kraftiga variation i
effektiv spänning, och därmed också i uppmätt strömstyrka, som uppkommer
p.g.a. varierande resistans i jorden mellan elektroderna gör att
mätningarna inte bör utföras med en konstant pålagd spänning i dessa
jordar. För att man ska kunna erhålla jämförbara resultat bör istället
den effektiva spänningen hållas konstant (Kristensen, 1966; Mclntyre,
1967). Rankin & Sumner (1978) gjorde mätningar där den effektiva
spänningen var densamma vid varje mättillfälle, och deras resultat tyder
på att man på detta sätt kan få en relativt god korrelation mellan
syretillstånd och ODR även i luftade jordar.
14
Beläggning av katodytan
Om katoden lämnas kvar i marken en längre tid kan en beläggning av
exempelvis oxider bildas på dess yta. Detta påverkar den reducerande
förmågan. Den friktion mellan jordpartiklarna och katodytan som uppstår
då katoden trycks ned i marken anser Mclntyre (1970) vara tillräcklig
för att avlägsna all sådan beläggning.
FöRVÄNTADE RESULTAT
ODR-metoden kan, om den används rätt med hänsyn till vad som tidigare
nämnts, vara ett värdefullt komplement till andra idag förekommande
mätmetoder för bestämning av markens syretillstånd (Mclntyre, 1970). För
de flesta jordar gäller att ODR ökar med ökande vattenavförande tryck
(figur 6). Denna korrelation är stark upp till ett visst vattenavförande
tryck, vilket anses vara 5 - 10 m vp (50 - 100 kPa) i de flesta jordar.
Vid högre tryck än 10 m vp ökar risken för att vattenfilmen runt katoden
på något ställe ska brista. Den reducerande förmågan avtar då kraftigt
med låga ODR-värden som följd (Stepniewski, 1980).
I
C
.~
~
E
I
E
Na
•
80
u
en
00
I
CJ
40
.--
---~
CJ
C)
10
20
30
kPa
Figur 6. ODR som funktion
(efter Gawlik, 1980).
av vattenavförande tryck i en organogen jord
Skillnader i effektiv spänning, använd mätteknik samt skillnader inom
och mellan jordar gör det svårt om ens möjligt att fastställa något
allmängiltigt kritiskt ODR-värde för rottillväxt. Varje jord och gröda
måste undersökas för sig (Mclntyre, 1970). Många författare (Letey &
Stolzy, 1964; Gawlik, 1980; Stepniewski s 1980) anser dock att ett
kritiskt ODR-värde av 200 - 400 ng cm-2 min- 1 (i SI-enheter motsvarande
ca 1.1 - 2.1 pmol m- 2 S-l) kan tjäna som riktvärde för de flesta odlade
grödor. Stepniewski (1980) påpekar samtidigt att det kritiska ODR-värdet
kan vara betydligt lägre för gräs och andra växter som är mindre
känsliga för syrebrist i marken. Värdet kan också variera med växtens
olika utvecklingsstadier.
Stepniewski (1977) har visat i flera försök att ODR-värdena sänks i
jordar som bevattnats för att återigen öka när jorden torkar ut. Han har
också visat (1980) att ODR-värdena minskar ju högre skrymdensiteten är,
dvs. ju mer packad jorden är.
15
BESTÄMNING AV MARKENS REDOXPOTENTIAL
Redoxpotentialen
är ett m~tt p~ markvätskans oxiderande förm~ga.
Oxiderande lösningar har stor tendens att ta upp elektroner och har
därmed hög redoxpotential, medan reducerande lösningar har stor tendens
att avge elektroner och har l~g redoxpotential. Redoxpotentialen anges i
förhållande till normalvätgaselektroden och benämns då Eh • För det
generella redm:paret O>: + ne- .... Red, där 0:< betecknar den oxiderade
formen av ett ämne, Red den reducerade formen och ne- det antal
elektroner som skiljer formerna ~t, ges redoxpotentialen av Nernsts
formel:
RT
Eh
= Eo
Ov
In
+
nF
där Eh
=
(ekv.3)
Red
redoxpotenti al
eV)
Eo
= normalpotential
R
= allmänna gaskonstanten
(J mol- 1 K-l)
T
= absolut temperatur
(K)
n
= antal
F
= Faradays
Ox
= aktiviteten
av oxiderad form
(mol m- 3
)
Red
= akti vi teten
av reducerad form
(mol m- 3
)
för redoxparet
(V)
elektroner
konstant
(J
mol- 1 V-l)
Markens redoxpotential kan bestämmas med hjälp av samma sorts elektroder
som beskrivits ovan. I detta fall läggs ingen spänning över systemet
utan elektroderna sätts i förbindelse med varandra via en voltmeter med
hög inre resistans (10 10 - 10 1311). Det tar ca 5 minuter för värdet att
stabilisera sig. För att vid mätningarna f~ ett rättvisande värde på Eh
kontrolleras elektroderna först i en buffrad standardlösning med känt
Eh-värde. Alla uppmätta värden justeras sedan med hänsyn till detta
ePonnamperuma, 1972).
Markens
pH inverkar på Eh dels genom att H+-joner medverkar i
oxidations/reduktions-processerna,
dels
genom
att
pH
påverkar
lösligheten hos de ämnen som deltar i dessa processer. Ofta korrigeras
uppmätt Eh till vad motsvarande Eh skulle vara vid pH 7 eGrable &
Siemer, 1968; m.fl.). Korrektionsfaktorn varierar med olika grad av
vattenmättnad i marken (Ponnamperuma, 1972).
Eh är temperaturberoende, varför alla mätningar bör utföras vid en
konstant marktemperatur. Påpekas kan också att en bestämning av markens
Eh inte bör följa omedelbart efter det att elektroderna använts för
registrering av ODR. Det uppmätta Eh-värdet kan annars bli för lågt
p.g.a. den polarisering som elektroderna blivit utsatta för. Denna
effekt försvinner om elektroderna efter ODR-mätningen tas upp och sätts
ner på ett nytt ställe i marken innan bestämning av Eh sker (Glinski &
Stepniewski, 1983).
16
Med hänsyn till bl.a. ovan nämnda pH-effekter är Eh ett relativt osäkert
mått på markens syretillstånd. Det är särskilt svårt att erhålla stabila
och reproducerbara värden i luftade jordar (Ponnamperuma, 1972), Enligt
Glinski & Stepniewski (1983) kan dock trovärdiga Eh-värden erhållas även
i jordar där det vattenavförande trycket är högre än 10 m vp. Det räcker
enligt dem med att delar av platinaytan är omgiven aven vattenfilm för
att registrering av Eh ska vara möjlig. Bestämning av markens Eh-värde
blir därmed ett värdefullt komplement till ODR-mätningarna.
I väl dränerade jordar antar Eh oftast ett positivt värde av mellan 0.4 V
och 0.7 V. Värdet sjunker med ökande grad av vattenmättnad i marken och
kan under extrema anaeroba förhållanden bli så lågt som -0.4 V (Brady,
1984).
17
MATERIAL OCH METODER
MÄTUTRUSTNING
Den mätare som använts för bestämning av ODR och redoxpotential i jord
är en flerkanalig elektrisk syreflödesmätare utformad av Armstrong &
Wright (1976) och tillverkad av Ledbury Electronics Ltd i Gloucester,
England. Den best~r aven central enhet, en "multiplexerenhet" och en
"polarogramenhet" (figur 7) till vilka mätelektroderna kan anslutas
(Blackweil, 1983).
Multiplexerenheten
Till multiplexerenheten kan anslutas upp till 4 anoder och 16 katoder
för samtidig registrering av ODR.
En spänning läggs över varje
elektrodpar och den effektiva spänning som då uppkommer kan här justeras
till önskat, konstant värde.
Charger socket and
on/off switch
central unit
~
I
Anode selector (01 to 49)
-- ~ ~r_r
-I
I/)
~
~
.
l/)
:§
v
..
<J)
l/)
/Il
!
"O
"O
.
OJ
"O
oc:
et
et>
-C
"O
lo
5
g
"O
a
"::>
l/)
:;
. .
OJ
"O
~
/Il
5
u::>
c:
o
"
~:;
"..
U
et
U~
iii
(199·9 IlA,19-99IlA ,1·999 ilA)
l
a reoox potential
b battery check
c anade voltage
I deathode current
polarogram unit
on/off and battery s t at us
o-l
O
O
O
O
O
01
02
N
I" '," . ~. "
-
•
Individual e!ectrode modules
Voltage ramp controI
I
~
Anode vol tage adjustm ent
-
_ l - Current sensitiv ity
Function switch
multiplexer unit
15.s:
oc:
d
L
Redox terminals
"O
1U
a
I
"O
.s:
o
~~}
O :
Cathode selector(Ho 4)
Outpu t range adju st ment
forea ch ehannel
Output sock et .....
100
00 O
r---
Charger socket ....
I
O
O
~
ot
I--VO Itage tast step contro!
O O OI - O
O
OOOOO
O
O
-
Timing adjustment
tor voltage ramp
Terminals for rneasuring
ramp voltage
Anode sock et
Electrode connections
(4 pairs) 1 anode sockel
and 1 eathode socket for each
Figur 7. Schema över den syreflödesmätare som utformats av Armstrong &
Wright (1976) och tillverkats av Ledbury Electronics Ltd i Gloucester,
England för bestämning av syreflöde (ODR) och redoxpotential i jord. Upp
till 4 anoder och 16 katoder kan anslutas till multiplexerenheten. Den
fristående polarogramenheten gör det möjligt att med hjälp aven X-Yskrivare eller amperemeter upprätta diagram över strömstyrkans beroende
av den effektiva spänning som läggs över elektroderna i det aktuella
jordprovet (efter Blackweil, 1983).
19
Den centrala enheten
På den centrala enheten finns en funktionsväljare med 4 lägen som gör
det möjligt ~tt avläsa värden på strömstyrka, ~edoxpotential, effektiv
spänning samt mätarens batteri spänning. Aktuellt värde visas i displayfönstret ovanför funktionsväljaren. Till höger Dm detta fönster sitter
en tumhjulsomkopplare med vars hjälp man väljer vilket
anslutet
elektrodpar som ska avläsas. Mätaren kan registrera strömstyrkor mellan
1 nA och 200 ~A. Noggrannheten väljs längst ned till höger på panelen.
Till denna enhet kan också anslutas ett elektrodpar för registrering av
redoxpotential. Batteriet, som är gemensamt för den centrala enheten och
multiplexerenheten, laddas via uttaget till vänster Dm det digitala
fönstret.
Polarogramenheten
Polarogramenheten är en fristående enhet, vars batteri laddas separat.
Upp till fyra elektrodpar kan anslutas. Den effektiva spänningen ökas
stegvis med 20 mV / s eller 20 mV / 15 s för en samtidig registrering av
strömstyrkan.
Därmed
kan ström-spänning-diagram för det aktuella
jordprovet upprättas med hjälp aven X-V-skrivare som ansluts till
härför avsett uttag på panelen. I anslutning till varje elektrodpar
sitter en väljare för skrivarens utslag, vars två lägen är 100 mV / 20
~A och 100 mV / 200 ~A.
Alternativt kan strömstyrkan mätas med hjälp av
en amperemeter som kopplas i serie med katoden. Längst ned till höger
sitter uttag för registrering av den stegvis ökande spänningen. Dessa
uttag kan, Dm så önskas, förbindas med redoxuttagen på den centrala
enheten. Spänningen visas då i display-fönstret.
Elektroderna
En principskiss över de elektroder som användes i försöket visas i figur
8. Platinatråden hade längden 6.8 mm och diametern 1.0 mm. Katod och
anod kontrollerades före användandet i en buffrad standardlösning
bestående av 0.0033 M K3 Fe(CN)6 och 0.0033 M K4 Fe(CN)6 i 0.1 M KCI som
har ett En-värde av 0.430 V vid 25° C (Ponnamperuma, 1972). När
elektrodparet anslöts till redoxuttagen på mätarens centrala enhet blev
då utslaget ca 0.283 V vid 25° C. De katoder som gav avvikande eller
instabila värden användes inte i några mätningar.
Om flera katoder ansluts till en och samma anod för samtidig mätning
strömstyrkan bör avståndet mellan de olika katoderna vara minst 30
för att undvika interaktion mellan dessa (Blackweil, 1983).
20
av
cm
I
I
katod
-=1rtt---~
anod
1Jt+--f
m
k
n
o
-,
p--
'<:\, ,
'. '.
Il--e
-ftlj---d
H1i,---C
t-----b
, ',
,,
,, ''
,, ''
,, ''
,, ''
,, ''
,,
,, ''
\:'::..':-<::-:
I---a
10mm
10 cm
Figur 8. Principiell utformning av katod och anod för elektrometrisk
bestämning
av
syreflöde
(ODR)
och
redoxpotential
i
jord.
Teckenförklaring: a) platinatråd, b) epoxylim, c) sammanpressad, lödd
fog, d) elektrisk ledare av metall, e) krympslang, f) lödd förbindelse,
g) sladd till mätarens katoduttag, h) isoleringstejp, i) porös, keramisk
platta, j) mättad KCl-lösning, k) plastslang fylld med KCl-lösning, l)
polariserat silverbleck med arean 25 cm 2 , m) sammanpressad, lödd fog,
n) silicongummi, o) sladd till mätarens anoduttag, p) kran för läckande
luft från lösningen, q) behållare av plast eller glas (efter Blackwell,
1983) •
FöRSöKSUPPLÄGGNING
Ostörda jordprover togs ut mellan tjällossningen och vårbruket 1987 från
två olika provplatser, Ultuna i Uppland och Limsta i Västmanland. Några
data över försöksjordarna visas i tabell 1. Båda jordarna är styva leror
men har inte samma odlingsegenskaper, varför det var intressant att
undersöka eventuella skillnader i ODR-värden och redoxpotential mellan
jordarna. Båda jordarna hade höstplöjts året innan. Jordproverna , 35
stycken från Ultuna och 41 stycken från Limsta, togs ut från markens
övre skikt (5 - 15 cm) i öppna cylindrar av rostfritt stål (höjd 10 cm,
diameter 7.2 cm) som trycktes ned i marken. överskottsjord skars bort
med en kniv så att jordvolymen i varje prov exakt skulle motsvara
cylinderns volym.
21
Tabell 1. Några data Bver fBrsBksjordarna
Kornstorleksfördelning (anges i viktsprocent)
GlÖdf.
ULTUNA
LIMSTA
5
5
Sa.
Gmo.
Fmo.
Gmj.
Fmj.
L.
2
3
8
17
12
8
12
7
14
47
11
49
pH i jordsuspensionen
desto vatten
ULTUNA
LIMSTA
1M Kel
4.2
4.9
5.3
6.6
Tidigare odlade grödor
ULTUNA
LIMSTA
år 1985
år 1986
höstvete
höstvete
havre
havre
För att förvissa sig om att stålcylindern inte skulle påverka resultatet
vid de kommande mätningarna genom eventuell inverkan på den uppmätta
strömstyrkan hade
följande inledande försök gjorts (figur 9):
ODR - mätare
anod--
-katod
r- alternativ placering
~---+--~-
vatten mättad ~­
sandjord
av anoden
I - - - - - - + _ cylinder
av
rostfritt stål
plasthink
Figur
9.
Principskiss över försöksuppställning för kontroll
av
stålcylinderns eventuella inverkan på uppmätt strömstyrka i jordprovet.
22
En
plasthink fylldes med vattenmättad sandjo~d och en tom stålcylinde~
i jo~den. Ett elekt~odpa~ place~ades i stålcylinde~ns mitt
och anslöts till sy~eflödesmäta~en. Den uppkomna st~ömsty~kan tilläts
stabilisera sig innan ett vä~de antogs. Vi kan kalla detta vä~de fö~ X.
Anoden flyttades därefte~ inom stål~ingen så att avståndet mellan katod
och anod ändrades. Strömstyrkan påverkades inte märkba~t
av detta
fö~fa~ande
utan förblev lika med X. Därefter drogs stålcylindern
försiktigt upp ur jorden samtidigt som elektrodparet hela tiden stod
kva~
i cylinderns mitt. När cylindern avlägsnats helt från jorden
avlästes strömstyrkan på nytt. Detta värde avvek heller inte märkbart
från X. Utifrå, dessa resu:tat drogc ::ärför slLtsatsen a~t ståltylindern
inte skulle ha någon märkbar inverkan på uppmätt strömstyrka i de
kommande försöken.
p~essades ne~
De i cylindrar uttagna jordproven ställdes med basen i ett vattenfyllt
kar i 10 dygn för att bli vattenmättade. Därefter påfördes proven olika
vattenavförande tryck. Detta åstadkoms genom att ställa proven på
avsugningsplattor av keramik som utsattes för olika
vattenavförande
tryck tills jämvikt mellan vattenhåliande och vattenavförande tryck
erhölls i proven. Använda tryck relativt jordprovens mitt var O~ 0.05~
0.15, 0.50 och 1.00 m vp. Dessutom påfördes några prov från Limsta ett
vattenavförande tryck av 2.00 m vp. Två prov från varje jord med
avsugningen 0.50 och 1.00 m vp packades sedan i en ödometer. Trycket var
2 kp / cm 2 och därmed åstadkoms en volymminskning med ca 10 procent i
Ultunaproven och ca 15 procent i Limstaproven.
Upprättande av ström-spänning-diagram
Ett vattenmättat cylinderprov (avsugning O m vp) från varje jord
användes för upprättande av ström-spänning-diagram. Anodens saltbrygga
placerades härvid på ytan av jordprovet och katoden trycktes ned så att
platinaspetsen hamnade på ca 1.5 cm djup. Elektroderna anslöts till
mätarens polarogramenhet och den effektiva spänningen tilläts öka med ca
20 mV / 15 s. Uttagen för registrering av effektiv spänning anslöts till
redoxuttagen på den centrala enheten och den effektiva spänning som
visades i display-fönstret antecknades för varje steg. Strömstyrkan
uppmättes med hjälp aven amperemeter som kopplades i serie med katoden.
Bestämning av ODR och redoxpotential i jordproven
Dag O
Efter avsugningen väodes alla cylinderprover för att möjliggöra en
senare beräkning av porositet och vattenhalt i respektive prov. En
fö~sta mätning av redoxpotential och ODR i alla prover gjordes.
Anodens
saltbrygga placerades härvid på jordprovets yta, som var ca 40 cm 2 , och
den korresponderande katoden trycktes ned vinkelrätt mot ytan så att
platinaspetsen hamnade på ca 1.5 cm djup. Avståndet mellan katod och
anod var ca 5 cm. För att undvika interaktion mellan olika elektrodpar
användes endast ett elektrodpar åt gången i varje jordprov. Elektroderna
anslöts till redoxuttagen på den centrala enheten. Ett första värde på
redoxpotential antecknades efter det att värdet tillåtits stabilisera
sig under 4 minuter. Till det uppmätta värdet adderades sedan 0.147 V
(se under rubriken "Elektroderna") för att redoxpotentialen skulle kunna
anges i förhållande till
normalvätgaselektroden.
23
Utan att flytta elektroderna anslöts de därefter till multiplexerenheten
och den effektiva spänningen 0.65 V lades över kretsen. Efter 4 minuter
avlästes strBmstyrkan som kunde räknas om till syrediffusion enligt
ekvation 1.
Katoden
flyttades
till ett nytt ställe
samma
jordprov
och
redoxpotential och strömstyrka avlästes p~ nytt. Därefter flyttades
katoden ytterligare tv§ g§nger i provet men i dessa fall uppmättes
endast strömstyrkan.
När denna mätning slutförts "såddes" 3 frön vårraps (Hanna) pä ytan av
varje jordprov. Ett prov frän varje jord och avsugningssteg lämnades
dock obesätt. Alla prov försågs med en vägd "toppcylinder" (höjd 5.0 cm~
diameter 7.2cm) som fixerades ovanpå jordprovet med hjälp aven
gummimanschett~
ocksä den vägd. Ca 100 cm 3 säbäddsjord från respektive
jord hälldes därefter över fröna i varje cylinder. Rapsfröna täcktes
härigenom med ett ca 3 cm tjockt lager jord. I säbäddsjorden hade
blandats NPK i flytande form motsvarande en gödselgiva av ca 160 kg N /
ha~ 30 kg P / ha och 130 kg K / ha. Alla prover ställdes i klimatkammare
med hög luftfuktighet (ca 70 procent) och en temperatur som varierade
mellan +15 C och +20 C.
0
0
Figur
10.
Den i försöket använda utrustningen för mätning
syrediffusion och redoxpotential i jordprover. Foto: Jan Lindström.
24
av
Dag 6
Efter 6 dagar hade de flesta plantor grott och kommit upp med två
hjärtblad. En gallring utfördes så att endast en planta återstod i varje
cylinder. ODR mättes (figur 10) fyra gånger i varje jordprov och katoden
flyttades mellan varje mättillfälle. Såbäddsjorden hade torkat upp något
i
ytan varför saltbryggan fick föras ned en bit under ytan för att
garantera vätskekontakt mellan katod och anod. Katoden trycktes ned till
samma djup i jordprovet som användes i mätningarna dag O, dvs. med
platinaspetsen 1.5 cm under frödjup. Mätningarna gjordes dock inte på
samma ställen i jordprovet som dag O, detta för att undvika att katoden
hamnade i de ev~ntuella hål som bildades vid katodens nedförande i
föregående mätning. Alla prover vägdes med toppcylinder och såbädd innan
de ställdes tillbaks i klimatkammaren.
Dag 7
Några av de prover som utsatts för avsugning 0.15, 0.50. 1.00 och 2.00
m vp tillsattes efter 7 dygn 60 mI kranvatten vardera, vilket skulle
motsvara en bevattningsgiva av ca 15 mm.
Dag 8
Dag 8 mättes ODR i alla bevattnade prover. Detta tillgick på samma sätt
som dag 6 med undantag för att saltbryggan nu inte behövde tryckas ned
så långt eftersom såbädden var mycket fuktig även på ytan. Dessutom
vägdes alla bevattnade prover.
Dag 18
Alla jordprover vägdes och värden på ODR uppmättes en sista gång.
Plantornas utseende vid denna tidpunkt visas i figur 11. Hos de flesta
plantor var fyra blad utvecklade.
Dag 19/23
Alla plantor drogs upp och ritades av på mm-papper för bestämning av
bladytorna. Detta skedde dag 19 för Limsta-proverna och dag 23 för
Ultuna-proverna.
Jorden
delades åter upp i
"cylinderjord"
och
såbäddsjord och vägdes. Det rotsystem som utvecklats i de besådda
jordproverna studerades. Proverna torkades sedan i värmeskåp vid en
temperatur av 105 C i tre dygn.
0
25
Figur 11. De i försöket ingående jordproverna frän Ultuna och Limsta
med olika initialt vattenavförande tryck, där bev. betecknar bevattnade
prover. Korten är tagna 18 dagar efter sådd av vårraps. Foto: Jan
Li ndström.
Dag 22127
De torkade proverna av cylinder- respektive såbäddsjord vägdes. Detta
skedde
dag
22 för Limstajorden och dag 27
för
Ultunajorden.
Vattenhalterna i cylinder- respektive såbäddsjord vid varje mättillfälle
beräknades. Kompaktdensiteten var sedan tidigare känd (2.66 g ! cm 3 för
Limsta och
2.64 g! cm 3 för Ultuna) varför även provernas totala
porositet kunde beräknas. Diagram ritades där oDR avsattes som funktion
av vattenhalten. Eftersom platinaspetsen vid varje mättillfälle befunnit
sig i cylinderprovet avsattes alltid cylinderjordens vattenhalt på xaxeln. För de bevattnade leden avsattes oDR som funktion av tiden.
Diagram Över sambandet mellan oDR och redoxpotential där dessa mätts på
samma ~tälle i jorden upprättades också.
26
Statistisk metod
Medelvärden för ODR vid varje mättillfälle för respektive jord och
avsugningssteg beräknades. Härvid skildes på bevattnade och obevattnade
prover. Underlaget för varje medelvärde var 12 eller 16 observationer.
Variansen för dessa medelvärden beräknades därefter. Dessutom gjordes en
hypotesprövning för de förändringar i medelvärdena som uppkom mellan
olika mättillfällen. Alla mätvärden ansågs som oberoende och materialet
som
approximativt normalfördelat samt t-fördelat (nl + n2 - 2).
Varianserna för de två medelvärden som skulle jämföras poolades och
probvärden beräknades med hjälp av tabell 5, sidan 707 i "Introductory
statistics for business and economics" (Wonnacott & Wonnacott, 1984).
Förändringen i ODR-medelvärdet ansågs som statistiskt signifikant om
probvärdet blev mindre än eller lika med 5 procent.
En liknande hypotesprövning gjordes för att undersöka om de ODR-värden
som uppmätts i de packade proverna var signifikant lägre än i de prover
som inte packats. Observeras bör dock att underlaget för medelvärdet vid
varje mättillfälle var 16 observationer för de opackade men endast 4
observationer för de packade proverna.
27
RESULTAT OCH DISKUSSION
STR~MSTYRKANS
BEROENDE AV EFFEKTIV SPÄNNING
I diag~am 1 - 2 visas strömsty~kans be~oende av den effektiva spänning
som läggs öve~ elekt~ode~na i de båda vattenmättade jordproverna. En
platå uppt~äde~ fö~ både Ultuna- och Limstaprovet i intervallet 0.2
0.4 V. Den uppmätta strömstyrkan har då ett relativt konstant värde av
ca 0.2pA vilket motsva~a~ ett sy~eflöde av ca 0.02pmol m- 2 S-l. Den
konstanta effektiva spänning som användes i fö~söket, -0.65 V relativt
referenselektroden, hamna~ utanfö~ denna platå. Efte~som pH är relativt
lågt i jorda~na (tabell 1) ha~ man då anledning misstänka att det vid
vattenmättnad även sker en reduktion av H+-joner på
platinaytan
(A~mstrong,
1967) vilket skulle kunna ge upphov till att en fö~ hög
strömstyrka uppmäts, i detta fall 5 ~A (ca 0.6 ~mol m- 2 S-l) för Ultuna
och 8 pA (ca 0.9 pmol m- 2 S-l) för Limsta.
Ström: iJA)
r
35
30
25
20
15
10
5
°
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2 pålagd spä.nning
Diagram 1. Strömstyrkans beroende av pålagd,
vattenmättat jo~dprov från Ultuna.
(V)
effektiv spänning i
ett
PROVERNAS POROSITET
I tabell 2 redovisas jordp~overnas porositet. Cylinder- respektive
såbäddsjord redovisas va~ fö~ sig och man ser här att såbädden ä~
betydligt porösare än cylinderjorden både för Ultuna och Limsta. Detta
är en förklaring till varför såbädden torkade ut relativt snabbt i ytan.
De packade proverna ha~ helt naturligt läg~e po~ositet än övriga prover.
Cylinderproverna från Limsta har genomgående högre porositet än proverna
från Ultuna.
29
Tabell 2. Porositeten (vol ymprocenU i cylinderjorden (Cyl) och i
såbädden (Så) f ör de i försöket ingående jord~I'~verna från Ultuna och
Li msta~ där IVT betecknar initialt vattenavförande tryck i m vp~ B
betecknar bevattnade prover~ O obesådda prover och P packade prover
ULTUNA
LIMSTA
IVT
Prov
Cyl
Så
IVT
Prov
0.05
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
44.9
47.0
47.4
44.8
42.8
44.4
42.9
44.6
45.6
44.4
43.1
45.7
45.9
46.9
44.7
48.2
72.7
72.5
73.1
74.8
73.5
75.0
72.2
67.3
75.2
71.6
75.6
71.6
68.4
73.0
70.8
72.8
0.05
0.15
0.50
1.00
0.15
0.50
0.50
1.00
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
43.1
43.8
45.8
48.5
41.8
43.4
43.6
44.2
41.8
42.5
43.3
46.7
73.1
72.8
71.6
74.9
70.9
72.5
70.5
70.1
73.1
68.7
70.6
71.8
Så
1
2
3
4
5
6
7
51.5
47.7
45.5
50.7
49.7
48.7
49.1
78.0
77.2
76.7
79.1
77.5
78.1
77.3
8
9
10
12
13
14
15
16
17
18
48.7
48.5
47.7
45.4
49.0
48.1
47.9
47.5
47.0
49.6
52.2
77.5
76.6
77.4
76.2
79.2
79.4
78.1
78.7
77.1
75.9
78.1
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
45.0
46.0
45.3
47.6
49.0
48.0
47.6
47.2
47.7
45.9
47.0
47.2
49.4
46.1
47.9
76.6
75.9
79.0
78.8
79.4
80.1
78.6
77.9
78.2
76.2
79.0
77.0
75.6
79.2
78.3
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
11
1.00
2.00
0.15
Cyl
0.15
0.50
1.00
2.00
O
0.05
0.15
0.50
1.00
29
30
31
32
43.0
44.2
43.5
46.0
68.1
67.6
75.1
69.5
0.05
0.15
0.50
1.00
2.00
34
35
36
37
38
47.6
48.6
48.8
45.7
50.1
75.0
76.1
80.2
74.7
77.1
O
O
O
O
0.50
1.00
'7"'7"
39.2
41.3
73.6
70.4
0.50
1.00
39
40
44.2
40.9
76.6
77.1
P
P
30
~''':'
34
Strom(
~A)
40
35
30
25
20
15
10
s
O~~~==~--~--~---'---'----------
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2 pålagd spänning
(V)
Diagram 2. Strömstyrkans beroende av pälagd,
vattenmättat jordprov frän Limsta.
effektiv spänning i
ett
ODR ( iJmol/m2 s)
2,0
2,0
/30 (utan växt)
4
/
1,5
1,5
/
/
~~-~-2
1,0
/
1,0 ~
/'
0,5
~-----29(utan
~r----r-,
O
SO
30
Vattenhalt
(voL-OJo)
Diagram .,,). ODR som funkti on av
vattenhal ten
i
jordprover
frän
Ultuna
med det initiala vattenavförande trycket 0.05 m vp. Prov
1 - 4 är bevu:<na, prov 29 obevuxet.
"7
/
7
S
051
växt)
- , - - - - - - - ,,- - - - - -
40
6
I
3
•
O~
,
,
SO
40
Vattenhalt
( vol-OJoJ
Diagram 4. ODR som funktion av
jordprover
fran
vattenhalten i
Ultuna
med det initiala vattenavförande trycket 0.15 m vp. Prov
5 - 8 är bevuxna, prov 30 obevuxet.
31
UPPMÄTTA ODR-VÄRDEN lOBEVATTNADE PROVER
I bilaga 1 ~terfinns alla uppmätta strömstyrkor för de b~da jordarna.
Värdena kan variera avsevärt inom och mellan
jordprover vid ett
mättillfälle, och denna variation får betraktas som naturlig med tanke
på jordens heterogenitet (Lemon & Erickson, 1952). Antagligen tyder ett
avvikande, högt värde i ett vattenmättat prov på att platinaspetsen
hamnat i en luftpor eller spricka samt ett avvikande, l~gt värde på att
spetsen hamnat inuti ett jordaggregat i ett i övrigt väl luftat prov.
I diagram 3 - :1 visas syr~~:ödets t_:oende av ~ylinderv~ttenharte;1 i de
obevattnade proverna för respektive initialt vattenavförande tryck.
Varje punkt motsvarar ett medelvärde av de fyra ODR-värden som uppmätts
i ett prov. Den första punkten i varje kurva motsvarar medelvärdet dag
0, den andra medelvärdet dag 6 och den tredje medelvärdet dag 18. Som
synes torkar proverna under försökets g~ng. Detta kan bero dels p~ att
luftfuktigheten i klimatkammaren inte var tillräckligt hög och stabil
för att vattenhalten i jordproverna skulle vara konstant, dels på att
växterna förbrukade vatten i de besådda proverna. De flesta obesådda
prover har en högre vattenhalt än de besådda dag 6 och 18, men även de
obesådda proverna torkar under försökets gäng.
°
Anmärkningsvärt är att cylindervattenhalten dag
i viss2 fall är högre
än den porositet (tabell 2) som räknats fram för det aktuella provet.
Det förekommer särskilt ofta för Ultunaproverna. Detta kan eventuellt
förklaras av att tv~ olika metoder använts för beräkning av vattenhalt
respektive porositet och ! eller av att proverna svällt n~got under
vattenmättnaden.
I
de allra flesta prover ökar ODR som förväntat med minskande
vattenhalt. Detta tyder på att en sammanhängande vattenfilm bildas runt
platinaytan och att den reducerande förmågan är god även sedan proverna
torkat dag 18. Som tidigare nämnts har man anledning misstänka att för
höga strömstyrkor uppmäts i de vattenmättade proverna när den effektiva
spänningen -0.65 V läggs över platinaelektroden. Detta gäller dock inte
för luftade prover med de pH-värden det här är frågan om (Armstrong,
1967).
Eftersom
proverna,
efter att ha varit i det
närmaste
vattenmättade dag 0, torkar under försökets gång, kan man anta att
skillnaderna
i ODR mellan olika mättillfällen är större än vad
diagrammen visar.
Vid varje mättillfälle har Limstaproverna i allmänhet högre ODR-värden
än Ultunaproverna. Detta kan bero på att Limstajorden har något högre
porositet (tabell 2) och att graden av vattenmättnad i Limstaproverna är
något lägre än i Ultunaproverna.
I de packade proverna (diagram 5 - 6 och 9 - 10) erhålls ofta lägre
värden på ODR än i motsvarande opackade prover, vilket stämmer väl
överens
med
de
resultat som Stepniewski (1980) fick
i
sina
packningsförsök. Antagligen bidrar den lägre porositeten i de packade
proverna till att syrehalterna och därmed också ODR-värdena blir låga. I
tabell 3 visas den statistiska säkerheten för att de packade proverna
ger lägre ODR-värden än motsvarande opackace prover. Den statistiska
säkerheten för detta förhållande är störst för Limstaproverna. Detta kan
bero på att Limstaproverna har högre porositet och därför trycks ihop
mer vid packning än Ultunaproverna.
Man bör dock observera att
underlaget för denna statistiska beräkning inte är stort.
32
Diagram 5. ODR som funktion av
vattenhalten i jordprover från
Ultuna med det initiala vattenavförande trycket 0.50 m vp.
Prov 9 - 12 är bevuxna, prov
31 obevuxet och prov 33 packat.
2,0
9
I utan växt)
1,5
31
1,0
0,5
°
Diagram 6. ODR som funktion av
vattenhalten i jordprover från
Ultuna med det initiala vattenavförande trycket 1.00 m vp.
Prov 13 - 16 är bevuxna, prov
32 obevuxet och prov 34 packat.
50
40
30
Vattenhalt
Ivol-%)
2,0
1,5
1,0
0,5
34 ( pockat)
°
Diagram 7. ODR som funktion av
vattenhalten i jorprover från
Limsta med det initiala vattenavförande trycket 0.05 m vp.
Prov l - 4 är bevuxna, prov 34
obevuxet.
50
40
Vattenhalt
Ivol.-%)
30
ODR(~mol/m2s)
! 34( utan växt)
I
2,5
/
/
/
/
/
2,0
I
/3
2
I
/,
1,5
4
1,0
0,5
50
40
30
Vattenrolt
(vol.-%)
33
Diagram 8. ODR som funktion av
vattenhalten i jordprover från
Limsta med det initiala vattenavförande trycket 0.15 m vp.
Prov 5 - 7 är bevuxna, prov 35
obevw:et.
ODR(fJmol/m's)
s
(utan voxt)
3S
2,S
I
I
6
2,0
1,S
_---t
7
1,0
so
Diagram 9. ODR som funktion av
vattenhalten i jordprover från
Limsta med det initiala vattenavförande trycket 0.50 m vp.
Prov 8 - 11 är bevuxna, prov 36
obevuxet och prov 39 packat.
30
40
Vattenhalt
(vol.-%)
ODR(~mol/rn's)
10
9
2,0
_8~ 36 ( utan voxt)
-----11
1,S
1,0
~39(pa(kat)
O,S
Diagram 10. ODR som funktion av
vattenhalten i jordprover från
Limsta med det initiala vattenavförande trycket 1.00 m vp.
Prov 12 - 15 är bevuxna, prov
37 obevuxet och prov 40 packat.
Vattenhalt
(vol.-%)
12
13
2,0
~37
;r--14
1,S
1,0
/
o
15
("tu";ii" l
.
~40(pa(kat)
0,5
34
30
40
50
50
40
30
Vo.ttenhalt
( voL-%)
Diagram 11. ODR som funktion av
vattenhalten i jordprover från
Limsta med det initiala vattenavförande trycket 2.00 m vp.
Prov 16 - 18 är bevuxna, prov
:2.8 obevu>: et.
ODR (fjmol/m2sj
I 3B( utan yaxt J
3,5
3,0
16
17
2,5
2,0
1,5
I
40
50
Di agram 12. ODR som funkti on av
vattenhalten för de obevattnade
Ultunaproverna
med
angivna
initiala vattenavförande tryck.
30
Vattenhalt
(yol-%J
30
Vattenhalt
(yol.-%J
ODR(flmol/m2s)
~O
0,05
1,00
1,5
0,50
1,0
0,15
0,5
o
Diagram 13. ODR som funktion av
vattenhalten för de obevattnade
Limstaproverna
med
angivna
initiala vattenavförande tryck.
40
50
ODR(lJmol/m2sJ
2,5
2,0
1,5
1,0
50
40
30
Vattenhalt
(yoL-%J
35
Tabell 3. Den statistiska säkerheten fBr att packade prover ger lägre
ODR-medelvärden (~mol m- 2 S-l)
än opackade prover vid
angivet
mättillfälle och initialt vattenavförande tryck (TVT i m vp) utg~ende
fr~n
en signifikansniv~ av 5 procent, där
anger 95 procent säkerhet;
1* 99 procent säkerhet och *** 99.9 procent säkerhet
*
ULTUNA
IVT
Dag O
Dag 6
Dag 18
opackat
packat
0.50
"
0.64
0.50
0.61
1.05
1.24
0.60
opackat
packat
1.00
"
0.62
0.,+0
0.92
0.80
1.44
0.32***
LIMSTA
IVT
Dag O
Dag 6
Dag 18
opackat
packat
0.50
"
1.09
0.75
1.28
0.46**
1.89
0.60**
opackat
packat
1.00
"
1.28
0.57*
1.67
0.71*
1.89
O .,.7***
.
'.)~
Tabell 4. Den statistiska säkerheten för förändringen i ODR-medelvärdena
(~mol
m- 2 S-1)
under de angivna tidsperioderna för respektive
initialt
vattenavförande tryck (IVT i m vp) utg~ende
fr~n
en
signifikansniv~
av 5 procent, där
anger 95 procent säkerhet,
99
procent säkerhet samt
99.9 procent säkerhet
***
*
ULTUNA
IVT
Dag 0-6
Dag 6-18
Dag 0-18
0.05
0.15
0.50
1.00
0.54-1.12**
0.60-0.57
0.64-0.61
0.62-0.92*
1. 12-1. 67*
0.57-0.89
0.61-1.24*
0.92-1.44**
0.54-1.67***
0.60-0.89
0.64-1.24***
0.62-1.44***
LIMSTA
IVT
Dag 0-6
Dag 6-18
Dag 0-18
0.05
0.15
0.50
1.00
2.00
0.68-1.17*U
1. 22-1. 44
1. 09-1. 28
1. 28-1. 67
1.65-1.78
1. 17-1. 47
1. 44-1. 98
1.28-1.89*
1. 67-1. 89
1.78-2.39*
0.68-1.47***
1.22-1.98**
1.09-1.89**
1.28-1.89**
1.65-2.39**
36
**
I diagram 12 - 13 visas medelvärden för vattenhalter och ODR för varje
initialt vattenavförande tryck. Inga större skillnader i vattenhalter
uppträder mellan prover med olika initialt
vattenavförande tryck i
någon av jordarna. Det är först vid ett vattenavförande tryck av 2 m vp
(Limsta) som en märkbar sänkning av vattenhalten uppträder.
Den
statistiska signifikansen för förändringen i ODR-medelvärdena under
försökets gång redovisas i tabell 4. Om man ser till hela perioden (dag
O - 18) sker en ökning av ODR med minskande vattenhalt i alla prover med
en säkerhet som endast i ett fall (Ultuna, avsugning 0.15 m vp)
understiger 99 procent. Detta tyder på ett starkt samband mellan ODR och
vattenhalt för de jordar och vattenhalter som är aktuella här.
UPPMÄTTA ODR-VÄRDEN I BEVATTNADE PROVER
I diagram 14 - 20 visas syreflödet som funktion av tiden i de bevattnade
proverna
för respektive initialt vattenavförande tryck. Varje punkt
motsvarar ett medelvärde av de fyra ODR-värden som uppmätts i ett prov.
I tabell 5 redovisas cylindervattenhalten vid varje mättillfälle. Som
synes sker i de flesta fall en markant sänkning av uppmätt ODR strax
efter bevattningen, vilket var förväntat. Vattenhalten dag 8 är i många
fall högre än dag O. I Ultunaproverna är vattenhalten dag 8 till och med
genomgående högre än beräknad porositet. Detta tyder på att proverna är
fullständigt
vattenmättade dag 8,
åtminstone vad gäller Ultuna.
Förändringen i ODR-medelvärdet mellan dag 6 och dag 8 har streckats i
diagrammen
eftersom ODR p.g.a.
upptorkning troligen ökar
något
ytterligare mellan dag 6 och 7 innan bevattningen sker. Dag 18 har
proverna återigen torkat och ODR-värdena är då ungefär lika höga som för
motsvarande obevattnade prover dag 18 (diagram 3 - 11).
ODR (t-Jmol/m2 sj
2,0
l
l
18
::
0'0
l ,
°
1,5
1,0
61
0,5
I
18
l
\
,~
8
22
I
~~;,~::
5
21
2,0
20
Dagar
bev.
Diagram 14. ODR som funktion av
tiden i bevattnade jordprover
(17 - 20) från Ultuna med det
initiala vattenavförande trycket
0.15 m vp. Bevattning skedde dag
7 vilket markerats på x-axeln.
~
°
24
~;~~B
°
18
Dagar
Diagram 15. ODR som funktion av
tiden i bevattnade jordprover
(21 - 24) från Ultuna med det
initiala vattenavförande trycket
0.50 m vp. Bevattning skedde dag
7 vilket markerats på x-axeln.
37
Diagram 16. ODR som funktion av
tiden
bevattnade jordprover
(25 - 28) fr~n Ultuna med det
initiala vattenavförande trycket
1.00 m vp. Bevattning skedde dag
7 vilket markerats pä"x-axeln.
ODR ( fjmol/m 2 s)
2,0
27
1,5
28
1,0
0,5
o
Diagram 17. ODR som f~nktion av
tiden
bevattnade jordprover
(19 - 22) från Limsta med det
initiala vattenavförande trycket
0.15 m vp. Bevattning skedde dag
7 vjlket markerats på x-axeln.
o
18
Dagar
20
2,5
I
I
21
\
I
2,0
I
\
!f
I
I
\
1,5
\~\\ \
1,0
J
J,..
-
--.---------,--.\~\I
I
5
0'0
19
22
b
bJs
._~---~---
18
Dagar
bev
Diagram 18. ODR som funktion av
tiden i bevattnade jordprover
(23 - 26) fr~n Limsta med det
initiala vattenavförande trycket
0.50 m vp. Bevattning skedde dag
7 vilket markerats på x-axeln.
aDR ( fjmol/m 2 s)
23
24
2,5
26
25
2,0
1,5
1,0
q8
L-----,------.7<----------,-------Dagar
18
o
bev
38
Diagram 19. ODR som funktion av
tiden
bevattnade jordprover
(27 - 30) från Limsta med det
initiala vattenavförande trycket
1.00 m vp. Bevattning skedde dag
7 vilket markerats på x-axeln.
ODR (~mol/m2 s)
1
45
Z7
4°1
3,51
1
J
3,0 j
'}<1
30
2,5
28
2,0
1,5
1,0
°
Diagram 20. ODR som funktion av
tiden i bevattnade jordprover
(31 - 33) från Limsta med det
initiala vattenavförande trycket
2.00 m vp. Bevattning skedde dag
7 vilket markerats på x-axeln.
6jB
Dagar
18
bev
ODR (~mol/m2 s)
32
3,0
31
2,5
/
/
2,0
',~33
1,5
1,0
o
18
Dagar
39
Tabell 5.
Vattenhalter (volymprocentl vid de olika provtagningstillfällena i de bevattnade proverna med olika initialt vattenavförande
tryck (IVT i m vpl fr~n Ultuna och Limsta, där bevattningen skedde dag 7
ULTUNA
IVT
Prov nr
Dag O
Dag 6
Dag 8
Dag 18
0.15
17
18
19
20
21
40.9
41.3
41.5
39.3
41.9
39.6
42.0
43.1
39.7
43.0
41. 6
40.3
47.3
47.2
51. 9
46.3
47.9
46.6
48.1
52.3
47.6
49.8
47.7
47.8
37.1
34.2
37.7
23
24
25
26
27
28
44.2
45.0
45.1
42.4
45.1
43.3
45.1
46.4
43.1
46.1
45.0
43.8
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
45.4
43.9
44.6
43.6
43.3
41.0
44.2
43.4
42.1
42.1
42.3
41.1
39.4
40.8
38.2
42.4
41.3
41.0
39.6
39.5
38.3
39.8
40.1
36.8
36.9
36.4
36.4
34.7
35.2
34.0
46.1
45.7
44.5
43.7
43.1
41.0
43.2
42.7
41.7
41. 4
41.3
41.9
42.5
40.0
39.0
0.50
22
1.00
UMSTA
0.15
0.50
1.00
2.00
36.0
36.5
34.8
40.3
39.2
37.7
35.6
34.0
77
'7
,.),.).,.)
32.1
32.2
..,.,..,
I:"
__'L • ..J
33.0
29.6
31.0
31.1
30.0
30.7
30.1
30.5
31.2
30.3
28.5
I diagram 21 - 22 visas medelvärden för ODR vid varje mättillfälle för
respektive initialt vattenavförande tryck i de båda jordarna. Den
statistiska
säkerheten för förändringen i ODR-medelvärdena
under
försökets g~ng redovisas i tabell 6. I tre fall sker en statistiskt
säker minskning av ODR-medelvärdet som följd av bevattning. Man kan
notera att den uppgång i ODR-värdet som uppträder mellan dag 6 och 8 för
Limsta, avsugning 2 m vp, inte är statistiskt säkerställd. Kanske hade
sänkningen av vattenhalten blivit mer signifikant om man bevattnat
proverna
vid ett senare tillfälle när jorden hunnit torka
upp
ytterligare. Man bör också observera att de uppmätta ODR-värdena dag 8
troligen är för höga p.g.a. att, som redan tidigare påpekats, H+-joner
reduceras vid platinaytan när proverna är vattenmättade.
Spridningen i materialet är betydligt större för Limsta. Dessutom är
ODR-värdena
för
Limsta oftast högre än för Ultuna
vid
samma
mättillfälle. Detta kan förklaras av att Limstaproverna har högre
porositet (tabell 2) samt något lägre vattenhalter (tabell 5) vid de
olika mättillfällena.
40
Statistisk säkerhet för förändringen i ODR-medelvärdena (~mol
under de angivna tidsperioderna i bevattnade prover med olika
vattenavförande tryck (IVT i m vp) utg~ende
fr~n
en
signifikansniv~
av 5 procent, där' anger 95 procent säkerhet,
99
procent säkerhet och ••• 99.9 procent säkerhet
Tabell 6.
m- 2 S-1)
initialt
**
ULTUNA
IVT
Dag 0-6
Dag 6-8
Dag 8-18
Dag 0-18
0.15
0.50
1.00
0.56-0.94**
0.65-0.94
0.49-0.68*
0.94-0.52**
0.94-0.52**
0.68-0.54
0.52-1.44***
0.52-1.59***
0.54-1.24***
0.56-1 • 44* **
0.65-1-59***
0.49-1.24***
Dag 6-8
Dag 8-18
Dag 0-18
LIMSTA
IVT
Dag 0-6
0.15
0.50
1.00
2.00
0.81-1.57***
1.17-1. 45
1. 53-1.83
1.31-1.95**
1.57-0.64*** 0.64-2.02***
1.44-2.48***
1. 83-1. 66
1.66-3.18***
1.95-2.05
2.05-2.66
1. 45-1. 44
0.81-2.02***
1.17-2.48***
1.53-3.18***
1. 31-2. 66***
1,00
3,0
ODR ( fjmol/m 2 s)
2,00
2,5
0,50
2,0
0,15
2,0
0,50
0,15
1,5
1,00
1,5
1,0
1,0
0,5
1,
0
1I--~--~~----~I--~---b
6i 8
18
Dagar
~
18
Dagar
bev
Di agram 21. ODR som funktion av
tiden för de bevattnade Ultunaproverna med angivna
initiala
vattenavförande tryck. Bevattning
skedde dag 7 vilket markerats p~
x -a>:el n.
Diagram 22. ODR som funktion av
tiden för de bevattnade Limstaproverna
med angivna initiala
vattenavförande tryck. Bevattning
skedde dag 7 vilket markerats p~
x-axeln.
41
SAMBANDET MELLAN REDOXPOTENTIAL OCH ODR
Sambandet mellan redoxpotential och ODR visas i diagram 23 - 24. För
varje punkt har ett värde på redoxpotential och ett på ODR registrerats
utan att platinaelektroden flyttats mellan mätningarna. Man kan anta
att elektrodens omgivning varit mer vattenmättad ju längre till vänster
i diagrammet som punkten befinner sig. Spridningen i materialet är stor,
men tendensen är ändå att ODR ökar med ökande värden på redoxpotential,
vilket var förväntat. Graden av vattenmättnad är i de flesta prover hög
dag O (diagram 3 - 11, tabell 5) varför redoxpotentialen antar relativt
låga värden.
Redoxpotentialen är mellan 0.1 och 0.5 V i de båda jordarna men verkar
inte stiga mycket över 0.5 V även om ODR antar höga värden. En
förklaring till detta skulle kunna vara att redoxpotentialen mäts över
ett relativt stort område, dvs. mellan katod och anod, medan ODR-värdet
endast avspeglar de syreförhållanden som råder i platinaelektrodens
omedelbara närhet.
ODR kan därmed anta relativt höga värden om
elektroden hamnar i en luftpor i ett i övrigt vattenmättat jordprov.
Uppmätt
redoxpotential
visar
troligen
ett
medelvärde
av
luftförhållandena i hela provet och blir därför inte mycket högre än 0.5
V i dessa vattenmättade prover.
OOR (~mol/m2 s)
1,5
1,0
..
:
I
0,5
..
.: .
0,0
0,10
0,20
0,30
:
. i
0,40
0,50
Redoxpot.l V)
Diagram 23. ODR som funktion av redoxpotential dag O i Ultunaproverna.
Varje punkt motsvarar en placering av platinaelektroden i jordprovet.
42
aOR (~mol/m2 s)
2,0
1,5
1,0
:
.
0,5
0,20
0,30
0,40
0,50
Redoxpot( V)
Diagram 24. oDR som funktion av redoxpotential dag O i Limstaproverna.
Varje punkt motsvarar en placering av platinaelektroden i jordprovet.
PLANTUTVECKLING OCH KRITISKT oDR-VÄRDE
Uppkomsten skedde samtidigt i alla prover som ingick i försöket utom i
de packade proverna där uppkomsten var försenad med ca ett dygn. I det
packade provet från Ultuna med det initiala vattenavförande trycket
1 m vp grodde inget av de sådda rapsfröna.
I diagram 25 - 26 finns bladareorna dag 23 för Ultuna och dag 19 för
Limsta representerade i form av staplar. Man ser inga signifikanta
skillnader mellan bladareorna för olika initiala vattenavförande tryck
hos jordproverna. Eventuellt är areorna något större i de bevattnade
proverna. I de packade proverna har plantorna däremot utvecklats
betydligt sämre och areorna är där ca hälften av vad de är i opackade
prover.
Rötterna hade ofta sökt sig till utsidan av jordprov~t. Detta kan
antagligen förklaras av att motståndet mot rötternas framträngande var
som minst utefter stålcylinderns innervägg. Antagligen blev mellanrummet
mellan cylindervägg och jord större allteftersom proverna torkade.
Rötterna i bevattnade prover befann sig på utsidan av jordprovet i lika
stor utsträckning som i obevattnade prover.
43
Som
nämnts anses ett kritiskt ODR-vä~de av 1.1 - 2.1 ~mol m- 2
S-l
kunna tjäna som riktvärde för de flesta odlade grödor. De uppmätta
ODR-värdena befann sig oftast i detta intervall (diag~am 3 - 22). I
m~nga fall~
särskilt i början av försöksperioden samt efter bevattning,
uppmättes till och med ODR-värden som var lägre än 1.1 ~mol m- 2 S-l.
Eftersom b~de uppkomst och tillväxt skedde normalt i alla opackade
prover är det dock omöjligt att fastställa n~got kritiskt ODR-värde för
dessa prover. En förklaring till varför tillväxten var god trots den
höga graden av vattenmättnad och de l~ga ODR-värdena kan vara att
rötterna till stor del befann sig i mellanrummet mellan jorden och
st~lcylinderns
vägg. Där var antagligen syretillg~ngen i m~nga fall
betydligt bättre än inne i jordprovet.
tidiga~e
Diagram 25. Rapsplantornas
bladareor
dag 23 i
Ultunaproverna.
För varje initialt
vatten- avförande
tryck
(IVT) har
tv~ pI antor ri tats
av.
BevaHm t dag 7
Ej bevattnat
~.
Packat
,--~
2500 -
2000
1500
1000
~
VJ
E
o
-'"
C>-
500 -
C>-
:::J
C
QJ
en
..c::::
O
0,05
Diagram 26. Rapsplantornas
bladareor
dag 19 i
Li mstaproverna.
För varje initialt
vatten- avförande
tryck (IVT)
har
tv~ plantor ritats
av.
0,15
0,50
1,00
0,15
Ej bevattnat
2000 -
1500 -
0,50
1,00
0,50 1,00
Bevattnat dag 7
IVT(mvp)
Packat
./'--_--~
~
0,50
0,15
I
1000 -
500 -
0,05
44
0,15
1,00
2,00
0,50
1,00
2,00
0,50 1,00 IVT(mvp)
SLUTSATSER
Uppmätta oDR-värden kunde variera avsevärt inom och mellan jordprover
vid ett mättillfälle. Denna variation får betraktas som naturlig med
tanke på jordens heterogenitet.
oDR-värdena
ökade när vattenhalterna i proverna minskade.
statistiska säkerheten för detta förhållande var ofta mycket hög.
Den
Efter bevattning sjönk i allmänhet
återigen stiga när proverna torkade.
att
oDR-värdena
kraftigt
för
I de packade proverna erhölls ofta lägre värden på oDR än i
motsvarande opackade prover. Underlaget för dessa resultat var dock
relativt litet. Uppkomst och tillväxt hos rapsen hämmades kraftigt i
de packade proverna.
I många fall uppmättes oDR-värden som var betydligt lägre än det
riktvärde som anses som kritiskt för de flesta odlade grödor, 1.1
2.1 pmol m- 2 S-l. Trots detta skedde ingen synbar hämning av uppkomst
och tillväxt hos rapsen i de opackade proverna. Det var därför inte
möjligt att fastställa något kritiskt oDR-värde i dessa prover.
- En förklaring till varför tillväxten hos plantorna var god trots de
låga oDR-värdena kan vara att rötterna till stor del befann sig i
mellanrummet
mellan jorden och
stålcylinderns
innervägg,
där
syretillgången antagligen var bättre än inne i jordprovet.
- oDR hade en tendens att öka med ökande värden på redoxpotential i
jordproverna. Uppmätt redoxpotential visade troligen ett medelvärde av
luftförhållandena i hela området mellan katod och anod medan oDRvärdet
endast
avspeglade
de
syreförhållanden
som
rådde
i
platinaelektrodens omedelbara närhet.
Med utgångspunkt från de uppnådda försöksresultaten kan sägas att oDRmetoden lämpar sig väl som komplement till andra idag tillgängliga
metoder för bestämning
av syreförhållandena i jord. Vill
man
fastställa ett kritiskt oDR-värde för tillväxt hos en gröda bör man
förslagsvis göra mätningarna i prover med större volym än de i
försöket använda cylindrarna. Om sådana cylindrar ändå används bör
jordproven förseglas med något tätt material så att rötterna inte kan
söka sig ut till mellanrummet mellan jord och cylindervägg.
45
SUMMARY
OXYGEN DIFFUSION RATE AND REDOXPOTENTIAL AT DIFFERENT MOlSTURE TENSIONS
IN HEAVY ClAY SOIlS
The purpose of this greenhouse investigation was to test a multichannei
oxygen flux meter (Fig. 7) which was first designed by Armstrong &
Wright (1976). The aim was to determine values of oxygen diffusion rate
(ODR)
critical for the growth of summer rape in two different clay
soils from the middle part of Sweden (Table 1). A further aim was to
study the effects of irrigation and soil compaction on ODR and to
measure redoxpotential in the two soils.
Undisturbed SQ'I samples were extracted from the soil surface in steel
cylinders with a height of 10 cm and a diameter of 7.2 cm. Different
soil water suctions were applied to the samples and summer rape was
sown on a number of cylinders.
ODR was measured with a bare pIatinum electrode which was forced into
the soil to a depth of 1.5 cm. A reference silver electrode was also
lightly but firmly pressed into the soil. The leads from the two
electrodes were connected to the oxygen flux meter which maintained an
effective voltage of 0.65 V across the electrodes. An electric current
resulted from the reduction of oxygen at the platinum surface and was
assumed to be proportional to ODR in the surrounding soil solution
(lemon & Erickson, 1952). The current was allowed to flow for 4 minutes
before a reading was taken. In an initial experiment (Fig. 9) it was
concluded that the steel cylinder would have no measurable disturbing
effect Dn the current. The same pair of electrodes was used to register
the redoxpotential of the soil sample, but in this measurement no
voltage was applied to the system.
ODR values
greatly varied within as weIl as between soil sampIes,
probably due to the heterogenicy of soil (lemon & Erickson, 1952).
Despite this, the statistical significance of an increase in ODR vaIues
with a decrease in water content was high for most samples studied
(Tables 4 and 6). In general, low ODR values were obtained as a result
of irrigation (Diagrams 14 - 20) and soil compaction (Diagrams 5 - 6 and
9 - 10). There was a tendency for ODR to increase with
increase
in redoxpotential (Diagrams 23 - 24).
Despite the 10w ODR values of ten obtained (less than 2pmol m- 2 S - l )
the growth of rape was normal in all noncompacted samples (Diagrams 25 26). This was probably due to the high percentage of roots growing on
the outer surface of the sample next to the cylinder wall, where the
oxygen supply was assumed to be more adequate than inside the soil
sample. Because of this, it was not possible to determine a critical ODR
value for the growth of summer rape in these samples.
Regarding the results obtained from this investigation, it can be
concluded that the ODR method is a good indicator of soil aeration
status and a complement to other existing methods c~ measuring soil
aeration.
47
LITTERATURFöRTECKNING
Armstrong,
W.
1967. The relationship between oxidation-reduetion
potentials and oxygen diffusion levels in some waterlogged organie
50iIs. J. Soi1 Sei. 18, s. 27-34.
Armstrong, W. & Wright, E.J. 1976. A po1arographie assemb1y for multiple
sampling of oxygen flux in the field. J. Appl. Eeol. 13, s. 849-856.
Blackwe11, P.S. 1983. Measurements of aeration in waterlogged 50115:
some improvements of teehniques and their application to experiments
using lysimeters. J. Soil Sei. 34, s. 271-285.
Brady, N.C.
New York.
1984. The nature and properties of 50iIs, 9:e uppl.,750 s.
Danfors, E. 1962. Elektrometriska syrebestämningsmetoders anpassning för
mätning i jord-vatten samt mätningarnas betydelse ur kulturteknisk
synpunkt. Grundförbättring 15:3, s. 137-149.
Gawlik, J. 1980. An attempt to determine the upper eritieal moisture
limit of some hydrogenie soils Dn the basis of the ODR index under
1aboratory eonditions. Polish J. Soil Sei. 13, s. 99-107.
Glinski, J. & Stepniewski, W. 1983.
plants. 229 s. Boea Raton, Florida.
Soil aeration and its role
for
Grable, A.R. & Siemer, E.G. 1968. Effeets of bulk density, aggregate
size and soil water suetion Dn oxygen diffusion, redox potentials
and elongation of eorn roots. Soil Sci. Soe. Am. Proc. 32, s. 180186.
Greaeen, E.L., Farrel1, D.A. & Forrest, J.A.
1967. Measurement of
density patterns in soil. J. Agr. Engin. Res. 12, s. 311-313.
Hutchins, L.M. 1926. Studies Dn the oxygen-supplying power of the soil
together with quantitative observations on the oxygen-supplying power
requisite for seed germination. Plant Physiol. 1, s. 95-150.
Kristensen,
K.J.
1966. Factors affeeting measurements
diffusion rate (ODR) with bare platinum mieroelectrodes.
58, s. 351-354.
of oxygen
Agron. J.
Lemon, E.R. & Eriekson, A.E. 1952. The measurement of oxygen diffusion
in the soil with a platinum mieroe1ectrode. Soil Sei. Soe. Am. Proc.
16, s. 160-163.
Lemon, E.R. & Eriekson, A.E. 1955. Principle of the platinum mieroelectrode as a method of charaeterizing soil aeration. Soil Sci. 79,
s. 383-392.
Letey, J. & Stolzy, L.H. 1964. Measurement of oxygen diffusion rates
with the platinum microelectrode. l. Theory and equipment. Hilgardia
35, s. 545-554.
Melntyre, 0.5. 1967. Physieal factors affecting operation of the oxygen
eathode in unsaturated porous media. Soi1 SCl. 103, s. 118-125.
MeIntyre, D.S. 1970. The platinum microelectrode
aeration measurement. Adv. Agron. 22, s. 235-283.
method
for
soil
S. 1962. Principiella problem rörande syrediffusionselektroder och
deras utformning. Grundförbättring 15:3, s. 150-178.
Od~n,
Ponnamperuma, F.N.
24, s. 29-96.
1972. The chemistry of submerged 50iis. Adv. Agron.
Rankin, J.M. & Sumner, M.E. 1978. Oxygen flux measurement in unsaturated
50iis. Soil Sci. Soc. Am. J. 42, s. 869-873.
Scott,
R.F.
1963. Principles
Reading, Massachusetts.
of
soil
mechanics.
Addison-Wesley,
Stepniewski, W. 1977. The effect of irrigation and increased mineral
fertilization on the aeration status of a cultivated soil. Zeszyty
Problemowe Postepow Nauk Rolniczych 197, s. 203-220. Lublin, Polen.
Stepniewski, W. 1979. The usefulness of the tip-point micro electrode in
the measurement of ODR in soil. Roczniki Gleboznawcze 30, s. 15-23.
Stepniewski, W. 1980. Oxygen diffusion and strength as related to soil
compaction. l. ODR. Pol. J. Soil Sci. 13, s. 3-13.
Will, F.G. 1963. Electrochemical oxidation of hydrogen on partially
immersed platinum electrodes. I.Experiments and interpretation. J.
Electrochem. Soc. 110, s. 145-151.
Wonnacott, T.H. & Wonnacott, R.J. 1984. lntroductory statistics for
business and economics, 3:e uppl. 746 s. New York.
50
Bilaga 1. Alla uppmätta strömstyrkor <pA) i jordproverna fr-an Ultuna och
Limsta~ där IVT betecknar- initialt vattenavför-ande tryck i m vp
OBEVATTNADE PROVER
IVT
Pr-ov
0.05
1
2
4
ULTUNA
Dag O Dag 6
2.9
?1
2.6
?1
?2
3.5
3.9
15.9
2.?
2.6
?5
9.0
3.6
3.1
2.1
0.15
1
2
4
0.50
1
2
4
1.00
1
e...,.
...J. __,
13.?
5.?
6.5
5.B
?1
5.1
5.B
3.3
4.1
??
e-
..,
.J • .L
.., e.L • .J
3.9
4.?
6.2
5.8
4.?
3.6
9.3
3.9
3.9
?5
4.8
3.?
4.0
4.2
4.3
11.?
4.B
6.5
4.B
e-
...,.
.J .....'
5.1
13.5
12.1
B.4
13.3
B.2
9.9
?O
lO.?
9.9
5.1
B.?
16.3
4.3
1O. 1
11. 1
4.9
3.9
5.1
3.0
16.6
11.2
4.3
8.3
3.2
2.8
2.?
?3
...,.
e-
__' • ..J
3.1
3.4
4.3
4.6
2.9
10.8
5.4
B.?
5.1
?6
3. 1
3.8
2.9
5.9
3.0
5.4
4.9
22.0
4.0
6.1
16.?
4.?
5.5
Dag 1B
IVT
lB.3
13.9
16.B
1?5
B.l
14.2
2.9
14.B
1?2
2.2
13.9
8. 1
1?6
16.?
10.3
15.5
2.0
9.B
6.6
4.9
11.2
14.5
18.8
3.8
12.5
6.0
2.6
4.1
4.0
2.4
6.4
12.5
16.6
16.8
16.1
?8
8.0
4.5
5.8
14.?
9.2
?5
??
20.0
6.9
10.3
9.5
8.2
15.6
13.0
6.9
13.2
0.05
Prov
2
4
0.15
2
3
0.50
1
2
4
LIMSTA
Dag O Dag 6
4.2
3.9
3.9
4.8
5.2
6.5
4.8
4.5
5.5
4.0
5.9
4.3
11.0
11.4
9.8
3.1
16.2
13.8
14.4
16.3
9.1
9.?
9.8
?5
3.3
11.0
5.5
8.1
10.:.
9.1
?2
13.6
9.7
12.6
13.5
4.3
5.3
14.2
?3
12.?
9.3
10.2
9.?
11.3
19.1
22.8
15.0
17.0
10.3
3.1
4.6
17.9
8.0
16.4
10.2
..,. ..,
9.?
4.2
14.4
14.9
5.2
10.3
4.0
15.8
4.8
9.8
9.0
11.7
?5
12.?
4.8
5.?
4.1
13.6
1.00
1
6.8
7.5
16.1
15.8
5.9
12.4
...i •
.L
13.2
1O. 1
12.6
10.9
11.6
17.?
16.8
16.4
4.5
14.0
?9
IL?
19.0
24.1
2.4
10.9
Dag lB
3.9
?O
4.?
14.?
19.3
12.2
14.2
1?5
9.7
19.2
15.4
18.9
14.9
9.7
11.0
?7
22.9
24.3
21.1
2?9
11.9
1?3
15.7
12.2
13.8
?8
c::
.J •
..,
.L
9.9
8.4
19.4
22.5
5.6
10.4
26.9
..,..,
.L.L • ...)
...,.
13.3
21.7
20.5
23.3
3.9
13.4
17.0
20.8
19.7
21.1
.., .... ..,
.LL.L
15.6
51
,..,
L
4
4.4
4.7
5.4
4.6
6.0
4.8
7.8
3.2
4.5
6.3
5.7
4.3
9.9
9.0
4.3
9.2
4.2
14.7
14.6
14.6
7.8
"7
""
'7
...) ......
)
2
r"'l
.1.i • .Lo
4.7
4.8
4.8
13.2
9.6
16.1
11.6
11.8
8.1
13.2
14.6
7.2
6.3
14.1
21.3
13.8
11.8
7.8
17.2
4.1
13.2
14.5
22.6
20.5
20.4
16.3
16.1
17.1
.J. 7,
16.5
12.3
16.7
6.4
13.4
16.4
C"
4
2.00
1
,..,
L
3
16.0
14.9
20.1
16.7
13.6
10.8
15. 1
4.6
17.0
16.6
13.5
21.2
9.2
19.6
4.6
14.6
10.2
13.7
15.2
15.8
15.6
11.5
16.6
21.3
6.6
5.7
25.4
11.3
14.3
12.7
12.7
o, •
,..,..,.
C"
L..:> • .J
32.2
23.4
18.3
23.7
15.3
22.7
17.5
21.8
18.4
C"
.J
15.6
17.4
20.2
15.1
12.9
10.1
11.2
BEVATTNADE PROVER
ULTUNA~
IVT
Prov
0.15
1
2
3
6
8
5.5
9.0
..,.
4.2
4.1
3.4
4.9
8.0
2.7
2.7
6.8
4.3
11.4
4.1
8.3
4.4
.....'. ~
8.7
7.7
3.7
7.3
3.8
5.9
..,.
0.50
1
2
C"
C"
C"
.J • .J
3
52
LIMSTA~
O
2.3
4
DAG:
8.6
9.8
C"
..:> • .J
2.7
18
IVT
Prov
O
5.9
2.8
0.15
1
3.4
5.9
5.8
4.2
10.0
5.7
6.5
5.1
4.8
9.7
3.5
5.0
2.7
15.2
5.3
10.9
6.6
3.4
3.7
21.8
14.7
6.0
12.6
7.6
9.1
3.4
16.3
8.3
7.0
11.2
5.5
8.6
4.7
4.2
3.0
4.7
3.9
4.9
8.2
12.7
17.7
8.3
16.4
,..,.., ,..,
8.8
6.6
3.0
2.9
3.0
6.1
9.3
11.7
4.7
4.8
4.5
4.2
4.0
5.6
4.711.1
4.6
3.6
3.9
11.2
16.5
10.9
10.6
11.6
7.1
11.4
9.4
4.2
9.8
11.8
12.7
10.9
C"
"7
15.4
13.3
9.8
24.2
3.7
4.9
4.4
4.4
3.0
..,.
"7
..:> • ..:>
3.4
3. 1
8.3
11.0
14.6
20.0
22.9
23.4
13.8
6.5
9.0
12.9
18.5
6.3
22.3
3.9
5.3
20.4
8.1
18.9
"7
.J • ..:>
4
C"
"7
.J ....."'l
19.0
11.5
2.8
19.0
9.3
0.50
1
2
5.8
14.0
15.8
8.5
7.2
14.3
13.8
3.7
16.3
14.2
10.8
11.9
LL.L
C"
.J .....)
2
DAG:
6
16.8
14.3
15.1
12.0
16.4
12.7
8
18
3.0
1.1
3.1
2.8
2.8
14.2
15.5
17.7
8.6
22.6
2.5
12.0
15.3
34.7
7.7
23.1
3.5
10.3
2.9
4.5
11.6
13.3
18.3
31.6
16.3
8.2
6.0
13.6
17.6
14.2
10.3
24.9
6.4
22.1
6.2
7.3
13.6
13.2
9.0
17.0
21.0
23.7
22.9
25.8
23.6
26.0
25.8
20.6
14.4
21.1
25.7
13.7
17.8
4
1.00
1
12.5
4.1
8.2
3.9
3.7
..,. ..,.
.....'1.0
2
2.9
2.8
5.8
3.8
"7
..,.
....\ ....."l
3
3.9
3.6
5.7
3.4
4
3.3
5.6
6.8
4.1
4.6
8.3
2.9
4.5
3.9
5.6
20.7
12.9
19.9
13.7
9.0
4.1
5.1
15.4
18.8
8.5
8.4
4
11. 1
7.5
5.0
5.3
4.7
1.00
20.0
9.4
6.7
3.2
5.9
3.8
4.6
3.1
7.0
4.8
2.9
2.9
7.9
4.8
11.6
12.0
3.0
10.6
9. 1
3.8
8.2
12.2
11.2
13.5
15.0
11. 1
18.4
12.5
15.9
13.1
17.4
8.8
11.3
23.5
18.8
4.2
2
6.3
3.4
3.4
..,....;1 • ..,....;1
3.3
..,.
"7
.....\ ....."t
4.1
..,.
C'
...;I •
.J
7.5
7.5
5.1
17.8
11.1
16.9
8.7
17.8
2.8
12.9
12.8
3
4
2.00
1
13.9
13.7
17.6
13.8
5.2
9.0
4.2
12.6
14.0
13.0
13.3
2
2.9
6.1
6.9
8.8
6.6
12.2
19.5 24.5
14.0 21.2
9.4 15.7
12.0 14.0
14.0 12.0
5.7
16.7
4.1
11.6
11.4 10.3
7.8 13.4
18.8 13.8
17.5 17.7
18.0 24.9
9.7
17.7
21. 7 18.3
23.6 13.6
19.3 16.6
15.8 16.0
21.4 17.9
19.2 26.5
19.0 27.8
17.4 10.9
12. 1 18.3
21.5 15.5
19.6 14.4
16.5 15.8
19.6 19.3
12.2 24.1
14.3 15.9
7.3
4.2
19.1
24.7
20.2
14.8
18.2
41.2
46.2
44.7
20.1
13.9
25.2
22.6
38.3
17.8
25.6
21.9
26.3
20.8
26.8
20.7
29.5
20.3
26.9
24.4
...,.,.
C'
L...;I •
.J
23.7
37.6
19.8
21.0
22.1
3.4
OBESADDA PROVER
ULTUNA
IVT
0.05
0.15
0.50
1.00
P~DV
1
2
3
4
UMSTA
Dag O Dag 6
3.1
4.7
2.4
2.9
3.4
4.0
2.9
3.0
2.7
3.7
2.9
3.6
4.9
8.3
3.0
3.0
7.7
C'
C'
.J • .J
13.4
11.0
9.2
8.7
4.8
4.6
6.2
5.5
4.2
9.2
12.2
9.5
Dag 18
IVT
3.0
0.05
5.5
4.1
4.1
17.6
2.4
0.15
P~DV
1
2
7.0
7.4
5.4
11.7
9.6
8.1
10.8
19.2
22.8
16.6
12.4
7.0
8.1
11.4
Dag O Dag 6
0.50
3
9.3
6.4
9.6
8.6
1.00
4
2.00
5
7.8
13.1
12.7
4.5
15.6
4.8
8.3
14.7
15.2
9.3
21.0
12.2
Dag 18
24.0
38.9
11.7
17.6
13.8
11.0
12.3
18.0
15.8
12.7
14.5
16.8
17.5
4.4
10. 1
16.4
13.0
22.6
25.4
19.3
6.6
25.6
12.9
28.4
20.6
20.0
11.5
18.8
20.5
4.6
2.6
2.2
43.8
5.8
28.7
22.5
30.6
40.2
53
PACKADE PROVER
IVT
Pr-ov
0.50
1
1.00
54
2
ULTUNA
Dag O Dag 6
5.0
5.0
4.7
2.6
2.9
5.2
10.4
2.1
11.6
5.6
12.0
7.0
7.8
5.1
9.5
4.9
Dag 18
3.7
5.2
4.2
7.4
3.0
2.2
3.0
,..,
C"
.L.~
IVT
0.50
1.00
Pr-ov
1
2
LIMSTA
Dag O Dag 6
6.6
7.7
4.1
7. 1
4.0
8.0
3.8
3.7
..,.__) • .k.,..,
..,.
C"
__'I • ..J
3.1
6.0
9.1
9.2
1.8
4.5
Dag 18
2.7
2.8
2.4
12.6
3.0
2.7
3.3
2.4
Förteckning över utgivna häften i publikationsserien
SVERIGES LANTBRUKSUNlVERSITET, UPPSALA. INSTITUTIONEN FÖR MARKVETENSKAP •
AVDELNINGEN FÖR LANTBRUKETS HYDROTEKNIK. AVDELNINGSMEDDELANDE.
81:1
Berglund, G., Eriksson, J., Berglund, K., Ingvarsson, A., Karlsson,
I., Karlsson, S.-E.: Resultat av 1980 års fältförsök avseende täckdikning, övrig grundförbättring och bevattning.
13 + 47 + 38 s.
82:1
Berglund, G., Eriksson, J., Berglund, K. & Karlsson, S.-E.: Resultat
av 1981 års fältförsök avseende täckdikning, övrig grundförbättring och bevattning. 80 s.
83:1
Berglund, G., Eriksson, J. & Karlsson, S.-E.: Resultat av 1982 års
fältförsök avseende täckdikning, övrig grundförbättring och
bevattning. 82 s.
83:2
Bjerketorp, A.: Höjning av nivåerna vid lågvattenföringar i Forsmarksåns vattensystem uppströms Lövstabruk. 4: Vattenstånden i den centrala sjökedjan. 41 s.
84:1
Berglund, G., Eriksson, J., Berglund K., Karlsson, S.-E. & Gustafsson, E.-L.: Resultat av 1983 års fältförsök avseende täckdikning, övrig grundförbättring och bevattning. 103 s.
84:2
McAfee, M.: Assessing the effects of mo1e drainage on physica1 properties of a peat soi1. Results from an experiment in mo1e
drainage 1aid down in 1983. 23 s.
85:1
Linner, H., Persson, R., Berglund, K., Karlsson, S.-E. & Gustafsson,
E.-L.: Resultat av 1984 års fältförsök avseende täckdikning, övrig grundförbättring och bevattning. 89 s.
85: 2
Jern1ås, R.: Transport av bekämpningsmedel efter markapplicering.
Litteraturstudie och experiment. 33 s.
85:3
McAfee, M.: Ytsänkning på torvjord. Bä1inge Mossar 1904-1984. 31 s.
85:4
Heimer, A.: Värmlands Säby: Bestånds- och rotutveckling efter Yttäckning och strukturkalkning på en slamningsbenägen, torkkänslig mellanlera. 55 s.
85:5
Aronsson, Y.: Markförsämring genom saltanrikning. 87 s.
85:6
Bjerketorp, A. & JosefssoIl, L.: Vattenföring genom cirkulära brotrummor. Beräkningssätt under olika hydrauliska betingelser. 16 s. Manuskript.
85:7
Armstrong, B.: Bevattning - en global översikt. 55 s.
86:1
Linner, H., Persson, R., Berglund, K., Svensson, M., Karlsson, S.-E.
& Gustafsson, E .-L.: Resultat av 1985 års fältförsök avseende täckdikning, övrig grundförbättring och bevattning.
85 s.
86:2
Bjerketorp, A. & Johnson, L.: Kalhuggningens och skogsdikningens
inflytande på flödet i vattendragen. En kortfattad kunskapsöversikt. 15 s. Manuskript.
86:3
Johansson, W: Rapport över nordisk forskarkurs om markluft. 30 s.
.
55
87:1
Linner, H., Persson, R., Berglund, K., Karlsson, S.-E. & Gustafsson,
E.-L.: Resultat av 1986 års fältförsök avseende täckdikning, övrig grundförbättring och bevattning. 100 s.
87:2
Ljung, G.: Mekanisk analys. Beskrivning aven rationell metod för
jordartsbestämning. 13 s.
87:3
Benz, J. Underbevattning. Studier av grödans tillväxt och vattenförbrukning vid olika djup till grundvattenytan på en lerig
grovmo. S. 1-15
Alinder, S. Avloppsvatten för underbevattning. Försök med biologiskt
renat avloppsvatten till underbevattning. S. 16-24.
87:4
Olovsson, I. Tubulering - En metod att förbättra dräneringen på
jordar med låg genomsläpplighet. 35 s.
87:5
Segerros, M. Inverkan av uppdämning på grundvattenstånd. En studie
på Wåstermyr. 67 s.
88:1
Linner, H., Persson, R., Berglund, K. & Karlsson, S.-E.: Resultat av
1987 års fältförsök avseende täckdikning, övrig grundförbättring och bevattning
88:2
Nilsson, Ä.: Syrediffusion och redoxpotential vid olika markvattenhalter i styv lera. 54 s.
56
Denna serie meddelanden utges av
Avdelningen för lantbrukets hydro teknik, Sveriges Lantbruksuniversitet, Uppsala. Serien innehåller
sådana forsknings- och försöksredogörelser samt andra uppsatser
som bedöms vara av i första hand
internt intresse. Uppsatser lämpade för en mer allmän spridning
publiceras bl a i
avdelningens
rapportserie. Tidigare nummer i
meddelande serien kan i mån
av
tillgång levereras från
avdelningen.
This se ries ('I f Communications is
produced Oj)' the Di vision of Agricultura l
DISTRIBUTION:
Sveriges Lantbruksuniversitet
Avdelningen för lantbrukets hydroteknik
S-750 07
Tfn
UPPSALA, Sverige
018/17 11 65, 018/17 11 81
T ~r t!"':''.:.'~~:~:::.:::,
~-;;;:;!:!..::;h
University of Agriculturai Sciences, Uppsala. The series consists
of reports on research and field
trials and of other articles considered to be of interest mainly
within the department. Articles of
more general -intt::ct::st are published in, for example, the department's
Report series.
Earll~r
issues
in
the
Communications
series can be obtained from the
Division of Agriculturai Hydrotechnies (subject to availability).
Download PDF