Nedsivningsforsøg og sigteanalyse | Lerjord og sandjord | Geografi C

Side 1

[navn fjernet] 1.L

1

Nedsivningsforsøg og sigteanalyse – Første Geo rapport

1. Formål:

At sammenligne lerjord og sandjord og forklare deres forskellige evne til at optage vand. Først vha. et forsøg med nedsivning af vand gennem henholdsvis ler- og sandjord. Dernæst vha. et forsøg med at sigte henholdsvis lerjord og sandjord og inddele den efter kornstørrelse

(partikelstørrelse). Det er blandt andet fordelingen af størrelsen på jordens partikler, der har indflydelse på, hvor hurtigt vandet siver gennem jorden.

2. Teori og hypotese

Hypotese:

Nedsivningen går hurtigere i jord fra Arresø’en fordi der er en mindre mængde ler partikler i

(5-10% ler) og derfor tager det længere tid for vandet at nedsive i jord fra Stevns da der er en større mængde lær partikler (10-15% ler)

Teori:

Fordelingen af de 5 vigtigste jordbundstyper i Danmark.

I det dansk landskab er der gennem de landskabsformede processer under og efter istiden HF 1. år moræneafledning som er en usorteret blanding af sten, gus, sand og ler – i mange tilfælde også blandet op med kalk fra det danske grundvand. I det Vestjylland findes store områder med sandede og grusede smeltevandsaflejringer, og i det nordlige Danmark findes en del sandede eller lerede havbundsaflejringer. Disse forskellige typer materiale kaldes for mineraljord.

Sandjord med 0-5% ler findes ved Sydvestjylland

Sandjord med 0-5% jord og ler blandt sandjord findes i nord Midtjylland.

Ler blandet sandjord med 5-10% ler og sandblandet lerjord findes primært i Nordsjælland og Nordjylland.

Sandblandet lerjord med 10-15% ler og lerjord findes på ved Fyn eller Midtsjælland

Overvejende lerjord med 15-25% ler findes i Sydøstjylland og på Falster

Side 2

[navn fjernet] 1.L

2

b) Hvilken partikelstørrelse har ler og hvilken størrelse har sandkorn? (se evt.

”Inddeling i kornstørrelser” på s. 4)? Hvilken betydning har det for henholdsvis lerede jordes og sandede jordes evne til at opsuge og fastholde vand

Ler partikler er væsentlig mindre end sand partikler hvilke også vil sige at vandet som nedsiver i ler tager længere tid end vandet som nedsiver i sandkorn. Ler partikler er mindre end 0,002 mm og derfor kan der være mangle flere på samme område ned sandpartikler som er på 0,06- 2,0 mm. Vandet som er nedsivet igennem ler er derfor bedre filtræret så der ikke er lige så mange affaldsstoffer i vandet. Dette gør at grundvandet er renere og der skal ikke bruges lige så store midler på at gøre det drikkeligt for mennesket.

Den metode man kan afskille sand og ler på er ved at sigte det igennem flere forskellige sigter med forskellige netstørrelse. I vores jordsigte var den opdelt I 8 sigter som vist ved siden af billedet af “inddeling I kornstørrelser”. Ved den sidste sigte altså “sigt 7” kan vi afskille leren fra silt, som er en blanding af sanpartikler og ler partikler, og derved kun få lerpartiklerne

c) Hvad betyder forskellene mellem lerede og sandede jorde for, hvor hurtig nedsivningen er og hvor hurtigt grundvandet dannes i forskellige dele af landet? Inddrag nedenstående tabel i din forklaring.

Forskelle mellem lerede og sandede jord er ret stor og har også en vigtig betydning for jorden og de planter som lever på den. En lerede jord tager det længere tid for

Side 3

[navn fjernet] 1.L

3 vandet at sive igennem og på den måde kan planterne have gavn af vandet i længere tid og skal derfor ikke vandes lige så tit. Det ses iser på skemaet forneden, hvor der f.eks. på Sjælland ikke bliver brugt lige så meget vand i erhvervsvanding. Det er fordi størstedelen af Sjællands undergrund består af lerjord. I f.eks. Ringkøbing som ligger i Midtjylland bliver der brugt enormt meget vand til erhvervsvanding da jorden primært består af sandjord. Som jeg beskrev i overstående spørgsmål, siver vandet hurtigere igennem sandet jord, og på den måde kan planteren ikke udnytte vandet i lige så lang tid som i leret jord. Derfor må landmændene vande mere ofte for at planterne kan vokse og vandforbruget bliver øget meget.

Forskellene mellem lerede og sandede jorde og hvor effektivt vandet renses under nedsivningen? Inddrag evt. begrebet kemisk denitrifikation.

Forskellen mellem leret og sandet jord er stor når man snakker om rensningen af nedsivet vand. Det er den fordi ler partiklerne er væsentlige mindre end sandpartiklerne og derfor bliver vandet filtreret væsentlig mere end når vandet løber igennem sandet jord.

Kemisk denitrifikation sker som realt når der er istid.

Ved sidste istid var alt undtagen Sydvestjylland dækket af is. Under isen blev der aflejres ler, altså blev jorden trykket sammen af den tunge is. Foran isen altså

Sydvestjylland kom smeltevandet som skyllende ler partikler væk og derfor gjorde jorden mere sandet. Dette er grunden til at Vestjylland har et mere sandet jordbundslag.

Forventningerne til øvelsens resultater af sammenligningen af lerjord og sandjord mht. nedsivning og kornstørrelser

Jeg forventer at der vil være flere større jordpartikler (grus/sand) i sandjorden fra

Arresø og dermed mindre jordpartikler (silt) i jordprøven fra Stevns. Jeg tror derfor at vandet siver hurtigere ned i sandet jord da sandet jord har større luftrum mellem hver sandpartikel.

Side 4

[navn fjernet] 1.L

4

3. Øvelser:

Forsøg 1: Nedsivningsforsøg

3.1: Materialer

2 sodavandsflasker (½ l) uden bund

Filterpapir og elastikker

Trefod /stativ m. holder

Måleglas

Jordbundsprøver fra 2 gårde

Decilitermål til opmåling af jord

Vand

Ur

Hypotese

Jeg forventer at der vil være flere større jordpartikler i sandjorden fra Arresø, fordi jordbunden består lerblandet sandjord med 5-10% ler og sandblandet lerjord

3.2: Forsøgsbeskrivelse

2 sodavandsflasker lukkes med 1 lag filterpapir.

1 dl af hver jordbundsprøve knuses og males i en morter indtil alle klumper er væk.

Flaskerne anbringes med bunden opad i stativerne og påfyldes 1 dl. jordbundsprøve. Det er vigtigt at jorden ligger jævnt og uden luftlommer.

Et måleglas anbringes under hver flaske.

Hæld forsigtigt 100 ml. vand på jorden i flaskerne og start minuturet.

Efter nogen tid vil vandet begynde at løbe igennem jorden og ned i måleglasset

Registrer ved hver tidtagning hvor meget vand, der er opsamlet i måleglasset.

Side 5

[navn fjernet] 1.L

5

3.3: Resultater

Jordprøve nr.: 1 Stevns Jordprøve nr.: 2 Aresøen

Tid i minutter | Ml. vand i måleglas | Tid i minutter | Ml vand i måleglas
1 | 0 | 1 | 1
2 | 1 | 2 | 2,5
3 | 1 | 3 | 10
5 | 9 | 5 | 17,5
10 | 14 | 10 | 35
15 | 30 | 15 | 50
20 | 39 | 20 | 60
25 | 48 | 25 | 62,5
30 | 51 | 30 | 65

For hver jordprøve skal resultaterne afbildes som kurver i Exel.

Vurder hvilke eventuelle fejlkilder som kan have påvirket jeres resultat.

I forsøge som disse kan der være et par fejlkilder som man ikke altid kan komme uden om. Fx kunne der nogle små grene eller store sten som ikke giver en ordentlig måling da vandet siver hurtigt forbi større sten og grene end hvis det kun var jord. En anden fejlkilde formåede vi dog ikke at lave men en anden

gruppe kom til at presse/stampe jorden sammen så vandet tog op til 10 min før den første dråbe var sivet

igennem jorden. Dette gør at man har tvunget jordpartiklerne tættere sammen og det gør at vandet har sværere ved at trænge igennem jorden.

0

10

20

30

40

50

60

70

9

Ml. vand i måleglas

Tid i minutter

Nedsivingsforsøg af jordtyper fra Stevns og

Arresø'en

Stevns Tid

Stevns Ml. Vand i måleglas

Arresø Ml. Vand i måleglas

Side 6

[navn fjernet] 1.L

6

Forsøg 2: Jordens tekstur - sigteanalyse

3.1: Materialer

Jordbundsprøver fra 2 gårde, ca.50-60 g tør jord

Sæt af jordsigter morter vægt papir el stanniolstykke børste eller bagepensel

3.2: Forsøgsbeskrivelse

50-60 g af en tørret jordprøve bearbejdes i en morter ind til der ingen klumper er i jorden. Da organisk materiale udgør en fejlkilde skal synligt organisk materiale fjernes

Kontroller at sigterne er sat omhyggeligt sammen og er anbragt i den rigtige rækkefølge med de groveste masker øverst og de fine nederst..

Herefter vejes 50 g jord af og anbringes i den øverste sigte i sættet af sigter.

Låget sættes på og prøven rystes omhyggeligt i 5-10 min

Når jorden er rystet færdigt skilles de enkelte sigter forsigtigt fra hinanden.

Indholdet fra hver sigte hældes op på et stykke papir med kendt vægt.

Jordpartikler der sidder fast i sigten løsnes med en børste.

Herefter vejes de enkelte sigters indhold omhyggeligt – undgå spild, da det giver en fejlkilde.

3.3: Resultater

Vægten af jordpartiklerne udregnes ved at fratrække papirvægten

Som kontrol adderes vægten af de enkelte partikler – det skal give ca. 50 g. Afviger resultatet med mere end (5)-10% fra den oprindelige vægt er unøjagtigheden for stor.

Resultaterne indsættes i skemaet nedenfor.

Jordprøve 1 - Stevns Jordprøve 2 - Arresø

Sigte Gram | %-vis fordeling | Sigte: Gram | %-vis fordeling
Øverst 1,9 | 3,9 % | Øverst 2,75 | 5,6 %
Sigt 2 1,9 | 3,9 % | Sigt 2 2,50 | 5,1 %
Sigt 3 4,9 | 10,0 % | Sigt 3 10,4 | 21,3 %
Sigt 4 11,6 | 23,8 % | Sigt 4 9,70 | 19,9 %
Sigt 5 15,0 | 30,8 % | Sigt 5 9,60 | 19,7 %
Sigt 6 8,8 | 18,0 % | Sigt 6 7,00 | 14,3 %
Sigt 7 4,6 | 9,4 % | Sigt 7 6,80 | 13,9 %

Samlet vægt: 48,7 gram 48,75 gram

Side 7

[navn fjernet] 1.L

7

Resultaterne afbildes som søjlediagrammer i Exel over hver jordprøve.

Vurder hvilke eventuelle fejlkilder som kan have påvirket jeres resultat.

En fejltype på dette diagram og analyse af jordens tekstur kan være at man har kommet til at bytte om på de to forskellige jordtyper fra henholdsvis Stevns og Arresø’en. En anden fejlkilde kan være smådyr eller planter som ikke skal være med og derfor giver os en forkert vægt som vi regner på. Udover det kan en fejlkilde være at man ikke har fået mordet jorden ordentlig.

1,9 1,9

6 4,9

11,6

Arresø'en
       15

8,8

4,6

2,75

2,5

10,4

9,7

9,6

7

6,8

0

2

4

8

10

12

14

16

Over 1,94 1,94 - 0,93 0,93 - 0,466 0,466 - 0,263 0,263 - 0,122 0,122 - 0,062 Mindre end

0,062

Antal gram pr. sigte

Sigtestørrelse mål i mm

Sigteanalyse af jordens tekstur på Stevns og ved

Stevns

Arresø'en

Side 8

[navn fjernet] 1.L

8

Skriv ligningen her.

4. Analyse

4.1: Diskussion

Ifølge jeres resultaterne hvilken jordtype er så den mest lerede.

Ud fra vores resultater fra sigteanalysen af jordens tekstur kan man se at det er vigtigt at have styr på hvilke jordprøver der er hvad. I dette forsøg kan vi se at jordens tekstur meget ens men at ved Arresø’en var der flere jordpartiklerne som var mindre end 0,062 mm hvilke vil sige at der er

mange silt/lerpartikler i jorden fra Arresø’en. Dette er desværre bare ikke rigtigt da kortet over

jordbundstyper viser at der er mindre ler i jorden end ved jord fra Stevns. Vi kan også se at der er rigtigt meget silt (blanding af sand og ler) i jorden fra Stevns. Dette er ikke forkert men jorden fra Stevns brude have ler og ikke silt.

Inddeling i kornstørrelser: Vores sigte

> 20 mm sten

2-20 mm grus over 1,94 øverst

0,06 – 2 mm sand 0,93- 1,94 sigt 2

0,002 – 0,06 mm silt 0,466 – 0,93 sigt 3 mindre end 0,002 mm: ler 0,263 – 0, 466 sigt 4

0,122- 0,263 sigt 5

0,06 – 2 mm sand 0,062- 0,122 sigt 6

0,002 – 0,06 mm silt mindre end 0,062 sigt 7 mindre end 0,002 mm: ler

I hvilken af de to jordprøver foregår nedsivningen hurtigst? Forklar forskellen og vurder om den stemmer overens med jeres resultater fra sigteforsøget. Inddrag eventuelle fejlkilder.

Nedsivningen forgår hurtigst i jorden fra Arresø’en da jorden også består af mere sand og ikke så meget ler (5-10% ler).

Jorden fra Stevns som består af 15-35% ler, vil vandet tage længere tid at trænge ned fordi ”mellemrummet” altså

Dette var også det vi havde forventet. Dog kunne man godt have endt med at have et anderledes resultat hvis man havde stampet jorden, da jorden på den måde bliver sammenpresset og jorden derfor ikke kan trænge lige så hurtigt igennem.

Hvilken af de to jordtyper vil være bedst som landbrugsjord? Inddrag høstudbytte pr. ha

(se figuren nedenfor) i din argumentation.

Til landbrug er leret jord væsentlig bedre til landbrug, da vandet holder sig længere tid i jorden pga. de meget små partikler som ikke har et stort mellemrum i mellem hver partikel og derfor har vandet sværere ved at nedsive. Man kan også se på skemaet under at på Sjælland udnytter man markerne bedre og kan på den måde høste mere pr. ha.

Side 9

[navn fjernet] 1.L

9

Hvilken af de to jordtyper vil yde den bedste beskyttelse mod forurening af det underliggende grundvand?

Den bedste beskyttelse mod forurening af grundvandet vil være lerjord. Forurening som forurener vand som kan sive ned til grundvandet bliver filtret meget mere i lerjord, da det tager op til 50 år for vandet at sive igennem lerjorden og ned til grundvandet. Hvis der var sandjord og regnvandet blev forurenet ville vandet kunne sive hurtigt ned til grundvandet og man skulle bruge store vandanlæg for at kunne rense vandet så det ville kunne drikkes af os mennesker.

Hvilke forholdsregler bør der tages for at undgå grundvandsforurening ved dyrkningen af de to jorde? Inddrag Vandmiljøplanerne samt evt. fordelingen af husdyr i Danmark (se figurer nedenfor).

For ikke at forurene grundvandet er det vigtigt ikke at gøde for meget på jordbunde som består af sandet jord med 5-10% ler i da vandet løber hurtigt ned til grundvandet.

Side 10

[navn fjernet] 1.L

10

4.2: Konklusion

Samlet set kan vi nu bekrafte, vores hypotese om at lerjord er den bedste jord til at holde på vandet, ud fra vores resultater stemmer overens med teorien om lerjords evne til at holde på vandet. Ud over det kan vi bekrafte at lerjord også er bedst til at rense vandet og dermed også er den bedste jord at have over grundvandet.