SZYMON RÓŻAŃSKI
SKŁAD GRANULOMETRYCZNY RÓŻNYCH TYPÓW
GLEB W ASPEKCIE ICH GENEZY ORAZ ZM IAN
W KLASYFIKACJI UZIARNIENIA
TEXTURE OF DIFFERENT TYPES OF SOILS WITH
REGARD TO THEIR ORIGIN AND CHANGES
IN TEXTURAL CLASSIFICATION
Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy
A bstract: In the recent years Polish soil researches were based on two or even three texture classifications.
In 2008, the Polish Soil Science Society (PTG) established a new classification system, compatible with international standards (USDA). The aim o f the study was to compare previous classifications with the new PTG 2008 texture classification and the analysis o f the texture o f different soils with regard to their origin. On the basis on sedimentological and textural parameters, lithological discontinuity was noticed in 3 out o f 8 studied soil profiles. The variability o f results between the applied classifications confirmed substantial problems with the comparison. Therefore the application o f the PTG 2008 texture classifica tion prepared accordingly with international standards is essential.
Słowa kluczowe: uziamienie, skład granulometryczny, wskaźniki sedymentologiczne, wskaźniki granulo-
metryczne.
Key words', texture, grain-size distribution, sedimentological indices, textural indices.
WSTĘP
Skład granulometryczny jest podstawowym parametrem fizycznym gleb mineralnych. Prawidłowo interpretowane wyniki jego analiz mogą dostarczyć szeregu informacji zarówno 0 pochodzeniu skały macierzystej, jak i procesach kształtujących powstałąglebę [Mycielska- Dowgiałło 1980]. Ponadto udział poszczególnych frakcji granulometrycznych w dużym stopniu kształtuje właściwości fizyczne (gęstość, porowatość, właściwości wodne itp.), jak i chemiczne gleby (właściwości sorpcyjne, skład materii organicznej, zawartość
mikro-1 makroelementów itp.) [Brogowski mikro-1990; Okołowicz mikro-1996; Uziak i in. 2005]. Zestawienia wyników uzyskiwanych przez różnych badaczy często utrudnione są przez stosowanie różniących się klasyfikacji uziamieniowych. Wprowadzona przez Polskie Towarzystwo Gleboznawcze w 2008 roku „Klasyfikacja uziamienia gleb i utworów mineralnych”, oparta na podziale według USDA (United States Department o f Agriculture), ułatwia porównywanie i interpretację wyników uzyskiwanych w Polsce z wynikami międzynarodowymi.
Skład granulometryczny różnych typów gleb a ich geneza i zmiany klasyfikacji 1Q1
Celem niniejszych badań była dokładna analiza uziamienia podstawowych typów gleb występujących w północnej Polsce pod kątem ich genezy z jednoczesnym porównaniem dotychczasowych klasyfikacji i klasyfikacji PTG 2008.
MATERIAŁ I METODY BADAŃ
Obiektem badań były gleby z obszaru Doliny Brdy, Wysoczyzny Świeckiej i Doliny Fordońskiej. Badaniami objęto 8 reprezentatywnych profili zróżnicowanych typologicznie gleb występujących w obrębie badanych obszarów: czarną ziemię glejową (Endogleyic
Phaeozem), dwie mady właściwe (Endogleyic Fluvisol, Haplic Fluvisol), trzy gleby
płowe typowe (Cutanic Luvisols), glebę rdzawą właściwą (Haplic Brunic Arenosol) oraz glebę bielicową właściwą (Folie Podzol).
Większość badanych profili są to gleby uprawne, użytkowane jako grunty orne i użytki zielone, natomiast gleba bielicową to gleba leśna, usytuowana w miejscu o ograniczonym wpływie czynników antropogenicznych.
Skład granulometryczny gleb oznaczono metodą areometryczną i sitową według Casagrande'a w m odyfikacji Prószyńskiego [Lityński i in. 1976], interpretację przeprowadzono według klasyfikacji PTG 2008 [Polskie Towarzystwo Gleboznawcze 2009] w odniesieniu do klasyfikacji PN-R-04033 oraz BN -78/9180-11. Wskaźniki sedymentologiczne (według Folka i Warda): GSS - średnia średnica ziaren - mean diameter [mm]; GSO - odchylenie standardowe - standard deviations GSK - skośność - skewness; GSP - kurtoza - kurtosis oraz krzywe kumulacyjne sporządzono korzystając z programu komputerowego SIEWCA. Wskaźniki granulometryczne obliczono według propozycji Kowalkowskiego i Prusinkiewicza [1963] (stosunek zawartości frakcji o średnicy w mm: A 0,250,1/0,50,25; B 0,250,05/0,50,25; C 0,250,1/1,00,5; D -0.25-0,02/ 1,0-0,25; E - 0,5-0,05 / 1,0-0,5).
WYNIKI I DYSKUSJA
Badane gleby należą do typów gleb powszechnie występujących na obszarze północnej Polski i charakteryzują się dużym zróżnicowaniem uziamienia.
Gleby płowe (profile nr 1, 5 i 6) oraz czarna ziemia (profil nr 2) powstały z utworów glacjalnych (glin zwałowych), które charakteryzowały się zawartością frakcji ilastej w granicach od 13 do 26%, bardzo słabym wysortowaniem (GSO 2,7 8 ^ ,3 4 ) oraz małą średnią średnicą ziaren (GSS 0,010-0,046 mm; tab. 1 i 2) [Prusinkiewicz, Proszek 1990]. Są to typowe cechy glin lodowcowych [Cieśla 1968; Długosz 2002; Zagórski 1996]. Poziomy powierzchniowe (Ap) oraz eluwialne gleb płowych (Eet) charakteryzowały się wyraźnym spiaszczeniem w porównaniu z poziomami głębszymi. Wyższy stopień wysortowania tych poziomów (GSO 1,14-3,64) oraz większa średnia średnica ziaren (GSS 0,034-0,096 mm) mogą wskazywać na odmienne (fluwialne lub fluwioglacjalne) pochodzenie tego materiału macierzystego (profile 1,2 ,5 i 6). Potwierdzeniem tego może być również odmienny (bardziej stromy) przebieg krzywych uziamienia tych gleb (rys.
1, 2, 5 i 6). Wyraźne zróżnicowanie wskaźników granulometrycznych widoczne jest tylko w jednej glebie płowej (profil 1). W pozostałych profilach gleb płowych (5 i 6) i czarnej ziemi (profil 2) niewielkie różnice w wartościach tych wskaźników nie potwierdzają hipotezy o dwuczłonowości tych utworów (tab. 2). Ponadto w przypadku, gdy potencjalna dwuczłonowość dotyczy poziomów eluwialnych Eet na tle poziomów wzbogacenia Bt oraz materiału skały macierzystej, trudność we wnioskowaniu dotyczy oceny relacji między
TABELA 1. Skład granulometryczny badanych gleb - TABLE 1. Texture o f analysed soils Nr* N o. P o ziom Hori zon Głębok. Depth [cm]
Procentowa zawartość frakcji o średnicy [mm] Percentage o f soil fraction at diameter [mm]
Gatunek gleby Soil texure 2 ,0 -1,0 1,0-0,5 0 ,5-0,25 0 ,2 5 -0,10 0,1 0 -0,05 0 ,05-0 ,,05-02 0 ,02-0,006 0 ,0 0 6 -0 .-0 -0 2 <0,002 PN R -04033 B N -7 8 / 918011 PTG 2008 Gleba płowa typowa - C u tan ic L u visol
1 Ap 0 -2 2 0,7 3,1 8,0 2 9,0 18,4 14,8 7 4 15 gl glp gl Bt 22-61 0,1 1,0 2,8 2 2 ,4 2 0,9 18,8 7 5 22 g glp gz Cca 6 1 -9 5 0,3 1,7 6,2 2 1,7 19,4 15,8 11 7 17 g glp gz IICca <95 0,5 1,4 3,9 13,5 6,3 2 6 ,4 15 7 26 gpi gcp gz Czarna ziemia glejowa - E n dogleyic P haeozem
2 Ap 0-35 3,0 3,7 17,7 38,2 12,3 9,1 5 3 8 gP Pgm gP
AC 3 5 -4 8 0,7 3,1 10,0 26,8 9,7 15,7 7 4 23 g gl gpi C lg g 4 8 -9 5 0,5 2,2 8,1 25,7 16,1 12,4 8 5 22 g glp gpi C 2gg 9 5 -1 4 0 1,0 2,3 7,5 24,5 18,3 13,4 i 8 5 20 g glp gl C3cagg < 140 1,2 3,2 8,0 24,9 14,7 11,0 111 7 19 g gś gz Mada rzeczna właściwa - E n dogleyic F lu viso l
3 Ap 0 -2 0 0,0 0,2 0,4 2,3 4,5 2 2,6 14 14 42 ipł ip ipy IIAC 2 0 -4 5 0,0 0,0 0,2 1,3 3,6 2 8,9 24 13 29 pH ip gpyi HCg 4 5 -7 0 0,0 0,0 0,2 1,3 9,8 29,7 21 12 26 płi ip pyi IU C lgg 7 0 -1 0 0 0,0 0,1 0,2 1,0 15,8 37,9 17 7 21 płi płi pyi IIIC2gg < 100 0,0 0,2 0 ,4 1,3 6,4 4 4 ,7 19 8 20 płi płi pyi Mada rzeczna właściwa - H aplic F lu viso l
4 Ap 0-15 0,0 0,3 3,8 60,3 15,5 8,1 2 3 7 Pg Pgl Pg
IIC 15-55 0,0 0,4 2,7 4 3,7 2 0,7 13,5 6 3 10 gP pgmp gP m c i 55-73 0,0 0,2 1,3 19,4 19,8 27,3 10 7 15 g Pig gz IIIC2 7 3 -9 0 0,0 0,2 1,2 18,5 2 0,7 29,4 12 5 13 płp Pig gz IVC <90 0,0 1,7 69,4 2 2,6 0,5 3,8 0 0 2 P Pi Pi Gleba płowa typowa - C u tan ic L u v iso l
5 Ap 0-2 6 0,6 4 ,4 16,5 37,4 |l 5,2 10,9 5 3 7 gP pglp gP Eet 2 6 -3 6 1,5 5,8 16,0 33,1 |l 5,0 12,6 7 4 5 gP pgmp gP E/B |36-57 0,9 4,4 12,1 28,8 !l 4,4 8,4 8 5 18 gl glp gl B it 5 7 -9 0 0,5 3,5 10,7 26,2 !l 2,6 8,5 7 9 22 gs gś gpi B2t 9 0 -1 2 0 0,5 2,7 9,7 27,5 jl3,5 11,1 6 6 23 gs g gpi Cca < 120 2,4 5,7 9,8 2 4,4 |l 4 ,l 11,6 ! 9 6 17 gl Iglp gl Gleba płowa typowa - C u tan ic L u v iso l
6 Ap 0 -2 7 2,0 5,9 12,3 32,6 19,7 14,5 4 5 4 gP pglp gP Eetg 2 7 -4 0 1,2 4,9 9,7 31,0 22,1 21,1 6 3 1 gP pip gP B i tg 4 0 -7 6 1,6 4,8 8,6 21,8 12,1 15,1 8 8 20 g gśp gz B2t 76 -1 0 5 1,2 3,9 9,4 28,3 16,7 13,5 4 5 18 gl glp gl BC 1 05-105 1,9 5,0 11,2 26,5 15,3 13,1 6 5 16 gl glp gl Cca <135 0,9 4,0 10,2 26,3 14,4 18,2 7 6 13 gl glp gl Gleba rdzawa właściwa - H aplic Brunic A ren osol
1 Ap 0 -2 9 0,7 9,8 3 3 ,0 35,0 7,6 7,9 ! 1 2 3 ps ps Pg A/B 2 9 -3 7 0,9 6,9 2 6 ,0 43,5 9,9 3,8 !! 3 2 4 ps ps ps Bv 3 7 -6 5 0,8 8,1 3 0,7 39,6 8,6 4,2 ! 2 1 5 ps ps ps BC 6 5 -7 7 0,6 12,7 28,1 43,3 9,1 3,2 ! 0 1 2 p Pi Pi C <77 0,1 11,4 3 9 ,7 34,4 7,9 3,5 | 0 0 3 p Pi Pi Gleba bielicowa właściwa - F olic P o d zo l
8 0 10-0 - — - - - _ - - - - _ _ AE 0 -1 2 0,6 6,3 3 3,6 44,3 5,8 2 ,4 1 1 5 ps ps ps Bh 12-18 0,9 8,0 38,8 39,5 4,2 1,6 0 1 6 ps ps ps Bfe 18-36 1,1 7,8 3 5,6 39,5 3,8 3,2 1 0 8 pg ps pg B/C 3 6 -8 4 0,7 7,4 37,3 42,8 5,2 1,6 0 1 4 p pi ps C l 8 4 -1 2 5 0,1 2,2 2 8 ,2 54,0 9,7 0,8 1 0 4 p pi pi C2 < 125 0 ,4 10,0 3 4,2 4 4 ,9 6,0 1,5 0 0 3 p pi pi *Nr profilu - Profile No
Skład granulometryczny różnych typów gleb a ich geneza i zmiany klasyfikacji 103
TABELA 2. Wskaźniki sedymentologiczne i granulometryczne badanych gleb TABLE 2. Sedimentological and textural parameters o f analysed soils Nr* No. Poziom Horizon Głębok. Depth Wskaźniki sedymentologiczne Sedimentological indices Wskaźniki granulometryczne Granulometric indices [cm] GSS GSO GSK GSP A B C D E
Gleba płowa typowa - Cufanie Luvisol
1 Ap 0-22 0,034 3.64 0.58 1.81 3,6 6,0 9,4 5,6 17,9 Bt 22-61 0,015 4,19 0.64 1,23 8,0 15,5 22,4 16,3 46,1 Cca 61-95 0.024 3.45 0,50 1,18 j 3.5 6.7 12.8 7,2 27,8 IICca <95 0,010 4.31 0,45 1.20 3.5 i 5,1 9,6 8,7 16,9 Czarna ziemia glejowa - Endogleyic Phaeozem
2 Ap 0-35 0,096 2.56 0.51 1,83 2,2 2,9 10.4 2.8 18,5 AC 35-48 0,015 5.14 0.61 1,30 2.7 3,6 8.6 4,0 15,0 c i g g 48-95 0,017 4.70 0.63 1,29 3,2 5,2 11,7 5,3 22,7 C2gg 95-140 0,020 4,34 0,61 1,38 3,3 5,7 10,6 5,8 21,8 C3cagg <140 0,024 3,91 0,52 j1.13 3,1 5,0 7.9 4,6 15,1 Mada rzeczna właściwa - Endogleyic Fluvisol
3 Ap 0-20 0,003 3.32 0.13 0.80 ! 6,7 19,4 15,5 59.0 47,5 IIAC 20-45 0.006 2,83 0.52 0,91 i .6,3 24.2 0,0 169,0 0,0 HCg 45-70 0.007 2,98 0.50 0.96 6,5 55,4 0,0 204,0 0,0 IUClgg 70-100 0,010 3,22 0.67 1,34 4,3 73,0 9.8 165,7 170,1 IIIC2gg <100 0,010 2,62 0.66 1,16 3.4 20.1 5,6 85,9 34,8 Mada rzeczna właściwa - Haplic Flurisol
4 Ap 0-15 0,091 1,83 0.64 2.91 15.9 20,0 182.8 20.3 241,4 IIC 15-55 0,059 2.48 0.66 2,00 16.2 23,8 109.1 25.1 167,5 m c i 55-73 0,022 2,87 0.48 1.33 14,9 30.1 129,2 45,9 269,7 IIIC2 73-90 0*026 2.75 0.46 1.68 15,0 31,9 92,4 48,0 202,1 IVC <90 0,284 0.72 0.41 2.67 0,3 i 0,3 13,4 0,4 55,0 Gleba płowa typowa - Cutanic Luvisol
5 Ap 0-26 0,095 2,33 0.46 11.68 2,3 '3 ,2 8,4 3.0 15,6 Eet 26-36 0,092 1.14 -1.88 0.15 2,1 ! 3,0 5.7 2.8 IM E/B 36-57 0,030 4,23 0,62 1.37 2,4 ! 3,6 6,5 3.1 12,6 B it 57-90 0,024 3.88 0,54 0,86 2,5 ! 3,6 7,5 3,3 14,2 B2t 90-120 0,019 4.40 0.61 1.02 2.9 ! 4,2 10,2 4.2 18,8 Cca <120 0,032 3.90 0.50 1.24 2.5 i 3.9 4,3 3,2 8,4 Gleba płowa typowa - Cutanic Luvisol
6 Ap 0-27 0,095 2.09 0.25 jl .46 1*17 2.6 4.2 5.5 3.7 11,0 Eetg 27-40 0,087 1.70 0.11 3.2 5,5 6.4 5,1 13,0 BI tg 4Q-76 0,023 3.82 0.41 10.95 2.5 4.0 4.5 3,7 8,9 B2t 76-105 0,029 3.88 0.58 1.53 3.0 4.8 7.4 4.4 14,1 BC 105-105 0,046 2.78 0.38 1.49 2.4 3.7 5.3 3,4 10,6 Cca <135 0,038 3.18 0.44 1.37 2.6 4.0 6.6 4.1 12,7 Gleba rdzawa właściwa - Haplic Br unie Arenosol
7 Ap 0-29 0,181 1.71 0.43 j 1 -74 i U ; 1.3 3.6 1.2 7,7 : A/B 29-37 0,170 1.71 0.36 2.06 i u 2.1 6.3 1,7 11,5 : Bv 37-65 0,184 0.74 -1.07 0.26 ! 1.3 ; 1.6 4.9 1.4 9,7 BC 65-77 0,216 1.16 i 0.08 1.14 i 1.5 1.9 3.4 1,4 6,3 C <77 0.233 1.12 | 0.29 1.18 0.9 1.1 3.0 ]i °*9 _ _ 7,2 i Gleba bielicowa właściwa - Folie Podzol
8 O 10-0 1- T_ " T'~ - - [_ -AE 0-12 0,205 0.59 -1.13 10.27 1.3 i 1.5 7.1 ; i.3 13.3 Bh 12-18 0.228 1.89 i 0.44 3.41 1.0 1.1 4.9 j 1.0 10.3 j Bfe 18-36 0.210 1.94 I 0.60 3.46 ! 1.1 1.2 5.1 ! u 10.1 ! jB/C 36-84 0,225 1.17 0.29 1.78 ; i .i ilJ 5.8 i .i 11,6 Cl 84-125 0.183 1.07 i 0.32 1.69 1.9 1 2.3 24.5 2.1 41,7 i C2 <125 0.230 0.97 ! 0.09 1.17 1.3 1.5 4.5 : 1.2 oo * N r profilu - Profile N o
R Y S U N E K 1. K r z y w e k u m u l a c y j n e u z i a r n i e n i a p r o f i l u n r 1 F I G U R E 1. T e x t u r e c u r v e s p r o f i l e 1
R Y S U N E K 2. K rzyw e k um ulacyjne u ziarn ien ia pro filu nr 2 F IG U R E 2. Texture curves profile 2
Skład granulometryczny różnych typów gleb a ich geneza i zmiany klasyfikacji . 105
R Y S U N E K 3. K r z y w e k u m u l a c y j n e u z i a r n i e n i a p r o f i l u n r 3 F I G U R E 3 . T e x t u r e c u r v e s o f p r o f i l e 3
R Y S U N E K 4. K rzyw e k um ulacyjne u ziarn ien ia profilu nr 4 FIG U R E 4. T exture curves o f profile 4
R Y S U N E K 5. K r z y w e k u m u l a c y j n e u z i a r n i e n i a p r o f i l u n r 5 F I G U R E 5 . T e x t u r e c u r v e s o f p r o f i l e 5
R Y S U N E K 6. K rzyw e kum ulacyjne uziarn ien ia p rofilu nr 6 F IG U R E 6. Texture curves o f profile 6
Skład granulometryczny różnych typów gleb a ich geneza i zmiany klasyfikacji . 107
R Y S U N E K 7 . K r z y w e k u m u l a c y j n e u z i a r n i e n i a p r o f i l u n r 7 F I G U R E 7 . T e x t u r e c u r v e s o f p r o f i l e 7
R Y S U N E K 8. K rzyw e ku m u lacy jn e u z ia rn ie n ia p rofilu nr 8 FIG U R E 8. Texture curves o f profile 8
p ro ce sam i p e d o g e n e z y (tutaj lessirage) i litogenezy [ B ara n iec k a, K o n e c k a -B e tle y 1993; C i e ś la 1968]. H ip o te z ę o n i e j e d n o r o d n o ś c i w b u d o w i e p r o filo w e j g le b n a le ż y p o z a w y l i c z e n i e m w s k a ź n i k ó w s e d y m e n t o l o g i c z n y c h u z u p e ł n i ć d o k ł a d n y m i b a d a n i a m i m i k r o m o r f o l o g i c z n y m i o r a z m i n e r a l o g i c z n y m i [ Z a g ó r s k i 1995. 2 0 0 3 ] . P o n a d t o w interpretacji w y n ik ó w przy b a d a n ia c h nad g e n e z ą gleb. p o m o c n y m o ż e być w sk a ź n ik zaw artości trakcji ilastej drobnej - poniżej 0,0002 mm. Z aw a rto ś ć tej frakcji o raz sto sunek do frakcji ilastej grubej ( 0 . 0 0 2 - 0 , 0 0 0 2 m m ) w p o s z c z e g ó ln y c h p o z i o m a c h z a le ż ą od k ie ru n k u i in te n sy w n o ści pro ce só w p e d o g e n e z y [Cieśla 1968]. N a p o d sta w ie w yn ik ó w b ad a ń p r z e p r o w a d z o n y c h w niniejszej pracy, s tw ie rd z o n o jedynie d w u c z ło n o w o ś ć gleby płow ej profilu nr 1, któ ra z a z n a c z y ła się w p o z io m a c h skały m acierzystej - C c a i HCca. Z ró ż n ic o w a n ie uziarnienia na tej g łę bokości (95 cm ) p o z w a la w yk lu cz y ć wpływ proce sów g le b o tw ó rc z y c h i stw ierdzić nie cią głość litologic zną p o tw ie r d z o n ą różnic am i w średniej ś re d n ic y ziaren ( G S S o d p o w i e d n i o 0 ,0 2 4 i 0 .0 1 0 m m ), s to p n iu w \ s o r t o w a n i a ( G S O o d p o w ie d n i o 3.45 i 4.3 1). w sk a ź n ik a m i g r a n u lo m e try c z n y m i (z w ła s z c z a sto s u n k u pia sku d r o b n e g o do p ia sku g ru b e g o - C ) o r a z p rze b ieg u k rz y w y c h u ziarn ien ia (tab. 2. rys. 1).
Z e w z g lę d u na k ategorie ciężkości a g ro te ch n ic zn e j gle b ( P T G 2 008 - A n e k s 4.) b ad a n e m a d y za lic z o n o do gleb cięż kich (profil nr 3) o raz lekkich (profil nr 4. tab. 1). G le b y te były u tw oram i b e z sz k ie le to w y m i o b ar d z o niewielkiej za w arto śc i frakcji pia sku b ard z o g r u b e g o i g r u b e g o ( 0 - 1 , 7 % ) .
M a d a cię ż k a c h a ra k te ry z o w a ła się w z g lę d n ie w y r ó w n a n y m u ziarn ien iem w cały m profilu (tab. 1). Z a w a rto ś ć frakcji poniżej 0.002 m m m ieściła się w g ra n ic a c h od 20 do 4 2 % i m a lała w ra z z g łę b o k o ścią. Z ia rn a o średnic y poniżej 0.02 m m d o m in o w a ły , a ich z a w a rto ść w p o z io m ie p o w ie rz c h n io w y m była r ó w n a 70% . W ca łym profilu za w a rto ść ta w y n io sła średnio pon ad 57% . N a p o d s ta w ie w ięk s zo śc i w y z n a c z o n y c h w s k a ź n ik ó w s e d y m e n t o lo g ic z n y c h ( G S S . G S K . G S P - tab. 2) o r a z p rze b ieg u k rzy w y ch uziarnienia (rys. 3) profil ten p o d z ie lo n o na 3 warstwy p o w sta łe z sed y m en tó w o r óżnym uziarnieniu: 0 - 2 0 cm . 2 0 - 7 0 cm i poniżej 70 cm. Z e w z g lę d u na z n ik o m y udział n ajg ru b sz y c h frakcji piasku w tym profilu, nie m a ją tu z a s to s o w a n ia w sk aź n ik i g ra n u lo m c tr y c z n e oparte na sto s u n k a c h p o s z c z e g ó ln y c h pod frakcji piasku.
M a d a lekka (profil nr 4) c h a ra k te ry z o w a ła się z ró ż n ic o w a n y m uziarn ien iem w cały m profilu (tab. 1). N a po d sta w ie średniej śred n ic ) ziaren (G S S ). sk o śn o śc i (G S K ). kurtozy ( G S P ) . niemal w szystkich w sk aź n ik ó w g ra n u lo m e try c z n y c h oraz o d m ie n n e g o p rze b ieg u krzy w y c h u z i a rn ie n ia . s tw ie r d z o n o c z t e r o c z l o n o w ą b u d o w ę te g o profilu, a w a r s tw y p o w sta łe z se d y m e n t ó w o różnym u ziarnieniu zalegał} na głę b o k o ści: 0 - 1 5 . 15 -5 5 . 5 5 - 90 i poniżej 90 cm (rys. 4. tab. 2). Z a s a d n o ś ć podziałów , jakich d o k o n a n o w b ad a n y ch m a dac h rzecznych na podsta wie zró ż n ico w an ia ich uziarnienia. p otw ie rdz ona jest specyfik ą p ro ce su litogenezy k sz tałtu jąc eg o u tw ory aluw ialne. c h a ra k te ry z u ją c e g o się z m ie n n o ś c ią w a ru n k ó w , w jakich za chodz i. P o n a d to s to s u n k o w o m łody w iek gle b alu w ia ln y c h . w któ rych pro ce sy p e d o g e n e z y w sto s u n k u do litogenezy m a ją za z w y c z a j d u ż o m niejszy w pły w na b u d o w ę p r o fil o w ą ty ch g le b. r ó w n i e ż u z a s a d n ia s t w i e r d z o n e n ie c ią g ło śc i litolo giczne [M y c ie lsk a -D o w g ia łło 1980|.
Profile gleby rdzawej i bielicowej w y k az y w a ły uziarnienie piasków o zawarto ści frakcji ilastej n ieprzekraczającej 8 % (tab. 1). G leb y te w y tw o rz o n e został) z piasków s a n d ro w y ch i c h a ra k te ry z o w a ły się je d n o ro d n o śc ią litolo giczną, co p o tw ie rd z a ją z b liżony p rze b ieg k rzy w y ch uziarnienia o raz w skaź niki se d y m e n t o lo g ic z n e i g ra n u lo m e tr y c z n e (rys. 7 i 8. tab. 2). P o c h o d z e n ie g e o lo g ic z n e utw orów m a cie rz y sty c h gleb rd z a w y c h i bie lic ow yc h. jak r ó w n i e ż p r z e b i e g p r o c e s u p e d o g e n e z y d e t e r m i n u j e s k ł a d o r a z w ł a ś c i w o ś c i f iz y k o c h e m ic z n e tych gle b [K one cka -B etley. J a n o w s k a 1996].
Skład granulometryczny różnych typów gleb a ich geneza i zmiany klasyfikacji 1Q9
Różnorodność typologiczna badanych gleb dostarczyła obszerny materiał badawczy ukazujący jak duże zmiany w nazewnictwie, a w konsekwencji również w interpretacji wyników może mieć stosowanie różnych klasyfikacji uziamieniowych. Porównywane klasyfikacje różni nazewnictwo grup granulometiycznych, średnice zastępcze poszcze gólnych frakcji granulometiycznych oraz zawartość procentowa frakcji w poszczególnych grupach. Bardziej zbliżona do aktualnej klasyfikacji PTG 2008jest klasyfikacja PN-R-04033, w której przede wszystkim podział na frakcje granulometryczne w dużym stopniu się pokiywa. WklasyfikacjiBN-78/9180-11 widocznajest głównie różnica w średnicy zastępczej rozdzielającej frakcje szkieletowe od ziemistych (1 a nie 2 mm) oraz występowanie frakcji części spławialnych (poniżej 0,02 mm) obejmujących nie tylko frakcję iłową (poniżej 0,002 mm), lecz również frakcję pyłu drobnego w pozostałych klasyfikacjach.
Zestawienie porównywanych klasyfikacji uwidacznia niewielkie zróżnicowanie grup granulometiycznych w tym samym profilu glebowym zgodnie z jedną klasyfikacją przy jednoczesnym zróżnicowaniu w pozostałych. Stosunkowo jednorodne uziamienie profilu nr 2 według PN-R-04033 (glina piaszczysta na glinie), charakteryzuje się występowaniem aż czterech grup granulometiycznych według pozostałych klasyfikacji. Odwrotna sytuacja ma miejsce w profilu nr 1, gdzie według PTG 2008 zróżnicowanie uziarnienia jest niewielkie (glina lekka do 22 cm, poniżej glina zwykła), a w pozostałych dwóch klasyfikacjach daje zróżnicowanie odpowiadające trzem różnym grupom granulometrycznym (tab. 1). Należy zwrócić również uwagę na to, iż to właśnie w tej glebie na podstawie przedstawionych wyników stw ierdzono dwuczłonowość w budowie profilow ej, czego zgodnie z nazewnictwem PTG 2008 nie można stwierdzić.
Zróżnicowanie klasyfikacyjne dotyczy nie tylko podgrup, lecz nawet grup granulo- metrycznych tej samej próbki glebowej. Najlepszym przykładem jest poziom IIAC profilu nr 3, w którym zależnie od klasyfikacji (odpowiednio PN-R-04033, BN-78/9180-11 oraz PTG 2008, tab. 1) próbka miała uziamienie pyłu ilastego, iłu pylastego lub gliny pylasto-ilastej. Rozbieżności te wynikają z odmiennych granic zawartości poszczególnych frakcji granulometiycznych w grupach. Zgodnie z PN-R-04033 pył ilasty (płi) może zawierać do 35% frakcji iłu, natomiast wg PTG 2008 (pyi) do 27% (zawartość ta w próbce wynosiła 29%). Jednocześnie istotną różnicą między porównywanymi klasyfikacjami jest zawartość minimalna frakcji piasku w glinach. Glina pylasto-ilasta (gpyi) według PTG 2008 może zawierać od 0% frakcji piaskowej, według PN-R-04033 glina pylasta (gpł) od 5%, a według BN-78/ 9180-11 zawartość gliny bardzo ciężkiej (gbc) zaczyna się dopiero od 10%. Należy przy tym pamiętać, iż różnice te wynikajągłównie z odmiennego podziału na frakcje granulometryczne (różne średnice zastępcze), co w konsekwencji skutkuje inną ich zawartością procentową w porównywanych klasyfikacjach. Podobne różnice dotyczą również pozostałych grup granulometiycznych, co na podstawie uzyskanych wyników widoczne jest w nazwach poszczególnych podgrup. W tej sytuacji bardzo istotne jest, aby wnioskowanie przy badaniach granulometiycznych opierać na wartościach liczbowych, a nie nazewnictwie. Jednocześnie, zgodnie z sugestiąDrzymały i Mocka [2004] zasadne staje się stosowanie klasyfikacji o możliwie ograniczonej liczbie podgrup granulometiycznych [PTG 2008].
N a uwagę zasługuje również Aneks 2. Klasyfikacji uziarnienia gleb i utworów mineralnych PTG 2008 przedstawiający odpowiedniki grup granulometiycznych z normy BN-78/9180-11. N a podstawie uzyskanych wyników tylko 20 spośród 42 próbek glebowych pokrywało się z odpowiednikami z aneksu. Wynika to z opisanych powyżej różnic między klasyfikacjami i należy mieć na uwadze, iż korzystanie z aneksu daje tylko przybliżone wyniki, a w miarę możliwości próbki powinno się klasyfikować na podstawie zawartości poszczególnych frakcji granulometiycznych.
WNIOSKI
1. Szczegółowa analiza składu granulometrycznego na podstawie wskaźników sedy- mentologicznych i granulometrycznych oraz przebiegu krzywych uziamienia daje uzasadnioną podstawę do charakterystyki litogenicznej utworów glebowych, co w przeprowadzonych badaniach pozwoliło zdecydować o jednorodności litologicznej lub jej braku w budowie profilowej badanych gleb.
2. Interpretacja wyników składu granulometrycznego powinna opierać się na analizie zawartości poszczególnych frakcji. Wnioskowanie na podstawie przynależności do poszczególnych grup granulometrycznych powinno mieć znaczenie drugorzędne, szczególnie przy porówywaniu wyników interpretowanych na podstawie różnych klasyfikacji uziamienia.
3. Przedstawione wyniki interpretowane na podstawie trzech różnych klasyfikacji uziar- nienia wykazały duże trudności przy ich porównywaniu, potwierdzając tym samym zasadność dostosowania polskiej klasyfikacji (PTG 2008) do standardów powszechnie stosowanych na świecie (USDA).
LITERATURA
BARANIECKA M. D., KONECKA-BETLEY K. 1993: Zmiany litologiczne i pedogeniczne w glinach zwało w ych zlodow acenia Warty w kopalni Bełchatów. A cta G eograph. Lodziensia. 65: 19-23.
BROGOWSKI Z. 1990: Próba obliczenia niektórych właściw ości fizycznych gleb na podstawie analizy ziarno wej. Rocz. G lebozn. 41, 3-4: 1 7-28.
CIEŚLA W. 1968: Geneza i w łaściw ości gleb uprawnych, w ytworzonych z gliny zwałowej na W ysoczyźnie Kujawskiej. Rocz. WSR Poznań 38: 7—47.
DŁUGOSZ J. 2002: Zróżnicowanie składu minerałów ilastych frakcji ilastej drobnej (<0,2 ^m) gleb płowych w ytworzonych z glin lodow cow ych. ATR B ydgoszcz, Rozprawy. 104: 2 4 -5 4 .
DRZYM AŁA S., MOCEK A. 2004: Uziarnienie różnych gleb Polski w świetle klasyfikacji PTG, PN-R-04033 i USDA. Rocz. Glebozn. 55,1: 107-115.
KONECKA-BETLEY K., JANOWSKA E. 1996: W iek i pochodzenie osadów a niektóre procesy glebotwór- cze. Rocz. G lebozn. 47 Supl.: 113-123.
KOWALKOWSKI A ., PRUSINKIEWICZ Z. 1963: W skaźniki granulometryczne jako kryterium jednorodno ści osadów lodow cow ych. Rocz. Glebozn. 13 Supl.: 159-162.
LITYŃSKI T., JURKOWSKA H., GORLACH E. 1976: Analiza chemiczno-rolnicza. PWN, Warszawa: 332 ss. MYCIELSKA-DOW GIAŁŁO E. 1980: Wstęp do sedym entologii. WSP Kielce: 178 ss.
OKOŁOWICZ M. 1996: W łaściw ości sorpcyjne frakcji granulometrycznych wybranych gleb. Rocz. Glebozn. 47, 1-2: 5 -1 6 .
POLSKIE TOW ARZYSTW O GLEBOZNAW CZE 2009: Klasyfikacja uziam ienia gleb i utworów mineral nych - PTG 2 008. Rocz. G lebozn. 60,2: 5 -1 6 .
PRUSINKIEWICZ Z., PROSZEK P. 1990: Program komputerowej interpretacji wyników analizy uziam ienia gleb - TEKSTURA. Rocz. G lebozn. 41,3/4: 5 -1 6 .
UZIAK S., BROGOWSKI Z., KOMORNICKI T. 2005: W łaściw ości frakcji granulomertycznych gleb wytwo rzonych z różnych utworów m acierzystych. A c ta A groph. 124: 6 2 -1 5 4 .
ZAGORSKI Z. 1996: Granulometryczne wskaźniki procesów pedo- i litogenezy w glebach niejednorodnych wytworzonych z osadów glacjalnych. Rocz. Glebozn. 47 Supl.: 125-135.
ZAGÓRSKI Z. 2003: Minerały pierwotne jako wskaźniki procesów lito- i pedogenezy w glebach niecałkow i tych wytworzonych z osadów glacjalnych zlodow acenia Warty. Rocz. G lebozn. 54,4: 4 5 -5 6 .
dr inż. Szymon Różański
Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy ul. Bernardyńska 6, 85-029 Bydgoszcz
