231
Właściwości gleb użytkowanych rolniczo w pasie Pojezierza Pomorskiego
Characteristic of soil in the area of the Pomorskie lake district
Barbara Braun
Uniwersytet Warszawski, Instytut Geografii Fizycznej, Zakład Geoekologii e-mail:bjbraun@uw.edu.pl
____________________________________________________________________________________
Abstract: This paper presents a research made in the area of Bytów Powiat. It analyzes basic properties of soils: a soil reaction, a humus horizon, an acid and alkaline cations content and a soil density. The soil reaction in the area of Bytów is predominantly acid and changes minimally, in spite of the soil liming. It proves that those soils underwent regular soil liming optimally for that type of soils. The soils of Bytów Powiat show good buffer properties as well. It is due to the fact that fertilization does not change the soil reaction of those soils. Adsorption complex of soils contains ca. 50% of alkaline cations. It has a positive influence on the fertility. The acid reactions of those soils determine an easy adsorption of alkaline cations into plants. The downslope settlement of the soils supports the enlargement of the humus horizon and production of Colluvic Anthrosols. The thickness of deluvial levels reaches up to 100 cm. The enlargement of density within underhumus horizon on the level of 25 – 35 cm ocurrs repeatedly on cultivated soils samples, what can cause in future a production of plough sole and worsening the air-humidity circumstances.
Słowa kluczowe: odczyn gleb, kationy kwasowe i zasadowe, próchnica, gęstość objętościowa Key words: soil reaction, cations acid and alkaline, humus, bulk density
Wprowadzenie
Właściwości fizyczne, fizykochemiczne i chemiczne decydują o żyzności gleb i wielkości plonów.
W ostatnich kilkudziesięciu latach próbowano podwyższać urodzajność gleb stosując nawozy sztuczne, co nie zawsze miało dobry wpływ na gleby. Są znane przypadki, gdzie nadmierne wapnowanie zmieniało właściwości gleb, np. poprzez obniżanie zawartości próchnicy w czarnych ziemiach (Karlik 1997), czy zmienianie odczynu gleb rdzawych z kwaśnego na obojętny. Mechanizacja w rolnictwie ma na celu zapewnienie roślinom optymalnych warunków powietrzno-wodnych, lecz wpływa także destrukcyjnie na glebę, prowadząc do nadmiernego zagęszczenia warstwy podglebia (Baranowski 1980, Stojek 2004, Włodek, Kukuła et al. 1998). Zmiana użytkowania z leśnego na rolnicze w Problemy Ekologii Krajobrazu, T. XXVI. 231-243.
232
obszarach urzeźbionych spowodowała przyspieszenie erozji wodnej, tzw. denudację antropogeniczną.
Efektem denudacji antropogenicznej są gleby deluwialne i namyte znajdujące się w obniżeniach terenu (Koćmit 1998, Sinkiewicz 1998, Snakin, Krechetov et al. 1996, Sowiński, Smólczyński et al. 2004).
Gleby deluwialne i namyte często mają nieco lepsze właściwości chemiczne i fizyko-chemiczne niż gleby położone na wzniesieniach czy na stokach. W poziomach deluwialnych i namytych jest większa zawartość materii organicznej, odczyn często jest mniej kwaśny, chociaż nie zawsze gleby te mają większe wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi, a także często zmniejsza się pojemność sorpcyjna gleb erodowanych. Przemieszczająca się frakcja ilasta prowadzi do modyfikacji właściwości fizycznych gleb, głównie wzrostu zagęszczenia, zmniejszenie porowatości ogólnej i zmianę właściwości powietrzno-wodnych gleb (Kalembasa, Majchrowska-Safaryan 2007, Koćmit 1998, Lincznar 1995, Snakin, Krechetov et al. 1996, Sowiński, Smólczyński et al. 2004).
Obszar i metody badań
Obszar badań położony jest na Pojezierzu Bytowskim i Wysoczyźnie Polanowskiej, zajmuje powierzchnię około 900 km2. Na potrzeby pracy wykonano 30 odkrywek glebowych oraz 86 odwiertów.
Przy każdej odkrywce zostało wykonane od 3 do 5 odwiertów (na wzniesieniu lub u podnóża stoku, w zależności od tego, gdzie zlokalizowana była odkrywka oraz na stoku). Analizy obejmowały różne typy gleb: gleby bielicoziemne (głównie rdzawe wykształcone na utworach piaszczystych, na ogół pochodzenia sandrowego); gleby brunatnoziemne (głównie gleby płowe wykształcone na utworach gliniastych, piaskach zwałowych, często z dużym udziałem pyłu); gleby bagienne (głównie gleby murszowo-torfowe wykształcone w zagłębieniach terenu, często przykryte osadami deluwialnymi).
Badaniami objęto gleby użytkowane rolniczo (gospodarstwa indywidualne, PGR-y), w tym zarówno grunty orne, jak i użytki zielone.
Celem badań jest przedstawienie wpływu rolniczego na gleby w zależności od sposobu ich użytkowania i położenia na stoku w krajobrazach falistych i pagórkowatych Pojezierza Bytowskiego i Wysoczyzny Polanowskiej.
Na potrzeby oznaczenia właściwości gleb badano:
skład granulometryczny metodą areometryczną Bouyuocosa – Casagrande‟a w modyfikacji Prószyńskiego,
odczyn w 1M KCl metodą potencjometryczną,
zawartość węgla organicznego (Corg.) metodą Tiurina,
kwasowość hydrolityczną (Hh) i sumę zasadowych kationów wymiennych (S) metodą Kappena, z ich sumy obliczono pojemność sorpcyjną gleb (T=Hh+S),
gęstość objętościową metodą cylindrów miarowych o pojemności 100 cm3.
Właściwości gleb użytkowanych rolniczo
Granulometria
Gleby okolic Bytowa w górnej części profilu wykazują uziarnienie piasków gliniastych, na głębokości 50-80 cm glin. W glebach powstałych na sandrze całą miąższość profilu budują piaski luźne lub piaski słabo gliniaste. U podnóża stoków poziomy deluwialne wykazują niewielkie wzbogacenie we frakcję
233 iłową. Takie wzbogacenie w najdrobniejsze cząstki glebowe nie zmienia grupy granulometrycznej, która występowała na wierzchołkach czy na stokach. Najprawdopodobniej najdrobniejsze cząstki glebowe są wynoszone poza profil lub osadzają się w zbiornikach wodnych, znajdujących się u podnóża stoków.
Odczyn
Odczyn gleb powiatu bytowskiego kształtuje się w przedziale 4,5 – 6,5 pH (kwaśny i lekko kwaśny).
W przypadku gleb brunatnoziemnych odczyn w poziomie próchnicznym waha się od 4,5 do 6,2 pH.
Na podstawie badań stwierdzono, że odczyn w poziomach podpróchnicznych na ogół jest bardziej kwaśny niż w poziomie próchnicznym. Zjawisko to może wskazywać na wapnowanie gleb. Ponadto gleby brunatnoziemne gospodarstw wielkoobszarowych (kiedyś w użytkowaniu PGR-ów) wykazują na ogół nieco wyższe wartości pH (ryc. 1, profile: 1, 8, 9) niż gleby będące od kilkudziesięciu lat w użytkowaniu rolników indywidualnych (ryc. 1, profile: 2, 4, 10).
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 pH 6,5
pH-2006 5,05 5,09 5,15 4,30 4,71 4,67 6,20 5,58 5,53 4,51 3,89 3,76 4,22 4,34 4,24 3,20
Ap Bbr C Ap Bbr C Ap Bv C Ap EetBbrC Ap A2 A3 Otpr
1 2 3 4 5
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 pH 6,5
pH-2008 4,62 4,62 4,68 6,52 5,01 4,75 4,98 5,08 4,24 4,92 5,50 4,70 3,97 4,20 4,23 4,15
Ap Bbr C Ap BvBbr C Ap EetBt C Ap EetBt C IIC Ap Bbr C
6 7 8 9 10
Ryc. 1. Odczyn gleb użytkowanych rolniczo w powiecie bytowskim Fig. 1. The soil reaction in agricultural soils of Bytów District
Gleby rdzawe (użytkowane głównie przez rolników indywidualnych) charakteryzują się silnie kwaśnym odczynem; wartości pH nie przekraczają na ogół 5 (ryc. 1, profil 7). Ciekawym przypadkiem jest profil nr 3 - odczyn w całym profilu zbliżony jest do wartości 6 pH (ryc. 1). Można to tłumaczyć tym, że gleba ta powstała na piaskach sandrowych bliskiego transportu, gdzie intensywnie zachodzą procesy wietrzenia.
Podobną sytuację stwierdzono na sandrze na Pojezierzu Dobrzyńskim (Słomczyński 1997, Stojek 1999).
234
Gleby deluwialne
W obszarze o urozmaiconej rzeźbie Pojezierza Kaszubskiego, u podnóża wzniesień często występują poziomy deluwialne. Poziomy te na ogół charakteryzują się odczynem nieco wyższym niż poziomy próchniczne na wzniesieniu, czy na stoku. Odczyn poziomów deluwialnych waha się od 4,6 do nawet 7 pH i jest on co najmniej pół jednostki pH wyższy od wartości na wierzchołku i na stoku (ryc. 2, ryc. 3).
Warunkowane jest to spływem składników mineralnych wraz z próchnicą w dół stoku, w tym również związków zasadowych (Lecomte, Le Bissonais 1999). Inaczej przedstawia się odczyn gleb na stoku wklęsłym, gdzie dochodzi do gromadzenia próchnicy oraz związków mineralnych już na stoku (ryc. 4).
3,5 4,0 4,5 5,0 pH
pH 4,30 4,27 4,67
w ierzchołek stok prosty podnóże
Ryc. 2. Odczyn poziomu próchnicznego gleb w facji stoku jednostajnie pochylonego (stok prosty) Fig. 2. The soil reaction in the humus horizon of „straight‟ slope
2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 pH
pH 4,98 4,51 5,58
w ierzchołek stok w ypukły podnóże stoku w ypukłego
Rys. 3. Odczyn poziomu próchnicznego gleb w facji stoku wypukłego Fig. 3. The soil reaction in the humus horizon of convex slope
235
4,0 4,5 5,0 5,5 pH6,0
pH 5,05 5,84 4,97
w ierzchołek stok
w klęsły tarasa rolna
Ryc. 4. Odczyn poziomu próchnicznego gleb w facji stoku wklęsłego Fig. 4. The soil reaction in the humus horizon of concave slope Wysycenie kompleksu sorpcyjnego
Pomimo kwaśnego odczynu badanych gleb, w kompleksie sorpcyjnym poziomów próchnicznych przeważają kationy zasadowe (ryc. 5).
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Ap Bbr C IIC Ap Bbr C IIC Ap Bv C C2 Ap Bv C Ap EetBbr C Ap A2 A3 Otprb Ap Bbr C IIC
1 2 3 4 5 6 7
S Hh
Ryc. 5. Wysycenie kationami zasadowymi i kwasowymi kompleksu sorpcyjnego gleb Fig. 5. The acid and alkaline cations content in soil adsorbtion complex
Niekiedy w przypadku stoków jednostajnie pochylonych - na wierzchołkach (odczyn gleb kwaśny) - w kompleksie sorpcyjnym zaznacza się większa zawartość kationów kwasowych (ryc. 1, ryc. 6). Przy kwaśnym odczynie kationy zasadowe są łatwiej uwalniane z kompleksu sorpcyjnego i przemieszczane w głąb profilu lub po stoku.
Na stokach wklęsłych stwierdzono wyższe zawartości kationów zasadowych w kompleksie sorpcyjnym niż na wierzchołku, czy u podnóża tych stoków (rys. 6). Wskazuje to na zatrzymywanie roztworów zawierających kationy zasadowe na stoku.
Badane gleby pomimo wapnowania zachowują stały, kwaśny i słabo kwaśny odczyn, co może wskazywać na dobre właściwości buforowe tych gleb. Pomimo kwaśnego odczynu zachowują prawidłowe proporcje kationów zasadowych i kwasowych w kompleksie sorpcyjnym.
236
0%
20%
40%
60%
80%
100%
wierzchołek
stok prosty
podnóże S Hh
0%
20%
40%
60%
80%
100%
wierzchołek
stok wklęsły
podnóże S Hh
Ryc. 6. Wysycenie kationami zasadowymi i kwasowymi kompleksu sorpcyjnego w poziomie próchnicznym gleb facji stoku jednostajnie pochylonego i wklęsłego
Fig. 6. The acid and alkaline cations content in soil adsorbtion complex of humus horizons for straight slope and concave slope profiles.
Zawartość węgla organicznego
Kolejnym ważnym parametrem charakteryzującym żyzność gleb jest ilość próchnicy, którą ocenia się na podstawie zawartości węgla organicznego. Próchnica jest największym magazynem łatwo dostępnych substancji pokarmowych: mikro- i makroelementów.
Zawartość węgla organicznego w poziomach próchnicznych gleb płowych wynosi od 0,9% do 4% (ryc.
7). Najbardziej zasobne w materię organiczną są gleby organiczne, zawartość materii organicznej waha się od około 60 do 95%. Nie bez znaczenie jest fakt, że gleby murszowo-torfowe na ogół są użytkowane jako użytki zielone, co przyczynia się do ich wzbogacenia w materię organiczną nawet o kilka procent (Eve, Sperow et al. 2002, Lal, Follett. et al. 1999).
Spośród gleb mineralnych duże wartości węgla organicznego (ponad 2%) stwierdzono w glebach rdzawych, jednak miąższość poziomu próchnicznego w tych glebach wynosi do 20 cm (ryc. 7, profil 3 i 7).
Ryc. 7. Zawartość węgla organicznego w poziomie próchnicznym gleb Fig. 7. The organic matter content in humus horizon
0 0, 5 1 1, 5 2 2, 5
%
Corg-2006 1,21 2,01 2,46 1,3 8 2,18 2,15 1,32 1,05 1,74 1,07
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
237 Zasoby materii organicznej wahają się w przedziale 60-70 t∙ha-1. Duże zasoby materii organicznej są w poziomach deluwialnych i wynoszą od 118 do prawie 300 t∙ha-1. Zawartość węgla organicznego w poziomach deluwialnych często przekracza 3%, a miąższość tych poziomów waha się od 40 do nawet 100 cm (ryc. 8, ryc. 9). Gleby brunatnoziemne zawierają od około 1% do około 2,5% Corg. (ryc.
7, profile 1, 2, 4, 8, 9, 10), więc są to gleby średnio bogate w próchnicę. Zasoby materii organicznej tych gleb wahają się od około 70 t∙ha-1 do 160 t∙ha-1.
0 1 2 3 4
%
%Corg 1,05 1,45 1,94 1,85 1,74 2,05 3,76 1,37 2,35 1,07 0,98 1,7
w ierzcho łek
stok w ypukły
podnóże- S
podnóże- N
w ierzcho łek
zagłębie nie
stok NE- prosty, łąka
tarasa rolna
stok w klęsły
w ierzcho łek
stok w ypukły
podnóże- stożek deluw ial
Ryc. 8. Zawartość węgla organicznego w facjach Fig. 8. The organic matter content in slope profiles
Miąższość poziomu próchnicznego
Miąższości poziomu próchnicznego można przyjąć jako jeden ze wskaźników procesów erozji w glebach. W klasycznie ukształtowanych glebach rolniczych miąższość poziomu próchnicznego wynosi 25-35cm. Taką miąższość poziomu próchnicznego warunkuje zasięg pługa. Miąższości 25-35 cm poziomów próchnicznych stwierdzano w obszarach równinnych lub położonych na wzniesieniach.
Natomiast u podnóża stoków lub na terasach rolnych miąższość poziomów próchnicznych często wynosiła ponad 50 cm, a niekiedy sięgała nawet 1 metra (ryc. 9).
0 20 40 60 80 100
wierzchołek podnóże
wierzchołek stok wypu
kły podnóże-S
podnóże-N wierzchołek
zagłębienie stok NE-pros
ty, łąka tarasa rolna
stok wklęsły wierzchołek
stok wypu kły
podnóże-stożek deluwialny cm
miąższość poziomu A
Ryc. 9. Miąższość poziomu próchnicznego w układzie wierzchołek–stok–podnóże stoku
Fig. 9. The thickness of humus horizon along the slope profile (from the top of the slope to the foot of the slope).
238
Większe miąższości poziomów deluwialnych zaobserwowano u podnóża stoków jednostajnie pochylonych lub wypukło-jednostajnie pochylonych. U podnóża stoków wklęsłych miąższość poziomów deluwialnych była zbliżona do poziomów próchnicznych na szczytach wierzchołków. Na stokach wypukłych często stwierdzano spłycenie lub brak poziomu próchnicznego. Wskazuje to najprawdopodobniej na zniszczenie tego poziomu przez maszyny rolnicze i częściowo przez spływ powierzchniowy. Natomiast na stokach wklęsłych poziom próchniczny miał podobną miąższość jak poziom ten na wierzchołkach, czyli około 30 cm (ryc. 9). Z przeprowadzonych obserwacji wynika, że obecność teras rolnych lub miedz na stokach sprzyja akumulacji materii organicznej. Można pokusić się o stwierdzenie, że użytkowanie gruntów ornych zgodnie z przebiegiem poziomic i tarasowanie ich będzie zapobiegało przemieszczaniu się materii organicznej do wypłaszczeń podstokowych.
Zadarnienie stoków również zapobiega przemieszczaniu się materiału próchnicznego w dół stoku.
Poziomy deluwialne u podnóża stoków zadarnionych na ogół nie przekraczają 40-50 cm (ryc. 9).
Gęstość objętościowa
Cechą dobrze oddającą wpływ mechanizacji w rolnictwie jest gęstość objętościowa gruntu i zagęszczenie gleby (na głębokości 25-35cm). Wartości gęstości objętościowej dla badanych gleb wahały się od 1,1-1,4 Mg∙m-3 dla gleb piaszczystych do około 2 Mg∙m-3 dla gleb gliniastych. Wartości gęstości objętościowej warstwy 25-35 cm różnią się o 0,05-0,2 Mg∙m-3 w stosunku do poziomu powyżej warstwy zagęszczonej. Można przypuszczać, że w przyszłości powstanie tam podeszwa płużna, czego skutkiem będzie zapewne wzrost zwięzłości gleby tuż pod poziomem próchnicznym, a w konsekwencji niewłaściwy przepływ wody w głąb profilu glebowego i złe napowietrzenie poziomów podpróchnicznych.
Zagęszczenie warstwy podornej występuje najczęściej w glebach zbudowanych z utworów piaszczystych, rzadziej w utworach pylastych i gliniastych (ryc. 10). Na stopień zagęszczenia warstwy podornej wpływ ma również typ użytkowania gruntu. Uprawa metodami klasycznymi, tzn. oparta na systemie płużnym, zapewnia spulchnianie w poziomie powierzchniowym i zagęszczenie na głębokości 25-35 cm (Stojek 2004, Włodek, Kukuła et al. 1998). Przy metodach uproszczonych, najczęściej bez wykonania orki przed siewem, powstaje zagęszczenie zarówno poziomu próchnicznego, jak i warstwy podglebia (Białczak, Czarnecki et al. 2000), jednak w okresie wzrostu roślin zauważono także rozpulchnianie warstwy do 20 cm (Hryńczuk, Weber 2005, Alakukku 1998). W przypadku łąk stwierdzono zagęszczenie gruntu od samej powierzchni. Jest to skutek przejazdu maszyn rolniczych i nie spulchniania warstwy powierzchniowej. Poza tym gleby łąkowe należą do gleb o zwiększonej zawartości materii organicznej i często bywają zmeliorowane, co skutkuje mineralizacją materii organicznej i zagęszczaniem warstwy powierzchniowej (Stojek, 2005).
239
(1)
0 30
60
90
120
150
1,4 1,6 1,8[Mg*m-3]
[cm]
(3) 0
30
60
90
120
150
1,3 1,4 1,5[Mg*m-3]1,6
[cm]
(5) 0
30
60
90
120
1,5 1,7 [Mg*m-3]1,9
[cm]
0
30
60
90
120
0,1 0,5 0,9 1,3 [Mg*m-3]
[cm]
(6)
Rys. 10. Gęstość objętościowa w glebach użytkowanych rolniczo powiatu bytowskiego (1-piasek gliniasty na glinie;
3-piasek luźny; 5-glina lekka na glinie średniej; 6-piasek gliniasty na torfie)
Fig. 10. The bulk density in agricultural soils of Bytów District (1- loamy sand on loam; 3- sand; 5- loam on clay loam, 6- loamy sand on peat)
Dyskusja wyników
Użytkowanie rolnicze zmienia pierwotne właściwości gleb, co potwierdza wiele publikacji (Białczak, Czarnecki et al. 2000, Eve, Sperow et al. 2002, Hryńczuk, Weber 2005, Lal, Follet et al. 1999, Lecomte, Le Bissonais et al. 1999, Skłodowski, Zarzycka 1995, Stojek 2004, Stojek 2005, Włodek, Kukuła et al.
1998). Zmiany w odczynie gleb, stopniu wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi i kwasowymi oraz zawartości próchnicy mogą służyć jako wskaźniki degradacji gleb, zwłaszcza lekkich (Karlik 1997, Siuta 1976, Skłodowski, Zarzycka 1995, Snakin, Krechetov et al. 1996, Stojek 2005, Tomaszewicz 1998). Intensywna uprawa gleb prowadzi zarówno do podwyższenia wartości pH, jak i obniżenia. Duży wpływ na odczyn ma wielkość i rodzaj stosowanych nawozów mineralnych i organicznych. W gruntach użytkowanych przez rolników indywidualnych od kilkunastu lat, o małym areale uprawnym, odczyn utrzymuje się na jednakowym poziomie. Pozwala to twierdzić, że w tych gospodarstwach częściej stosowane jest nawożenie organiczne i wyrównane są dawki nawozów mineralnych od dłuższego czasu. Rzadziej jednak stosowane jest też wapnowanie gleb, gdyż odczyn gleb małych gospodarstw rolnych jest kwaśny. Zależność taką zaobserwowano również w okolicach Płocka (Stojek 2005). Większe wahania odczynu gleb wykazują gleby intensywnie nawożone mineralnie i wapnowane, co najczęściej obserwuje się w gospodarstwach wielkoobszarowych (często po byłych PGR-ach). Gleby te po okresie transformacji w Polsce (po roku 1990) wielokrotnie były
240
pozostawione w odłogowaniu, co doprowadziło do ich zakwaszenia (Stojek 2005, Tomaszewicz 1998).
Ponowna uprawa tychże gleb spowodowała intensywne nawożenie, w tym wapnowanie, i często gwałtowny wzrost wartości pH. Zmiany odczynu mają wpływ na zawartość materii organicznej w glebach i stopniu wysycenia kationami zasadowymi i kwasowymi. Intensywne wapnowanie gleb może prowadzić do ubytku próchnicy, szczególnie w glebach bogatych w materię organiczną (Karlik 1997).
Zubożenie w materię organiczną stwierdzono w uprawnych czarnych ziemiach i glebach organicznych okolic Płocka. W glebach tych na ubytek próchnicy - oprócz wapnowania - wpływ miały melioracje (Stojek 2005).
W glebach Pomorza Zachodniego, Pojezierza Mazurskiego i Pomorskiego, pomimo kwaśnego odczynu, w kompleksie sorpcyjnym duży udział mają kationy zasadowe (Koćmit 1998, Sowiński, Smólczyński et al. 2004, Tomaszewicz 1998). Z kolei w glebach powstałych na utworach starszych zlodowaceń (Wysoczyzna Siedlecka, okolice Płocka) w kompleksie sorpcyjnym przeważają kationy kwasowe, zwłaszcza w glebach powstałych z utworów piaszczystych i piaszczysto-gliniastych (Kalembasa, Majchrowska-Safaryan 2007, Stojek 2005). Pomimo odwapnienia utworów młodoglacjalnych i kwaśnego odczynu, gleby zachowały w kompleksie sorpcyjnym kationy zasadowe.
W obszarach o pagórkowatej i falistej rzeźbie, w wyniku denudacji antropogenicznej, dochodzi do nadbudowywania poziomu próchnicznego, niekiedy o miąższości dochodzącej do kilkudziesięciu centymetrów lub nawet metrów (Kalembasa, Majchrowska-Safaryan 2007, Koćmit 1998, Linczar 1995, Sinkiewicz 1998, Paluszek, Żembrowski 2008). Miąższy, deluwialny poziom próchniczny i zmiana uziarnienia są pierwszymi wskaźnikami procesu erozji, które można zauważyć już w trakcie badań terenowych. Przemieszczanie się próchnicy po stoku doprowadza do zubożenia gleb wyżej położonych topograficznie nie tylko w próchnicę, ale także w makroelementy i mikroelementy, frakcję ilastą, co skutkuje zmianami w właściwościach powietrzno-wodnych, porowatości, odczynie, pojemności sorpcyjnej i aktywności biologicznej (Kalembasa, Majchrowska-Safaryan 2007, Koćmit 1998, Linczar 1995, Paluszek, Żembrowski 2008, Snakin, Krechetov et al. 1996, Sowiński, Smólczyński et al. 2004).
Skutkiem przemieszczania się próchnicy i frakcji ilastej wraz ze wszystkimi składnikami mineralnymi jest wzbogacanie gleb u podnóża stoków. Wraz z próchnicą i frakcją ilastą mogą również przemieszczać się zanieczyszczenia gleb, np. metale ciężkie, glin i pestycydy (Koćmit 1998, Lal, Follet et al. 1999, Snakin, Krechetov et al. 1996). Najbardziej podatne na erozję są gleby powstałe z piasków luźnych, lecz najintensywniejsza erozja zachodzi w obszarach lessowych (Paluszek, Żembrowski 2008), gdzie zaobserwowano poziomy namyte sięgające od kilkudziesięciu centymetrów (Tsermegas, Szwarczewski et al. 2000) do niekiedy nawet 3 metrów. Tak silna erozja w obszarach lessowych wynika z ukształtowania terenu i dużego nachylenia zboczy. Procesy denudacji spotyka się również w innych regionach kraju, np. na Mazurach, Pomorzu Zachodnim (Kalembasa, Majchrowska-Safaryan 2007, Koćmit 1998, Linczar 1995, Sinkiewicz 1998). W glebach powiatu bytowskiego próchniczne poziomy deluwialne, podobnie jak na Pomorzu Zachodnim zaobserwowane przez Koćmita (1998), średnio miały 40-60 cm, ale odnotowano też ponad metrowe. Na morenie dennej Wysoczyzny Siedleckiej i Pojezierzu Mazurskim stwierdzono około 60 cm deluwialnego poziomu próchnicznego (Kalembasa, Majchrowska- Safaryan 2007, Sowiński, Smólczyński et al. 2004). Odczyn poziomów deluwialnych gleb powstałych z utworów gliniastych i lessów często jest mniej kwaśny, a nawet obojętny, aniżeli poziomów próchnicznych gleb na wzniesieniu czy na stokach. Wyjątkiem są gleby powstałe z piasków utworów polodowcowych, w których wartości pH poziomów deluwialnych są niższe. Wynika to zapewne z budowy mineralogicznej gleb wzniesień i stoków, w których duży udział ma kwarc (Koćmit 1998,
241 Kalebasa, Majchrowska-Safaryan 2007, Paluszek, Żembrowski 2008). Gleby deluwialne mają większe zasoby materii organicznej niż gleby położone w wyższych partiach stoku czy na wzniesieniach.
Najbardziej zasobne w materię organiczną będą oczywiście poziomy deluwialne powstałe z zerodowanych gleb czarnoziemnych (Paluszek, Żembrowski 2008), a najmniej zasobne poziomy deluwialne z gleb powstałych z piasków luźnych.
Procesy zmywania warstwy powierzchniowej gleb na stokach wypukłych i jednostajnie pochylonych powodują odsłonięcie poziomów wymywania, poziomów wzbogacania lub skały macierzystej oraz objęcie ich uprawą. Ma to swoje skutki w obniżonych plonach roślin, zwłaszcza tam, gdzie te poziomy mają gorsze właściwości fizyczne i chemiczne (m.in. bardziej kwaśny odczyn, mniejsza zawartość próchnicy czy mniejsze wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami) oraz trudniejszy dostęp do składników pokarmowych dla roślin. Inaczej sytuacja przedstawia się na odcinkach wklęsłych stoku. Na nich dochodzi do gromadzenia się materiału glebowego. Materiał ten wzbogacony jest w próchnicę, frakcję ilastą, a także związki odżywcze dla roślin. Często odczyn poziomu próchnicznego we wklęśnięciu stoku jest mniej kwaśny niż na wzniesieniu czy nawet u podnóża stoku, a tym samym jest większa zawartość kationów zasadowych w kompleksie sorpcyjnym. Podobne zależności w fizycznych i chemicznych właściwościach gleb w układach facjalnych były obserwowane zarówno na Pomorzu Zachodnim przez Koćmita (1998), jak i na Pojezierzu Mazurskim (Sowiński, Smólczyński et al. 2004) i Wysoczyźnie Siedleckiej (Kalembasa, Majchrowska-Safaryan 2007). Zadarnienie gruntów uprawnych na stokach wyraźnie wstrzymuje proces erozji wodnej, co objawia się przede wszystkim mniejszą miąższością poziomu próchnicznego u podnóża stoku, a także jego występowaniem na stoku, bez względu na kształt tegoż stoku. Gleby porośnięte roślinnością trawiastą wykazują często większą zawartość materii organicznej niż grunty orne. Większa zawartość materii organicznej objawia się niejednokrotnie poprawą właściwości fizycznych i chemicznych gleb (Eve, Sperow et al. 2002, Karlik 1997, Lal, Follett et al 1999).
Podsumowanie
1. Odczyn badanych gleb okolic Bytowa jest kwaśny i lekko kwaśny. Pomimo wapnowania gleb nie ulega dużym zmianom, co pozwala przyjąć, że gleby te były i są regularnie wapnowane, w dawkach optymalnych dla danego typu gleb.
2. Kompleks sorpcyjny badanych gleb wysycony jest w połowie kationami zasadowymi, co wpływa korzystnie na ich żyzność. Kwaśny odczyn gleb warunkuje łatwy dostęp związków dla roślin.
3. W wielu przypadkach położenie podstokowe gleb sprzyja pogłębianiu poziomu próchnicznego i powstaniu gleb deluwialnych. Miąższość poziomów deluwialnych sięga nawet 100 cm. Zasoby materii organicznej w glebach deluwialnych są wysokie, często przekraczają 200 t∙ha-1.
4. W przypadkach gleb uprawianych rolniczo dochodzi do niewielkiego zagęszczenia warstwy podpróchnicznej na głębokości 25-35 cm, co w przyszłości może skutkować powstaniem podeszwy płużnej i pogorszeniem właściwości powietrzno-wodnych.
242
Literatura
Alakukku L. 1988. Properties of compactem fine-textured soils as affected by crop rotation and reduced tillage. Soil Till. Res., 47, p. 83-89.
Białczyk W., et al., 2000. Zmiany niektórych właściwości fizycznych i mechanicznych gleby w różnych technologiach uprawy. Inżynieria Rolnicza, nr 6, ss. 47-53.
Eve M.D, Sperow M., Paustian K., Follett R.F. 2002. National-scale estimation of changes in soil carbon stocks on agricultural lands. Environmental Pollution, 116, p. 431-438.
Hryńczuk B., Weber R. 2005. Wpływ uproszczeń w uprawie roli na niektóre właściwości fizyczne gleby.
Rocz. Glebozn., t. 56, nr 1-2, ss. 77-83.
Kalembasa D., Majchrowska-Safaryan A. 2007. Degradacja gleb na stoku morenowym Wysoczyzny Siedleckiej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., z. 520, ss. 83-92.
Karlik B. 1997. Wymywanie materii organicznej z gleb. Rozprawy Naukowe. Roczniki Akademii Rolniczej, Poznań, 277, ss. 5-66.
Koćmit A. 1998. Charakterystyka zmian w morfologii i właściwościach gleb uprawnych spowodowanych erozją wodną w obszarach młodoglacjalnych Pomorza. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., z. 460, ss.
531-557.
Lal R., et al., 1999. Managing U.S. cropland to sequester carbon in soil. J. Soil Water Cons., 54, p. 374- 381.
Lecomte V., Le Bissonais Y. 1999. Transfert de pesticides par ruissellement et érosion de la parcelle au basin versant, dans la région agricole du Pays de Caux. In: Paysages agraires et Énvironnement. CNRS, Paris, p. 239-251.
Linczar M. 1995. Erozja gleb w Polsce. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., z. 418, ss. 91-100.
Paluszek J., Żembrowski W. 2008, Ulepszanie gleb ulegających erozji w krajobrazie lessowym. Acta Agrophysica, Lublin, 164, 4, ss. 1-159.
Sinkiewicz M. 1998. Rozwój denudacji antropogenicznej w środkowej części Polski Północnej. UMK Toruń.
Siuta J. 1976. Znaczenie odporności gleb (na degradację) w gospodarce zasobami środowiska przyrodniczego. IKŚ, Warszawa.
Skłodowski P., Zarzycka H. 1995. Wpływ rolniczego użytkowania gleb na ich niektóre właściwości chemiczne. Rocz. Glebozn., t. 46, nr 3/4, ss. 37-44.
Słomczyński J. 1997. Gleby proksymalnej części sandru dobrzyńskiego w Górznieńsko-Lidzbarskim Parku Krajobrazowym na wzorcowej powierzchni glebowej nr 9. Praca magisterska w Zakładzie Gleboznawstwa UMK Toruń, maszynopis.
Snakin V.V., et al., 1996. The system of assessment of soil degradation. Soil Technology, 8, p. 331- 343.
Sowiński P., Smólczyński S., Orzechowski M. 2004. Wpływ rolniczego użytkowania na właściwości fizyczno-wodne gleb w katenie moreny dennej Pojezierza Mazurskiego. Annales UMCS, Sec.
E, v.59 nr 3, p.1057-1064.
Stojek B. 1999. Gleby ścieżki przyrodniczo-dydaktycznej do rezerwatu “Szumny Zdrój” w Górznieńsko- Lidzbarskim Parku Krajobrazowym. Praca magisterska w Zakładzie Gleboznawstwa UMK Toruń, maszynopis.
243 Stojek B. 2004. Plough Sole as the Result of the Agricultural Land Use. Miscellanea Geographica.
Warszawa, z. 11, p. 63-69.
Stojek B. 2005. Zmiany właściwości chemicznych i fizykochemicznych w glebach użytkowanych rolniczo. [w:] Zintegrowane badania krajobrazowe i ich zastosowania. Prace i Studia Geogr., Warszawa, t. 36, ss. 97-106.
Tomaszewicz T. 1998. Wybrane właściwości chemiczne gleb uprawnych, jako wskaźnik ich degradacji.
Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., z. 460, ss. 651-660.
Tsermegas I., et al., 2000. Ewolucja i dynamika rzeźby okolic Pińczowa. [w:] Studia geograficzne Ponidzia Pińczowskiego. Prace i Studia Geograficzne, WGSR UW, Warszawa, t. 27, ss. 11-41.
Włodek S., et al., 1998. Zmiany gęstości, zwięzłości i wilgotności gleby powodowane różnymi sposobami uprawy roli. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., z. 460, ss. 413-420.
