R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X X I X , N R 1, W A R S Z A W A 1978
H EN R Y K TER ELA K
BADANIA MODELOWE NAD DYNAMIKĄ POTASU I NIEKTÓRYCH KATIONÓW W GLEBIE POD WPŁYWEM NAWOŻENIA
Z akład C hem ii G leb i N a w o żen ia R oślin IU N G P u ła w y
Badania składu chemicznego wód drenarskich [3, 11], gruntow ych [15]
oraz przesączów lizym etrycznych [7, 8, 10, 13] wskazują, że straty po
tasu w w yniku wymycia mogą dochodzić naw et do 300 kg z hektara. Wielkość strat uw arunkow ana jest składem mechanicznym gleb [4, 9, 10, 13, 17], poziomem nawożenia [5, 7, 9, 18, 19], sposobem użytkowania gruntów [3, 7, 10] oraz ilością opadów [3, 4, 7, 13, 16].
Dotychczasowe wyniki badań co do strat potasu w skutek wymycia nie prowadzą do jednoznacznych wniosków. Istnieją opracowania w ska zujące, że straty potasu z gleby są nieduże [9, 17] i mogą być ograniczo- one w skutek jego selektywnej sorpcji przez m inerały ilaste oraz przez stosowanie odpowiednich zabiegów agrotechnicznych, jak np. wapnowa nie [5, 9, 14, 19]. Są również wyniki badań wskazujące, że wapnowanie zwiększa straty potasu z gleby [4].
Większość przeprowadzonych w k raju badań nad potasem dotyczy wpływu nawożenia К na plonowanie roślin i zawartość w glebie form
przysw ajalnej i w ymiennej [1, 2, 6]. Tylko nieliczne z nich dotyczą w pły
wu nawożenia potasem na zawartość innych frakcji [8, 12], które z rol
niczego punktu widzenia m ają również istotne znaczenie.
Przeprowadzone badania modelowe m iały na celu określenie w pły wu nawożenia potasem i wapnowania na straty tego składnika w w a runkach kontrolowanego przem ywania. Prześledzono również wpływ nawożenia potasem na zmiany zawartości niektórych frakcji potasu w glebie.
ZA K R ES I M ETO DY K A B A D A N
Badania przeprowadzono w dwóch seriach doświadczeń lizym etrycz nych z glebą pseudobielicową wytworzoną z lessu oraz z gliny według schem atu zamieszczonego w tab. 1. Gleba wytworzona z gliny zawierała
28 H. Terelak
padku gleby lessowej poziom A t zaw ierał 30% części spławialnych, a po
ziom A 3 — 3 3%. Użyte do doświadczenia gleby z poziomów A t i A 3 prze
siano przez sito o średnicy oczek 1 mm. Poziomy próchniczne gleb obiek tów wapnowanych potraktowano węglanem wapnia (ch.cz. C aC 03) według jednej wartości kwasowości hydrolitycznej.
T a b e l a 1
Schem at d o ś w ia d c z e n ia - Sohene o f th e e x p e r i a e n t
O b iek t T re a tm e n t
G leba w ytw orzona z g li n y
S o l i d e v e lo p e d f r o a lo a a G leb a w ytw orzona z l e s s u S o l i d e v e lo p e d f r o a l o e s s n aw oi0n ie w a g /k g g le b y f e r t i l i z a t i o n l n mg p e r 1 kg o f s o l l H P E Ca I P К Ca 0 CaC03 - - -264 - - -264 " i p i s i 50 2 6 ,4 4 1 ,5 - 82 3 0 .7 6 8 .0 -ł CaCO^ 50 2 6 ,4 4 1 ,5 264 82 3 0 ,7 6 8 ,0 264 *1*2*2 50 59 ,1 1 2 4 ,5 - 82 6 3 .4 15 1 ,0 -D1P2K2 + CaC03 50 59,1 1 2 4 ,5 264 82 6 3 ,4 15 1 ,0 2б4
Tak przygotowane próby gleb ułożono w kolum nach w inidurow ych 0 średnicy w ew nętrznej 9,5 cm i wysokości 50 cm w następujący sposób: na dno cylindra ustawionego na lejku B üchnera wyścielonego w atą szklaną ułożono w arstw ę z poziomu A3 do wysokości 23 cm (2,5 kg gleby), a następnie dosypano 25-centymetrową w arstw ę gleby z poziomu A x (2,5 kg). Glebę w kolum nach doprowadzono do wilgotności odpowiada jącej 30% maksym alnej pojemności wodnej. Po 14 dniach do powierzch niowej w arstw y gleb w lizym etrach dodano nawozy NPK (tab. 1) w po
staci roztworu sporządzonego z ch. cz. soli KH2PO4, KCl i NH4NO3.
Dawkę nawozów potasowych i fosforowych obliczono mając na uwadze doprowadzenie gleb w stanie wyjściowym do poziomu zasobności odpo
wiadającego 15 mg P2O5 (PO i 30 mg P205 (P2) oraz 20 mg K 20 (K^)
1 40 mg K 20 (K2). Nawożenie N ustalono na poziomie odpowiadającym pierwszej dawce potasu K^.
Pierwsze przem ywanie gleb wodą destylowaną do uzyskania 250 m l przesączu wykonano po upływie 30 dni od wprowadzenia nawozów. Do
świadczenie trw ało 10 miesięcy i w tym czasie wykonano 10 przemywań.
Do tego celu zużyto 5000 ml wody destylowanej, co w przybliżeniu od powiada 704 mm opadu atmosferycznego.
Po zakończeniu doświadczenia pobrano próby glebowe z głębokości 0-20 i 20-40 cm, w których oznaczono:
— pH w 1 N KC1 — elektrom etrycznie,
— kwasowość hydrolityczną — według metody Kappena, — kwasowość wymienną — według metody D aikuhary, — glin ruchomy — według metody Sokołowa,
Wpływ wapnowania na dynamikę К w glebie 29 — P i К przysw ajalne — według metody Egnera-Riehma,
— Mg przysw ajalny — według metody Schachtschabela,
— Ca2+, Mg2+, K+, Na+ wymienne — w ciągu 1 N roztworu CH3COONH4,
— K+ rozpuszczalny w 20°/o HC1 — według metody Gedrojcia, — K+ rozpuszczalny w 1 N HNO3 — według metody stosowanej przez Reitem eiera.
W apń i magnez w wyciągach oraz przesączach glebowych oznaczono za pomocą spektrofotom etru absorpcji atomowej Unicam SP-90, sód i po tas na fotometrze płomieniowym C. Zeissa, model III, a fosfor za pomocą
kolorym etru B. Langa, model VII.
W Y N IK I B A D A tf
Przedstaw ione w tab. 4 wartości dowodzą, że spośród badanych składników w największym stopniu wym ywany jest wapń. Z gleb obiek tu kontrolnego straty w apnia przekroczyły 20 m g/l kg. Konsekwencją tego było obniżenie pH, wzrost kwasowości hydrolitycznej i wymiennej oraz zawartości glinu ruchomego w glebie. Zastosowanie nawozów m ine ralnych spowodowało dalszy wzrost wymycia wapnia, zakwaszenia gleby oraz kwasowości hydrolitycznej. Ilość wymytego wapnia z obiektu kon trolnego i wapnowanego była wyższa na glebie wytworzonej z gliny w porównaniu z lessową, natom iast na pozostałych obiektach wymycie wapnia było większe z gleby lessowej.
Wapnowanie w yraźnie zmniejszyło stopień zakwaszenia i zwiększyło zawartość wapnia wymiennego w glebie, ale tylko w poziomie próchnicz-
nym (tab. 2). W w arstw ach głębszych wpływ nawożenia i wapnowania
na odczyn gleby jest mało widoczny.
Wbrew przypuszczeniu gleby przem yte odznaczały się wyższą zaw ar tością wapnia wymiennego w porównaniu z wyjściową zawartością tego składnika. Świadczyłoby to o uruchom ieniu pewnych ilości w apnia w gle bie z formy niewym iennej do wymiennej. Na wzrost zawartości wapnia
wymiennego w poziomie A3 oprócz uruchom ienia wpłynęło również prze
mieszczenie tego składnika z poziomu A\. Wapnowanie oraz uruchom ie nie wapnia spowodowały, że bilans tego składnika w glebie, mimo znacz nych strat w skutek przemywania, jest dodatni na wszystkich badanych obiektach (tab. 4).
Dynamika wymycia wapnia wskazuje, że największe ilości tego skład nika uzyskano w przesączu drugim. W pierwszych trzech przesączach uzyskano 50-70% ogólnej ilości wymytego wapnia. Poczynając od prze sączu trzeciego do piątego ilość wymywanego w apnia malała, a od szós tego do dziesiątego utrzym yw ała się na zbliżonym poziomie.
Z trzech pierwszych przesączy uzyskano około 50-60% ogólnej ilości wymytego magnezu. Największe wymycie magnezu stwierdzono w
prze-W ła śc iw o śc i chem iczne g le b C hem ical p r o p e r t i e s o f s o i l s T a b e l a 2 O b iek t T reatm en t pH w 1n KC1 pH in 1 N KCl Kwasowość A c i d i t y ruchom»Al M obile Al S k ła d n ik i - E lem e n ts pH w 1n KCl pH m 1 N KCl Kwasowość A c id ity r u c h o n jA l M obile A l S k ł a d n ik i - E lem e n ts wymienne e x c h a n g e a b le p rzy sw a j a l n e a v a i l a b l e wymienne e x ch a n g e a b le p r z y s w a ja l ne a v a i l a b l e h y d r o l i -ty c z n a h y d ro l y t i c wymien na ex ch an g e ab le h y d r o l i -ty c z n a h y d ro l y t i c wymien na e x ch a n g e a b le Ca Mg Na Mg P Ca Mg Na Mg P m .e ./1 0 0 g m g/100 g m .e ./1 0 0 g m g/100 g 0 - 20 cm /А .|/ 25 - 40 cm /А 3/ S ta n w yjściow y^ I n i t i a l s t a t e 4 ,2 2 .6 3 0 ,3 2 0,21 G leba 4 0 ,1 \7ytYJO 2 ,6 rz o n a 0 .7 z g lin ; 2 ,1 7 - So: 1 .3 LI devc 4# 2 lo p e d fro n 1 ,5 0 i loam 0 ,3 5 0 ,2 6 58,1 6 ,8 0 ,9 6 ,1 0 ,4 0 CaCO^ N1P 1K1 N1P1K1+CaC03 * 1*2*2 N1P2K2+CaC03 3 ,9 5 ,4 3 .7 5.1 3 ,6 5 .0 3 ,1 0 1 ,28 3 .5 6 1 ,6 5 3 ,5 4 1 ,7 0 0 ,9 7 n . o . 1 ,40 n . o . 1 .6 2 n . o . 0,81 n . o . 1,20 n . o . 1,36 n . o . 4 5 .5 9 0 .5 5 0 .5 10 5 .2 6 0 ,0 1 1 0 .3 2 ,0 1 »5 1 .3 1 ,2 1 .0 0 ,8 1.1 1,1 0 ,9 1 .1 0 ,9 0 ,9 1 .6 1 ,2 0 ,8 1,1 0 ,9 1 ,3 1 .3 1 .3 3 .3 2 ,6 4 .9 4 .4 4 .2 4 .4 4 .4 4 .5 4 .2 4 .6 1 .4 3 1.21 1 ,4 6 1 ,2 0 1 ,5 6 1 ,2 0 0 ,3 0 0 ,1 4 0 ,2 3 0 ,1 7 0 ,4 1 0 ,1 5 0 ,2 2 0 ,0 7 0 .1 4 0 ,0 9 0 ,3 0 0 ,0 9 7 0 ,5 8 0 ,0 7 5 .2 9 3 .3 8 0 .3 9 5 ,8 5 ,0 4 .5 3 .6 2 ,4 2 .7 1 .8 1.1 1.1 0 ,9 0 ,9 0 ,9 0 ,9 3 ,4 3 .1 3 .0 2 .2 2 ,2 2 .0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 0 ,0 S ta n w yjściow y I n i t i a l s t a t e 4 ,6 2 .4 8 0 ,2 6 0 ,1 7 G leba 5 4 ,9 V7y t\VOI 2 .7 ■zona z 1.1 l e s s u 2 .4 - So 0 ,4 i l deve 4 ,1 iloped fr o r 2 ,1 8 a l o e s s 0 ,7 0 0 ,5 8 9 0 ,0 9 ,2 1 ,4 7 ,2 2 ,1 0 CaCO-j W i H .jP ^ + C aC O j N1P2K2+CaC03 4 .3 6 ,1 4 ,0 5 .4 3 ,9 5 .3 2 ,8 0 1 ,1 2 3 ,4 2 1 ,5 5 3 ,5 0 1 ,4 0 0 .2 4 n . o . 1 ,1 5 n . o . 1 ,4 0 n . o . 0 ,1 5 n . o . 1,00 n .o . 1.15 n .o . 7 0 .5 1 2 0 ,0 7 7 .5 12 5 ,8 8 0 ,3 1 2 6 ,2 2 ,4 2 ,0 1 .6 1,1 1 .0 1 ,0 0 ,9 0 ,9 0 ,9 0 .7 0 ,9 0 .7 2 .2 1 ,7 1 ,3 1 ,2 1 .2 1,1 0 , 3 0 ,3 2 ,9 2 Л 6 ,6 5 ,7 4 .2 4 .5 4 .3 4 .5 4 .2 4 .4 2 ,0 2 1 ,5 2 2 ,0 6 1 ,7 5 2 ,5 0 1 ,6 5 0 ,6 4 0 ,3 1 0 ,6 0 0 ,2 6 0 ,6 9 0 ,3 0 0 ,5 5 0 ,2 0 0 ,5 0 0 ,1 6 0 ,5 7 0 ,2 0 103,8 11 2 ,4 104,6 1 16,2 10 8 ,2 1 17,2 7 .5 6 .5 4 .5 3 .8 4 .0 2 .8 1,1 1,1 0 ,9 1.1 0 ,9 0 ,9 6 ,2 5 ,5 3 ,9 3 .2 3 ,0 2 .2 1 ,8 1 ,8 2 ,0 1 ,6 2 ,2 2 ,1 1 g le b a n i e przemywana - n o n - r in s e d s o i l
Wpływ wapnowania na dynamikę К w glebie 31 sączu drugim. Wraz z upływem czasu wymycie magnezu malało. W prze sączach od szóstego do dziesiątego zawartość magnezu była zbliżona.
Wymycie magnezu z obiektu kontrolnego obu badanych gleb jest zbliżone (tab. 4). Wapnowanie zwiększyło wymycie magnezu z gleby wy tworzonej z gliny i lessu o 17 m g/l kg w porównaniu z kontrolą. Nawo żenie NPK, proporcjonalnie do w zrastających dawek, zwiększało w y mycie magnezu z gleb. Należy również podkreślić, że wymycie to było nieco większe z gleby lessowej w porównaniu z glebą wytworzoną z gli ny. Wyliczenia bilansowe zawartości form y w ymiennej magnezu w gle bach po zakończeniu doświadczenia są ujem ne dla wszystkich kombinacji. Jest to związane po części z wymyciem magnezu oraz jego przejściem w bardziej trw ałe form y nierozpuszczalne w 1 N octanie amonu.
Wymycie potasu w przeprowadzonym doświadczeniu uzależnione było od rodzaju gleby. I tak w glebie wytworzonej z gliny lekkiej wymycie potasu wzrastało równolegle do zastosowanego wapnowania i nawożenia NPK. Na uwagę zasługuje fakt, że samo wapnowanie wpłynęło na stra ty potasu w takim samym stopniu, jak wprowadzenie niższej dawki К (Ki). Łączne zastosowanie nawozów NPK i wapnowania zwiększało wymycie- potasu z gleby (tab. 4).
Wymycie potasu z gleby lessowej jest niskie, a różnice ilościowe* między badanym i obiektami w ahają się w przedziale 0,5-0,7 m g/l kg gleby. Nawet zastosowanie wysokiej dawki potasu (K2) nie zwiększyło wymycia tego składnika z gleby lessowej. W skazuje to, że wprowadzony do gleby potas jest szybko sorbowany, przechodząc w formy trudno wy mywane przez wodę.
Gleby obiektów kontrolnych przem ywanych wodą zaw ierały w po
ziomie po zakończeniu doświadczenia mniej potasu w obrębie bada
nych frakcji w porów naniu ze stanem wyjściowym (tab. 3). Największy ubytek potasu w glebie wytworzonej z gliny nastąpił we frakcji wym ien nej, a lessowej w 1 N H N 0 3. W w yniku przem ywania część potasu została wyługowana z przesączem, a część przemieszczona głębiej wzbogacając poziom A3. S traty potasu wymiennego z poziomu próchnicznego gleby
w ytworzonej z gliny wynoszą 31%, a z lessu 8%. Równolegle do strat
z poziomu A 1 następuje wzrost o około 50% zawartości potasu wym ien nego w poziomie A z gleby wytworzonej z gliny, o około 12% z lessu. Pomimo wymycia pewnych ilości potasu wyliczenia bilansowe dla w y m iennej form y tego składnika są dodatnie, co można wyjaśnić przejściem potasu z form trudniej wym iennych w wymienne. Świadczą o tym wyli
czenia bilansowe dla potasu rozpuszczalnego w 1 N H N 03 i 20% HC1.
Zarówno w glebie wytworzonej z gliny , jak i z lessu widoczne są straty tych form potasu w poziomie А ъ przy równoczesnym braku wyraźnego wzrostu zawartości w poziomie A3.
Zawartość badanych frakcji potasu w poziomie A t obiektów kontrol nych i wapnowanych po zakończeniu doświadczenia jest niższa w po
-T a b e l a 3
Z a w a rto ść f r a k c j i p o ta s u w g le b a c h p rz e m y ty c h w l i c z b a c h w zg lęd n y ch w s to s u n k u do z a w a r t o ś c i w y jś c io w e j p o d a n e j w mg K /100 g g le b y ■ 100%
The c o n t e n t o f p o ta ss iu m f r a c t i o n s i n r i n s e d s o i l s i n r e l a t i v e nu m b ers w ith r e f e r e n o e t o t h e i n i t i a l c o n t e n t g iv e n i n mg K /100 g o f s o i l = 100%
F r a k o je p o ta s u w mg К w 100 g g le b y P o ta s siu m f r a c t i o n s i n mg К p e r 100 g o f s o i l G leb a - S o i l O b ie k t
T re a tm e n t
E gnar e x c h a n g e a b lewymienny in mro3 20% HCl Egner wymienny
e x c h a n g e a b le 1n HH03 20% HC1 g łę b o k o ś ć p o b r a n ia p r ó b k i - cm s a m p lin g d e p th i n cm 0 20 25 - 40 W ytworzona z g l i n y D ev elo p ed from S ta n w y jścio w y 1 I n i t i a l s t a t e 5,4-100% 8,7-100% 31,5-100% 38,2-100% 2,2-100% 5,0-100% 56,0-100% 86, >100% loam 0 82 69 96 98 209 152 100 101 CaC03 93 75 97 100 227 156 101 101 HipiKi 159 138 102 106 368 224 101 102 N ^K , + OaCOj 168 155 108 110 414 226 104 103 V A 376 291 124 122 645 362 106 106 N1P2K2 + CaC03 391 300 133 126 686 376 107 107 W ytworzona z l e s s u D e v elo p e d from S ta n w y jścio w y * I n i t i a l s t a t e 3,0-100% 5,0-100% 38,2-100% 49,8-100% 1,9-100% 4,8-100% 5 3 ,1 -1 0 0 * 107,9-100% l o e s s 0 90 92 85 96 105 112 100 100 CaC03 93 96 8 7 98 110 135 101 101 HiFi Ki 450 344 112 126 168 219 102 102 + CaCO^ 503 366 114 129 158 233 104 102 N1P2K2 870 612 120 139 310 350 108 102 N1P 2K2 + CaC03 957 636 125 143 305 368 106 103 x g le b a n i e przemywana - n o n - r i n s e d s o i l H . T e r e la k
3 — R o c z n ik i G le b o z n a w c z e T a b e l a 4
B ila n s s k ła d n ik ó w w mg n a 1 kg g le b y - B alan c e o f e le m a n ts 1ц mg p o r 1 kg o f s o i l
G leb a - S o i l O b iek t T rea tm e n t
Ł ączn a w y jśc io w a z a s o b n o ś ć g le b T o t a l i n i t i a l a b u n d an ce o f s o i l s
к
Wymycie s k ła d n ik ó w - O utw ash o f e le m e n ts В
P К Mg Ca На P E Mg Ca На
W ytworzona z g l i n y 0 8 ,5 6 8 ,5 4 7 ,0 4 9 1 ,0 8 , 0 0 , 9 1 .7 5 ,8 2 9 ,0 2 , 7 D o v elo p ed from loam CaCO^ 8 ,5 6 8 ,5 4 7 ,0 7 5 5 ,0 8 , 0 0 , 8 2 ,4 7 ,5 4 3 ,9 3 ,2
V 1 K1 3 4 ,9 1 1 0 ,0 4 7 ,0 4 9 1 ,0 8 ,0 0 , 5 2,6 9 ,9 5 4 ,3 3 , 3 +CaC03 3 4 ,9 1 1 0 ,0 4 7 ,0 7 5 5 ,0 8 , 0 0 , 4 3 ,2 1 1 , 8 6 9 ,5 3 ,1 *1*2*2 67,6 1 9 3 ,0 4 7 ,0 4 9 1 ,0 8 , 0 0 ,5 4 , 3 1 2 ,5 7 5 ,6 3 ,4 »1*2*2+CaCO^ 67,6 1 9 3 ,0 4 7 ,0 7 5 5 ,0 8 , 0 0 , 3 4 ,9 1 3 ,4 86,6 3 ,2 W ytworzona z l e s s u 0 1 2 ,5 4 9 ,0 5 9 ,5 7 2 4 ,5 1 2 ,5 0 ,4 0 ,5 4 ,6 23,6 3 , 7 D e v elo p e d {к ш 1 l o e s s CaCOj 1 2 ,5 4 9 ,0 5 9 ,5 9 8 8 ,5 1 2 ,5 0 , 3 0 ,5 7 , 3 3 0 ,9 3 ,8 И1Р 1К1 4 3 ,2 1 1 7 ,0 5 9 ,5 7 2 4 ,5 1 2 ,5 0 , 4 0 ,6 1 3 ,0 7 2 ,3 5 ,6 H1 * 1 * 1 +CaC03 4 3 ,2 1 1 7 ,0 5 9 ,5 9 8 8 ,5 1 2 ,5 0 ,6 0 ,6 1 5 ,0 8 3 ,6 5 ,1 * i * A 7 5 ,9 2 0 0 ,0 5 9 ,5 7 2 4 ,5 1 2 ,5 0 ,5 0, 6 1 5 ,6 9 1 ,3 5 ,6 * 1* 2*2 +CaC03 7 5 ,9 2 0 0 ,0 5 9 ,5 9 8 8 ,5 1 2 ,5 0 ,5 0 , 7 1 6 ,8 1 0 1 ,4 5 ,2 P - p rz y s w a ja ln y C a, Mg, K, Na -I wymienne * - a v a i l a b l e C a, Mg, К, На - e x c h a n g e a b le СО GO W p ły w w ap n ow an ia na dynamikę К w g le b ie
со
od. tebe11 4
Końcowa z a s o b n o ś ć g le b F i n a l ab u n d an ce o f s o i l s W y lic z e n ie b ila n s o w e
G leb a O b ie k t t e o r e t y c z n a С t h e o r e t i c a l f a k t y c z n a D a c t u a l C - D B a la n c e o a l o u l a t i o n s S o i l T re a tm e n t A - В - СI D C - D P К Mg Ca Na P E Mg Ca Ha P К Mg Ca Ha Wytworzona 0 7 , 6 66,8 4 1 , 2 4 6 2 , 0 5 , 3 6 , 5 6 8 ,0 3 5 , 0 580,0 11,0 - 1 , 1 + 1 , 2 - 6 , 2 +1 1 8 , 0 +5 , 7 z g l i n y 6 , 5 CaCO<% 7 , 6 66,1 3 9 , 5 71 1 , 1 4 , 8 7 1 , 5 30,0 8 5 2 , 5 1 1 , 0 - 1 , 1 + 5 , 4 - 9 , 5 + 1 4 0 , 9 +6, 2 D ev elo p ed 4 3 6 . 7 from loam “ i pi Ki 3 4 , 4 1 0 7, 4 37 ,1 4 , 7 16 , 5 116,0 2 4 , 5 6 2 8 , 5 9 , 0 - 1 7 . 9 + 8 , 6 -1 2 , 6 + 1 9 1 ,8 +4 , 3 N1P 1K1 + CaCO^ 3 4 , 5 10 6, 8 3 5 , 2 6 8 5 , 5 4 , 9 1 3 , 0 1 2 4 , 0 1 8 , 0 99 2 , 5 1 0 , 0 - 2 1 , 5 + 1 7 , 2 - 1 7 , 2 + 3 0 7 , 0 +5 ,1 67,1 1 8 8 , 7 3 4 , 5 4 1 5 , 4 4 , 6 2 4 , 5 2 1 7 , 0 1 8 , 5 7 0 1 , 5 9 , 0 -4 2 , 6 + 2 8 , 3 -16,0 +28 6, 1 +4 , 4 ^ CaCO^ 6 7 , 3 188,1 3 3 , 6 6 6 8 , 4 4 , 8 2 2 ,0 2 2 4 , 5 1 3 , 0 103 0 ,5 9 , 0 - 4 5 , 3 + 3 6 , 4 -20,6 +362 ,1 +4 , 2 Wytworzona 0 1 2 ,1 4 8 , 5 5 4 , 9 7 0 0 , 9 8 , 8 1 0 , 5 5 0 , 0 4 9 . 5 8 7 1 , 5 1 0 , 0 - 1 , 6 + 1 , 5 - 5 , 4 +1 7 0 , 6 +1 , 2 z l e s s a CaCO- 12 ,2 4 8 , 5 5 2 , 2 9 5 7 , 6 8 , 7 1 0 , 5 5 6 , 5 4 2 , 5 1 1 6 2 ,0 1 0 ,0 - 1 , 7 + 8 , 0 - 9 , 7 + 8 0 4 , 4 +1 , 3 D ev elo p ed 1 1 6 ,4 4 6 , 5 from l o e s s Hi pi Ki 4 2 ,8 652,2 6 , 9 2 4 , 5 1 3 8 ,5 3 0 , 5 9 1 0 , 5 9 , 0 - 1 8 , 3 +22 ,1 -16,0 + 2 5 8 , 3 +2 , 1 + CaCO-j 4 2 ,6 11 6 ,4 4 4 , 5 9 0 4 , 9 7 , 4 2 1 , 5 147*5 2 4 , 5 1 2 1 0 ,0 9 , 0 -21,1 +3 1 ,1 -2 0 , 0 +305, 1 + 1,6 V A 7 5 , 4 1 99 ,4 4 3 , 9 6 3 3 , 2 6 , 9 44.0 2 3 7 , 0 2 5 , 0 9 4 2, 5 9 , 0 - 3 1 , 4 + 3 7 , 6 - 1 8 , 9 + 3 0 9 , 3 + 2 , 1 N1P2K2 + CaC03 7 5 , 4 19 9, 3 4 2 , 7 8 8 7 , 1 7 , 3 3 9 , 0 2 4 7 , 0 1 9, 0 1 2 1 7, 0 8 , 0 - 3 6 , 4 + 4 7 , 7 - 2 3 , 7 + 3 2 9 , 9 +0 , 7 P - p rz y s w a ja ln y - P - a v a i l a b l o C a, Mg, K, Na - wymienne - C a, Mg, К, Na e x c h a n g e a b le H . T e r e la k
Wpływ wapnowania na dynamikę К w glebie 35 rów naniu ze stanem wyjściowym gleby. Stwierdzono natom iast wzrost zawartości w glebie potasu przysw ajalnego i wymiennego w poziomie A3, przy czym w’zrost ten jest znacznie większy w glebie wytworzonej z gliny w porów naniu z glebą lessową. Samo wapnowanie praktycznie nie w pły nęło na zawartość badanych frakcji potasu w porównaniu z obiektem kontrolnym.
Równolegle do wprowadzonej dawki nawozów potasowych w zrastała zawartość badanych frakcji potasu zarówno w poziomie A u jak i A 3 gle by wytworzonej z gliny oraz z lessu (tab. 3). Wzrost ten ujaw nił się szczególnie w yraźnie w przypadku potasu przyswajalnego i wymiennego oraz w znacznie m niejszym stopniu w przypadku potasu rozpuszczalnego w 1 N H N 03 i 20% HC1. W poziomach A s wzrost zawartości potasu roz puszczalnego w 1 N HNO3 i 20% HC1 jest bardzo m ały (tab. 3). Podkreś lić należy fakt znacznie większego wzrostu zawartości badanych frakcji
potasu w poziomie gleby lessowej w porównaniu z glebą wytworzoną
z gliny. Związane jest to zapewne z większą pojemnością sorpcyjną tei gleby. We wszystkich przypadkach wapnowanie zastosowane łącznie z nawożeniem NPK stymulowało zwiększenie zawartości badanych form potasu w poziomie A 1 gleby wytworzonej z gliny i z lessu.
Przedstaw ione wyniki badań wskazują, że zmiany zawartości potasu pod wpływem nawożenia tym składnikiem dokonują się zarówno w przy padku poziomu A u jak i A3 głównie w obrębie potasu przyswajalnego i wymiennego (tab. 3), a więc we frakcjach stanowiących główne źródło zaopatrzenia roślin w potas.
Przedstaw ione wyliczenia bilansowe dla potasu wymiennego (tab. 4) wskazują, że bilans tego składnika w glebach po zakończeniu doświad czenia jest dodatni. Oznacza to, że w w arunkach przeprowadzonego do świadczenia nastąpiło uruchomienie potasu z form trudno do łatwo w y miennych, ekstrahow anych za pomocą 1 N CHaCOONH^ W kombina cjach nawożonych NPK uwidocznił się dodatni wpływ wapnowania na zawartość wymiennego potasu w glebie. Wyliczenia bilansowe potasu wymiennego dla obiektów gleby lessowej są znacznie większe w porów naniu z analogicznymi obiektami dla gleby wytworzonej z gliny.
Z obiektów gleby wytworzonej z gliny w pierwszych trzech przesą czach uzyskano po około 80%, a z lessu po około 60% ogólnej ilości wy mytego sodu. Ilościowo więcej sodu w ym yte zostało z gleby lessowej w porów naniu z wytworzoną z gliny, co związane jest z wyższą zaw ar tością sodu w tej glebie. W obiektach gleby lessowej nawożonej NPK uwidocznił się pewien wpływ tego zabiegu na zwiększone wymycie sodu.
Nawożenie fosforem zwiększyło zawartość przysw ajalnej formy tego składnika, ale tylko w poziomie A t. Wyliczenia bilansowe dla fosforu (tab. 4) są ujem ne i wskazują na znaczne uwstecznienie tego składnika wnoszonego do gleby w formie nawozu. Zabieg wapnowania zwiększał więc uwstecznianie fosforu nawozowego (tab. 4).
36 H. Terelak W N IO SK I
Przeprowadzone badania pozwalają na wyciągnięcie następujących wniosków:
1. dynam ika wym ywania potasu, magnezu i wapnia uzależniona była od rodzaju gleby, wapnowania i nawożenia NPK. Wapnowanie i nawo żenie NPK zwiększało wymycie wapnia i magnezu z badanych gleb oraz potasu z gleby lekkiej wytworzonej z gliny.
2. Wyliczenia bilansowe dotyczące w ymiennych form potasu, wapnia i sodu wskazują, że faktycznie oznaczone ilości tych składników w glebie są wyższe, niżby to wynikało z rozważań teoretycznych. Świadczyłoby to o urucham ianiu tych składników z form trudno w ym iennych w w ym ien ne. Odmiennie pod tym względem zachowuje się magnez wymienny, a ujem ny bilans tego pierw iastka w glebie pozwala przypuszczać, że część formy wymiennej została unieruchomiona do formy nie wymiennej.
3. Nawożenie potasem zwiększyło zawartość tego składnika zarówno w poziomie А ъ jak i A3. Wzrost zawartości potasu dokonuje się głównie w formie przysw ajalnej i wymiennej. Pod wpływem nawożenia potasem zwiększyła się również zawartość tego pierw iastka rozpuszczalnego
w 1 N H N 03 i 20°/o HC1, przy czym wzrost ten jest ilościowo znacznie
większy w poziomie w porównaniu z poziomem A3.
4. Wprowadzony do gleby fosfor ulega znacznemu uwstecznieniu, a wapnowanie proces ten potęguje. Proces retrogradacji jest przyczyną
ujemnego bilansu fosforu przyswajalnego w glebie.
LIT E R A T U R A
[1] A d a m u s M. i w spółpr.: Z m iany zasobności gleb pod w p ły w e m n aw ożen ia w św ie tle w ie lo le tn ic h d ośw iad czeń . IU N G P u ła w y , S (17), 1972, 40.
[2] B o g u s z e w s k i W. , G o s e k S., G r z e ś k i e w i c z H.: W yn ik i d o św ia d czeń z w y so k im i d a w k a m i fosforu i potasu w zak ład ach d ośw iad czaln ych IUNG . Cz. I. Pam . puł. 42, 1971, 55.
[3] B u r k e W. , M o l g u e e n J., B u t l e r W.: F ertilizer lo sses in drain age w a ter from a su rface w a ter gley. Irish J. A gric. Res. 13, 1974, 2, 203. [4] K o t e r М., Z a w a r t k a L.: W p ły w w a p n o w a n ia na w y m y w a n ie potasu
i siark i siarczan ow ej z m o n o litó w różnych gleb. Zesz. nauk. A RT Olszt., Roln., 2, 1973, 23.
[5] К ö h n i e i n J., K n a u e r N.: W esser und N ä h ro sto ffb ew eg u n g au s der A ck erk ru m e und den U nderboden. Z. P fl. Ernähr. D üng. B odenk. 81, 1958, 1, 1. [6] M e r c i k S.: S tu d ia nad zależnością m iędzy zasobnością g leb y w potas a e fe k tyw n ością n aw ożen ia tym sk ład n ik iem . Zesz. nauk. SGGW , Rozp. nauk. 13, 1971, 50.
[7] N o l a n C. N., P r i c h e t W. L.: C ertain factors a ffe c tin g th e lea ch in g of p otassiu m from san d y soils. Proc. S o il and Crop Sei. Soc. F lorida 20, I960, 139. [8] P a t e r s s o n W. A., R i c h t e r A. C.: E ffect of lon gterm fertilizer a p p lica
tion on e x c h a n g e a b le and a c id -so lu b le potassium . A gron. J. 58, 6, 1966, 589. [9] P i e t i e r s b u r g s k i j A. B., J a n i s z e w s k i j F. В.: О w y m y w a n ii k a li ja
Wpływ wapnowania na dynamikę К w glebie 37 [10] P f a f f C.: L y sim e te r -V ersuche. Z. f. P fl. Ernähr. D üng. 48, 1948, 1-2, 93. [11] P o n d e i H.: S k ład ch em iczn y w ó d g leb o w o -g ru n to w y ch w ok o licy P u ław .
Pam . puł. 18, 1965, 31.
[12] P o n d e l H., G o s e k S.: W p ły w poziom u n aw ożen ia p otasow ego na z a w a r tość potasu w g leb ie. Rocz. glebozn. ten sam zeszyt, str. 41.
[13] P r a t t P. F., C h a m p e n H. D.: G ains and lo sses of m in eral elem en ts in an irrigated so ils du rin g a 20-years ly sim eter in v estig a tio n . H ilgaria 16,
1961, 445.
[14] T e r e l a k - M o t o w i c k a T.: W p ływ w a p n o w a n ia na w y m y w a n ie sk ła d n ik ó w m in eraln ych z g leb y g lin ia stej w d ośw ia d czen iu m od elow ym . Pam . puł. 66, 1976, 45.
[15] T e r e l a k H., K a r c z e w s k i A.: G łębokość w y stęp o w a n ia i sk ład ch em icz n y w ód g leb o w o -g ru n to w y ch w rejo n ie K om ib n atu G órn iczo-E n ergetyczn ego „ B ełch a tó w ”. Rocz. glebozn. 28, 1977, 1.
[16] W e i s e K.: L each in g lo sses of N, K, Ca from va rio u s ara b le soils. A rch iv, fü r A ckerund P fla n zen b a u und B od enkunde, 16, 415, 1972, 319.
[17] W i k l n a d e r L.: In flu e n c e of lim in g on ad sorp tion and d esorp tion of c a tion s in soils. 7-th Inter. C ongress of S o il Sei. M edison, W ise. U SA , 2 (38), 1960, 281.
[18] Z a w a r t k a L.: L ab oratoryjn e b ad an ia nad w y m y w a n ie m potasu i siark i siarczan ow ej z gleb n aw ożon ych siarczan em potasu. Zesz. nauk. A RT Olszt., R oln. 2, 1973, 33.
[19] Z a w a r t k a L.: W y m y w a n ie sk ła d n ik ó w m in eraln ych z różnych g leb b ru n atn ych . II. P otas. Zesz. nauk. AR T Olszt., R oln. 13, 1975, 65.
Г. Т Е Р Е Л Я К М ОДЕЛЬНЫ Е И СС Л ЕД О ВАН И Я ПО ДИ Н А М И К Е К А Л И Я В Н Е К О ТО РЫ Х Д РУ ГИ Х К А ТИ О Н О В В ПО ЧВЕ ПОД ВЛИ Я НИ ЕМ И Д О Б РЕН И Я О тделение хи м и почв и удобр ен и я растений, И нститут агротехни ки, у добр ен и я и почвоведени я в П ул ав ах Р е з ю м е Ц ел ь работ состояла в оп р едел ен и и влияния удобр ен и я калием и и зв естк о вания на потери К л на сод ер ж а н и е некоторы х ф р ак ц и й почвенного калия в у сл ов и я х контролированного элю ирования. И сп оль зуем ы е в опы те почвы (п севдоподзолистая лессовая и п сев доп одзоли стая суглинистая) и з горизонтов A t и A Zt были пом ещ ены в винидуровы е колонки диам етром 9,5 см и вы сотой 50 см и в зависим ости от варианта опы та к ним прибавляли соответственны е количества м инеральны х удобрен и й (С аС 03, К Н2Р 0 4, КС1 и N«H4N 0 3). Опыты проводили сь по следую щ им вариантам: О, С аС03, N j P ^ , N j P ^ +С аС О з, N ,P2K2, N jP ^ g + C a C O s . Один р аз в месяц колонки промы вали дестиллированной во дой до получени я 250 мл ф и льтра. Опыт длился 10 месяцев; употребленная за это время вода составляла эквалент 704 мм ат м осф ер н ы х осадков. А н ал и з п олученн ы х ф ильтратов и анализы почвы в исподном состоянии и после окончания опыта показали , что вы щ елачивание К , Mg и Са зав и село от вида почвы, известкования и от внесения N PK . И звесткован ие и у добр ен и е N P K способствовало повы ш ению вы щ елачивания кальция и магия и з о б еи х и ссл е дован ны х почв, а к алия только из суглинистой почвы.
38 H. Terelak В ы числения баланса обм енного калия, кальция и натрия п оказы ваю т, что действительн о н аходим ы е в почве количества назы ванны х элем ентов о к а за лись бол ее высокими, чем следовало бы ож и дать, и сх о д я и з теор ети ч еск и х подсчетов. Это говорит, что интенсивны полив способствует п ер ех о д у н еп од в и ж н ы х ф ор м эти х элем ентов в п одвиж ны е. У становлен ны й отрицательны й баланс магния в почве позв аляет предполагать, что часть магния п одв ергалась п ер ев оду и з обм енной ф орм ы в необм енн ую (ф икси рованную ). В несенны й в почву ф о с ф о р подвергался зн ач ительной р етроградаци и а и з весткование усугубля л о это процесс. У добрен ие к али ем увелич ило сод ер ж а н и е этого элем ента к ак в гори зон те А х так и в А 3. К онстатированны й рост сод ер ж ан и я калия растворимого в 1н HN1O3 и в 20% НС1 был в количественном отнош ении знач ительно больш им в горизонте А и чем в горизонте A Zi что ук азы в ает на зн ач и тель н ую сорбцию калия в пов ерхн остн ом горизонте почвы — А ±. H . T E R E L A K
MODEL IN V E ST IG A T IO N S ON D Y N A M IC S OF P O T A SSIU M A N D SOME C A T IO N S IN SOIL U N D ER THE FER T IL IZ A T IO N EFFECT
D ep artm en t of S oil C h em istry and F ertiliza tio n of P la n ts, In stitu te of S o il S cien ce and C u ltiv a tio n of p la n ts a t P u ła w y
S u m m a r y
T he aim of th e w ork w a s to d eterm in e th e e ffe c t of th e p otassiu m fe r tiliz a tion and lim in g on th e lo sses of К and th e con ten t of som e so il p otassiu m fr a c tion s in con d ition s of a con trolled ou tw ash . T he so ils used in th e e x p erim en t (p seu d op odzolic soil d ev elo p ed from lo ess and p seu d op od zolic soil d ev elo p ed from loam ) w ere ta k en from th e A x and A 3 horizons and p laced in p la stic colu m n s w ith th e d iam eter of 9.5 cm and th e h e ig h t of 50 cm. To th e so ils in colu m n s a d eq u a te am ou n ts of m in eral fer tiliz e r s (С а С 0 3, К Н2Р 0 4, KC1, N H4N 0 3), d e p en d in g on treatm en t, w ere added. T he fo llo w in g trea tm en ts w e r e ap p lied in th e in v estig a tio n s: O, C a C 03 N jP jK j, N jP jK j+ C a C O g , NjPgKg, N jPgK g+C aC O g. O nce a m onth th e colu m n s w e r e rin sed w ith d istille d w a ter to g et 250 ml of filtra te. T he ex p e r im e n t la sted 10 m onths and th e am ou n t of w a ter u sed for rin sin g corres ponded w ith 704 m m of atm osp h eric p recip itation . T he a n a ly sis o f th e filtr a te s obtained and of th e soil in in itia l sta te and a fter th e end of th e ex p e r im e n t has proved th at th e K, Mg and Ca o u tw a sh in te n sity d ep en d ed on th e so il kind, lim in g and NPK fertiliza tio n . T he lim in g and th e N P K fertiliza tio n led to an in crea se of th e o u tw a sh in te n sity of Ca and M g from eith er so il ty p e under stu d y and o f К from th e soil d ev elo p ed from loam .
C alcu lation s of th e b a la n ce of ex c h a n g e a b le p otassiu m , ca lciu m and sodium h a v e sh ow n th a t th e a ctu a l co n ten t in soil of th ese elem en ts w a s higher than th at resu ltin g from th eoretical con sid eration s. It p roves th e tran sform ation of th e a b o v e m en tion ed elem en ts from h ard ly e x ch a n g ea b le into e x ch a n g ea b le ones. A n e g a tiv e b a la n ce of m agn esiu m in soil proved in th e in v e stig a tio n s a llo w s to su p p ose th at a part of th e e x c h a n g ea b le form w o u ld be fix e d in to n o n -e x c h a n g e a b le form .
P hosp h oru s b rought in to so il u n d erw en t a co n sid era b le fix a tio n regression , still tm en sified b y lim in g.
Wpływ wapnowania na dynamikę К w glebie 39 T he p otassiu m fe r tiliz a tio n cau sed an in crease of th e co n ten t of th is elem en t both in A t and A3 horizon. T he in creased con ten t of p otassiu m w a s m a in ly in its a v a ila b le and ex ch a n g ea b le form . A lso an in crea se of th e co n ten t of p otassiu m so lu b le in 1 N N H 03 or 20% HC1 h as b een fou n d , b u t th is in crea se w a s q u a n tita ti v e ly m u ch h igh er in th e A ± th an in th e A3 horizon.
Dr H e n ry k T ere la k
I n s ty tu t U praw y, N aw ożenia i G leboznaw stw a
