H EN RY K GREINERT
ROLA NIEKTÓRYCH CZYNNIKÓW KSZTAŁTUJĄCYCH ROZPUSZCZALNOŚĆ I PRZYSWAJALNOŚC KOBALTU
W GLEBIE MURSZASTEJ
In stytu t G leb ozn aw stw a i M elioracji WSR w Szczecin ie
Badania wykazały, że znaczna część gleb Pomorza Zachodniego, szcze gólnie gleb hydrogenicznych, zawierała m ałe ilości kobaltu [5]. Przed stawione w niniejszym doniesieniu wyniki doświadczeń polowych i la boratoryjnych stanowią przyczynek do poznania przyswajalności i roz puszczalności kobaltu w glebach murszastych omawianego regionu Polski. Doświadczenie polowe zlokalizowano w RZD Lipki koło Stargardu Szcze cińskiego, gdzie występują gleby murszaste powstałe z piasków luźnych fluwioglacjalnych, użytkowane jako łąki i pastwiska.
Ogólne dane dotyczące tych gleb przedstawiają się następująco:
Z aw artość su b stan cji organicznej — średnio 11,1%
pH w H20 — w granicach 6,4— 7,0,
pH w ln KC1 — w granicach 5,4— 6,4,
CaO ogółem — średnio 0,43%,
F e20 3 ogółem — średnio 3,36%,
Co ogółem — śred n io 1,64 ppm,
Co rozpuszczalny w 2,5-p rocen tow ym CH3COOH — średnio 0,082 ppm,
Co rozpuszczalny w ln H N 0 3 — średnio 0,403 ppm,
M iąższość poziom u m urszastego — w granicach 30— 40 cm,
C iężar ob jętościow y poziom u m u rszastego — śred n io 1,1 g /cm 3,
G łębokość zalegan ia w od y gru n tow ej — w granicach 60— 120 cm.
Nawozy podstawowe stosowano w ilości: N — 80, P205 — 100 i K20 — 120 kg/ha. W kombinacjach z kwaśnym zestawem nawozów stosowano siarczan amonu, superfosfat i 40-procentową sól potasową, a w kombinacjach z zasadowym zestawem nawozów — saletrzak, super- tomasynę i również sól potasową 40-procentową. Kombinacja PK skła dała się z superfosfatu i soli potasowej. Stosowanie łącznie z azotanem
53 H. Greinert
kobaltu wersanianu sodu miało .na celu zbadanie w pływ u tego związku chelatującego na rozpuszczalność i przyswajalność kobaltu. Doświadcze nie polowe wykonano w 5 powtórzeniach, a laboratoryjne w 4 powtórze niach. Czas inkubacji gleby w laboratorium wynosił 2 miesiące.
OM ÓW IENIE W YNIK ÓW
D O Ś W IA D C Z E N IE P O L O W E
Po zastosowaniu różnych dawek azotanu kobaltu badano zawartość tego pierwiastka w glebie. Jeśli jako odczynnika ekstrakcyjnego używano ln H N 03 stwierdzano, że nawożenie kobaltem zwiększało jego zawartość
w glebie. Natomiast przy zastosowaniu do ekstrakcji 2,5% CH3COOH,
T a b e l a X P lo n y I pokosu s i a n a / ś r e d n i e z 16 p o l e t e k / R odzaj nawotów P lo n y p ie rw s z e g o pokosu w q/h& s i a n a 1967 I9 6 0 1969 0 2 4 ,5 25,2 1 2 ,2 NPZ z esta w kwaśny 5 3 ,6 : 6 6 ,1 2 6 ,4
1ГРК z esta w kwaśny + fla^EETA 5 2 ,7 6 8 ,5 2 6 ,6
HPE zesta w zajadow y 5 1 ,6 6 8 ,8 3 3 ,3
KPK z e sta w zasadow y + Ra^EDTA 5 1 ,4 6 6 ,5 2 9 ,3
PK 2 7 ,4 2 5 ,5 1 4 ,2
stwierdzano małe zmiany w ilości kobaltu wyługowanego z poszczegól nych kombinacji nawozowych, z wyjątkiem kombinacji z kwaśnym zes tawem nawozów. Koncentracja kobaltu w sianie kupkówki wzrastała jednak znacznie wraz ze zwiększaniem dawki azotanu kobaltu. Dawka 2,5 kg/ha tej soli podniosła zawartość Co w sianie na ogół w wystarcza jącym stopniu. Pobieranie kobaltu było najbardziej intensyw ne na kom binacjach z zestawem kwaśnym. Koncentracja Co w kombinacjach z tym nawożeniem była prawie dwukrotnie wyższa niż w kombinacjach z na wożeniem zasadowym. Najmniej natomiast stwierdzono tego pierwiastka w kupkówce na kombinacjach nawozowych PK, co według B o r c h
-m a n n a jest wynikie-m uje-mnego w pływ u superfosfatu na pobieranie kobaltu przez rośliny [4].
Ten sam autor podkreśla również korzystne działanie siarczanu amonu na przyswajalność Co, czym można by tłumaczyć stosunkowo wysokie zawartości tego składnika w roślinach w kombinacjach z NPK w zesta wie kwaśnym. Należy przy tym podkreślić, że zmiany pH gleby pod w pływ em nawożenia podstawowego są mało widoczne.
Wersenian sodu podwyższał zawartość kobaltu w kupkówce, zarówno w kombinacjach kwaśnych, jak i zasadowych. Natomiast nie uwidacznia się jego w pływ na zawartość kobaltu w glebie, rozpuszczalnego w ln H N 03 jak i w 2,5-procentowym CH3COOH. Widoczne są pewne waha nia w zawartości kobaltu w kupkówce w poszczególnych latach. Średnio najwyższą jego zawartość stwierdzono w 1967 r., najniższą natomiast
T a b e l a 2
Z aw a rto ść k o b a ltu w g l e b i e i kupkówce
N awożenie r o z p u s z c z a ln e g c Z aw arto ść Co w g l e b i e do g łę b o k o ś c i 20 cm ppm s.m . Z a w arto ść Co w I p o k o s ie kupkówki - ppm w s .m . w l a t a c h NPK A zo tan k o b a ltu k g /h a W erse n ia n sodu k g /h a w l n HNO^ w 2 , % CH^COOH 1967 1968 1969 ś r e d n io 0 0 0 0 ,4 0 3 0 ,0 8 2 0 ,1 2 8 0 ,0 4 8 0 ,1 2 0 0 ,0 9 9 j Kwaśne 0 0 0,302 0 ,0 7 3 0 ,1 0 3 0 ,0 5 6 0 ,0 8 0 0 ,0 8 1 0 ,6 2 0 0 ,4 3 2 0 ,1 0 2 0 ,1 7 2 0 ,0 5 6 0 ,1 2 8 0 ,1 1 9 2 ,5 0 0 0 ,5 3 5 0 ,1 4 6 0 ,3 7 6 0 ,2 8 0 0 ,1 9 2 0 ,2 8 3 1 0 ,0 0 0 1 ,2 0 6 0 ,2 0 8 0 ,5 2 8 0 ,4 4 0 0 ,2 0 0 0 ,3 8 9 Kwaśne 0 6 ,7 0 ,4 2 0 0 ,1 0 5 0,152 0 ,1 4 8 0,092 0 ,1 3 1 0 ,6 2 6 ,7 0 ,6 3 0 0 ,0 9 8 0,300 0 ,1 9 2 0,152 0 ,2 1 5 2 ,5 0 6 ,7 0 ,6 1 6 0 ,1 0 9 0 ,3 3 6 0 ,4 2 4 0 ,1 6 0 0 ,3 0 7 1 0 ,0 0 6 ,7 1 ,2 8 2 0,125 0 ,7 6 0 0 ,7 3 2 0 ,4 0 8 0 ,6 3 3 Zasadowe 0 0 0 ,4 9 4 0 ,0 9 9 0,052 0 ,0 2 0 0 ,0 7 6 0 ,0 4 9 0 ,6 2 0 0 ,4 1 2 0 ,1 0 0 0 ,1 0 0 0 ,0 4 4 0 ,0 5 6 0 ,0 6 7 2 ,5 0 0 0 ,7 7 6 0 ,1 0 7 0 ,2 0 0 0 ,0 6 8 0 ,1 1 2 0 ,1 2 7 1 0 ,0 0 0 1 ,2 0 9 0 ,1 4 7 0 ,2 4 0 0 ,0 8 4 0 ,2 9 6 0 ,2 0 7 Zasadowe 0 6 ,7 0 ,3 7 2 0 ,0 9 4 0,072 0 ,1 0 4 0 ,1 2 8 0 ,1 0 1 0 ,6 2 6 ,7 0 ,4 1 7 0 ,0 9 5 0 ,1 6 8 0 ,0 8 0 0 ,1 6 0 0 ,1 3 6 2 ,5 0 6 ,7 0 ,6 3 0 0 ,0 9 3 0,2C 8 0 ,1 1 2 0 ,1 9 2 0 ,1 7 1 1 0 ,0 0 6 ,7 1 ,2 5 9 0 ,1 3 0 0 ,2 3 6 0 ,1 8 4 0 ,2 1 6 0 ,2 1 2 FK 0 0 0 ,3 5 9 0 ,0 9 1 0 ,0 8 3 0 ,0 1 6 0 ,0 8 8 0 ,0 6 4 0 ,6 2 0 0 ,4 2 0 0 ,1 0 6 0 ,1 1 2 0 ,0 2 4 0 ,0 6 4 0 ,0 0 7 2 ,5 0 0 0 ,6 8 5 0 ,0 9 3 0 ,1 0 8 0 ,0 2 3 0 ,0 7 2 0 ,0 6 9 1 0 ,0 0 0 1 ,0 9 3 с ,112 0 ,2 0 0 0 Л 0 0 0 ,1 4 8 0 ,1 5 >
60 H. Greinert
w roku 1968. Należy podkreślić, że w tym ostatnim roku zebrano naj większe plony siana. Mógłby więc to być tzw. efekt rozcieńczenia, tj. im wyższe plony, tym niższa zawartość Co.
D O Ś W IA D C Z E N IA L A B O R A T O R Y JN E
Wzrost wilgotności (tab. 3) z 20 do 60% maksymalnej pojemności wodnej nie podwyższył, a nawet nieraz obniżył rozpuszczalność kobaltu
T a b e l a 3 ‘ Wpływ w i l g o t n o ś c i g le b y n a ro z p u s z c z a ln o ś ć k o b a ltu H20 w p ro c e n c i e c a ł k o w i t e j pojem n o ś c i w odnej N awożenie pH w S k ł a d n ik i r o z p u s z c z a ln e w 2,5% CHjCOOH mg n a kg s.ffi. Zmiany r o z p u s z c z a l n o ś c i % h2o i nKCl Co Un Fe Co Un Fe 20 0 6,6 5 ,6 0 ,0 7 7 5 ,7 7 3 ,6 0 285 93 39 60 0 6 ,5 5 ,6 0 ,0 2 7 6 ,1 7 9 ,2 1 100 190 100 90 0 6,8 6 ,1 0 ,2 4 0 5 8 ,9 3 1 8 ,3 888 955 3456 20 NPK 6 ,3 5 ,4 0 ,0 3 5 6 ,1 8 9,22 130 100 100 60 NPK 6 .3 5 ,2 0 ,0 4 2 4 ,3 7 6 ,3 7 156 71 69 90 NPK 6 ,5 .5 ,8 0 ,1 1 4 4 8 ,9 3 3 9 0 ,9 2 422 793 4244 20 NPK + 5 ppn Co 6 ,3 5 ,4 0 ,8 8 2 5 ,5 0 8 ,4 0 153 113 169 60 NPK + 5 ppm Co 6 ,3 5 ,6 0 ,5 7 5 4 ,8 7 4 ,9 6 100 100 100 90 NPK + 5 ppm Co 6 ,5 5 ,7 2 ,0 6 4 5 4 ,3 7 157,61 359 1116 3178 20 NPK+ CaCO^+5ppmCo 6,8 6,6 0 ,6 5 1 5 ,5 0 4 ,2 0 113 113 85 60 NPK+ CaC0^+5ppmCo 7 ,1 6 ,7 0 ,6 0 0 5 ,8 4 2,12 104 120 43 90 NPK+ CaC0^+5ppmCo 7 ,0 6 ,5 2 ,1 1 5 6 8 ,8 7 3 4 5 ,1 7 368 1414 6959 20 KPK+CaCO^+Nag 7 ,0 6 ,5 0 ,1 9 2 4 ,8 1 1 0 ,7 5 33 99 216 60 EDTA+pppm Co 6 ,7 6 ,5 0 ,1 8 1 8 ,6 1 9 ,2 1 31 176 186 90 7 ,0 6 ,4 2 ,2 2 6 1 6 ,3 1 122,96 387 535 2479 20 NPK+Nа^ЕБТА+Зррт 6,1 5 ,7 0 ,4 4 1 11,00 1 4 ,3 4 77 225 289 60 Co 6 ,5 6 ,1 0 ,1 5 0 8 ,9 3 12,66 26 183 25.5 90 6,6 6 ,1 2 ,0 9 4 7 2 ,1 3 5 3 7 ,7 6 364 1481 11567
w 2,5-procentowym CH3COOH. Natomiast przy wilgotności 90% m aksy malnej pojemności wodnej zawartości Co rozpuszczalnego w 2,5-pro- centowym CHoCOOH silnie wzrosła. Zjawisko to, spowodowane procesa mi redukcyjnymi, zaobserwowano w różnych glebach [3. 5]. Należy jed nak zwrócić uwagę na fakt. że zawartość rozpuszczalnego żelaza i man ganu wzrosła jeszcze bardziej. Ze względu na to, że pierwiastki te dzia łają antagonistycznie w stosunku do kobaltu, nie jest pewne, czy rośliny pobierają ten pierwiastek w ilościach proporcjonalnych do jego stężenia w glebie.
T a b e l a 4 Wpływ te m p e r a tu r y i n k u b a c j i g le b y n a s o r p c j ę dodanego k o b a l t u T e m p e ra tu ra I n k u b a c j i pH Co r o z p u s z c z a ln y * 2 ,5 % CH^COOH ppm w s .m . Zm iana r o z p u s z c z a l n o ś c i % w HgO w l n KOI 4°C 6 ,8 6 ,4 1 ,0 1 100 20°C 6 ,5 6 ,1 0 ,6 6 66 30°C 6 , 4 6 ,0 0 ,4 3 *3 T a b e l a 5
Wpływ zm iany pH i w apnowania n a r o z p u s z c z a ln o ś ć k o b a l t u w b a d a n e j g l e b i e
K om binacje daw ki 6tosow ane
n a 1 k g g le b y pH Co r o z p u s z c z a ln y w 2,5% CH^COOH ppm s .m . Z m iaiy i l o ś c i r o z p u s z c z a ln e g o Co % w ^ 0 « I n KC1 40 ml I n HC1 5 ,0 4 ,8 2 ,2 6 7 4 4 2 ,6 20 ml I n HC1 5 ,6 5 ,3 0 ,5 5 0 1 0 7 ,3 0 6 ,2 5 ,8 0 ,5 1 3 1 0 0 ,0 5 g CaC03 7 ,2 6 ,7 0 ,6 0 0 117,0 10 g CaC03 7 ,7 7 ,5 0 ,7 4 3 1 4 5 ,2 20 g CaCOj 7 ,8 7 ,5 0 ,8 9 0 1 7 3 ,6 50 g CaCO^ 7 ,8 7 , 6 0 ,8 4 0 1 6 4 ,5 100 g CaCOj 7 ,8 7 ,6 0 ,3 4 8 1 6 5 ,5
Wzrost temperatury (tab. 4) wyraźnie zwiększył sorpcję kobaltu przez glebę. O podobnym zjawisku donosi L i i d e r s [7] i H o d g s o n [6]. Może to być spowodowane m. in. intensyw niejszym utlenianiem biologicz nym w wyższej temperaturze.
Węglan wapnia nie obniżył rozpuszczalności kobaltu w badanej gle bie. a nawet nieco ją podwyższył dzięki zmniejszeniu sorpcji Co przez wapń. Do podobnego rezultatu doszli badacze niem ieccy na podstawie w yników doświadczeń połowych [1, 2].
Obniżenie pH badanej gleby do 5 przez zakwaszenie jej za pomocą HC1 zwiększyło natomiast znacznie rozpuszczalność kobaltu. Również przy badaniu zasobności różnych gleb w Co rozpuszczalny w 2,5-procentowym CH3COOH stwierdzono, że tylko w bardzo kwaśnych glebach w ystępuje zwiększenie ilości tej formy kobaltu.
W N IO SK I
1. Nawożenie azotanem kobaltu łąki podniosło znacznie zawartość Co
62 H. Greinert
2. Na tle kwaśnego nawożenia NPK w zestawie kwaśnym stwierdzono ok. dwukrotnie wyższą zawartość kobaltu w roślinie w porównaniu z na wożeniem NPK w zestawie zasadowym.
3. Wersenian sodu zwiększył pobieranie Co przez rośliny.
4. Nasycenie gleby wodą do 90% maksymalnej pojemności wodnej znacznie zwiększyło rozpuszczalność Co.
5. Wraz ze wzrostem temperatury od 4 do 30°C wzrosła znacznie sorpcja kobaltu.
6 . CaC03 nie obniżył rozpuszczalności Co, natomiast zakwaszenie gleby do pH 5 znacznie ją podwyższyło.
LIT ER A TU R A
[1] A s m u s F.: Zur K upfer und K ob altversorgu n g ein iger G rünlandböden. Rocz. glebozn., t. 10, z. 1, 1961, s. 263— 268.
[2] В a r u f ke W.: B eein flu ss der K alk zu stan d des B odens die K upfer und K o b a ltau fn ah m e der P flan zen ? W iss. Zeitsch. H um bolt U niv. B erlin, M ath .-N atu r- w iss., R eihe X, 1961, s. 713—715.
[3] B o n d a r i e n k o G. P.: S iezon n aja d inam ika p od w iżn ych form m ik r o e le m ie n - tow i żelaza w p ojm ien n ych poczw ach R am ienskogo rassirien ija rieki M os kw y. N aucz. Dokł. W yssz. Szkoły, Biol. N auki, 4, 1962, s. 202— 207.
[4] B o r c h m a n n W.: D ie M ik ro n ä h rsto ffg eh a lt in W iesen h eu und sein e B e e in flu ssu n g durch ä u ssere F aktoren. D tsch. A kad. L an d w irtsch ., B erlin. T a- gungsb. 56, 1962, s. 127— 145.
[5] G r e i n e r t H.: K ob alt w n iek tórych gleb ach h yd rogen iczn ych P om orza Z a chodniego. Zesz. nauk W SR Szczec., 21, 1966 s. 3—24.
[6] H o d g s o n J. F., G e e r i n g H. R., F e l l o w s M.: The in flu en ce of fluoride, tem perature, calcium and alcoh ol and the reaction of cob alt w ith m on tm oril- Ionite. S o il Sei. Soc. A m er. Proc., 28, 1, 1964, s. 39— 42.
[7] L ü d e r s R.: K urze M itteilu n g über die B indung des K obalts im Boden. Z eitsch. f. P flan zen ern ., D üng., B odenk., 74, 2, 1956, s. 162—165.
D r H e n r y k G r e in e rt I n s ty tu t G le b o z n a w s tw a i M e lio r a c ji W SR
