Porównawcze badania nad substancją organiczną w niektórych glebach torfowych i próchnicznych Śląska

(1)

R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X X IV , Z. 1, W A R SZ A W A 1973

A N N A K O LLEN D ER -SZY C H

PORÓW NAW CZE BADANIA NAD SU BSTA NCJĄ ORGANICZNĄ W NIEKTÓRYCH GLEBACH TORFOWYCH I PRÓCHNICZNYCH

SLĄSKA

K atedra G leb o zn a w stw a W SR W rocław K iero w n ik — prof. dr S. K o w a liń sk i

Zagadnienie substancji organicznej gleb oraz składu i c h a ra k te ru p róch nicy glebow ej zajm uje jedno z czołowych m iejsc w problem ach w spół cześnie n u rtu jący ch naukę gleboznaw stw a. Skom plikow ana budow a próch nicy oraz jej zm ienność pod w pływ em różnych param etró w nie pozwoliły dotychczas na ostateczne zbadanie tego zagadnienia. N aw et zdefiniow anie te rm in u „próchnica” nastręcza szereg trudności, a poszczególni autorzy podają różne definicje, rozbieżne pod niek tó rym i w zględam i [7, 10, 12, 21,

31, 36, 42, 43].

Dotychczas także nie ujednolicono pojęć co do tego. czy połączenia w ydzielone z substancji organicznej i ściśle zdefiniow ane o znanym skła dzie i budow ie chem icznej oraz w łaściw ościach będą zaliczane do „próch nicy ” czy też uw ażane za tzw. „substancje organiczne tow arzyszące” [7, 10]. Także w spraw ie badań nad składem próchnicy istnieje szereg róż norodnych kierunków , k tó re ogólnie m ożna podzielić na trzy duże grupy. Do gru p y I m ożna zaliczyć badania, zm ierzające do otrzym yw ania sztucz nych połączeń próchnicznych w drodze syntezy, wychodząc z prostych zw iązków organicznych o znanej budow ie. Poszczególne stadia tw orzenia się kom pleksów próchnicznych poddaw ane są szczegółowym badaniom [13-15, 35, 37]. D ruga g ru p a b adań to b adan ia zm ierzające do w y jaśnien ia

w pływ u fizjologicznego połączeń próchnicznych na rośliny [6, 1 1, 17, 18,

34]. Trzecia g ru pa badań to badan ia p rzy jm u jące za podstaw ę zdolność peptyzow ania substan cji organicznej gleb n atu ra ln y c h w różnych solw entach i n astępnie rozdział otrzy m an y ch ekstraktó w na frakcje. O trzym ane

(2)

182 A. Kollender-Szych

p ro d u k ty rozdziału poddaw ane są szczegółowym badaniom [1. 4, 5, 16, 22, 24, 23-30, 33, 38, 42, 44, 45].

B adania nad połączeniam i próchnicznym i z gleb n a tu ra ln y c h są n a j bardziej rozpow szechnione, m im o to jed n a k sam a m etodyka postępow a nia nie została dotychczas ujednolicona. W praw dzie dla gleb m ineralnych przyjęto rów nolegle kilka ustalonych m etod, lecz w przypadku gleb o d u żej zaw artości substancji organicznej, a zwłaszcza gleb torfow ych, napo ty k a się na w iele dodatkow ych trudności.

P rz y ję ty dla gleb m in eraln ych tok analizy frakcy jnej oraz zw iązane z nią ściśle oznaczenie w ęgla m etodą oksydym etryczną nie może być stosow ane w glebach torfow ych ze w zględu na dużą zaw artość w ęgla p rzy niskim ciężarze w łaściw ym badanej m asy glebowej [9, 19, 24, 25, 33]. Rów nocześnie należy uw zględnić stopień rozkładu torfu, z k tórym zw iązana jest zaw artość kw asów hum inow ych [25, 32].

Pom ijając różnorodność poglądów na tem at próchnicy glebowej m ożna stw ierdzić, że sub stan cja organiczna gleb torfow ych zaw iera niew ielką ilość substancji m ineralnej i z tego w zględu może posłużyć jako in te re sujący obiekt w badaniach nad jakościow ym i ilościow ym składem zw iąz ków próchnicznych, w ytw orzonych w różnych w aru n k ach bioekologicznych. W zależności od stopnia rozkładu to rfu m ożna obserw ow ać zm iany, zachodzące w stru k tu rz e substancji organicznej — od praw ie nierozłożo- nych o jasnej b arw ie i w yraźnej stru k tu rz e pozostałości roślinnych słabo rozłożonego to rfu wysokiego, do ciem nej, m azistej, b ez stru k tu raln e j m asy organicznej, często już zm ieszanej z m asą m in eraln ą niskiego to rfu silnie rozłożonego lub m urszu.

Isto tn y jest proces przejścia od m urszu do czarnych ziem, tw orzących się w trakcie przeobrażania gleb pochodzenia organicznego. W ydaje się, że w procesie ty m obok innych czynników isto tn ą rolę odgryw ać pow inna substan cja organiczna, której ilość i jakość podlega zasadniczym zm ianom w m iarę przejścia do gleb m ineralnych. U chw ycenie więc podobieństw bądź różnic w składzie substancji organicznej pow inno przyczynić się do dalszego w y jaśn ienia p raw rządzących procesam i tw orzenia się bogatych w próchnicę czarnych ziem.

Zasadniczym celem badań było w ykazanie podobieństw bądź różnic w składzie próchnicy niek tó ry ch gleb pochodzenia organicznego o różnym sto pniu rozkładu i zam ulenia oraz gleb m in eralnych o dużej zaw artości próchnicy — czarnej ziem i i zdegradow anego czarnoziem u. Pośrednio b a dania zm ierzały do pogłębienia znajom ości n a tu ry zw iązków próchnicz nych w y ek strah ow any ch z różnych gleb, w ytw orzonych w odm iennych w aru n k ach bioekologicznych.

(3)

Substancja organiczna gleb torfowych i próchnicznych 183

PRZEDM IOT B A D A Ń

B adania przeprow adzono w następ u jących profilach glebowych: I — gleba bagienna, m ursz p ły tk i n a torfie,

II — gleba bagienna, m ursz średnio głęboki na p iasku słaboglinia- stym ,

III — czarna ziemia, w ytw orzona z gliny średniej pylastej na glinie ciężkiej,

IV — czarnoziem zdegradow any, w ytw orzony z u tw o ru pyłowego ila stego, przew arstw ionego iłem pylastym .

Taki w ybór profilów do bad ań uzasadniony jest tym , że na w ym ienio ne profile w m niejszym lub w iększym sto p n iu oddziaływ ały stosunki w od ne. Zaznaczało się to szczególnie w profilach I, II i III. P rofil IV stanow ił przejście m iędzy glebam i hydrom orficznym i i kserom orficznym i, dlatego też spełniał on rolę p ro filu porów naw czego w odniesieniu do pozostałych badanych obiektów glebow ych.

Do b adań szczegółowych w ytypow ano 10 najbardziej ch arak tery sty cz nych próbek, a to:

z p rofilu I — n r 1, m ursz z nam ułem w ęglanow ym (0-28 cm),

n r 2, to rf średnio rozłożony T ± (28-55 cm), n r 3, to rf słabo rozłożony T2 (55-95 cm),

z p ro filu II — n r 4, m ursz bez n am u łu w ęglanow ego Mi (0-25 cm),

n r 5, poziom iluw ialny m urszu M2 (25-30 cm),

n r 6, to rf silnie rozłożony T t (30-45 cm),

z profilu III — n r 7, poziom próchniczny czarnej ziem i A \ (0-7 cm),

n r 8, poziom próchniczny czarnej ziem i A ' \ (25-35 cm),

z p ro filu IV — n r 9, poziom próchniczny czarnoziem u zdegradow anego

A \ (0-25 cm),

n r 1 0, poziom próchniczny czarnoziem u zdegradow anego

A ' \ (25-50 cm).

M ETO DY K A I W Y N IK I B A D A Ń

C H A R A K T E R Y S T Y K A S U B S T A N C J I O R G A N IC Z N E J E K S T R A H O W A N E J Z A P O M O C Ą N a 4P 20 7

W celu ogólnego sch arakteryzo w an ia su b stan cji organicznej badanych próbek glebow ych przeprow adzono rozdział tej su b stancji m etodą A 1 e k -

s a n d r o w e j [1], stosując 0 ,lm Na4P207 o pH doprow adzonym do w a r

tości 8,4 za pom ocą H3P 0 4. P rób k i poddano debitum inizacji m ieszaniną

C6H6 : C2H5OH = 1 : 1 (obj.), a następnie zastosow ano w yczerp ującą eks

trak cję roztw orem 0,lm N a4P20 7, p rzy jm u jąc dla próbek gleb organicz

(4)

Dla każdej próbki z osobna połączono w szystkie ek strak ty, oznaczo no w nich zaw artość С m etodą T iu rin a oraz ekstyn kcję przy stężeniu С = 0,001 g'/10 cm 3, z zastosow aniem w szystkich filtró w fo to m etru P u l- fricha. W określonej ilości roztw oru zaw ierającej 0,001 g Corg. w ytrącono

następnie kw asy hum inow e za pom ocą H2S 0 4. W szystkie roztw ory dopro

wadzono poprzednio do jednakow ej objętości.

K oagulację kw asów hum inow ych przeprow adzono w dw ojaki sposób: na zimno — przez odstaw ianie kolbek z w y trąconym i kw asam i hum ino- w ym i do następnego dnia i odw irow yw anie osadu, oraz na gorąco — przez um ieszczenie kolbek z kw asam i hum inow ym i na w rzącej łaźni w odnej przez 1 h i następnie odw irow yw anie osadów kw asów hum inow ych. Po rozpuszczeniu kw asów hum inow ych w 0,2n NaOH oznaczano w nich za

w artość Corg. m etodą T iu rin a oraz ekstynkcję (tab. 1).

Zaw artość bitum in ó w układa się dość praw idłow o. N ajw iększa ilość w y stępu je w próbkach zaw ierających najm niej rozłożoną substancję org a

niczną. E kstrahow ana 0,lm N a4P207 ilość Corg. jest stosunkow o niew ielka

(od 12,01% dla to rfu średnio rozłożonego do 48,93% dla poziom u iluw ial- nego m urszu), m im o zachow ania identycznych w aru n k ó w ekstrakcji. W praw dzie dla gleb pochodzenia organicznego uzyskano szereg: m ursz (iluwium ) — to rf silnie rozłożony — m ursz — m ursz z nam ułem w ęgla now ym — to rf słabo rozłożony i to rf średnio rozłożony, lecz tru d n o do p atry w ać się w ty m w yłącznej zależności od ogólnej zaw artości С lub też od stopnia rozkładu substancji organicznej. Praw dopodobnie ilość uw ol

nionej pod w pływ em N a4P207 su b stancji organicznej zależna jest głównie

od jej budow y w ew nętrznej oraz siły w iązania z kationam i m etalicznym i. Porów nanie w yników ilościow ych kw asów hum inow ych w ytrąconych w różny sposób pozw ala stw ierdzić, że dla każdej próbki uzyskano w yn ik niższy p rzy w y trąc a n iu na gorąco. Stanow i to praw dopodobnie w ynik procesów rozkładu, zachodzących w wyższej tem p eratu rze [2, 27]. Dlatego p rzy w y trąc a n iu kw asów hum inow ych na gorąco w końcow ym efekcie m ożna zanotow ać w iększą ilość fulw okw asów , co odpow iada zm niejszeniu się stosunku K H /K F.

Podobne w y n ik i uzyskali K o w a l i ń s k i i D r o z d [23], porów nując ilości w ytrącon y ch w różnych w aru n k ach kw asów hum inow ych. Każdorazow o przy w y trąc a n iu na gorąco otrzym yw ano m niej kw asów hum inow ych niż przy w y trącan iu na zimno, w sk u tek czego zm ianie uległ także stosunek kw asów hum inow ych do fulw ow ych.

A nalizując w y kresy zależności ekstynkcji od długości fal (rys. 1), stw ierdzono oddzielenie się w artości ek sty n kcji dla gleb m ineralny ch od gleb pochodzenia organicznego. G leby m ineraln e w ykazują w yraźnie w yż sze w artości ekstynkcji przy danej długości fal. Zaznacza się to najm oc niej przy m niejszych długościach fal, a zaciera się przy większych.

(5)

T a b e l a 1

N ie k tó re w ła ś c iw o ś c i b a d an y ch p ró b e k o ra z w y n ik i e k s t r a k c j i c or(r e ",а pomocą o ,lm N a^^O r, Some p r o p e r t i e s o f th e sam: l e s exam ined and r e s u l t s o f th e o rg a n ic С e x t r a c t i o n w ith 0.1m Ka^P20y

o 0) •H 0 1 Э 1—1 •H o u 0 с я' rt W • 1 •rj 3 •o u u I^azwa p ró b k i Sample s p e c i f i c a t i o n •H 'O_и cti +» •H_{d <i>} rt -d u -O ! ) О С £1 PvH О •J P< •Зй o w .o OX r4 О pli Pl U CD i-H u X> 0) •H 1—1 a; Лч _{о o>}-ri il Л _{O •"} > Й _r<M_> О 4-> Ч *3 о i—_rti -p₀ •p о 1 a 'o h.0 о о G w i'o С o g ó lnego ÿo o f t o t a l С b it u m in in b it u m e n e k s tr a k tu in e x tr a c t w y trą c e n ie kwasów huminowych na zimno c o ld p r e c i p i t a t i o n o f "hum ic a c i d s w y trą c e n ie kwasów huminowych na g o rą c o h o t p r e c i p i t a t i o n o f humic a c i d s H.,0 I n_KC1 k w a sy h u m in o w e h u m ic a c id s a>_I-_{0 <0} w 0 h 'd ai Y- > -H ■î H H Ü 3 d rt «h Vł X & n UJ O’ \ 4-<У kw a sy h u m in o w e h u m ic a c id s k w a sy fu lv /o w e f u lv ic a c id s k h /k f h a /f a vO CŸ N г* СУ.

I 1 m ursz z namułem CaCO-,

r.uck w ith CaCO^ ^ 5-15 7 ,5 6 ,8 1 1 ,8 2 4 ,2 1 1 0,3 7 3 4 ,9 4 2 0 ,4 4 1 4 ,5 0 1 ,4 1 3 ,2 0 1 9 ,5 4 1 5 ,4 0 1 ,2 6 3 ,3 0

2 _{t o r f ć r e d n io ro z ło ż o n y}

p e a t o f medium d e c o m p o sitio n de^rc э 30-40 5 ,1 4 ,6 - 3 5 ,3 7 1 2 ,2 7 1 2 ,0 1 5 ,3 7 6 ,0 4 U ,81 b , 0 Ü 4 ,7 8 7 ,2 3 0 ,6 6 5 ,5 0

3 t o r f s ła b o ro z ło ż o n y

p e a t o f low d e c o m p o sitio n d e c re e 75-85 2 ,1 2 ,0 - _26,35 15,68 1 2 ,2 0 5 ,7 6 6 ,4 4 0 ,8 9 5 ,5 0 5 ,0 5 7 ,1 5 0 ,7 0 3 ,5 5

11 4 m ursz bez narm łu CaC07

muck w ith o u t OaCO^ J 5-15 5 ,7 5 ,2 - 2 4 ,3 2 17,7 7 3 5 ,2 8 2 2 ,1 6 1 3 ,1 2 1,69 2 ,5 8 2 1 ,3 4 ■13,94 1 ,5 3

1 ,6 9 2 ,5 0 2 ,7 3 5 poziom i l u w ia ln y m urszu i l l u v i a l h o riz o n of muck 2 5-30 4 ,9 4 ,3 - 2 7 ,9 4 1 0 ,6 7 4 8 ,9 3 3 1 ,5 3 1 7 ,4 0 r , e i 2 ,8 0 3 0 ,7 7 18,16 6 t o r f s i l n i e ro z ło ż o n y p e a t o f h.i^h d e c o m p o sitio n d e c re e 30-45 4,3 3,9 - _{2 9 ,0 5} _{15 ,6 6} _{4 8 ,0 2} _{3 0 ,6 7} _{1 7 ,3 5} 1,7Û 3 ,8 0 2 6 ,5 7 2 1 ,4 5 1 ,2 4 4 ,8 6 III 7 poziom p ro c h n ic z n y c z a r n e j z ie m i humus h o riz o n o f b la c k e a r t h 3-7 7 ,5 6 ,2 - 2 ,4 0 0 ,4 2 2 1 ,6 6 1 6 ,6 6 5 ,0 0 3,33 3,00 1 5 ,4 2 6 ,2 4 2 ,4 6 2 ,7 6 8 poziom p ró c h n ic z n y c z a r n e j z ie m i humus h o riz o n of b la c k e a r t h 25-35 7 ,7 6,6 - _{1 ,6 1} 0 ,6 2 2 8 ,5 7 1 9 ,8 7 8,70 2 ,2 8 3 ,2 7 1 7 ,3 9 1 1 ,1 8 1,55 2 ,7 8 IV o _{poziom p ró c h n ic z n y c za rn o z ie m u} zdegradow any

humus h o riz o n <of d e g ra d ed

chernozem 5-15 0 ,4 5 ,5 1,70 6 ,4 7 2 7 :6 4 1 5 ,6 3 11,76 1 ,3 5 2,20 3,4,12 13,52 1 ,0 4 3,1 71 10 poziom p ró c h n ic z n y c z a rn o z ie m u zdegradow anego humus h o riz o n o f d e g ra d ed chernozem 25-35 6 ,9 5 ,8 - 1 ,0 7 1 2 ,1 5 4 2 ,9 9 2 9 ,9 0 1 3 ,0 9 2 ,2 8 3 ,2 5 2 6 ,1 7 lC ; !Ï2 1,55 J .1 3 S u b st a n c ja o r g a n ic z n a gle b to r fo w y c h i p r ó c h n ic z n y c h

(6)

Rys. 1. K rzy w e absorpcji św ia tła k w a só w h u m in o w y ch w ytrącon ych na gorąco

1 — m u r s z z C a C 0 3, 2 — t o r f ś r e d n i o ro z ło ż o n y , 3 — t o r f s ła b o r o z ło ż o n y , 4 — m u r s z b e z n a - m u ł u C aC O s, 5 — p o z io m i l u w i a l n y m u r s z u , 6 — t o r f s i l n i e r o z ło ż o n y , 7 — p o z io m A \ c z a r n e j z ie m i, 8 — p o z io m A ' \ c z a r n e j z ie m i, 9 — p o z io m A \ c z a r n o z i e m u z d e g r a d o w a n e g o , 10 — p o 

z io m A ' \ c z a r n o z i e m u z d e g r a d o w a n e g o

C urves of lig h t absorption by hu m ic acids at hot precip itation

1 — m u c k s o il w i t h C a C 0 3, 2 — p e a t w i t h m e d i u m d e c o m p o s i t i o n d e g r e e , 3 — p e a t w i t h lo w

d e g r e e , 4 — m u c k w i t h o u t C a C 0 3 s ilt, 5 — i l l u v i a l h o r i z o n o f m u c k , 6 — p e a t w i t h h i g h d e  c o m p o s i t i o n d e g r e e , 7 — A \ h o r i z o n o f b l a c k e a r t h , 8 — A ' \ h o r i z o n o f b l a c k e a r t h , 9 — A \

h o r i z o n o f d e g r a d e d c h e r n o z e m , 10 — A ' \ h o r i z o n o f d e g r a d e d c h e r n o z e m

W ykresy zależności ekstynkcji kw asów hum inow ych od długości fal p otw ierd zają jeszcze jed n ą praw idłow ość, m ianow icie to, że absorpcja św iatła kw asów hum inow ych, w yodrębnionych z gleb m urszow ych zaw ie rających C aC 0 3 (próbka 1), je st niższa od absorpcji św iatła kw asów h u m inow ych m urszów nie zaw ierających w ęg lanu w apnia (próbki 4 i 5). Zjaw isko to podk reślają w swoich badaniach K o w a l i ń s k i i D r o z d [8, 22, 24], w yjaśniając, że przyczyną tego jest w zm ożona czynność biolo giczna m ikroorganizm ów glebowych, które w środow isku bardziej zasa dow ym w y w ie ra ją zasadniczy w pływ na k ieru n e k i intensyw ność proce sów rozkładow ych su bstancji organicznej. A utorzy ci tw ierdzą, że w ta kich w aru n k ach praw dopodobnie tw orzą się kw asy próchniczne o m n iej szej drobinie i to w łaśnie pow oduje zm niejszenie absorpcji św iatła. Rze czywiście, uzyskuje się potw ierdzenie tej tezy przy porów n yw an iu sto sunku kw asów hum inow ych do fulw ow ych K H /K F (tab. 1) wyżej w y m ienionych próbek m urszow ych. S tosunek ten jest szerszy dla m urszów nie w ęglanow ych. W przy p ad k u gleb m in eraln ych sy tu acja jest odw rot na — przy w yższym pH zauw aża się w zrost ilości kw asów hum inow ych w stosunku do fulw ow ych i rów nocześnie gęstość optyczna jest w iększa

(7)

(tab. 1, rys. 1). U gleb m ineralny ch n astęp u je więc zm iana procesów w k ieru n k u polim eryzacji.

C H A R A K T E R Y S T Y K A S U B S T A N C J I O R G A N IC Z N E J E K S T R A H O W A N E J Z A P O M O C Ą N a O H

Do ek strak cji su bstancji organicznej za pom ocą NaOH próbki glebowe

w naczyniach w irów kow ych zadaw ano 0 ,ln NaOH w stosunku 1 : 10. N a

stępnie w ytrząsano ręcznie i odw irow yw ano e k stra k t p rzy 2500 ob r/m in przez 30 m in. Przeprow adzano ek strak cję w yczerpującą, a uzyskane eks tra k ty łączono. Oznaczano w nich Corg. m etodą T iu rin a i przez suche spa

lanie oraz azot m etodą K jeldah la (tab. 2).

T a b e i a 2

7 /y n ik i e k s t r a k c j i ”QTir i N z a pc.-ocą 0 ,1 :; Г.'аОК R e s u l t s o f t h e o r g a n ic С and II e x t r a c t i o n w ith O .ln KaOH

1 2 o С o O «—1 U r ? Kr p ró b k i S am p le îi o . . 3 A о - о о : о н О Р , о ci а .о -н с о о с -н N Л Н О É-i ъ 3 Р-СО С V, :: С : !■; G to pier, h u m i f i k a c j i ü u m ili c a t i o n do а Я Я 'О -Р t a о О -Р e k s tr a h o w a n y e x tr a c te d p o z o s ta ły r e s id u a l и О «Н гЧ r i 'О +-* f:0 О О 4-> e k s tr a h o w a n y e x tr a c te d гМ rH ri ri -p d 0J - J O -H ы tn O 0.' P i f-t EJ r 4 d •o 4-> W O O P e k s tr a h o w a n y e x tr a c te d p o z o s ta ły r e s id u a l “ “ A : Б wß K o zak ie w ic za a l 't e r K ozaiciev.icz 7 ₁ _3-15 _{2 4 ,2 1} _{1 0 ,4 6} _{1 0 ,3 5} _{2 ,2 0} _{2 ,5 4 0 ,3 4} 1 1 ,0 4 4 ,1 2 31,00 27 ,C 2 3 0 -4 0 3 5 ,3 7 1 1 ,8 4 2 0 ,4 0 2 ,4 0 2 ,1 6 0,31 1 4 ,7 4 5 ,4 8 6 5 ,8 0 1 5 , 0 3 75-3 5 25 ,3 5 9 ,8 2 1 6 ,4 6 2 ,2 3 1 ,8 1 0 ,4 6 1 4 ,8 1 5 ,4 2 3 5 ,7 7 1 0 ,5 I I 4 5-15 2 4 ,3 2 1 2 ,4 4 1 0 ,2 8 2 ,4 2 2 ,3 0 0 ,9 0 1 0 ,0 5 5 , 1 1 ,4 2 2 5 ,5 5 2 5-30 2 7 ,9 4 18 ,3 2 1 0 ,0 8 2 ,2 0 1 ,8 7 0 ,3 2 1 2 ,7 0 9 ,8 0 3 1 ,4 4 5 9 ,0 6 30-45 2 9 ,0 5 2 4 ,4 0 1 0 ,1 3 2 ,1 0 1 ,S 9 2 ,1 5 1 5 ,8 3 1 2 ,9 1 6 7 ,5 3 6 7 ,5 i I I I 7 3 -7 2 ,4 0 0 ,6 3 1 ,3 9 0 ,2 8 0 ,2 1 0 ,0 6 ь ,5 7 3 ,0 0 2 5 ,1 6 8 25-3 5 1 ,6 1 0 ,0 b 2 ,1 0 0 ,1 3 0 ,0 5 0 ,1 5 8 ,9 9 ■ 2 ,0 0 9 ,2 6 IV 9 5-1 5 1 ,7 0 0 ,8 0 0 ,8 8 0 ,1 9 0 ,0 3 0 ,1 7 8 ,9 5 2 ,4 2 5 ,1 8 _r) 10 25-35 1 ,0 ? 0 ,2 5 0 ,5 7 0 ,1 0 0 ,0 7 0,03 1 0 ,7 0 3 ,5 7 1 3 ,0 0

Na podstaw ie w yników uzyskanych p rzy ekstrak cji sub stan cji orga nicznej 0 ,ln NaOH obliczono dla gleb pochodzenia organicznego stopień hum ifikacji, odpow iadający w przybliżeniu stopniow i rozkładu substancji

organicznej, określonem u n a podstaw ie b ad ań m orfologicznych [25, 3 4]

(tab. 2). Zależność stopn ia hu m ifik acji od zaw artości kw asów hu m ino

w ych w ydzielonych m etodą A leksandrow ej p rzedstaw ia rys. 2.

Praw idłow ość, znaleziona przez N i k o n o w a i P e r l i n a [33] zo stała zachow ana. N iski stopień h u m ifikacji, a w ięc rozkładu, idzie w parze z m ałą stosunkow o ilością kw asów hum inow ych. P rz y w zroście stopnia rozkładu w zrasta też ilość kw asów hum inow ych. W p rzy p a d k u to rfu sil nie rozłożonego, o sto pniu hum ifik acji = 67,5, ilość kw asów hum inow ych

(8)

10 20 30 40 50 SO ч 70 Stopień humifikacji wed fug Kozakiewicza „ С Humification degree offer Kozakiewicz А'. В

Rys. 2. Z ależność zaw artości k w a  só w h u m in ow ych od stopnia h u m i- n ifik a cji 1 — m u r s z z C a C 0 3, 2 — v.orf ś r e d n i o r o z  ł o ż o n y , 3 — t o r f s ła b o r o z ło ż o n y , 4 — m u r s z b e z n a m u ł u C aC O s, 5 — p o z io m i l u w l a l n y m u r s z u , 6 — t o r f s i l n i e r o z ło ż o n y D ep en d en ce of con ten t of h um ic acids on h u m ifica tio n degree

1 — m u c k w i t h C aC O ;). 2 — p e a t w i t h m e d i u m d e c o m p o s i t i o n d e g r e e , 3 — p e a t w i t h lo w d e c o m p o s i t i o n d e g r e e , 4 — m u c k w i t h o u t CaCO* s ilt, 5 — i l l u v i a l h o r i z o n o f m u c k , 6 — pea.t w i t h h ig h d e c o m p o s i  tio n d e g r e e

jest niższa niż należało się spodziewać z pierw otnego przebiegu k rzyw ej. P rzyczyną tego jest praw dopodobnie w pływ zaw artości bitum in, której nie uw zględniono w obliczeniach. P onadto stopień hum ifikacji, jak to już w ykazał K o z a k i e w i c z [25], nie odpow iada w pełni stopniow i ro z kładu, oznaczonem u za pom ocą b adań m ikroskopow ych.

P rób k i m urszów zajm ują stanow isko pośrednie m iędzy to rfam i słabiej i silnie rozłożonym i. W yjątek stanow i poziom iluw ialny m urszu, podobny raczej do silnie rozłożonego torfu . Z m ieniony dzięki udziałow i części m i neralnych skład zw iązków próchnicznych w płynął tu ta j na w ychylenie krzyw ej ku górze (rys. 2).

Połączone e k stra k ty NaOH o stężeniu 0,1 g Corg. dla próbek 1-6 o raz 0.01 g Corg. dla p róbek 7-10 naniesiono na kolum ny w ypełnione k atio n i- tem SDX-5. W ym yw anie substan cji organicznej prow adzono w edług sche m atu [20]: A — 0 ,ln HC1, В — aceton uw odniony,

С — н2о,

Dj — 0r5n NaOH, D2 — 0,5n NaOH, E — 0,2n HC1.

W eluatach oznaczano zaw artość Corg. z tym , że w eluacie A oznaczono ją m etodą spalania w atm osferze tle n u [19], a w В, C, Dj i D2 — m etodą T iurina. Pozostałą ilość Corg. w roztw orze reg en eru jący m kolum nę E obli czono z różnicy (tab. 3).

Ilość eluow anej z k a tio n itu su b stancji organicznej jest niejednakow a. N ajw ięcej przechodziło do e lu a tu A — kw asu solnego, ale i elu at В — aceton uw odniony — uw alniał znaczne ilości substancji organicznej. N a j m niej przechodziło do elu a tu wodnego С i w y d aje się, że były to głów nie połączenia uw olnione poprzednio przez aceton, k tóre jed n a k przeszły do e lu a tu dopiero pod w pływ em n ad m iaru wody. 0,5n NaO H stosow any w

(9)

Substancja organiczna gleb torfowych i próchnicznych 189 T a b e l a 3 Z aw arto ść C0 „,, w e l u a t a c h pc p r z e j ś c i u p r z e z k a t i o n i t O rg a n ie C c o n t e n t i n t h e e l u a t e s a f t e r p e r c o l a t i o n tiiro u g h th e k a t i o n i t e 3 o -H S •H _(U O —1 m -H ^ o b ^ Nr p ró b k i S am p le No . G łębokość r o b r a r .ia p ró b k i S a z ip lin s d e p th cm c _{eluow .} V/ elu.vjed. С i n %

0, 1г. H C1 a c e to n _I;2° 0,5 n NaOHD1 0 ,;:n ::aO:i^2

i 0 ,2 n HC1 I 1 5 -1 5 2 7 ,5 4 8,20 3 ,1 3 6 ,8 9 5 ,7 2 4 3 ,4 4 2 30 -4 0 2 7 ,4 2 20,01 1 ,4 9 3 ,3 4 5 , 93 4 1 ,8 1 3 75-S5 9 ,5 6 3 5 ,9 2 1 ,5 3 4 ,5 9 2 ,6 7 * 5 ,7 3 I I 4 5-15 22,90 1 ^ ,90 1,20 1 3 ,5 0 1,20 4 3 ,3 0 5 25-30 2 2 ,5 0 1 9 ,6 3 1 ,* 3 8 ,9 1 2 ,2 6 4 5 , - 4 1 11 i 6 j 30-45 1 4 ,4 0 2 2 ,6 0 1 ,5 0 1 2 ,3 0 8,10 4 0 ,7 0 III. 7 3-7 4 , 3 i 7 ,2 6 3 ,9 2 1 0 ,8 1 5 ,4 0 6 7 ,7 0 8 25-35 5 ó , 46 1 5 ,5 9 1 ,1 9 3 ,5 8 1 6 ,7 9 2 6 ,3 9 IV 9 5 -1 5 0 ,4 1 12,01 1 ,3 4 1 ,3 * 3 ,0 1 7 6 ,8 9 10 25-35 2 8 ,8 5 2 3 ,7 3 9,21 9,02 17,62 1 1 ,5 1

dw u porcjach (do pH = 7 i po 5-dniow ym nasyceniu ty m roztw orem ko lum ny) uw alniał z k a tio n itu pozostałe substancje silniej z nim związane. E luat E, reg en eru jący kolum nę, zaw ierał często najw ięcej С zaadsorbo- w anego przez k ationit, lecz są to praw dopodobnie su bstancje w ysokom o- lekularne. których rozdział w ym agałby osobnego opracow ania.

A N A L IZ A W IDM O W A S U B S T A N C J I O R G A N IC Z N E J R O Z P U S Z C Z A L N E J W E TE R Z E I CHC13

W celu sch arakteryzow an ia rozpuszczalnej w eterze oraz rozpuszczal nej w chloroform ie części substan cji organicznej, w ystępującej w danym eluacie, pobrano z każdego e lu a tu ek w iw alen tn ą ilość i w ytrząsan o z e te rem . Po oddzieleniu w arstw y eterow ej w ytrząsano próbki z chloroform em , a następ n ie oddzielono w arstw y chloroform ow ą. T ak uzyskane e k stra k ty przeanalizow ano za pom ocą sp ek tro fo to m etru U nicam SP-700 dla nadfio

letu i św iatła w idzialnego w zakresie 42 000-30 000 cm- 1 (2,380-3,333 Â)

dla w yciągów CHC13, a w zakresie 50 000-13 000 cm“ 1 (2,00-7,680 Â) dla

w yciągów eterow ych i pozostałości nierozpuszczalnej w eterze i CHC13. R ów nolegle te sam e próbki (wyciągi eterow e i chloroform ow e) p rzean ali zowano za pomocą sp ek tro fo to m etru UR-10 dla podczerw ieni w zakresie

400-4200 cm- 1 (25-2.38 u) (rys. 3a-c. 4 a i b i 5a i b).

O trzym ane w idm a w nadfiolecie i św ietle w idzialnym pozw alają przede w szystkim zauw ażyć różnice ilościowe m iędzy poszczególnym i próbkam i. Jakościow o najm niej zróżnicow ane są w yciągi CHC13; w szystkie w ykazu ją jed ynie pew ną absorpcję przy 2,560 Ä (39 000 cm “ 1). W w yciągach

(10)

etero-Rys. За. W idm o w św ie tle w id zia ln y m i n a d fio lecie w yciągu chloroform ow ego elu atów А (ОДп HCl) próbek 1-10 Spectre in v isib le and UV ligh t of chloroform ie extract of

A elu a tes (ОДп HC1), sam p les 1-10

Rys. 3b. W idm o w św ie tle w id zialn ym i n a d fio lecie w yciągu eterow ego elu a tó w А (ОДп HCl) próbek 1-10 S pectre in v isib le and UV ligh t of ether ex tra ct of A elu ates

(ОДп HCl), sam p les 1-10

Rys. 3c. W idm o w św ie tle w id zialn ym i n a d fio lecie p ozosta łości n ierozpuszczalnej w eterze i ch loroform ie elu atów A

(ОДп HCl) próbek 1-10

S pectre in v isib le and UV ligh t of residues of A eluates (ОДп HCl) in so lu b le in ether or chloroform , sam p les 1-10

R ys. 3b P /:I0 \ R y s . 3c .. K o ll e n d e r -S z y c h

(11)

Rys. 4. W idm o w p o d czerw ien i w y cią g u eterow ego elu atu A a — p r ó b k i 2 ( t o r f u ś r e d n i o r o z ło ż o n e g o ) , b — p r ó b k i 7 ( p o z io m u A \ c z a r n e j z ie m i)

Sp ectre in IR lig h t of eth er ex tra ct of A elu a te

a — s a m p l e 2 ( p e a t w i t h m e d i u m d e c o m p o s i t i o n d e g r e e ) , b — s a m p l e 7 (A \ h o r i z o n o f b l a c k

e a r t h )

Rys. 5. W idm o w p od czerw ien i w y cią g u ch loroform ow ego elu atu A a — p r ó b k i 2 ( t o r f u ś r e d n i o ro z ło ż o n e g o , b — p r ó b k i 7 (p o z io m u A \ c z a r n e j z ie m i)

S p ectre in IR lig h t of chloroform ie ex tra ct of A elu ate

a — s a m p l e 2 ( p e a t w i t h m e d i u m d e c o m p o s i t i o n d e g r e e ) , b — s a m p l e 7 ( A \ h o r i z o n o f blacK

e a r t h )

w ych uw idacznia się całkow ita odrębność próbek 9 i 10 (poziom A \ i A " t zdegradow anego czarnoziem u), jedy n ie próbki 7 i 8 (poziom A \ i A ' \ czarnej ziemi) w y k azują częściowe podobieństw o. N otuje się tu absorpcję w okolicy 2,500 Ä (40 000 cm -1). P ró bk i 5 i 6 (poziom iluw ialny m urszu, silnie rozłożony torf) stanow ią n astęp n ą o drębną grupę z absorpcją przy 2,560 Ä (39 000 cm -1), tak ja k próbki 3 i 4 (torf słabo rozłożony i m ursz) przy 2,440 Ä (41 000 cm -1), do k tó ry ch podobny przebieg krzyw ej absorp cji św iatła w ykazuje próbka 1 (m ursz z nam ułem w ęglanow ym ). P ró b ka 2 (średnio rozłożony torf) jest zupełnie odm ienna, niepodobna do żadnej z w ym ienionych, a to ze w zględu n a b ra k w yraźnego pasm a absorpcji. N ajbardziej zróżnicow ane w idm o w nadfiolecie w ykazuje pozostałość nie rozpuszczalna w eterze czy chloroform ie.

(12)

P róbki m ożna tu także ująć w kilka odrębnych grup. N ajliczniejszą

tw orzą próbki z gleb m in eraln y ch n r 7. 8, 9, 10 poziom y A \ i A ' \ czarnej

ziem i i zdegradow anego czarnoziem u), z m niej lub bardziej w yraźnym i m aksim am i absorpcji przy 2,130 Ä (47 000 cm -1), następnie próbki 3 i 5 (torf słabo rozłożony i poziom iluw ialny m urszu) z ekstrem am i absorpcji

przy 2,170 À (46 000 cm -1) i próbki 2, 4, 6 (torf średnio rozłożony, m ursz

i to rf silnie rozłożony) z m aksim am i przy 2 ,2 2 0 Â (45 000 cm -1). Także

próbka n r 1 (m ursz z n am ułem w ęglanow ym ) w ykazuje słabą absorpcję

p rzy 2 ,2 2 0 Ä.

O kazuje się, że na podstaw ie otrzy m an y ch w idm w nadfiolecie i św ietle w idzialnym nie m ożna wnioskow ać o budow ie chem icznej związków w y ekstraho w any ch rozpuszczalnikam i organicznym i. W ykazuje to w yraźnie przebieg krzyw ych absorpcji, nie w yk azujących ekstrem ów odpow iada jących zidentyfikow anym dotychczas grupom chrom oforow ym . W praw dzie w yodrębniono kilka grup o podobnej absorpcji św iatła, fak t jednak, że m am y tu do czynienia z m ieszaniną różnych połączeń, u tru d n ia b a r dziej szczegółową analizę otrzy m an y ch w yników .

W idm a w podczerw ieni (rys. 4 i 5) w ykazują, podobnie ja k w idm a w nadfiolecie, bardzo w yraźn ie różnice ilościowe m iędzy poszczególnym i próbkam i, w ysnuw anie jed n ak zbyt daleko idących w niosków na p odsta w ie tylko procen tu rozpuszczalności św iatła jest dosyć trud ne, tym b a r dziej że część pró b ek (7-10) naniesiono na kolum ny k ationitow e w ilości 10-krotnie m niejszej od reszty. W yciągi chloroform ow e w ykazują widm o bardziej czytelne, lecz też bardziej zróżnicow ane niż w yciągi eterow e. W y

nika to z tego, że CHC13 jest lepszym rozpuszczalnikiem i bardziej u n iw e r

salnym od eteru. Ciekawmy w ydaje się fakt, że różnice w w idm ach w ra m ach danego rozpuszczalnika organicznego m iędzy poszczególnym i p ró b kam i, a n aw et m iędzy poszczególnym i elu atam i (A. B, C, D 1? D2 oraz E) są znikom e i raczej m ają c h a ra k te r ilościowy, a nie jakościowy.

Dla w yciągów eterow ych najsilniejsze okazały się n astępujące pasma:

13.3 u jedno- oraz dw upodstaw nych arom atów , Si(CH3)3, 1,680 cm- 1

(5,95 u) ketonów arylow ych, nienasyconych aldehydów i kwasów, kw asów arom atycznych, am idów alifatycznych grup —C H = C H 2, C = CH2, C = C,

C = N— , 3,080 cm“ 1 (3,24 u) —C H = C H 2, CR1R2 = CH2, C = C H2 i schelato-

w anej g ru p y OH, 3,620 cm- 1 (2,75 \i) w olnej g rupy OH oraz zm ienne pas

mo od 1,100 do 1560 cm- 1 (9,08-6,41 u), którego id en tyfikację u tru d n ia

nakład ające się n a nie pasm o odpow iadające grupom : CH, COOH, p ier ścieniow i benzenow em u, alifaty czn y m i aro m atycznym eterom , aldehydom oraz ketonom , II-rzędow ym alkoholom, bezw odnikom , I- i III-rzędow ym am inom , mono-, d w u i tró jp o d staw n em u pierścieniow i benzenow em u, estrom , fenolom oraz grupom : P = P, P — O—Calkii, P —O—СагуЬ С—N 0 2,

(13)

W w yciągach chloroform ow ych zidentyfikow ano n astęp u jące pasm a:

850 cm" 1 (11,78 u) dla estrów alifatycznych, I-rzędow ych am in, grup

С—O— O—С, С—H, 940 cm- 1 (10,63 |ы) olefin, eterów alifatycznych, kw a

sów karboksylow ych, silne pasm o 1030-1310 cm- 1 (9,7-7,63 j.i) odpow iada

jące grupom : С—H, C = C = C , jedno- i p-dw upodstaw nem u benzenow i, I- i II-rzędow ym alkoholom, w ęglow odorom parafinow ym , olefinom, alifa tycznym i arom atycznym eterom , alifatycznym aldehydom , alifatycznym i arom atycznym ketonom , bezw odnikom kw asow ym , II-rzędow ym am i

nom, estrom , kw asom karboksylow ym , 1350-1520 c m- 1 (7,4-6,58 tu) I-, II-,

III-rzędow ym alkoholom arom atycznym , kw asom karboksylow ym , alifa tycznym i arom atycznym aldehydom , amidom, w ęglow odorom p arafin o wym, grupie karboksylow ej, podstaw ionem u benzenow i, am inom , 1640

cm- 1 (6 ,1 0 |i) olefinom , p-dw up o d staw nem u benzenow i, amidom, aminom,

im inom i ketonom , 2480 cm- 1 (4,03 u) = Si—H, P —H, 2630 cm- 1 (3,8 ji)

S—H, 2800-3080 cm- 1 (3,57-3,24 ii), m ieszczące w sobie m aksim um dla

chloroform u przy 3080 cm -1 . W zakresie tym w y stęp u ją pasma: NH. = C— H, COOH, alifatycznych i arom atycznych grup aldehydow ych, CH,

CH2, CH3, w reszcie bardzo w yraźne pasmo przy 3700 cm- 1 (2,7 u), ch arak

terystyczne dla w olnych grup OH [3].

Na podstaw ie om aw ianych w idm m ożna sądzić, że zasadnicza budow a substancji organicznej badanych gleb, rozpuszczalnej w eterze czy chlo- form ie, nie jest zbyt zróżnicow ana. Różnice zatem mogą w ystępow ać jedynie w tej części substancji organicznej, która jest rozpuszczalna w w o dzie. W yniki w idm absorpcji w podczerw ieni potw ierdzają więc w idm a w nadfiolecie. W ynik ten jest zgodny z dośw iadczeniam i S c h ä r p e n- s e e l a i wsp. [36], którzy przy badaniach spektralny ch nad kw asam i hum inow ym i różnego pochodzenia także nie stw ierdzili zasadniczych róż nic w elem entach stru k tu ra ln y ch budow y tych połączeń.

A N A L IZ A C H R O M A T O G R A F IC Z N A

W oparciu o podstaw ow e próby jakościow e w eluacie A — 0 ,ln HC1 m ożna było się spodziewać m. in. obecności kw asów organicznych, nato

m iast w i D2 — am inokw asów . Dlatego w dalszym ciągu przystąpiono

do badań chrom atograficznych.

E 1 u a t A. E luat ten należało n ajp ierw oczyścić. D odaw ano więc nad

m iar Ba(OH)2 dla w y trącen ia soli kwasów, n astępnie usuw ano Ba2+ przez

dodatek k ationitu. O perację pow tarzano kilkakrotn ie w celu lepszego oczyszczenia, a n astępn ie zagęszczono roztw ór w olnych pozbaw ionych jonów m etalicznych kw asów na łaźni w odnej, w reszcie suszono na po

w ietrzu. Suchą pozostałość rozpuszczono w 1 ml m ieszaniny CH3OH :

: N H4O H = l : 1 w celu otrzym ania soli am onow ych kw asów organicznych.

(14)

A. Kollender-Szych

Do oznaczania chrom atograficznego tych kw asów posługiw ano się m eto dami chrom atografii cienkow arstw ow ej na żelu krzem ionkow ym w edług S t a h l a [40]. Na zaktyw izow ane p ły tk i nanoszono po 0,06 ml roztw oru soli am onow ych badanych eluatów , suszono je strum ieniem ciepłego po w ietrza i następnie um ieszczano w kom orze chrom atograficznej z roz

puszczalnikiem : CH3OH : CH;}COOH.0tI : b e n z e n = 1 6 : 8 : 90. Zastosow ano

kom orę chrom atograficzną nasyconą param i rozpuszczalnika. Podsiąkanie do linii granicznej (odległej 10 cm od startu ) trw ało około 200 min. Po

w yjęciu p ły tek z kom ory suszono je przez 1 h w suszarce w tem p eratu rze

120°C. celem usunięcia m. in. kw asu octowego, pochodzącego z rozpusz czalnika. Po upływ ie tego czasu gorące jeszcze płytki spryskiw ano in d y katorem (0,04-procentowy alkoholow y roztw ór zieleni brom okrezolow ej, doprow adzony stężonym NaOH do barw y błękitnej). W szystkie kw asy w y stąpiły jako żółte plam y na niebieskim tle.

We w szystkich próbkach zidentyfikow ano kw as szczawiowy oraz w i nowy i benzoesowy. Kwas fenylooctow y znaleziono jed yn ie w próbkach 3 i 5 — w torfie słabo rozłożonym i w poziomie iluw ialnym m urszu. Obecność kw asów szczawiowego oraz winowego świadczy głównie o enzy m atycznej intensyw ności m ikroorganizm ów glebowych, żyjących w tych glebach. K w asy zaś benzoesowy, a przede w szystkim fenylooctow y, sta nowią praw dopodobnie p ro duk ty rozkładu ligniny pod w pływ em alkaliów. Równocześnie wiadomo, że kw asy te mogą się tw orzyć pod w pływ em przem ian organicznych drobn o ustro jó w — przy tran sam in acji i d ekarbo- ksylacji takich np. am inokw asów arom atycznych, jak ty ra z y n a lub fen y- loalanina. G łównie kw as fenylooctow y, którego obecność stw ierdzono w najm niej rozłożonej próbce glebowej — w słabo rozłożonym to rfie oraz poziomie iluw ialnym m urszu — zdaje się świadczyć o tym , że nie m ożna negować niepośledniej roli, jak ą o dgryw ają połączenia ligninow e oraz działalność drobnoustrojów w procesie tw orzenia się próchnicy. Ze w zglę du na niew ielkie zróżnicow anie jakościow e znalezionych w przecieku A kw asów organicznych nie można uważać, by przeciek 0 ,ln HC1 mógł słu żyć do scharakteryzow ania próbek glebow ych i ich substancji organicz nej. Przypuszcza się równocześnie, że część kw asów prostych uległa dal szem u rozkładow i pod w pływ em silnych reag entów używ anych w czasie analizy. Praw dopodobnie też pew na część kw asów o w iększej cząsteczce została zaadsorbow ana silniej przez k atio n it i w ym yto ją dopiero w tra k cie regeneracji kolum n do elu atu E.

E 1 u a t y D t i D2. W dalszym ciągu przystąpiono do chrom atografii bibułow ej am inokw asów w eluatach D t i D2 — przeciekach 0,5n NaOH. Dość duża ilość kationów Na~ w tych przeciekach przeszkadzała w an a lizie, należało je więc usunąć. Przecieki przepuszczono ponow nie przez zregenerow ane kolum ny kationitow e (wciąż używ ając katio n itu SDX-5)

(15)

i w ym yw ano kolum ny 1 0-procentow ym N H4OH. O trzym ane elu aty zagęsz

czano na łaźni w odnej, odparow ując N H4OH, suszono, a suchą pozostałość

rozpuszczono w 1 m l H20 . R oztw ory nanoszono n astępnie na bibułę ch ro

m atograficzną W hatm an 1 i umieszczono w kom orze chrom atograficznej

z rozpuszczalnikiem składającym się z n-b u tan o lu : CH3COOHIod : H 20 =

= 4 : 1 : 1 . Oznaczenia ilościowe dokonano (tab. 4) m etodą opracow aną przez M i k l a s z e w s k i e g o [41].

Ilość am inokw asów w obu eluatach (Dj i D2) potraktow ano łącznie. Uczyniono tak dlatego, że większość am inokw asów przechodzi do ro ztw oru

przy p H= 7 [27], a więc eluat D2 w ykazuje w iększe stężenie am inokw a

sów jedynie w sk u tek nadm iaru czynnika eluującego.

Ogólnie należy stw ierdzić, że próbki gleb pochodzenia organicznego zaw ierały większe ilości am inokw asów niż próbki gleb m ineralnych. Szczególnie to rf słabo rozłożony odznaczał się dużą zaw artością am inokw a sów. We w szystkich profilach stw ierdzono ten dencję w zrostu ilości am ino kw asów w m iarę przechodzenia w głąb profilu glebowego. W ynik ten pokryw a się z w ynikam i Ś w i ę t o c h o w s k i e g o i M i k l a s z e w s k i e g o [41], w skazującym i na łatw ość przem ieszczenia się am inokw a sów do głębszych w arstw profilu glebowego. Mimo przechow yw ania pró bek przez dłuższy okres w stanie pow ietrznie suchym duża ilość zaw ar tych w nich am inokw asów nie uległa rozkładowi.

R easum ując w yniki analizy chrom atograficznej am inokw asów w prze

ciekach Di i D2 należy stw ierdzić, że m imo dosyć obfitego i różnorodnego

ich w ystępow ania w badanych próbkach glebow ych jednorazow e, a więc statyczne, określenie ich zaw artości w glebie nie może służyć do ogólnej ch a ra k te ry sty k i składu substancji organicznej.

D Y SK U SJA

Na podstaw ie przeprow adzonych badań pełna odpowiedź na pytanie, jakie połączenia organiczne m ogą jednoznacznie scharakteryzow ać próch nicę glebową, nie jest jeszcze możliwa. T rudno też wskazać, jakie związki w chodzą w skład podstaw ow ego rdzenia próchnicy, jego jądra, przechodzą cego od jednego ty p u glebowego do drugiego w form ie niezm ienionej, p rz y j m ującego jedynie pod w pływ em różnych czynników zew nętrznych coraz to nowe podstaw niki, zdolne do polim eryzacji, kondensacji, podstaw ienia, rozkładu itp. F orm a ta jest jeszcze nie znana. O trzym ane w yniki, a głów nie w idm a w podczerw ieni i u ltrafiolecie, w skazują w yraźnie na istnienie takiej podstaw ow ej form y we w szystkich b adanych próbkach glebowych, różniących się zasadniczo pod w zględem pochodzenia. W yniki te w skazują na to, że schem at stru k tu ry w ew nętrznej próchnicy jest arom atyczny i po dobny w różnych ty pach glebow ych. Ze w zględu na to, że różnice między

(16)

Z a w arto ść aminokwasów w e l u a t a c h ^ i D2 w mg/100 g g le b y C o n te n t o f a m in o a c id s i n t h e Dj^ and D2 e l u a t e s i n m g/100 g o f s o i l T a b e l a 4 K r p r o f i l u P r o f i l e No. K r p r ó b -~ k i Samp l i n g К о. G łę b o k o ś ć p o b r a n i a p r ó b k i S a m p lin g d e p t h cm L e u c y n a L e u c in e W a lin a V a l i n e F e n y l o -a l -a n i n -a P h e n y l a l a n i n e A l a n i n a A la n i n e Kwas g l u ta m in o wy G l u t a m i n ie a c i d T r e o n i n a T r e o n in e G l i -k o -k o l G ly -c o -c o l G l u t a m in a G l u t a m ine Kwas a s - . p a r a g i - nowy A s p a r a g i n i c a c i d A r g i -n i -n a A r g i n in e H i s t y -d y n a K y s t i -d i n e C y s ty n a + c y s t e i n a C y s t i r . e + c y s t ę ir .e L i z y n a L y z in e Suma am in o kwasów Su^L* o f a ic in o - Ł c id s I 1 _{5 - 1 5} 0 , 2 0 , 3 ś l a d y t r a c e s 1 . 2 4 , 4 s i a d y t r a c e s 1 . 4 - - - -s i a d y t r a c e s - 7 , 5 О _{3 0 - 4 0} s i a d y t r a c e s ś l a d y t r a c e s ** s i a d y t r a c e s 0 , 7 5 , 5 — “ s i a d y t r a c e s ~ 6 , 2 3 7 5 - 8 5 s i a d y t r a c e s 0 , 3 0 , 2 2 , 2 6 , 6 ś l a d y t r a c e s 1 , 7 2 , 2 0 , 6 0 , 5 0 , 5 0 , 5 0 , 5 1 5 , S I I 1 1 ! i i j 4 5 - 1 5 s i a d y t r a c e s 0 , 2 ś 1 ad y t r a c e s ś l a d y t r a c e s 0 , 7 ś l a d y t r a c e s 0 , 5 - - - - t r a c e s - 1 , * 2 5 - 3 0 ś l a d y t r a c e s -ś l a d y t r a c e s s i a d y t r a c e s 1 , 2 ś l a d y t r a c e s 1 , 0 - - - - t r a c e s - 2 12 6 5 0 - 4 5 - ś l a d y t r a c e s s i a d y t r a c e s ś l a d y t r a c e s 1 , 6 0 , 9 - - - - s 1 ad y t r a c e s - 2 , 5 I I I 7 3 - 7 ś l a d y t r a c e s s i a d y t r a c e s ś l a d y t r a c e s ś l a d y t r a c e s 0 , 4 - 0 , 3 - - - -s l a d y t r a c e s - 0 , 7 в 2 5 -5 5 s i a d y t r a c e s - - - 0 , 3 - 0,4 - - - -s lady- t r a c e s - 0 , 7 IV 9 5 - 1 5 ś l a d y t r a c e s - - - 1,0 - 1 , 1 - - - -ś l a d y t r a c e s - 2 , 1 10 2 5 -3 5 ś l a d y t r a c e s ś l a d y t r a c e s - - 1.7 ś l a d y t r a c e s 1 , 0 ś l a d y t r a c e s - - -ś l a d y t r a c e s - 2,7

(17)

poszczególnymi próbkam i m ają głów nie c h arak ter ilościowy, w y daje się, że dalsza analiza jakościow a i ilościowa uzyskanych eluatów pow inna lepiej naśw ietlić powyższe zagadnienie. Należy przypuszczać rów nież, że b adania nad ustaleniem w ystęp u jący ch w eluatach В (acetonowych) oraz w eluatach E (0,2n HC1) połączeń organicznych, ich składu, stopnia poli m eryzacji oraz zdolności reagow ania z innym i połączeniam i (np. am ino kw asam i czy kw asam i organicznym i) w w aru nk ach podobnych do n a tu ra l nych pozwolą dopiero wnioskow ać o procesach chem ciznych, zachodzących w trakcie przeobrażenia gleb bagiennych w czarne ziemie, jedne z n a j bardziej urodzajnych gleb naszego k raju . U stalenie przebiegu tych p ro cesów, zrozum ienie i u m iejętn e kierow anie nim i pozwoli nie tylko zapo biec dalszej degradacji czarnych ziem, ale i odw rócić już trw ające procesy degradacji. Procesy te z n ajd u ją w yraz m iędzy innym i w dalszym prze kształceniu próchnicy, czyli w zm ianach p ery ferycznych podstaw ników w cząsteczce bądź w jej rozkładzie.

W N IO SK I

Przeprow adzone b adania nad substancją organiczną w niek tórych gle bach torfow ych i próchnicznych pozw alają w yciągnąć n astępu jące w nioski: 1. Ilość ekstrahow anej substancji organicznej nie jest zależna w yłącz nie od ogólnej zaw artości С czy stopnia rozkładu substan cji organicznej. Zależy praw dopodobnie od budow y w ew nętrznej substancji organicznej oraz od siły w iązania z kationam i m etalicznym i.

2. Ilość kw asów hum inow ych w ytrąco ny ch z w yciągów próchnicznych za pomocą kw asu siarkow ego zależy od sposobu koagulacji. P rzy w y trą ceniu tych kw asów na gorąco uzyskuje się w yniki niższe, praw dopodobnie ze w zględu na zachodzące wówczas procesy rozkładu [28].

3. P róbki m urszowe, zaw ierające C aC 03, w y kazują m niejszą absorpcję św iatła niż próbki nie zaw ierające w ęglanów. Zjaw isko to zostało praw d o podobnie spow odow ane wzm ożoną działalnością m ikroorganizm ów , p ro w adzącą do zm niejszenia drobin kw asów próchnicznych. W zw iązku z tym w tych próbkach stw ierdza się przesunięcie rów now agi na korzyść tw o rzenia się fulw okw asów .

4. W glebach o dużej zaw artości substancji organicznej ilość С ozna czonego m etodą T iu rin a obarczona jest stosunkow o dużym błędem , w y n i kającym m iędzy innym i praw dopodobnie z niedoskonałego u tlen ien ia sub stancji organicznej, zbyt m ałej naw ażki pow odującej niedokładności oraz z faktu, że zaw artość H i O w nich odbiega od przyjętego w zorca do o ksydym etrii, wym agającego, by H : 0 = 2 : 1 [19].

5. E k strak ty eterow e i chloroform ow e różnych eluatów substancji organicznej poprzednio zasorbow anej przez k ationit, zbadane w św ietle

(18)

w idzialnym , ultrafiolecie i w podczerw ieni w ykazują głównie różnice ilościowe. Pod w zględem jakościow ym n atom iast w ykazują duże podo bieństw o. F a k t ten w7skazuje na przypuszczalne podobieństw o w elem en tach stru k tu ra ln y ch budow y połączeń próchnicznych, bez w zględu na po chodzenie, w iek i stopień k u ltu ry gleb, z k tórych je w yodrębniono.

6. Z aw arte w eluatach kw aśnych kw asy organiczne nie mogą służyć do scharakteryzow ania ani próbek glebowych, ani też zaw artej w nich substancji organicznej. W ydaje się, że zestaw znalezionych kw asów w ska zuje jedynie na udział m ikroorganizm ów w rozkładzie substancji orga nicznej oraz na obecność elem entów pochodzenia ligninow ego w jej b u dowie.

7. Stosunkow o duża ilość zidentyfikow anych am inokw asów w su chych, zm agazynow anych przez dłuższy okres próbkach, w skazuje na to, że w trakcie przechow yw ania próbek i suszenia am inokw asy niekoniecznie m uszą ulec rozkładowi. W praw dzie am inokw asy analizow ane jednorazow o nie stanow ią składnika charakteryzującego dostatecznie substancję org a niczną gleby, uzyskane jednak w yniki pozw alają na stw ierdzenie, że roz kład substancji organicznej może zachodzić rów nież w toku przechow y w ania próbek glebowych.

LITER A TU R A

[1] A l e k s a n d r o w a L. N.: O p rim ien ien ii pirofosfata natrija dla w y d ielen ija iz poczw y sw obodnych gum u sow ych w ieszczestw i ich o rgan o-m in ieraln ych so je- d inienij. P o czw ow ied ien ., 2, 1960, 90-97.

[2] B e c k m a n n H., S c h a r p e n s e e l H. W.: K o h len säu reen tb in d u n g in ste r i lisierten Böden. Z. Pfl. Ernähr. Düng. Bodenkd., 105, 1964, 102-112.

[3] B e l l a m y J. L.: The infra-red spectra of com plex m olecu les. L ondon 1959. [4] B o r a t y ń s k i K., K o w a l i ń s k i S., W i l k K.: Skład zw iązk ów p róch n icz nych gleb w ytw orzon ych w różnych strefach b ioekologicznych. Rocz. glebozn., 12, 1962, 85-97.

[5] B o r a t y ń s k i K., W i l k K.: B adania nad próchnicą. Cz. III. E kstrakcja zw iązk ów organicznych z m in eraln ych gleb kom p lek su jącym i roztw oram i NaF,

(NH4)2F2, N a4P 20 7, N a2C20 4. Rocz. glebozn. 14, 1964, 3-14.

[6] C h r i s t i e w a L. A.: U czastije gu m in ow ych k isło t i drugich organiczeskich w ieszczestw w p itan ii w yższych rastienij i agron om iczesk ije zn aczen ije etow o w id a pitanija. Izw . A. N. SSSR. S. Bioł., 4, 1955, 58-83.

[7] С z u c h a j o w s к i L., K r z e c z e k J.: U dział ch in on ów w strukturze k w a  sów h u m in ow ych w św ie tle w id m ab sorpcyjnych w p od czerw ien i n ow ych z w ią z  ków m od elow ych . Rocz. glebozn., 16, 1965, 1, 3-22.

[8] D r o z d J., K o w a l i ń s k i St.: W p ływ m arglow an ia na n iektóre w ła śc iw o śc i k w a só w hu m in ow ych gleb różnie u żytkow anych. Rocz. glebozn., 15, 1985, 1, 231-243.

[9] D r o z d o w a T. W.: Spektrofotom etriczesk ij m ietod op ried ielen ija k o liczestw a g u m in ow ych kisłot w torfijach i torfjan o-b ołotn ych poczw ach. P o czw ow ied ien ., 1, 1955, 83-87.

(19)

[10] D u c h a u f o u r Ph., J a c q u i n P.: D ysk u sja p ośw ięcon a u sta len iu n o m en  klatury próchnicy na V III M iędzynar. K ongr. G lebozn. w B u k areszcie 1964 r. [11] F l a i g W.: D ie C hem ie organischer S to ffe im B oden und deren p h y sio lig isch e

W irkung. Verh. II-IV K om m . Intern Bod. G esellsch., 2, 1958.

[12] F l a i g W.: G edanken zur N om en k latu r der im B oden vorh an d en en organischen S toffe. R eferat w ygł. na VIII M iędz. Kongr. G lebozn. w B uk areszcie 1964 r. [13] F l a i g W. , B e u t e l s p a c h e r H.: Zur K en n tn is der H um in säu ren . II.

M ittig. E lek tron en m ik rosk op isch e U ntersu ch u n gen an n atü rlich en und sy n th e ti schen H um inisäuren. Z. Pfl. Ernähr. Düng. Bodenkd., 52, 1951, 1-21.

[14] F l a i g W. , S c h e f f e r F., K l a m r o t h E.: Zur K en n tn is der H um insäuren. V III M ittig. Z. P fl. Ernähr. Düng. Bodenkd., 71, 1955, 33-58.

[15] F r e y t a g H. E.: Ein B eitrag zur K en n tn is der H u m in säu resyn th ese. II. Teil: F raktionsübergänge syn th etisch er H u m in stoffe. A. T haer-A rch., 5, 1961, 643-654. [16] F r e y t a g H. E.: Ein B eitrag zur K en n tn is der H u m in säu resyn th ese. III. Teil:

F rak tion sü b ergän ge von n atü rlich en H u m in stoffen . A. T haer-A rch., 5, 1961, 729-743.

[17] G u m i ń s k i S., G u m i ń s k a Z.: D alsze badania nad m ech an izm em d zia ła  nia próchnicy na organizm rośliny. Ac. Soc. Bot. Pol., 22, 1953, 1, 45-63.

[18] G u m i ń s k i S., G u m i ń s k a Z.: C hem iczne p od staw y podobnego działania fizjologiczn ego próchnicy oraz w y cią g ó w w od n ych z liści niektórych gatunków roślin. Ac. Soc. Bot. Pol., 22, 1953, 4, 771-785.

[19] K o l l e n d e r - S z y c h A.: Z m od yfik ow an a m etoda oznaczenia w ęg la w gleb ie przez suche spalanie. Zesz. nauk. W SR W roc., 20, 1967, 65, 7-16.

[20] K o l l e n d e r - S z y c h A.: P rzydatność różnych rozpuszczalników do ekstrakcji i rozdziału zw ią zk ó w p róchnicznych. Rocz. glebozn. 24, 1973, 171-180.

[21] K o n o n o w a M. M.: P róchnica gleb n aturalnych i upraw nych. R eferat w ygł. na posied zen iu PTG, Oddz. W rocław , 25.X I .1965.

[22] K o w a l i ń s k i S., D r o z d J.: W p ływ m arglow an ia na skład próchnicy le k  kich gleb szarobrunatnych różnie u żytkow anych. Zesz. nauk. W SR Wroc. Roln., 19, 1965, 60, 117-127.

[23] K o w a l i ń s k i S., D r o z d J.: W p ływ sposobu w ytrącan ia k w a só w h u m in o w ych na w artość w sk aźn ik a H h /C f. Rocz. glebozn., dod. do t. 15, 1965, 219-221. [24] K o w a l i ń s k i S., D r o z d J.: W p ływ niek tórych zab iegów agrotechnicznych na skład próchnicy gleb m urszastych. Zesz. nauk. W SR Wroc. R oln., 19, 1965, 60, 129-138.

[25] K o z a k i e w i c z A.: C harakterystyka su b stan cji organicznej gleb torfow ych i torfów to rfo w isk dolin ow ych . Rocz. glebozn., 11, 1962, 73-100.

[26] K o z a k i e w i c z A.: P róba zastosow an ia N a4P 20 7 w a n a lizie frak cjon ow an ej su b stan cji organicznej torfów i gleb torfow ych. Rocz. N auk. roi., 75-F-3, 1962, 563-574.

[27] M e i s t e r A.: B ioch im ija am inokisłot. M oskw a 1961.

[28] M e h t a N. C., D u b a c h P., D e u e l H.: U n tersu ch u n gen über die M oleku la rg ew ic h tsv erteilu n g von H u m in stoffen durch G elfiltration an Sep h ad ex. Z. P fl. Ernähr. Düng. B odenkd., 102, 1963, 128-136.

[29] M i k l a s z e w s k i S., J a b ł o ń s k i В.: P róby zn a lezien ia w sk a źn ik ó w ż y  zności gleb z za stosow an iem an alizy chrom atograficznej. A cta Agrobot., 9, 1960, 97-112.

[30] M i r o w s k i Z.: The properties of soils of eroded m orain areas w ith particular a llo w a n ce for q u a lita tiv e com position of organic m atter. Rocz. glebozn., dod. do t. 14, 1964, 277-284.

(20)

2 0 0 A. Kollender-Szych

[31] M u c h a W.: W łaściw ości ch em iczn e su b stan cji organicznej niektórych gleb leśn ych pochodzenia bagiennego. Rocz. glebozn., 10, 1961, 676-678.

[32] M u s i e r o w i c z A.: P róch n ica gleb. W arszaw a 1960.

[33] N i k o n o w N. N., P e r l i n S. J.: O charakterie izm ien ien ija so staw a organ i- czeskogo w ieszczestw a torfow w za w isim o sti od stopieni ich razłożen ija i tipa. P oczw ow ied ien . 3, 1963, 77-83.

[34] Р о п о т а r i e w a W. W., N i к o ł a je w a T. A.: M ietody izu czenija organ i- czeskogo w ieszczestw a w torfian o-b ołotn ych poczw ach. P oczw ow ied ien ., 5, 1961, 88-96.

[35] P r â t S., Ć a t s к y J., M e 1 i с h e г О.: V liv h um usovych lâ tek (oxyhum olitu) na rostliny. A cta Soc. Bot. Pol., 26, 1957, 2.

[36] S c h a r p e n s e e l H. W. , K ö n i g E., M e n t h e E.: Infrarot- und D ifferen - tia l-T h erm o a n a ly se an H um insäureproben aus v ersch ied en en B od en typ en aus W urm kot und S treptom yceten. Z. Pfl. Ernähr. Düng. Bodenkd., 106, 1964, 114-149. [37] S c h e f f e r F.: U ber B ild u n g und E igen sch aften der H um insäuren. W iss.

Ztschr. F. S ch iller-U n iv ers. Jena, 1957/58 M ath. N aturw . R. H. 4/5.

[38] S c h e f f e r F., Z i e c h m a n n W., S c h l ü t e r H.: Ü ber H um insäuren aus P o lyoxyb en zolen . Z. P fl. Ernähr. Düng. Bodenkd., 85, 1959, 32-43.

[39] S p r i n g e r U., W a g n e r A.: U n tersu ch u n gen über die nach m ehrjähriger organischer D üngung geb ild eten H um insäuren unter V ergleich m it n atü rlich en H um insäuren versch ied en er H erkunft. Z. P fl. Ernähr. Düng. B odenkd., 86, 1959, 223-249.

[40] S t a h l E.: D ünnschichtchrom atographie. B erlin -G ö ttin g en -H eid elb erg , Springer Verlag, 1962.

[41] Ś w i ę t o c h o w s k i В., M i k l a s z e w s k i S.: W olne am in ok w asy jako test procesów b iologiczn ych w glebie. Zesz. nauk. W SR Wroc., R oln., 19, 1965, 97-107. [42] T o m a s z e w s k i J.: The b ioecological trend in so il science. P race W rocł. Tow.

Nauk., 102, Ser. 2, 1961.

[43] W a k s m a n S. A.: Hum us, origin, ch em ical com position and im portance in nature. London 1936.

[44] W i l k K.: Studia nad frak cjon ow an iem zw ią zk ó w próchnicznych w glebach o różnym u żytk ow an iu rolniczym . Post. N auk roi., 2, 1965, 35-59.

[45] W i l k K.: W stępne badania nad tw orzen iem się próchnicznych k om p lek sów organ iczn o-m in eraln ych . Rocz. glebozn., 14, 1964, 1, 79-83.

Л . K O JI Л Е Н Д Е Р -Ш Ы Х С РАВН И Т ЕЛ ЬН Ы Е И С С ЛЕДО ВАН И Я ОРГАНИЧЕСКО ГО ВЕЩ Е С ТВ А В Н Е К О ТО РЫ Х Т О РФ Я Н Ы Х И ГУМ УСО ВЫ Х П О Ч В А Х С ИЛ ЕЗИ И К а ф ед р а почвоведения, В ы сш ая сел ьск охозяй ств ен н ая ш кола, В роцлав Р е з ю м е В этом труде основной целью было вы явление аналогий или различи й в составе гум уса почвенны х образцов отобранны х из д в у х болотисты х почв с разн ой степенью р а зл о ж ен и я и заилени я, а т а к ж е из д в у х гум усовы х гори зонтов черной почвы и деградированного чернозем а. Для общ ей хар актеристики проводилось р азд ел ен и е органического вещ ества по м етоду А лек сандровой, с помощ ью ОД мол. N a 4P 20 7 и полная экстракция с прим енением ОД н NaOH. Гу

(21)

Substancja organiczna gleb torfowych i próchnicznych 2 0 1 м усовы е экстракты в NaOH п оздн ее р аздел я л и на катионитовы х колоннах, применяя различн ы е элю ирую щ ие растворы. Элю аты подвергались затем экстрагированию при помощ и эф и р а и СНС13 а в п ол уч ен н ы х эк страк тах был п ров еден спектральны й анализ в ди ап азон е у л ьтр аф и ол ета видимого света и в и н ф рак расн ой области спектра. К ром е того в эл ю ат ах п ол уч ен н ы х с помощ ью ОД н НС1 оп редел ял и со д ер ж а н и е органи ч еск и х кислот применяя тонкослойную хром атограф и ю на кремнистом геле. В щ ел оч н ы х элю атах, получаем ы х с помощ ью 0,5 н N aOH оп ределяли со д ер  ж а н и е аминокислот по количествен ном у м етоду хром атограф и и на бумаге. В итоге п р ов еден н ы х и сследован ий дел аю тся сл едую щ и е выводы: 1. К оличество экстрагируем ого органического вещ ества не является исклю  чительно зависимы м от со дер ж ан и я С орг и степени р а зл о ж ен и я органического вещ ества. Оно п о-вероятности зависит от внутреннего строения органического вещ ества и силы связей с металлическим и катионами. 2. Э ф и рн ы е и хл ор оф ор м ов ы е экстракты р азл и ч н ы х элю атов органическо го вещ ества, п р еды дущ е адсорбированны е на катионите, испы танны е в у л ь  т р аф и ол ете и в и н ф р ак р асн ой области спектра вы являю т в главном к оли чест венны е различия. В качественном отнош ении они отличаю тся больш ой с х о д и  мостью. Это ук азы в ает на п редп ол ож и тел ьн ое сходство структурн ы х эл ем ен  тов строения гум усовы х соединен ий не взирая на п р ои схож д ен и е, возраст и степень окультуренн ости почв, из которы х они были обособлены . 3. О рганические кислоты н аходя щ и еся в эл ю атах ОД н НС1 не могут с л у  ж и ть дл я харак тери сти к и ни п очвенны х образцов ни содер ж ащ егося в н и х о р  ганического вещ ества. К ом плект н ай ден н ы х ор ганически х кислот по-видим ом у указы в ает лиш ь на участие микроорганизм ов в разлаган и и органического в е щ ества и на присутствие элем ентов лигнинной природы в его строении. 4. Зам етн ое количество и ден ти ф и ц и р ов ан н ы х аминокислот в с у х и х о б р а з ц а х хр ан и м ы х дл и тельн ое время ук азы в ает на то, что аминокислоты в период хр ан ен и я не обя зател ьн о д о л ж н ы подвергаться р азл ож ен и ю . Х отя однократное обознач ение аминокислот не является элементом удовлетворительно х а р а к т е ризую щ им органическое вещ ество почвы, однако ук азы в ает на то, что р а зл о  ж ен и е органического вещ ества м ож ет происходи ть т о ж е и во время хран ен и я почвенны х проб. A . K O L L E N D E R -S Z Y C H

COM PAR ATIV E IN V ESTIG A TIO N S ON O R G ANIC M ATTER IN SOME PEA T A N D H U M U S SO ILS IN S IL E S IA D ep artm en t of S o il S cien ce, C ollege of A gricu ltu re in W roclaw

S u m m a r y

T he m ain purpose of th e p resen t w ork w a s to prove sim ila rities or d ifferen ces in hum us com position of so il sam p les tak en from tw o boggy so ils w ith d ifferen t d ecom p osition and siltin g d egree as w e ll as from hum us horizon of b lack earth and degraded chernozem . For gen eral ch aracteristics, separation of organic m atter w as carried out by th e m ethod of A lek san d rova u sin g 0.1m N a4P 20 7 as w e ll as ex h a u stiv e ex tra ctio n using O.ln NaOH. T he hum us ex tra cts in N aO H w ere th en separated on ca tio n ite colum ns at ap p lication of various elu a tin g solutions.

(22)

2 0 2 A. K ollender-Szych

The elu a tes w ere th en su b jected to extraction w ith eth er and CHC13, the ex tra cts obtained being su b jected to sp ectral an a ly sis in u ltraviolet, v isib le and infrared light. M oreover, in th e elu a tes obtained by m ean s of O.ln HC1 th e content of organic acids w as determ ined, at ap p lication of th in -la y er chrom atography on silica gel. In a lk a lin e elu ates obtained u sin g 0.5n NaOH, the con ten t of am inoacids w a s analyzed, at ap p lication of th e q u a n tita tiv e paper chrom atography m ethod.

On the basis of the in v estig a tio n results the fo llo w in g con clu sion s can be draw n: 1. A m ount of the extracted organic m atter does not depend on C org con ten t and organic m atter decom position degree only. It depends probably also on inner stru c ture of organic m atter and on b inding pow er w ith m eta llic cations.

2. Ether and chloroform extracts of various elu ates of organic m atter, p reviously absorbed by cationite, in v estig a ted in v isib le, UV and IR light, show , first of all, q u a n tita tiv e differences. In q u a lita tiv e respect, instead, th ey sh o w great sim ilarities. It suggests probably sim ila rity of structural elem en ts of hum us com pounds irresp ec tiv e of origin, age and culture degree of soils, from w h ich th ey h ave been isolated. 3. Organic acids con tain ed in the elu ates of O.ln HC1 cannot be used for ch arac teristics of soil sam p les or of organic m atter con tain ed in them . The set of organic acids d etected seem s to su ggest on ly th e p articip ation of m icroorganism s in the organic m atter d ecom position as w e ll as th e presen ce of elu ates of lig n in e origin in its structure.

4. C onsiderable am ount of id en tified am in oacid s in dry sam p les stored for a long tim e proves that th e am inoacids in their storage course need not n ecessarily to undergo decom position. A lth ou gh the am in oacid s an alyzed once do not co n stitu te a factor ch aracterizing su fficien tly organic m atter of soil, th ey prove th at th e organic m atter d ecom position can occur also in the storage course of soil sam ples.

d r A n n a K o l l e n d e r - S z y c h Z e s p ó l G le b o z n a w s t w a

I n s t y t u t G l e b o z n a w s t w a i C h e m ii R o l n e j A .R . W r o c la w , G r u n w a l d z k a 53