Dynamika wysychania, kurczenia się i nasiąkania gleb murszowych wytworzonych z gytii detrytusowej

R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T. X X V , D O D A T E K , W A R S Z A W A 1974 Х Ъ Я Л Ь М А Р У Г Г Л Я , Т А Д Е У Ш В О Ц Л А В Е К Д И Н А М И К А О Б С Ы Х А Н И Я , С Ж И М А Н И Я И С М А Ч И В А Н И Я ВО Д О Й М У Р Ш Е В Ы Х П О Ч В О Б Р А З О В А Н Н Ы Х ИЗ Д Е Т Р И Т Н О Й Г И Т Т И И Институт почвоведения и гидромелиорации Сельскохозяйственно-технической академии в О льш ты не В С Т У П Л Е Н И Е Мелиорация гиттиевых болот на территории Мазурского приозе­ рья встречается с большими техническими трудностями [4, 6]. М е­ лиорируемые объекты теряют свои производственные способности уж е через несколько лет использования. Это часто связано с непра­ вильным уходом за этими почвами. Очень важным мероприятием по уходу на мелиорированных гиттиевых болотах является удержание соответствующего уровня грунтовой воды и степени увлажнения в образованных из гиттии муршевых почвах. Чрезмерно большие ко­ лебания уровня грунтовой воды и его снижение могут приводить к деградации гиттиевых почв. М Е Т О Д И К А И С С Л Е Д О В А Н И Й С целью изучения динамики обсыхания, сжимания и смачивания муршево-гиттиевых почв и гиттии были проведены три опыта. О п ы т I. Из муршево-гиттиевых почв объекта Явты М алэ (во­ еводство Ольштын, район Илава) отбирали образцы с ненарушенной структурой (в цилиндры ёмкостью 100 сл*) в трех повторностях для каждого генетического горизонта. С целью определения динамики влажности образцов под влиянием попеременного обсыхания и увла­ жнения эти образцы подвергались в лабораторных условиях капил­ лярному смачиванию через каждых 2, 4, 6, 8, 10, 12 и 14 недель. Отдельные образцы взвешивали каждый раз после смачивания. Р е ­ зультаты выраженные в процентах объема представлены в табл. 1. О п ы т II. Из гиттиево-муршевых почв объекта Стасьвины (вое­ водство Ольштын, район Гижицко) для изучения процесса

обсыха-198 X. У ггл я , Т. Воцлавек Т а б л . i Динамика смачиваний гиттиевых почв объекта Явты Мало /опыт I / Срок взвешиваний 1 Актуальная влажность в % объема по отношению к сухой ыасое почвы в образцах подвергаемых капиллярному омачивашпо в цикле Гори­ зонт 2 недель 4 недель 6 недель 8 нбдель 10 недель недель12 14 недель После отбора 37 39 39 39 37 36 37 Г и т т и е в о -м у р и е в о й г о р и з о н т M G t Через 2 недели 26 4 25 17 6 23 13 8 19 14 10 17 10 12 14 11 12 7 14 12 7 16 10 6 Пооле отбора 86 87 87 87 87 87 85 Г Г и т т и е в ы й г о р и з о н т G t Через 2 недели 52 4 40 29 6 17 8 \ 8 * 8 7 3 10 3 2 12 2 3 3 2 14 2 2 16 2 ния и способности поглощения воды гиттиевым муршем был отобран 21 образец из горизонтов 5-15 см (муршево-гиттиевый горизонт G t M J , 20-25 см (муршево-гиттиевый горизонт G t M z) и 30-35 е л (муршево- -гиттиевый горизонт G tM 3) в циллиндры ёмкостью 100 см,3. Образцы

Динамика обсыхания, сжимания и смачивания водой.. ₁₉₉ Т а б л . 2 Динамика обсыхания и омачивания муршево-гихткевого горизонта. Объект Стасьвины /опыт II/ Срок взвешивания Влажность почвы в ^ объема до и после смачивания водой в цикле через каждых з дня через каждых 6 дней через каждых 9 дней через каждых 12 дней через каждых 15 дней через каждых 18 дней через каждый 21 день до после до посла ДО поело ДО по _лес до пос­ ле до лооле до поо ле 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 горизонт Gtl/Ц /5-15 см/ Через каждых 3 дня 77 89 6 78 89 65 82 9 78 89 50 90 12 70 88 52 81 43 77 15 74 88 28 69 18 77 88 59 81 43 72 29 74 21 78 88 ₁₉ 70 24 77 87 65 79 39 73 27 71 86 41 88 30 77 86 51 80 28 63 33 77 86 36 78 87 67 80 44 87 43 73 32 72 39 79 87 42 79 87 68 80 23 65 горизонт Gtbl2 /20-25 см/ Чорез каждых 3 дня 77 82 6 75 83 68 83 9 75 83 61 84

200 X . У ггл я , Т. Воцлавек Т а б л . 2 1 2 5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 14 15 12 67 85 56 82 50 82 15 71 82 41 79 18 75 82 59 81 49 79 ‘ 40 77 21 75 85 51 74 24 75 82 65 81 47 81 27 69 82 5^ 85 50 77 82 61 82 ! 41 76 55 76 85 56 79 85 71 85 65 85 55 80 58 75 59 73 85 42 78 84 71 82 51 70 горизонт Ctîi, /30-35 см/ Через каздьг:; 3 дня 85 90 6 80 90 71 85 9 79 89 68 85 12 72 88 56 82 56 82 15 76 88 49 77 18 78 88 62 81 57 76 42 74 21 75 88 56 72 24 78 88 65 81 49 77 27 74 88 41 78 50 81 88 65 81 41 69 55 81 88

Динамика обсыхания, сжимания и смачивания водой.., 201 1 2 5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13 36 82 89 71 81 63 79 5 79 39 68 зэ 82 88 42 82 89 70 81 33 62 подвергались капиллярному смачиванию в порядке по 3 очередных образца через каждых 3, 6, 9, 12, 15, 18 и 21 суток. Образцы в ци­ линдрах взвешивали каждый раз до и после смачивания. В этом опы­ те использовывалась детритно-минеральная гиттия (табл. 2). О п ы т III. Изменения происходящие в муршево-гиттиевых по­ чвах образованных из детритной гиттии исследовались на 6 почвен­ ных монолитах размерами 100 X 20 X 2 см, отобранных из объекта Явты Малэ. На базе отдельных монолитов через каждых 7 суток определяли их по фотографическо-планиметрическому методу по­ верхностное сжатие. Указанный метод заключается в систематичес­ ком фотографировании монолитов в одинаковых промежутках вре­ мени (во время обсыхания в монолите образуются щели, увеличи­ вающиеся по мере обсыхания почвы). Из полученных негативов де­ лали . увеличения с помощью проектора и обрисовывали контуры образующихся щелей в отдельных генетических горизонтах. Резуль­ таты измерений поверхностного сжатия детритной гиттии сведены в табл. 3. Т а б л . 3 Поверхностная сжимаемость монолитов Генетический горизонт Площадь горизонта до обсупения 2 в см Продолэюительность обсыхания, недель 1 2 5 4 площадь щелей в см2 % 182 отсутствие щелей 15 16 18 “г 151 отсутствие щелей 46 49 53 “5 102 отсутствие целей 33 59 42 Gtx 250 28 109 155 158 280 отсутствие щелей 41 146 151

202 X . У ггля, Т. Воцлавек О Б С У Ж Д Е Н И Е Р Е З У Л Ь Т А Т О В И С С Л Е Д О В А Н И Й Все образцы отбирали из муршево-гиттиевых почв со сходной морфологической структурой (рис.

1

) и сходными химическими и фи­ зическими свойствами. Данные касающиеся этих свойств представ­ лены в та)бл. 4. Подобные данные получил У г г л я для гиттеиевых Рис. 1. М орф ологическое строение муршевой по­ чвы образованной из детритной гиттии на объекте Явты М алэ G tM j — Гиттиевый мурш буро-черного цвета с зернистой структурой, GtM»— гиттиевый мурш синевато-черного цве­ та с м елко-пластиночной структурой, G tM 3 — гиттиевый мурш бур о-черн ого цвета с пластиночной структурой, Н и ж е 30 см (до 400 см) залегает детритная гиттия G t с пластиночной структурой (в сухом состоянии) Т а б л . 4 Физичеокие свойства муршевых почв образованных из гиттии Горизонт Глубина Удельный вео Объемный вес Общая порозность % ом г/сы3 GtM 0-10 1.61 0.15 89.60 Gtx 20-60 1.57 ' 0.07 94.00 O J О 60-100 1.50 0.13 -Д И Н А М И К А О Б С Ы Х А Н И Я И С М А Ч И В А Н И Я (О П Ы Т Ы I И II) Из данных таблицы 1 следует, что образцы отобранные из гори­ зонта GtM i реагировали в каждом случае капиллярного смачивания повышением веса, хотя можно было наблюдать общую тенденцию к снижению веса. Гиттия неизмененная процессом муршения через

3

недели обсыхания не реагировала на капиллярное смачивание. Этот период был достаточным для возникновения неотвратимой ко­ агуляции органических коллоидов. Опыт II (табл. 2) показал, что способность поглощения х-оды го­ ризонтами G t M 1 и G t M 2 смачиваемых через каждых 3 дня остается на более или менее неизменном уровне. Несколько меньше оказалась почв [1, 2, 3, 4, 5,

6

].

GtM1

StM2

GtM3

Gt

Динамика обсыхания, сжимания и смачивания водой... ₂₀₃ способность поглощения воды горизонта G tM 2, что молго быть свя­ зано с пластинковатой структурой. В вариантах с более длительным периодом обсыхания мурша способность водопоглощения постепенно снижалась. Более продолжительные периоды обсыхания содейство­ вали возникновению неотвратимой коагуляции органических колло­ идов, а тем самым и снижению водопоглащения. Наивысшая деги­ дратация была обнаружена в варианте с периодом обсыхания 18 и 21 суток. В отдельных горизонтах муршения наивысшие потери воды наблюдались в горизонте G t M v Горизонты G t M 2 и G t M 3 показывали несколько меньшие потери. Более высокая способность к дегидрата­ ции горизонта GtM j объясняется более значительным количеством щелей (дернина) в этом горизонте. С Ж И М А ЕМ О С ТЬ (ОПЫ Т III) Озерные почвы характеризуются способностью сокращения свое­ го объема после потери воды. Осаждения сушенные на воздухе до­ стигают даже десятикратного сжатия объема [4, 6]. Муршевая масса сжимается в меньшей степени, чем детритная гиттия, поскольку мур- шевой горизонт характеризуется различными физическими свойства­ ми по сравнению с материнской породой (табл. 4). Он составлен из зерен и пластинкообразных агрегатов. В таком состоянии муршевой горизонт достигает известной стабильности и обсыхает более медлен­ но [4, 6]. Гиттиевые необмуршеные горизонты сжимаются наиболее интенсивно на второй неделе обсыхания (табл. 3). З А К Л Ю Ч Е Н И Я 1. Систематическое и длительное обсыхание и увлажнение гиттии проиводит к снижению способности поглощения воды. 2. Муршевые горизнты G t M сжимаются в наименьшей степени и удерживают наиболее долго способность вторичного водопоглоще­ ния. 3. Отдельные гиттиево-муршевые горизонты (G t M u G t M 2 и G tM 3) характеризуются различными способностями поглощения воды. Го­ ризонт G t M 3 показывает способности приближенные к гиттиевой ма­ теринской породе Gt. 4. Обсушение гиттии продолжающееся более 2 недель вызывает в ней неблагоприятные изменения физических свойств. 5. Влажность гиттиевой почвы и глубину залегания грунтовой воды на гиттиевом болоте следует регулировать таким образом, что­ бы удержать процесс муршения в начальной стадии, во время кото­ рой достигается наивысшее плодородие гиттиево-муршевых почв.

204 X . У ггля , Т. Воцлавек

Л И Т Е Р А Т У Р А

[1] U g g l a H.: Ewolucja i właściwości kilku gleb gytiow ych P ojezierza M azu r­ skiego. Zesz. nauk. W S R Olszt. 12, 1962, 2.

[2] U g g l a H.: Gyttjaböden in Nordpolen. 8th Intern. Congress of Soil Science, Bucharest 1964.

[3] U g g l a H.: Über die T o r f- und Gyttjamurschböden Polens. Wiss. Z. Der U niversität Rostock 1, 1967.

[4] U g g l a H.: Bagienne i m urszowe gleby gytiow iska Gązwa. Rocz. glebozn. 18, 1968, 2.

[5] U g g l a H.: G leby gytiow e P ojezierza Mazurskiego. Cz. I. Ogólna charaktery­ styka gleb gytiow o-bagiennych i gytiow o-m urszow ych. Zesz. nauk. W S R Olszt. 25, 1969, 702.

[6] U g g l a H.: Gleby gytiow e Pojezierza Mazurskiego. Cz. II. W łaściwości fiz y c z ­ ne chemiczne i biologiczne gleb gytiow o-bagiennych i gytiowo-m urszowych. Zesz. nauk. W SR Olszt. 25, 1969, 703.

H. U G G L A , T. W O C Ł A W E K

D Y N A M IC S OF D R Y IN G , S H R IN K A G E A N D S O A K IN G OF M U C K Y S O IL S D E V E LO PE D F R O M D E T R IT U S G Y T T J A

Institute of Soil Science and Reclamations, Agricu ltu ral Techniques U niversity of Olsztyn

S u m m a r y

To study the dynamics of shrinkage, drying and soaking of gyttja, on the Mazurian Lakeland territory samples w ere taken from mucky soils developed from detritus gyttja, which w ere investigated in the laboratory. It has been found that:

— A prolonged dewatering and then moistening of the gyttja leads to a drop of w ater sorption ability. The mucky horizons are at least susceptible to shrinkage and maintain at the longest their w ater sorption ability.

— Particular gyttja-m u ck horizons have d ifferen t w ater sorption abilities. — D rying gyttja fo r the tim e longer than 2 weeks leads to unfavourable changes of its physical properties.

— In gyttja-m uck soils the ground w ater leveel ought to be kept at the depth non-adm itting soil overdrainage, which can eventually lead to irreversible degra­ dation of soil.

H. U G G L A , T. W O C Ł A W E K

D Y N A M IQ U E DU D ESSECH EM ENT, DE L A C O N T R A C T IO N E T DE L ’IN F IL T R A T IO N DES SO LS S E M I-T O U R B E A U X F A IT S

A V E C DE L A D E T R IT E G Y T T J A

Institut de Pédologie et d’Améliorationr, des eaux U niversité Agronom ique-Technique de Olsztyn

R é s u m é

Pour la determination de la dynamique du dessèchement, de la contraction et de celle de l ’infiltration de la gyttja, on a pris aux terrains des Lacs de Mazoury

Динамика оСсыхания, сжимания и смачивания водой... 205

des échantillons de sols sem i-tourbeaux faits avec de la detrite gyttja, pour les expériences de laboratoire.

—- On a constaté que la déshydration durable et ensuite l ’irrigation de la gyttja conduit à la diminution de l ’absorptivité de l ’eau.

— Les horizons sem i-tourbeaux se retrecissent le moins et conservent le plus longtemps l ’absorptivité de l ’eau.

— Les horizons particuliers de la gyttja et sem i-tourbeaux possèdent les a b ­ sorptivités de l ’eau differentes.

— L e dessèchement de la gyttja durant plus longtemps que deux semaines conduit aux changements désavantageux dans ses propriétés physiques.

— Dans les sols gyttja-sem i-tourbeaux le niveau d’eau du sol doit être en tre­ tenu à une telle profondeur pour qu’il empêche un trop grand dessèchement du sol ce qui en résultat conduirait à sa degradation irréversible.

H. U G G L A , T. W O C Ł A W E K

D Y N A M IK D ER A U S T R O C K N U N G , S C H R U M P F U N G U N D S Ä T T IG U N G DER A U S G Y T T J A E N T W IC K E L T E N M U R SC H B Ö D E N

Institut fü r Bodenkunde und Hydrom elioration, Landw irtschaftlich-Technische Hochschule in Olsztyn

Z u s a m m e n f a s s u n g

Um die Dynam ik der Schrumpfung, Austrocknung und Fähigkeit zu erneuten W asseraufnahme der Gyttjaböden zu erm itteln, wurden im Mazurischen Seegebiet die Proben aus der D etritusgyttja entw ickelten Murschböden fü r die Laboru n ter­ suchungen entnommen. Es wurde folgendes festgestellt:

— Langandauernde Austrocknung und erneute Sättigung der G yttja fü h rt zur Abnahm e der Wassersorptionsfähigkeit. Die M ursch-Hhorizonte schrumpfen am w e ­ nigsten und behalten am längsten die Wassersorptionsfähigkeit.

— Einzelne G yttja-M ursch -H orizonte weisen eine unterschiedliche W asser­ sorptionsfähigkeit auf.

D ie Austrocknung der Murschböden, die länger als 2 Wochen dauert, führt zu ungünstigen Veränderungen von physikalischen Eigenschaften derselben.

— In den M ursch-G yttjaböden darf Grundwasserstand auf solch einer T ie fe gehalten werden, die eine Bodenaustrocknung nicht zulässt und dadurch eine un­ abwendbare Bodendegradation vorbeugt.

H. U G G L A , T. W O C Ł A W E K

D Y N A M IK A W Y S Y C H A N IA , K U R C Z E N IA SIĘ I N A S I Ą K A N I A G LE B M U R S Z O W Y C H W Y T W O R Z O N Y C H Z G Y T II D E T R Y T U S O W E J

Instytut G leboznawstwa i M elioracji W odnych A kadem ii Rolniczo-Technicznej w Olsztynie

S t r e s z c z e n i e

W celu określenia dynam iki kurczenia się, wysychania i nasiąkania g y tii pobrano na terenie Pojezierza Mazurskiego próbki gleb m urszowych w ytw orzonych z g y tii detrytusowej dla doświadczeń laboratoryjnych. Stwierdzono, że:

206 X. У ггля , Т. В оцлавек

— długotrwałe odwodnienie i następnie nawodnienie g y tii doprowadza do zmniejszenia zdolności wchłaniania wody. Poziom y murszowe najm niej się kurczą i najdłużej zachowują zdolność wchłaniania w ody;

— poszczególne poziom y gytiow o-m urszow e posiadają odmienne zdolności w ch ła­ niania w ody;

— przesuszenie g ytii dłużej niż przez 2 tygodnie prow adzi do niekorzystnych zmian w jej właściwościach fizycznych;

— w glebach gytiow o-m urszow ych poziom w ody gruntowej powinien być u trzy­ many na takiej głębokości, aby nie dopuścić do zbytniego wysuszenia gleby, co w rezultacie doprowadziłoby glebę do nieodwracalnej degradacji.

P r o f . d r H ja lm a r U g g la

In s ty t u t G le b o z n a w s t w a i M e lio r a c ji W o d n y c h A R - T O ls z t y n -K o r t o w o