Próba ustalenia metody oznaczania pH gleb organicznych

(1)

R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E Т . Х11Г, Z . 2, W A R S Z A W A 1963

JÓZEF D UC H

PRÓBA USTALENIA METODY OZNACZANIA pH GLEB ORGANICZNYCH

L ab oratoriu m G leb ozn aw czo-W od n e IM UZ

Szczegóły analityczne i technika pomiaru mają duży w p ływ na ozna czenia pH gleb. Zależnie bowiem od warunków, w których przeprowadza się pomiary, otrzym uje się niejednokrotnie bardzo rozbieżne wyniki. To też dążenie do ujednolicenia postępowania analitycznego jest najzupeł niej uzasadnione. Mało jest jednak prac m etodycznych, które dałyby pod staw ę do ustalenia przebiegu oznaczenia pH w glebach. Dane wskazujące na w ielkość odchyleń w wartościach pH od tego rodzaju czynników, jak rozcieńczenie zawiesiny glebowej, czas potrzebny na ustalenie równowa gi pomiędzy roztworem a glebą, jakość zastosowanej soli i jej stężenie, są niedostateczne.

Dla gleb m ineralnych zmiana proporcji na ważki gleby do roztworu z 1 : 1 na 1 : 5 powoduje na ogół podwyższenie wartości pH o 0,1— 0,3 jed nostki pH. Zastosowanie roztworu NaCl zamiast KC1 również zwiększa cokolwiiek pH, a użycie bardziej stężonego roztworu KC1 (np. zamiast 0 ,ln roztworu ln) zmniejsza pH o kilka dziesiętnych [8]. W edług S c h i 1- 1 а к a równowaga potencjału pomiędzy roztworem a fazą stałą gleby ustala się przy częstym m ieszaniu już po kilku minutach, w praktyce jednak przy oznaczeniach masowych pomiar przeprowadza się dopiero po 1 godzinie.

Dla gleb mineralnych Komisja do Spraw Odczynu Gleb Międzynarodo w ego Towarzystwa Gleboznawczego zaleciła już w 1926 r. przy oznacze niach pH w HoO stosowanie proporcji gleba-w’oda jak 1 : 2,5, przy ozna czeniach pH w KC1 stosowanie stężenia roztworu ln przy samej koncen tracji zawiesiny.

W laboratoriach chemiczno-rolniczych i gleboznawczych w Polsce zo stały te warunki powszechnie przyjęte.

W przypadku gleb organicznych (torfów, gleb m urszowo-bagiennych) sprawa się kom plikuje. Jest to spowodowane odm iennym i w łaściw ościa mi badanych utworów. Szczególnie pojemność wodna torfu, której w iel

(2)

502 J. D uch

kość ulega dużym zmianom w zależności od rodzaju szczątków roślinnych, stopnia rozkładu, zamulenia i innych czynników, utrudmia ustalenie w ła ściwej m etody pomiaru.

W opublikowanych pracach i podręcznikach obejm ujących zagadnie nia torfowe autorzy zalecają oznaczenie pH gleb organicznych w w ycią gach sporządzonych z próbek o aktualnej wilgotności (tj. o wilgotności w stanie naturalnym). Podają przy tym różny stosunek suchej m asy do roztworu, zależnie od pojemności wodnej torfu [1, 3, 4, 5, 7, 9 i inni]. Przy obliczaniu tego stosunku trzeba w ięc znać i uwzględnić wilgotność próbki glebowej użytej do pomiaru. Jednak w naszych pracowniach analitycz nych oznacza się zazwyczaj pH gleb organicznych w próbkach o aktual nej wilgotności bez określania ścisłego stosunku suchej masy torfu do roztworu.

Prac wskazujących na racjonalne postępowanie m etodyczne przy ozna czaniu pH w glebach organicznych jest mniej niż dla gleb m ineralnych. W badaniach A l a m o w s k i e g o [1] różnice w odczytach pH m iędzy próbkami w ziętym i bezpośrednio z torfowisk w porównaniu do próbek przesuszonych wahały się w kierunku zasadowym w granicach od 0,5 do 1 pH. Przesuwanie się odczynu w yschniętego torfu w kierunku zasadowym A l a m o w s k i j tłum aczy zmianą aktywności kom pleksu sorpcyjnego, szczególnie koloidów, jak również procesami utleniania związków orga nicznych.

D a v i i s i L a w t o n [3] badali, w jakim czasie po zadaniu roztworem należy dokonać pomiaru pH torfu, aby otrzymać poprawne odczyty. W do świadczeniach tych przeprowadzali pomiary tylko w roztworach wodnych zarówno przy próbkach wilgotnych, jak i przesuszonych. Poprawne od czyty otrzymano przy próbkach w ilgotnych już po pierwszej m inucie od chwili dodania roztworu, przy wysuszonych dopiero po 15 minutach. Torf powietrznie suchy m iał odczyn niższy od w ilgotnego w granicach 0,05— 0,3 pH. Starano się również ustalić w pływ ilości roztworu od substancji przy stosunku torfu do roztworu jak 1 : 0,5, 1: 1, 1 : 2,5. Na podstawie dużej ilości oznaczeń stwierdzono, że zmiana stosunku roztworu do torfu w podanych granicach nie ma większego w pływ u na pH.

B A D A N IA W ŁA SN E

Oznaczanie pH za pomocą zmiany barwy wskaźników stosowane do gleb mineralnych okazało się dla torfów trudne i nie zawsze m ożliwe. Dosyć często na sklarowanie roztworu trzeba było czekać kilka, a nawet kilkanaście godzin, co oczywiście przekreśla możliwość stosowania m eto dy w warunkach polowych. Przy obecnym rozwoju techniki ii pojawieniu się aparatów potencjom etrycznych, przystosowanych do prac polowych,

(3)

U s ta le n ie m eto d y ozn aczan ia pH g leb organ iczn ych 503

określanie pH za pomocą wskaźników barwnych staje się m etodycznie przestarzałe. Dlatego badania nasze skoncentrowano na pomiarach poten- cjom etrycznych, używając potencjom etru lampowego produkcji polskiej, typ LBS-3a z elektrodą szklaną. Aparat ten pozwala na pomiary prak tycznie z dokładnością do 0,05 pH.

Oznaczając pH torfów badano zasadniczo trzy czynniki w pływ ające na wynik pomiaru pH w próbce, a mianowicie:

— stosunek ciężaru próbki do roztworu,

— czas oddziaływania roztworu na próbkę torfu, — w p ływ wysuszenia próbki torfu na w ynik pomiaru. Wykonano również próby z dwoma stężeniami roztworu KC1.

Do badań użyto 28 próbek pochodzących z różnych torfowisk Polski, różniących się znacznie m iędzy sobą. W celu scharakteryzowania badań torfów określono ich rodzaj oraz zawartość popiołu, tlenków żelaza i wap nia. Aby nie przeciążać pracy zbytecznym balastem z całego materiału dowodowego przytoczono tylko w yniki badań sześciu próbek charaktery zujących uzyskane rezultaty. Rodzaj badanych torfów i ich ocena che miczną przedstawia tabl. 1.

T a b l i c a 1 Rodzaj i skład chemiczny badanych torfów

Kind and chemical com position of te ste d peats

M iejsce pobranie próbki Sampling place Głę bokość Depth m Rodzaj torfu Kind of peat Po p ió ł Ash % CaO % Fe2°3 % Pojemność wodna Water capacity % Stopied rozkładu De compos, degree % n is k i - lowmoor

1 . Dolina Nidy k/Oksy D o w .Włoszczowa woj. k ie le c k ie

2 . Dolina Nidy k /D zierz gowa woj .k ie le c k ie 3 . Z.D.Biebrza pov7.Graje wo w o j.b ia ło sto c k ie 4-, Z.D.Biebrza pow.Graje wo w o j.b ia ło sto c k ie 0 ,5 - 1 ,0 1 ,0 -1 ,5 0 ,3 - 0 ,5 0 ,0 - 0 ,2 drzewny woody turzycowy sedge turzycowo-trzcino^y sedge-reed turzycowy z rudawcem sedge with l in io n it e 25,0 23.5 15.5 37.5 3 .1 3 .1 3 .2 4 ,0 2 .3 2 ,8 2.3 18,8 650 620 580 420 30 40 50 wysoki - highmoor 5a. W p o b liża je z io r a Raj-

grodzkiego pow.Grajewo w o j.b ia ło sto c k ie

a)warstwa darniowa

0 ,0 - 0 ,2 mszysty

mossy 9 ,5 1,5 0 ,7 950 20

5b. W pob liżu je z io r a Raj- j grodzkiego pow.Grajewo ; w o j.b ia ło s to c k ie i b)z p r o filu

0 ,4 -0 ,5 mszysty

mossy " 7 ,8 2,4 0 ,5 1100 10

Torf niski reprezentują: torf drzewny, turzy co wy, turzy co w o-trzcino w y, turzycow o-żelazisty. Obok nich zbadano torf wysoki, m szysty z war stw y darniowej i głębokości 40 cm.

(4)

504 J. D uch

Jak widać, zawartość popiołu w badanych torfach waha się w grani cach 7,8 do 37,5%. Podobnie w szerokich granicach waha się zawartość CaO i Fe2Ü3, jak również pojemność wodna.

W celu zobrazowania w p ływ u badanych czynników przy oznaczaniu pH podano jeszcze dodatkowe w yniki pomiarów pH dokonanych na gle bach mineralnych: w glinie, piasku gliniastym i piasku słabo gliniastym . Oznaczenie pH dla każdej próbki torfów przeprowadzono w wodzie w i n KC1 oraz roztworze .nasyconym KOI. W każdym z tych płynów doko nano seriii pomiarów w próbkach o aktualnej w ilgotności i w próbkach powietrznie suchych.

W próbkach o aktualnej wilgotności dokonano badań używając dla każdego z wym ienionych płynów stosunku torfu do roztworu jak 1 : 1, 1 : 2,5 i 1 : 5. Prócz tego w szystkie pomiary były dokonywane bezpośred nio po dodaniu roztworu, po piętnastu minutach, po jednej godzinie, po czterech godzinach.

W próbkach powietrznie suchych zbadano te same kombinacje, co przy próbkach o aktualnej wilgotności. Zmieniano jedynie stosunki torfu do roztworu na 1 : 2,5, 1 : 5, 1 : 10, a to ze względu na konsystencję próbek.

Stosunek naważki do roztworu 1 : 2,5 dla torfu o dużej pojemności wx>dnej był za wąski. Po kilku godzinach torf wchłonął całkowicie wodę i staw ał się plastyczną albo gruzełkowatą masą, w której trudno było przeprowadzić pomiar.

Natomiast dla gleb mineralnych przyjęto ten sam stosunek próbki do roztworu zarówno dla przesuszonych, jak i w ilgotnych. Również nie uwzględniono tego czynnika przy dodawaniu roztworów. Ilość wody w y  nosząca 10— 6% w próbkach w ilgotnych nie mogła mieć zasadniczego w pływ u na pH przy tak różnych stosunkach ilości próbki do' roztworu. Pomiary pH próbek w ym ienionych torfów o aktualnej w ilgotności um iesz czono w tabl. 2, próbek, które były poprzednio wysuszone do stanu po wietrznie suchego, w tabl. 3. Pomiary te zgrupowano w trzy kolumny: A, B, C. W kolum nie A znajdują się pomiary dokonane w wodzie, w В doko nane w ln KOI, w С w nasyconym roztworze KC1. W nagłówku podano stosunek próbki do płynu. W poszczególnych kolumnach uwidoczniono od czyty dokonane w innym czasie. Poza bardzo nielicznym i w yjątkam i (torf nr 3) najwyższe wartości pH wykazują próbki badane w wodzie, niższe w In KC1, a najniższe iw nasyconym roztworze KC1.

Stężenie KC1 w badanym zakresie nie odgrywa większej roli, gdyż różnice między w ynikam i In KC1 a w ynikam i w nasyconym roztworze są stosunkowo małe i wynoszą od 0,05 do 0,2 pH (z w yjątkiem kilku pozycji).

Porównując pomiary pH robione w tym sam ym płynie, ale dla różnej proporcji torfu do roztworu, tzn. w poziomych rzędach w obrębie każdej kolum ny (А, В i C) można stwierdzić, że różnice są niew ielkie. W w ielu

(5)

T a b l i c a 2

Wpływ stężenia zawiesiny torfu oraz innych czynników na w ielkość odczytu pH w próbkach o aktualnej w ilgotności E ffect of concentration of peat suspensions and other agents on the magnitude of pH rendings in samples with natural moisture

M iejsce pobrania próbki Sampling place Pomiaru dokonano Ueasurement made À В С

sto s.w a g .to r fu do HpO weight r a tio c p e a t/ H2O s t o s . wag.torfu do KCl ln - weight ra tio peat/KCl In s t o s .w ag.torfu do KCl naeyc. - weight r a tio

p ea t/sa tu r KCl 1 : 1 11 : 2,51 1 : 5 1 : 1 11 : 2,51 1 : 5 1 : 1 11 : 2.51 1 : 5 1. Torf drzewny - Woody peat

Dolina rzek i Nidy k/Oksy pow.Włoszczowa w o j.k ie leck ie

po dodaniu roztworu - a fte r addition of so lu tio n po 15-tu minutach - a fte r 15 min

po 1 godzinie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 hr 5 .1 5 .2 5,4. 5 .2 5 .2 5 ,г 5 .2 5 .2 5.25 5.25 5,4 5.3 5.3 5.3 5,25 4 .8 4 .8 4 .7 4 ,85 4 .8 4 .9 4 .9 4 .8 4 .8 4 .9 5 ,2 5 ,0 4 .9 4,95 4 .9 4 ,4 4 .7 4 .7 4,75 4 .7 4 ,8 4 .7 4 .7 5 4.75 4 .8 5 ,1 4 .8 4 .8 4 .9 4 ,8 2. Torf turzycowy - £>edge peat

Dolina rzeki Nidy k/Dzierzgowa woj. k ie le c k ie

po 1 godzinie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 łu po 24 godzinach - a fte r 24 hr b,15 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 6.4 6.4 6,35 6.4 6,35 6.5 6,45 6,55 6.5 5 ,9 5.95 5.95 6,05 6,00 5.95 6.0 5 .95 6,05 6.00 6.05 6 ,1 6.5 6,1 6,00 5.9 5 .9 5 .9 5.95 5.95 5.85 5.85 5.85 5 ,9 5.85 6 ,0 5 .9 5 .9 5.95 5.95 3 . Torf turzycowo-trzcinowy - Sedge-reed peat

Z.D.Biebrza pow.Gra jewo woj .b ia ło s to c k ie (torfow isko Kuwasy)

po 1 godzinie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 lu

5,35 5 ,5 5 ,4 5 ,3 5 ,2 5 ,6 5,65 5,5 5.4 5.4 5.5 5 .6 5,55 5.5 5.5 5.25 5.25 5,45 5 ,2 5 ,1 5,25 5,15 5 .1 5,05 5 .2 5,45 5 .2 5 .3 5 .1 5 .2 5 .3 5,25 5,05 5.3 5,15 5 ,2 5,35 5 .1 5,05 5 .1 5 .1 5 .1 5 .2 5,05 5 ,1 4 . Torf turzycow o-żelazisty - S ed g e-ferric peat

Z.D.Biebrza pow.Gra jewo woj.b ia ło s to c k ie (torfow isko Kuwasy)

po dodaniu roztworu - a fte r addition of so lu tio n po 15- tu minutach - a fte r 15 min

po 1 god zin ie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 lu

7 .1 7.1 7 .1 7 .1 6 ,9 7 ,0 7.15 7.15 7 ,2 7.15 7 ,0 7.2 7.2 7,25 7.2 6.65 6.65 6 .4 6 .4 6,3 6,5 6,55 6 .7 6.7 6 ,1 6,4 6,6 6,75 6 ,8 6 ,9 6 ,6 6 ,7 6,45 6.4 6 .5 6 ,6 5 ,8 6 ,2 6,3 6 ,6 6 ,1 6 ,1 6,15 6 ,6 6 ,8 5a. Torf mszyety warstwa darniowa - Mossy peat, turf layer

W pobliżu jeziora Rajgrodzkiego w o j.b ia ło sto c k ie

po 1 god zin ie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 hr 5 ,7 5,75 5.45 5.45 5,5 5,85 5 ,9 5,75 5 .8 5 .9 6 .4 6,3 6,15 6.05 6.05 b ,b 5.35 5.35 5,15 5,25 3,55 5,35 5 ,4 5,25 5 ,3 5,4 5,35 5 ,6 5 .2 5.3 5 ,4 5 .2 5 .2 5.25 5.25 5,25 5 .2 5 .2 5 .2 5 ,15 5 .3 5 .25 5.25 5 .3 5 ,15 5b. Torf mszysty z g łę b . 40 cm - Mossy peat from 40 cm depth

W pobliżu jeziora Rajgrodzkiego w o j.b ia ło sto c k ie

po dodaniu roztworu - a fte r ad d ition of so lu tio n po 15-tu minutach - a fte r 15 min

po 1 godzinie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 hr 5 ,6 5.65 5 ,8 5.65 5 ,5 o ,2 6,15 6,1 6 ,0 5 ,9 6 .4 6,35 6,3 6,25 6.05 5 .3 5,35 5 .4 5 ,2 5,25 5 .4 5 .4 5 .5 5 .2 5 .3 5 ,5 5 ,4 5,7 5 .2 5.3 5 ,4 5 .2 5,15 5 .2 5,25 5 .2 5 .2 5,25 5 .2 5 ,1 5 ,35 5,25 5 .3 5 .3 5 ,1 U st a le n ie met ody o z n a c z a n ia pH gle b o r g a n ic z n y c h 505

(6)

ï a b 1 i с â 3 Wpływ stęże n ia zawiesiny torfu oraz innych czynników na w ielkość odczytu pH w próbkach pow ietrznie suchych'

E ffect of concentration of peat suspensions and other agents on pH-values in airdry samples M iejsce pobrania próbki Sampling place Pomiaru dokonano Ueasurmenet made A В С s t o s . wag.torfu do H?0 weight r a tio peat/Ü20 s t o s . wag.to rfu do KC1 In - weight ra tio peat/KCI ln sto s.w a g .to r fu do KCl nasyć. - weight r a tio

p ea t/sa tu r KCl 1 : 1 1 : 2,51 1 : 5 1_: 1 U : 2,51 1 : 5 1 : 1 |1 : 2,5l 1 : 5 1. Torf drzewny - Woody pea

Dolina rzeki Kidy k/Oksy pow.Włoszczo wa woj.K ieleck ie

po dodaniu roztworu - a fte r addition o ï so lu tio n po 15-tu minutach - a fte r 15 min

po 1 godzinie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - e fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 hr 3.1 5.1 5.2 5.2 5 ,0 5 .2 5 .2 5 .2 5 .2 5 ,0 5 .2 5.3 5 .2 5 .3 5 ,2 4 .8 4 .8 4 ,7 4 .9 4 ,85 4 .7 4 .7 4 .7 4 .8 4 ,7 4 ,8 4 .7 4 .8 4 ,85 4,75 4 .6 4 .6 4 .7 4 .7 4 .7 4 ,7 4 .6 4,65 4 .7 4 ,6 4 ,7 4 .6 4 .7 4 .7 4 ,6 5 2. Torf turzycowy - Sedge peat

Dolina rzeki Midy k/Dzierzgowa w o j.k ie leck ie

po 1 godzinie - a fter 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 hr po 24 godzinach - a fter 24-hr 6 ,1 6,3 6 ,2 6 ,1 5,95 6 ,3 6,25 6 ,1 6,15 5,95 6 ,5 6,35 6.4 6 .5 6 ,4 6,1 5.95 5 .8 5.95 5 .8 5 ,9 5.8 5,85 5 .9 5 ,8 6 ,1 6 ,0 6 ,0 6,05 5 ,9 5 .8 5 .9 5 .9 5.9 5,75 5.85 5.85 5,75 5 .8 5 .8 6 ,0 5 .9 5 .9 5,95 5 .9 3. Torf turzycowo-trzcinowy - Sedge-reed peat

Z.D.Biebrza pow.Gra jewo w o j.b ia ło sto c kie

(torfowisko Kuwasy)

po 1 godzinie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - e fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 hr 5 .1 5.15 5.15 5 .1 5.15 5 .4 5 ,65 5 .5 5 .5 5,45. 5.95 6 ,0 5 ,9 5.95 5.95 5.05 5 .0 5 ,2 5 .1 5.05 5,3 5 ,2 5.25 5,15 5.25 5 ,4 5,55 5 ,8 5 .6 5 .6 5 .1 5.15 5 .2 5.15 5 ,0 5.25 5 ,2 5.25 5 ,1 5,15 5 .4 5 ,2 5 .5 5,55 5 .6 4 . Torf turzycow o-żelazisty - S ed g e-fer ric peat

Z.D.Biebrza d o w.Gra

jewo w o j . b i a ł O B t o c -

Jcie

(torfowisko Kuwasy)

po dodaniu roztworu - a fte r ad d ition o f so lu tio n po 15-tu minutach - a fte r 15 min

po 1 godzinie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 hr 6,65 6.55 6,6 6.55 6 ,6 6 ,1 6 .9 6 .9 6.95 6.95 7.2 7.2 7 .2 7.2 7 .2 6,5 6 ,2 6,3 6 ,2 6,15 6,5 6 .4 6.4 6 ,3 6,35 6 ,6 6.7 6 .7 6 .8 6,8 6,15 6,1 6,2 6,1 6,05 6 ,4 6.3 6 .4 6,25 6 ,2 6 ,6 6 .4 6,55 6,45 6 .5 5a. Torf mszysty warstwa darniowa - Mossy p e a t-tu r f layer

W pobliżu jeziora Rajgrodzkiego pow. Grajego w o j.b ia ło  sto ck ie

po dodaniu roztworu - a fte r ad d ition of so lu tio n po 15-tu minutach - a fte r 15 min

po 1 godzinie - a fte r 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 hr 5 ,6 5,45 5 ,4 5,35 3,3 5.4 5 ,6 5,45 5,35 5 .4 5.75 5 ,8 5.75 5 ,7 5,55 5 ,1 5,05 5 ,0 4 .95 4.95 5 ,1 5 .0 5 .0 5 .0 4 ,9 5 .1 5,05 5 .1 5 .1 5 ,0 4.95 5 ,2 5,05 5 ,0 4.95 5,05 5 .0 5 .0 4,95 4 ,9 5.05 5 ,0 5.05 4 .9 4 .9 5b. Torf mszysty z g łę b . 40 cm - Mossy Deat from 40 cm depth

W pobliżu jeziora Rajgrodzkiego pow. Grajewo w o j.b ia ło  sto ck ie

po dodaniu.roztworu - a fte r addition of so lu tio n po 15 -tu minutach - a fte r 15 min

po 1 godzinie - a fter 1 hr po 4 godzinach - a fte r 4 hr po 24 godzinach - a fte r 24 hr 5 .6 5 .6 5,55 5,45 5,35 5 ,9 5 ,8 5,75 5 ,7 5,65 6,05 5,95 5 .9 5 .9 5 .9 5 .1 5 .1 5 .1 5 ,0 5,05 5 ,2 5 .1 5 .1 5 .1 5 .1 5 .2 5 .2 5 .2 5 .2 5 .2 5 ,1 5 .0 5 .1 5 ,0 5,05 5 .1 5.05 5.05 5.05 5.1 5 .1 5 .1 5 .1 5 .1 5 .1 50 6 J. D u c h

(7)

U s ta le n ie m eto d y ozn aczan ia pH g leb o rgan iczn ych 507

przypadkach jednak (torf wysoki) daje się zauważyć podwyższenie pH dochodzące do 0,8 przy proporcji 1 : 5, zwłaszcza dla zawiesiny wodnej. W yniki dla obu węższych proporcji są zgodniejsze. D otyczy to zarówno próbek o aktualnej wilgotności, jak i powietrznie suchych. Stąd wniosek, że w ęższy stosunek torfu do roztworu byłby racjonalniejszy.

W pływ odstępu czasu m iędzy potraktowaniem próbki roztworem a po m iarem na w yniki odczytów obrazują liczby w szeregach pionowych.

Jak widać, w próbkach w ilgotnych odczyt dokonany natychmiast po do daniu roztworu różni się od następnych odczytów niew iele. Istnieje jed nak zawsze m ożliwość powstania błędu wskutek niedobrego wym ieszania

próbki z roztworem, a także trudność pomiaru związana z ustaleniem się potencjału. Dlatego najbardziiej wiarygodny w ydaje się pomiar po pięt nastu minutach. Następne odczyty po dłuższym okresie czasu nic istotne go nie wnoszą, a utrudniają seryjne oznaczenia.

W próbkach powietrznie suchych również nie należy się opierać na odczynie dokonanym natychm iast po zadaniu próbki roztworem.

W tym przypadku napotyka się na wiiększe trudności odczytu w ynika jące z wahań potencjału. Również odchylenia m iędzy odczytem po do daniu roztworu a dokonanym po piętnastu minutach są większe.

Z zebranego m ateriału wynikałoby, że dla tego rodzaju próbek naj odpow iedniejszy byłby pomiar po dłuższym okresie czasu niż przy prób kach z wilgotnością naturalną, a m ianowicie po 1 godzinie.

Pozostaje jeszcze do om ówienia w p ły w wysuszenia próbki, czyli róż n ic spowodowanych przeprowadzeniem pom iarów w próbkach glebowych 0 w ilgotności naturalnej oraz w próbkach powietrznie suchych. W tym

zakresie przeprowadzono dodatkowe badania w torfie niskim (silnie roz łożonym), bowiem w ysuszenie powodowało w niektórych przypadkach utratę pierwotnej pojemności wodnej. Zmniejszała się ona kilkakrotnie, jednak po upływ ie 1—3 dni powracała do pierwotnego stanu. W tablicy 4 są podane pomiary pH dwóch próbek torfu (z 9 zbadanych), pochodzącego z wierzchniej warstwy torfowisk zdegradowanych, które po w ysuszeniu w ym agają długiego czasu nawilżania, żeby powrócić do początkowej po

jemności wodnej. Do pom iarów przygotowano równoległe próbki z torfu pow ietrznie suchego i o w ilgotności aktualnej w celu stwierdzenia nie tylko, jaki w p ływ ma nasycenie roztworem próbki na pH, ale również okres pozostawania próbki z roztworem. Z przeprowadzonych badań w y  nika również, że stopień nasycenia wysuszonego torfu roztworem nie ma zasadniczego w pływ u na zmianę pH.

W roztworze wodnym pH torfu uległo zmianie w kierunku zasadowym 1 to zarówno próbek wilgotnych, jak i przesuszonych w odniesiieniu do pomiaru w yjściow ego pH (po czterech godzinach); różnice po 3 dobach

(8)

508 J. D u ch

były mniej w ięcej takie same dla próbek przesuszonych, jak i o w ilgot ności aktualnej. W ielkość ich wahała się w granicach 0,2— 0,6 pH.

Natomiast w próbkach traktowanych ln KC1 zmiany PH nie w ystępo wały w tak dużym stopniu. Największa różnica po trzech dobach w ynosi ła 0,3 pH dla torfu wysuszonego, natomiast o wilgotności aktualnej 0,25 pH.

T a b l i c a 4 Wpływ czasu pozostawania próbki z roztworem na zmiany pH

Influence o f time on pH chenges in samples with added so lu tio n M iejsce po brania pró bki Sampling place Pomiaru dokonano Measurement

Torf o w ilg o tn o ści naturalnej w Natural m oist, peat in

Torf pow ietrznie suchy w Airdry peat in made _н2о _{ln KCl} _{KCl nasyc.} sa tiir. н2о ln KCl Ш Z.D.Topola-Błonie pow. Łęczyca po 4 godzinach a fte r 4 hr po 1-nej dobie a fte r 1 day 6,85 6,80 6,20 6,25 6,15 6,20 6,6o 6,65 6,35 6,40 6 ,3 0 6,35 po 2-ch dobach a fte r 2 days 6 ,90 6,30 6,20 6,75 6,45 6 ,40 po 3-ch dobach a fte r 3 days 6,95 6,25 6,25 6 ,90 6,40 6,40 Pawłówek

n /fto tecią po 4 godzinach a fte r 4 hr

6,70 6 ,00 6,05 6,35 6,05 6,00

pow. i w oj.

bydgoskie po 1-nei dobie

a fte r 1 day 6,75 6 ,00 5 ,9 0 6,45 6,20 6 ,10 po 2-ch dobach a fte r 2 days 6,85 6,05 5,95 6,45 6,15 6,10 po 3-ch dobach a fte r 3 days 6,95 6,10 6 ,1 0 6,55 6,20 6,15

Powracając do omawiania tabl. 2 i 3, z przytoczonych danych widać, że próbki torfów po w ysuszeniu zarówno w torfach niskich, jak i w yso kich w ykazyw ały przeważnie niew ielkie zakwaszenie. Są jednak przy padki, w których obserwuje się podwyższenie pH (tabl. 2 i 3, torf nr 3 — turzy co wo-trzcinowy). Różnice wahają się w obu kierunkach i to w prób kach o w ilgotności aktualnej i powietrznie suchych w granicach 0,05 do 0,5 jednostki pH. Tylko w jednym przypadku różnica między pomiarami pH próbki o w ilgotności w stanie naturalnym a pH próbki wysuszonej w ynosi w kierunku zakwaszenia jednostkę pH i to dla pomiaru dokonanego w w o  dzie przy stosunkach (torf-woda) 1 : 2 i 1 : 5. Wydaje się, że jest to przy padek, którego chyba nie można uogólniać. Dla ścisłości jednak trzeba za znaczyć, że m ieliśm y do czynienia w badaniach jedynie z jedną próbką torfu żelazistego.

Tablica 5 zawiera w yniki pomiarów gleb mineralnych. Z danych tych wynika, że przesuszenie próbki oraz czas oddziaływania roztworu na gle bę nie odgrywają dużej roli. Odchylenia o 0,4 jednostki pH są

(9)

sporadycz-T a b l i c a 5 Wpływ stęże n ia zaw iesiny gleby oraa innych czynników na w ielkość odczytu pH

E ffect of concentration of s o i l suspensions and other agents on pH values M iejsce pobrania próbki Sampling place Pomiaru dokonano Measurement made A В С

stosunek wagowy gleby do E2O weight ra tio s o il/^ O

stosunek wagowy gleby do KCl ln

weight ra tio soil/K C l ln s t o s .wagowy gleby do KCl nasyć, weight ra tio 60il / s a t u r . KCl 1 : 1 1 : 2,5 1 : 5 1 : 1 I1 1 : 2,5 1 : 5 1 : 1 1 : 2 ,5 11 1 r 5

Gleby mineralne - Mineral s o i l s

Gleby 0 w ilg o tn o ści aktualnej - S o il with natural moisture Glina lekka - Light loam

Zanecin po 1 godz. - a fte r 1 hr 6,95 7,0 7,0 6 ,1 6 ,2 6,35 6,3 6,3 6 ,4

pow.Sokołów

woj.warszawskie po 4 godz. - a fte r 4 hr 6 ,9 6,8 6,9 6,15 6,3 6,45 6,25 6,3 6 ,2

po 24 godz.-a fte r 24 hr 6,95 7,0 7 ,0 6 ,5 6,4 6,5 6 ,6 6,5 6 ,5

Piasek g lin ia s t y mocny - Loamy sand

Zanecin po 1 godz. - a fte r 1 hr 6,05 6,2 6,4 5,05 4 ,9 5,15 4 ,6 4,75 5 ,2

pow.Sokołów

woj.warszawskie po 4 godz. - a fte r 4 hr 5 ,90 5,95 6,15 4 ,8 4,85 4,85 4 ,6 4 ,6 4 ,75

po 24 g o d z.-a fter 24 hr 6 ,0 6 ,0 6,05 4 ,9 4,85 5,15 4 ,8 4 ,8 4 ,9

Piasek sła b o g lin ia sty - S lig h tly loamy sand

Zanecin po 1 godz. - a fte r 1 hr 6 ,0 6,2 6,5 4 ,9 4 ,9 5 ,1 4 ,8 4 ,9 5 ,2

pow.Sokołów

woj.warszawskie po 4 godz. - a fter 4 hr 6 ,0 6,3 6,5 4 ,9 4 ,9 5 ,1 4 ,7 4 ,9 5 ,3

po 24 godz.-a ft e r 24 hr 6 ,0 6 ,4 6,5 4 ,9 5 ,0 5 ,2 4 ,8 4 ,9 5 ,3

Gleby w sta n ie powietrzno-suchym - Airdry s o i l s Glina lekka - Lig ht loam

Zanecin po 1 godz. - a fte r 1 hr 6 ,7 6,8 6,8 5 ,9 6,15 6,3 5 ,1 6 ,2 6 ,4

pow.Sokołów

woj.warszawskie po 4 godz. - a fter 4 hr 6 ,9 6,8 6,9 6 ,0 6 ,2 6,4 6 ,2 6,3 6 ,4

po 24 godz.- a fte r 24 hr 7 ,0 6 ,9 6,95 6 ,1 6 ,2 6,4 6,15 6,3 6,45

Piasek g lin ia s t y mocny - Loamy sand

Źanecin po 1 godz. - a fte r 1 hr 5,95 6 ,1 6 ,2 4 ,7 4 ,9 5 ,2 4 ,7 5 ,1 5 ,5

pow.Sokołów

woj.warszawskie po 4 godz. - a fter 4 hr 5,95 6,25 6,35 4 ,8 4 ,9 5 ,1 4 ,7 5 ,0 5 ,6

po 24 godz.-a fte r 24 hr 6,05 6,35 6,35 4 ,8 5 ' 4 ,8 5 ,0 4 ,6 4 ,8 5 ,4

Piasek sła b o g lin ia sty - S lig h tly loamy sand

* Źanecin po 1 godz. - a fte r 1 hr 5 ,9 6,25 6,5 4 ,8 4 ,9 5 ,1 4,75 4,85 5 ,3

pow.Sokołów

woj.warszawskie po 4 godz. - a fte r 4 hr 5,95 6,3 6,45 4 ,85 4,85 5 ,0 4 ,7 4 ,8 5,15

po 24 godz.- a ft e r 24 hr 5,95 6,35 6,5 4 ,85 4,85 5 ,1 4 ,7 4,85 5 ,2 U st a le n ie meto dy o z n a c z a n ia pH gle b o r g a n ic z n y c h 509

(10)

510 J. D uch

ne. Natomiast rozszerzenie stosunku gleby do roztworu (zwłaszcza wod nego) podwyższa pH badanej próbki o 0,5 jednostki.

W podsumowaniu przeprowadzonych badań można wyciągnąć nastę pujące wnioski:

1. Różnice w ystępujące w pomiarach pH przy stosunku torfu w ilgot nego do roztworu 1 : 1 i 1 : 2,5 oraz przy stosunkach torfu w ilgotnego

1 : 2,5 à 1 : 5 są małe. Rozszerzanie tego stosunku powoduje w niektórych przypadkach różnice dochodzące do 0,8 wartości pH.

Praktycznie zatem należy ze stosowanym płynem sporządzać do po miarów płynną gęstą masę torfu.

2. W skutek wysuszenia torfu następowała w pewnych przypadkach nieznaczna zmiana pH próbek, dochodząca do 0,5 pH. Dlatego praktycz nie biorąc należy się z takiej wielkośoi błędem liczyć, jeżeli operuje się. próbkami powietrznie suchymi.

3. Pom iary należy przeprowadzać po zalaniu płynem próbki w ilgot nego torfu nie wcześniej niż po 15 minutach, a torfu powietrznie suchego^ po 1 godzinie.

L IT E R A T U R A

[1] A l a m o w s k i j N. J.: O m ieto d ik ie o p ried ielen ia k isło tn o śc i to rfia n o -b ło tn y ch . i zab łotn ych poczw . P o czw o w ied ien . nr 7, 1952, s. 668— 670.

[2] A r i n u s z к i n a E. W.: R u k o w o d stw o po ch im iczesk o m u an alizu p oczw . Izd.. M oskow . U n iw ., 1961.

[3] D a v i s J. F.. К . L a w t o n: A com p arison o f th e glass elek tro d e and in d ik a to r m eth od s fo r d eterm in in g th e pH of organ ic so ils and e ffe c t of tim e, s o il-w à le r ra tio and a ir-d ry in g on g la ss e le k tr o d e resu lts. Jour, of A m eric. Soc. of A g r o  nom y, nr 8, 1947, s. 719— 723.

[4] L i t y ń s k i T., J u r k o w s k a H. , G o r l a c h E.: A n a liza c h e m ic z n o -r o ln i- cza. Cz. I i II. G leba i naw ozy. K ra k ó w 1959.

[5] N i k o n o w M. N.: C h a ra k teristik a to rfia n y ch za leż y po zn a czen iju ich pH.. P o czw o w ied ien ., nr 8, 1957, s. 39— 45.

[6] P e t e r H., M e r k e s t S.: D ie B e stim m u n g des K a lk b ed a rfes von B od en aus den p H - und M B -W ärten .

[7] P i p e r C. S.: A n a liza gleb i roślin . P rzek ła d . W arszaw a 1957, PW N.

[8] S c h i l l a k R.: O zn aczan ie pH w g leb ach . R oczn. G lebozn. D od atek do t. VII,. 1958.

[9] T h u n R.: M eth od en b u ch . I. D ie U n tersu ch u n g v o n B öden. B erlin 1955. [10] V o l k G. M. , N a t h a n G a m m o n J. R.: S o il rea ctio n (pH). S o il C h em ists,

(11)

U sta le n ie m eto d y ozn aczan ia pH g leb organ iczn ych 511 Я . Д У Х П О П Ы Т К А У С ТА Н О ВЛ ЕН И Я М ЕТО ДА О П РЕДЕЛ ЕН И Й pH В О РГ А Н И Ч Е С К И Х П О Ч В А Х Л а б о р а т о р и я М е л и о р а т и в н о г о П о ч в о в е д е н и я И н с т и т у т а М е л и о р а ц и и и З е л ё н ы х У г о д и й Р е з ю м е П редм етом и сследован и й бы ли п отенциом етрическ ие и зм ерен и я pH в тор ф а х . П ров едено и ссл едов ан и е 28 образц ов т ор ф а р азл и ч н ы х тор ф я нник ов. В т а б ел я х пом ещ ены р езул ьтаты и зм ерен и й ш ести образцов н аи бол ее типичн ы х торф ов. При оп р ед ел ен и я х и зм ен ял и соотнош ение веса образц а к раствору,, врем я взаи м одей стви я раствора и образц а и конц ентрац ию раствора КС1. И зм е рения pH п роводили в ест ест в ен н о -в л а ж н ы х и в о зд у ш н о -с у х и х о б р а зц а х (табл. 2 и 3). Н а основании п р ов еден н ы х и ссл едован и й автором сделан ы сл ед у ю щ и е вы воды : 1. Р азн и ц ы п р оявляю щ иеся в и зм ер ен и я х pH при соотнош ении в л а ж н о го то р ф а к р аствору 1 :1 и 1 :2,5, а т а к ж е при соотнош ении 1 : 2,5 и 1 :5 ок азал и сь н ев ели ки. Р асш и р ен и е этого соотнош ения в н ек оторы х с л у ч а я х вы зы вает р а з  ницы д о х о д я щ и е до 0,8 велич ины pH. П рак тич ески дл я и зм ер ен и й сл ед у ет п р и  готавливать с применяемы м раствором густую сусп ен зи ю тор ф а. 2. В ы суш и ван и е тор ф а вы зы вало в н ек оторы х с л у ч а я х и зм ен ен и е pH об р азц ов до 0,5 pH. Р аботая с в о зд у ш н о -су х и м и образцам и сл ед у ет уч иты вать возм ож н ость этого ж е разм ер а погреш ности. 3. И зм ерен и я сл едует прои зводи ть посл е добавл ен и я раствора к о бр азц у в л аж н ого тор ф а н е р ан ее 15 м инут и к в о з д у ш н о -с у х о м у о бр азц у — п осл е одного часа. J . D U C H A T E N T A T IV E M ETHOD OF pH D E T E R M IN A T IO N IN O R GA N IC SO ILS A G R IC U L T U R A L IN ST IT U T E OF A M EL IO R A T IO N A N D G R A SSL A N D S u m m a r y

T he o b ject of th ese stu d ies w as pH d eterm in a tio n in p ea ts by p o te n tio m e tr ic m ea su rem en t. 28 sam p les from d iffe r e n t p ea tla n d s w e r e tested . A n a ly sis r esu lts for th e s ix m o st ch ara cteristic p eacts are p resen ted in ta b u la ted form . In th e m e a  su rem en ts va rio u s sa m p le/so lu tio n w e ig h t-r a tio s w e r e applied, also d iffe r e n t tim e - -p erio d s of action of th e so lu tio n on th e sa m p les and d iffe r e n t co n cen tra tio n s of th e KC1 so lu tio n . pH w a s m easu red in sa m p les w ith n a tu ra l h u m id ity (tab. 2) and in airdry sam p les (tab. 3). F rom his o b serv a tio n s author d eriv es th e fo llo w in g con  clu sion s:

1. T h e d ifferen ces occu rring in pH m ea su rem en ts w ith h um id p ea t so lu tio n ra tio s 1 : 1 and 1 :2.5, also w ith h u m id p ea t ra tio s 1 : 2.5 and 1 : 5 are sm a ll. H ig h er ra tio s

(12)

512 J. D uch

ca u se in som e cases d iffe r e n c e s rea ch in g 0.8 pH v a lu e. It is th erefo re a d v isa b le to u se in m ea su rem en ts a flu id p ea t m ass of g lu tio u s co n sisten cy .

2. D ry in g of th e p ea t cau sed in certa in cases an in sig n ific a n t ch an ge in sa m p le pH up to 0.5 pH . In h a n d lin g of airdry sa m p les this m a g n itu d e h as th erefo re to be ta k en in to accou n t as sy stem a tic error.

3. M easu rem en ts of h um id p ea t sa m p les to w h ich so lu tio n is added sh ou ld not b eg in ea rlier th an 15 m in u tes after w e ttin g , m ea su rem en ts of airdry sam p les after on e hour.