ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LVI NR 1/2 WARSZAWA 2005: 8 5 -9 6
MARIUSZ KLIMEK
PEDOGENETYCZNE UWARUNKOWANIA
RETENCYJNOŚCI POKRYW PYŁOWYCH PROGU
POGÓRZA KARPACKIEGO
PEDOGENETICAL CONTROLS ON RETENTION
PROPERTIES OF SILTY COVERS IN THE CARPATHIAN
FOOTHILLS MARGINAL ZONE
Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków
A b str a c t: This paper presents the influence o f the lessivage process on water retention capa
bility in different genetic horizons o f Luvisols developed from loess-like deposits at the margi nal zone o f the Carpatian Foothills. Based on the presented research it was found that in the investigated L u visols the majority o f retained water is „the available w ater” for plants and especially „very easily available water” and „easily available water”, which is retained mainly in surface horizons o f these soils: humus and eluvial horizons. It w as also determ ined that the compacted illuvial Bt horizon, formed as a result o f a lessivage process, is characterized by a low er content o f macropores and restricts rainfall water infiltration downwards soil profile.
Słow a kluczowe: Pogórze Karpackie, gleby płow e, retencja. K e y w o rd s: Carpathian Foothills, Luvisols, retention.
WSTĘP
Próg Pogórza Karpackiego stanowi zwartą i wyraźnie zarysowaną jednostkę przestrzennąpomiędzy Karpatami i Kotliną Sandomierską (rys. 1). Obszar ten pokrywają utwory pyłowe, które powinny charakteryzować się stosunkowo dobrą przepusz czalnością i retencyjnością wynikającą z uziamienia. Jednakże procesy glebotwórcze, a także działalność człowieka wpłynęły zasadniczo na stosunki wodne, a w szczególności na przepuszczalność i retencyjność tych pokryw [Uziakl 962; Firekl 977; Zasoński 1992]. Głównym procesem glebotwórczym przekształcającym pokrywy pyłowe Pogórza Karpackiego jest proces lessiważu [Zasoński 1981,1983]. Powstałe w wyniku tego procesu gleby płowe oraz płowe erodowane zajmują znaczną część tego obszaru [Skiba
RYSUNEK 1. Położenie obszaru badań FIGURE 1. Location o f investigated area
1992; Klimek 1995]. W glebach tych występuje charakterystyczny poziom iluwialny argillic Bt, którego właściwości wpływają zasadniczo na retencyjność i przepuszczalność pokryw pyłowych progu Pogórza Karpackiego.
Celem pracy jest określenie roli procesów glebotwórczych w retencyjności i przepuszczalności pokryw pyłowych wytworzonych z pyłów lessopodobnych progu Pogórza Karpackiego.
OPIS TERENU I METODYKA BADAŃ
Badania prowadzono na Pogórzu Wiśnickim w Łazach koło Bochni (rys. 1). Szczegółowe badania prowadzono w zlewni Dworskiego Potoku leżącej w bezpośred nim sąsiedztwie Stacji Naukowej Instytutu Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego. Pogórze Wiśnickie stanowi część Pogórza Wielickiego należącego do brzeżnej części Pogórza Karpackiego [Starkel 1972]. Zlewnia ta jest typową małą zlewnią pogórską o powierzchni 0,29 ha, użytkowaną rolniczo, o deniwelacjach 50 m i o średnim nachyleniu 6,1 °. Rozczłonkowana jest ona nieckowatymi
Pedogenetyczne uwarunkowania retencyjności pokryw pyłowych 87
dolinami, w których przeważają stoki wypukło-wklęsłe przechodzące wyraźnym załomem w płaskie akumulacyjne dno doliny [Święchowicz 1991; Kaszowski, Świechowicz 1995]. W celu poznania przestrzennego zróżnicowania pokrywy glebowej w zlewni tej wykonano 18 odkrywek glebowych, których rozmieszczenie nawiązywało do form rzeźby terenu i użytkowania. Do dalszych szczegółowych analiz laboratoryjnych wybrano 4 profile, które reprezentowały obszar badań. W próbkach pochodzących z poszczególnych poziomów genetycznych tych gleb wykonano następujące analizy laboratoryjne: skład granulometryczny metodą areometryczną Cassagrande’a w modyfikacji Prószyńskiego, gęstość stałej fazy gleby - piknometrycznie, gęstość objętościową gleby - w cylinderkach Kopecky’ego, skład mineralogiczny metodą dyfraktometrii rentgenowskiej, charakterystykę wilgotność-potencjał wody glebowej (krzywe pF) metodą płyt porowatych w komorze ciśnieniowej Richardsa do pF = 4,2, na której podstawie obliczono porowatość ogólną i różnicową oraz retencję poszcze gólnych kategorii wody glebowej.
WYNIKI
Pod względem składu granulometrycznego badane gleby wykazują zbliżone cechy uziamienia charakterystyczne dla utworów pyłowych. Zawieraj ą one niewielką ilość frakcj i piasku, zwykle od 3 do 9%; 48-66% frakcji pyłu, z wyraźną przewagą pyłu drobnego (37-51%), oraz 24-48% części spławialnych (tab. 1). Zawartość iłu koloidalnego wykazuje wyraźne zróżnicowanie w poziomach genetycznych badanych gleb. Górne poziomy: próchniczny A i eluwialny Eet zawierająok. 8-9% iłu koloidalnego. W poziomie iluwialnym Bt ilość iłu koloidalnego wzrasta blisko dwukrotnie i wynosi od 15 do 17%. W spągu profilu glebowego - w poziomie С jego udział zmniejsza się i wynosi 7-16%. Takie profilowe zróżnicowanie ilości frakcji koloidalnej w badanych glebach jest typowe dla gleb powstałych w wyniku procesu lessiważu. Znajduje to odbicie w składzie granulometrycznym poszczególnych poziomów genetycznych. Poziomy próchniczne A, eluwialne - (luvic) Eet oraz skały macierzystej С mają zazwyczaj skład granulometryczny pyłu zwykłego, natomiast poziomy iluwialne (argillic) Bt - pyłu ilastego. W glebach płowych erodowanych (tab. 1) ilość iłu koloidalnego już od stropu (poziom omo-próchniczny) jest wysoka i wynosi 11%. Wynika to z erozyjnego spłycenia profilu gleby płowej. Zmycie wierzchnich poziomów A i Eet odsłania na powierzchni poziom iluwialny Bt. Wytworzony w wyniku zabiegów agrotechnicznych (orka) nowy poziom omo-próchniczny stanowi jego fragment. Dlatego też poziomy genetyczne tej gleby prawie od samej powierzchni mają skład granulometryczny pyłu ilastego. Tylko poziom omo-próchniczny wykazuje uziamienie pyłu zwykłego, ponieważ utworzony j est z wymieszania podczas orki poziomu iluwialnego Bt oraz eluwialnego Eet.
W składzie mineralogicznym gleb płowych dominującym minerałem jest kwarc oraz minerały z grupy glinokrzemianów: plagioklazy, skalenie potasowe oraz krzemiany warstwowe (illit, chloryt, smektyt, mieszanopakietowy illit/smektyt). Zróżnicowanie składu mineralogicznego, a zwłaszcza zawartości minerałów glinokrzemianowych w poszczególnych poziomach genetycznych wynika z ich różnej intensywności rozkładu oraz przemieszczania się w wyniku procesu lessiważu. Najniższy udział skaleni i mik
oraz brak chlorytów w poziomie próchnicznym A świadczy o ich intensywnym rozkładzie. Wyższy udział mik i chlorytów oraz niższy smektytów w poziomie eluwialnym Eet w porównaniu z poziomem iluwialnym Bt może być wynikiem grawitacyjnego przemieszczenia w głąb profilu glebowego drobnego, zdyspergowanego materiału ilastego (smektytów). Najwyższy udział skaleni w poziomie С (w porównaniu z nadległymi poziomami genetycznymi) może świadczyć o najsłabiej zaawansowanym procesie rozkładu tych minerałów.
Gęstość fazy stałej gleby jest mało zróżnicowania (tab. 1). Wynika to ze składu mineralogicznego fazy stałej gleby, w której przewagę stanowi kwarc. W poziomach iluwialnych Bt wartość tej cechy wynosi od 2,61 do 2,70 Mg • n r 3, a w poziomach wymywania koloidów Eetg od 2,55 do 2,66 Mg • n r 3. Nieznacznie większa gęstość fazy stałej gleby w poziomie iluwialnym może być wynikiem wzbogacenia w minerały ilaste oraz znacznej ilości uwodnionych tlenków żelaza, których gęstość właściwa jest większa od kwarcu. W poziomie niezmienionym przez procesy glebotwórcze gęstość fazy stałej wynosi 2,66-2,68 Mg • m-3.
Gęstość objętościowa gleby w poszczególnych poziomach genetycznych badanych gleb wykazuje większe zróżnicowanie i wynika z układu gleby (tab.l). W glebach płowych opadowo-glej owych w poziomach eluwialnych wynosi ona od 1,36 do 1,41 Mg • n r 3. Wartość tej cechy jest wyraźnie niższa od gęstości objętościowych oznaczonych w poziomach iluwialnych, w których mieści się ona w przedziale od 1,60 do 1,65 Mg • m-3. Świadczy to o wyraźnym zbiciu i zagęszczeniu poziomu Bt w stosunku do poziomu nadległego. W glebie płowej erodowanej (odkrywka nr 2) gęstość objętościowa wykazuje mniejsze zróżnicowanie w całym profilu i osiąga wartości zbliżone do występujących w poziomie Bt gleb płowych opadowo-glej owych. Stanowi to potwierdzenie faktu, że profil tych gleb zbudowany jest głównie z materiału charakterystycznego dla poziomu argillic - Bt. Nieco niższe wartości gęstości objętościowej oznaczone były w poziomach próchniczych. Może to być spowodowane rozluźnieniem tego poziomu przez zabiegi agrotechniczne. Obecność materii organicznej oraz działalność korzeni roślin i fauny glebowej zwiększa również porowatość poziomów omo-próchniczny ch.
Krzywe sorpcji wody (pF) dla gleb pyłowych progu Pogórza (rys. 2) charakteryzują się stromym przebiegiem. Dotyczy to zwłaszcza gleby płowej erodowanej oraz poziomów Bt i С gleb płowych. Najbardziej widoczne są różnice w przebiegu krzywych pF między poziomami iluwialnymi Bt i eluwialnymi Eet. Krzywe sorpcji wody dla poziomów iluwialnych Bt początkowo wznoszą się prawie pionowo do wartości pF 2,0-2,5, aby przy pF 2,5-3,0 ulec przegięciu i prawie prostoliniowo osiągnąć wartość pF 7,0. Taki obraz krzywych sorpcji wody dla poziomów Bt (argillic) informuje o znacznej zawartości wody związanej dużymi siłami, czyli niedostępnej lub trudno dostępnej dla roślin. Wody te nie mogą się przemieszczać w profilu glebowym lub zdolność ta jest znacznie ograniczona. Krzywe sorpcji wody wykreślone dla poziomów eluwialnych Eet kończą pionowy wznos przy wartościach pF 0,5-1,5. Przeginają się przy wartości 1,0-1,5 i wznoszą się łagodnie do wartości około 4,0. Po krótkim stromym odcinku osiągają wartość 7,0. Taki przebieg krzywych pF w endopedonach luvic dowodzi, że w tym poziomie istnieje znaczna zdolność do zatrzymywania wody potencjalnie dostępnej dla
TABELA 1. Niektóre w łaściw ości hydrofizyczne - TABLE 1. Som e hydro-physical properties Profil nr Profile No. Miejsce Site Głębokość Depth [cm] Poziom Horizon % frakcji o średnicy [mm] % of fraction in dia [mm] Gęstość Density Gęstość obj. Bulk density Porowa tość og. Porosity total [%] Struktura [%] porów* Structure [%] o f pores: [Цт] * l № ] 1,0-0,1 0, 1-0,05 0,05-0,02 0,02-0,006 0,006-0,002 < 0,002 [Mg • nr3] > 3 0 30-1,9 1,9-0,2 < 0,2
Gleba ptowa opadowo-glejowa - Stagnic Luvisol
1- Las 0-2 Olfli a o a o a o a o a o a o a o a o a o a o a o a o a o
Forest 2-6 A 16 16 44 13 2 9 a o n.o a o a o a o a o a o
Wierzch. 6-44 Eetg 8 15 46 19 4 8 2,55 1,36 46,9 15,6 17,1 7,7 6,3
Hilltop 44-90 Btg 5 12 39 19 9 16 2,61 1,64 38,7 1,5 7,0 10,0 20,2
90-140 С 7 15 45 17 4 12 2,66 1,63 40,0 1,9 9,4 11,9 16,8
Gleba ptowa erodowana - Cambic Luvisol
2 - Łąka 0-30 A 6 12 51 15 5 11 2,64 1,54 42,0 2,8 10,6 11,7 16,9
Meadow 30-65 Btgl 8 14 42 17 7 12 2,68 1,62 40,2 1,7 7,8 11,0 19,7
Stok 65-94 Btg2 4 16 43 15 6 16 2,68 1,66 38,5 2,2 10,7 12,1 13,5
Slope 94-145 С 3 15 51 15 4 12 2,68 1,66 38,2 2,3 11,3 12,2 12,4
Gleba ptowa opadowo-glejowa - Stagnic Luvisol
3 - Grunt 0-30 Ap 9 13 46 18 6 8 2,61 1,51 42,4 2,3 12,1 13,6 14,4
omy 30-47 Eetg 8 15 44 20 5 8 2,62 1,41 45,6 5,2 17,5 12,8 10,4
Arabie 47-90 Bt 6 14 41 16 8 15 2,67 1,6 42,0 1,5 6,8 10,4 23,3
Wierzch. 90-150 С 4 17 48 19 5 7 2,68 1,6 41,1 2,1 11,0 12,8 15,2
Hilltop
Gleba ptowa opadowo-glejowa - Stagnic Luvisol
4 - Łąka 0-4 Ah 7 16 44 20 5 8 a o a o a o a o. a o a o a o
Meadow 4-33 A 5 12 46 21 8 8 2,63 1,51 43,0 3,1 16,9 13,8 9,2
Wierzch. 33-49 Eetg 5 12 42 24 7 10 2,66 1,41 47,5 6,5 16,1 12,1 12,8
Hilltop 49-100 Btg 4 11 37 22 9 17 2,70 1,65 39,5 1,9 9,0 11,6 17,0
100-150 С 5 11 39 21 8 16 2,68 1,55 42,1 3,2 8,4 9,6 20,9
* Podział wg Domżał [1979] zmodyfikowany - *Division according to Domżał [1979] modified
P e d o g e n e ty c zn e u w a ru nk ow a ni a re te n c y jn o śc i po kr yw pyło wych 89
Gleba płowa opadowo-glejowa (Stagnic Luvisol) odkrywka nr 1. (las - wierzchowina)
pF pF
Gleba płowa kre dowana (Cambic Luvisol) odkrywka nr 2. (łąka - stok)
Wilgotność gleby [cm* * cm'3] Wilgotność gleby [cm3 * cm*3
Gleba płowa opadowo-glejowa (Stagnic Luvisol) odkrywka nr 3. (grunt omy-wierzchowina)
pF
Gleba płowa opadowo-glejowa (Stagnic Luvisol) odkrywka nr A . (łąka - wierzchowina)
Wilgotność gleby [cm3 * cm'3] Wilgotność gleby (cm3 * cm*3]
RYSUNEK 2. Krzywe sorpcji wody (pF) poziomów genetycznych gleb progu Pogórza Karpackiego FIGURE 2. Curves o f moisture tension in soil genetic horizons o f the Carpathian Foothills edge zone
Pedogenetyczne uwarunkowania retencyjności pokryw pyłowych 91
roślin. Dotyczy to wody, która zawarta jest pomiędzy wilgotnością odpowiadającą polowej pojemności wodnej (PPW=2,0 pF) a wilgotnością trwałego więdnięcia (WTW=4,2 pF). Przebieg krzywych pF dla różnych poziomów genetycznych gleby płowej erodowanej jest bardzo podobny. Wszystkie krzywe charakteryzują się stromym przebiegiem, co upodabnia je do przebiegu krzywych pF charakterystycznych dla poziomów iluwialnych Bt. Taki przebieg krzywych sorpcji w tej glebie spowodowany jest tym, że jej profil w całości zbudowany jest z materiału glebowego cechującego poziom Bt. Związane jest to z procesem erozji, dzięki któremu usunięte zostały wierzchnie poziomy A i Eet uprzednio wykształconej gleby płowej. Od powierzchni został odsłonięty poziom iluwialny Bt, którego właściwości wodne mimo zabiegów agrotechnicznych uległy poprawie tylko w niewielkim stopniu. Gleby takie mają ograniczoną zdolność retencjonowania wody potencjalnie dostępnej dla roślin w całym profilu
W badanych glebach płowych opadowo-glejowych (Stagnic Luvisols) porowatość ogólna wynosi od 38,7 do 47,5% (tab. 1). Najmniejszą porowatość mają poziomy wzbogacenia w ił koloidalny Bt argillic (38,7-42,0%). Nieco wyższą wartość tego parametru wykazuje mało zmieniony przez procesy glebotwórcze poziom skały macie rzystej С (40,CM12,1%). Najwyższą porowatością charakteryzują się poziomy wymy wania frakcji koloidalnej Eet, czyli endopedony luvic (45,9-47,5%). Taki rozkład porowatości w profilu nawiązuje do udziału frakcji iłu koloidalnego i gęstości objętościowej (tab. 1). Mniejsza porowatość poziomów próchnicznych A (42,0-43,0%) w porównaniu z porowatością poziomu przemywania Eet luvic wynika z ugniatania, niszczenia struktury przez zabiegi agrotechniczne. Rozkład porowatości ogólnej różnicuje stosunkowo jednorodny materiał pyłowy Pogórza na dwie grupy o różnej porowatości. Pierwszą z nich reprezentują poziomy A i Eet, drugą grupę tworzą poziomy Bt i C. Ta dwudzielność profilu jest wyraźnie widoczna w udziale poszczególnych grup porów glebowych (tab. 1). W poziomach omo-próchnicznych A zawartość porów aeracyjnych (>30 mm) wynosi 2,3-3,1%. Niewielki udział tej grupy przestworów wynika z działalności rolniczej. W ciągu roku może on ulegać zmianie w zależności od intensywności zabiegów agrotechnicznych. Niewielki udziału porów aeracyjnych wynikający z ugniatania - niszczenia struktury można zwiększyć poprzez zabiegi spulchniające i poprawiające strukturę. W poziomie eluwialnym Eet luvic pory aeracyjne zajmują od 15,6%, jak to jest w glebie leśnej, do 5,2-6,5% w glebach użytkowanych rolniczo. Stanowi to duży udział tej grupy porów w porowatości ogólnej poziomów eluwialnych w stosunku do poziomów argillic, w których ich udział jest mały rzędu 1,5- 1,9%. Wywołuje to w poziomach Bt znaczne utrudnienie infiltracji wody w głąb profilu glebowego. Stan taki przyczynia się również do okresowej stagnacji wody opadowej na tym poziomie. W mało zmienionym przez procesy glebotwórcze poziomie skały macierzystej С udział porów aeracyjnych nieznacznie wzrasta i wynosi 1,9-3,2%. Ilość porów kapilarnych zawierających wodę bardzo łatwo i łatwo dostępną dla roślin (30- 1,9 (i.m) jest większa w poziomach A i Eet i wynosi 12,1-17,5%. Najmniej takich porów stwierdzono w poziomach Bt i С 6,8-11,0%. Podobnie kształtuje się udział porów kapilarnych zawierających wodę trudno i bardzo trudno dostępną dla roślin (1,9-0,2 |im). Stropowe poziomy A i Eet zawierają 12,1-17,1% tych porów, a w spągu profilu glebowego (poziom C) udział ich spada do 9,6-12,8%. Najniższe ilości opisywanych
porów występują w poziomie Bt odkrywek nr 1 i 3 oraz w poziomie С odkrywki nr 4. Ilość mikroporów zawierających wodę niedostępną dla roślin (<0,2 |im) nawiązuje do zawartości iłu koloidalnego w poszczególnych poziomach genetycznych badanych gleb płowych. Mały ich udział oznaczono w poziomach próchnicznych A: 9,2-14,4% oraz eluwialnych Eet: 6,3-12,8%. Większy w poziomach iluwialnych Bt: 17,0-23,3% i skały macierzystej С : 15,2-20,9%.
W glebach płowych erodowanych (Cambic Luvisol) porowatość ogólna w posz czególnych poziomach genetycznych jest stosunkowo wyrównana (tab. 1). W poziomie próchnicznym A wynosi ona 42,0% i maleje w głąb profilu osiągając w poziomie skały macierzystej 3 8,2%. Udział poszczególnych grup porów jest również podobny w całym profilu, a różnice w porowatości między poszczególnymi poziomami genetycznymi są nieznaczne w porównaniu z glebami płowymi o rozwiniętym profilu glebowym. Gleba ta zawiera małą ilość porów aeracyjnych od 2,8% w poziomie ornym A do 1,7% w poziomie iluwialnym Bt. Tak nieznaczny udział tej grupy porów od samej powierzchni świadczy o erozyjnym pochodzeniu tej gleby, której prawie cały profil zbudowany jest z materiału charakterystycznego dla poziomu iluwialnego Bt. Właściwości te decydują również o utrudnionej w znacznym stopniu infiltracji wód opadowych w głąb gleby oraz gorszym jej przewietrzaniu. Udział porów zawierających wodę kapilarną łatwo i bardzo łatwo dostępną dla roślin w poziomach genetycznych, jest największy w poziomie С 11,3%, a najmniejszy w poziomie Btgl - 7,8%. Bardzo mało zróżnicowany jest udział porów kapilarnych zawierających wodę trudno i bardzo trudno dostępną dla roślin. Najwięcej jest ich w poziomie С - 12,2%, a najmniej Btgl - 11,0%. Największą ilość mikroporów stwierdzono w stropie profilu glebowego. Ich udział nieznacznie wzrasta od 16,9% w A do 19,7% w B tg l. W dolnej części profilu udział tej grupy porów maleje, osiągając w poziomie С - 12,4%.
W badanych glebach płowych opadowo-glej owych (Stagnic Luvisols) w stropo wych poziomach A i Et retencja wody użytecznej (RWU) wynosi od 0,25 do 0,31 m3 • m-3, co stanowi od 53 do 7% pełnej pojemności wodnej (PP) (rys. За, b). W poziomach próchnicznych prawie połowę stanowiła woda bardzo łatwo (BŁD) i łatwo dostępna dla roślin (ŁD). W poziomie eluwialnym udział wody BŁD i ŁD dla roślin wzrasta niemal dwukrotnie. Poziom iluwialny Bt charakteryzuje się mniejszą RWU, która wynosi 0,17-0,21 m3- m-3, co stanowi 41-52% PP, w tym około półtora raza więcej wody to woda trudno (TD) i bardzo trudno (BTD) dostępna dla roślin. W poziomie skały macierzystej RWU wzrasta i wynosi 0,18-0,24 m3 • m~3, co stanowi 43-58% PP z niewielką, 1,2-krotną przewagą wody TD i BTD dla roślin. Odmiennie kształtowała się retencja wody niedostępnej. Najwięcej tego typu wody było w poziomie Btg: 0,17-0,23 m3 • m-3 (44-55% PP), a najmniej w poziomie Eetg: 0,06-0,10 m3 • n r 3 (14-27% PP). Rozkład w całym profilu zawartości tej kategorii wody nawiązuje do tzw. „prawidłowego” rozkładu iłu koloidalnego w glebie płowej. Zagęszczenie poziomu iluwialnego przez wmycie iłu koloidalnego pochodzącego z nadległych poziomów spowodowało zwiększenie udziału wody niedostępnej dla roślin w stosunku do poziomu eluwialnego. W poziomie Bt było jej od 1,6 do 3,7 razy więcej niż w poziomie Eet.
Pedogenetyczne uwarunkowania retencyjności pokryw pyłowych 93 Odkrywka nr 1 Eetg Btg С Odkrywka nr 2
RYSUNEK За. Retencja wody glebowej w poszczególnych poziomach genetycznych gleb progu Pogórza Karpackiego: odkrywki nr 1 i 2
FIGURE За. Soil water retention in soil genetic horizons o f the Carpathian Foothills edge zone: profiles 1 and 2
W glebach płowych erodowanych (Cambic Luvisols) RWU wynosiła od 0,19 m3 • m-3 (46% PP) w poziomie Btgl do 0,24 m3- n r 3 (62% PP) w poziomie skały macierzystej (rys. 3). Udział wody TD i BTD dla roślin jest nieznacznie większy od udziału wody BŁ i ŁD dla roślin. Wyjątek stanowi poziom B tgl, gdzie wody TD i BTD dla roślin było 1,4-razy więcej. Retencja wody niedostępnej wzrastała natomiast od 0,17 m3 • m~3
Odkrywta nr 4
Ectg
Bt
RYSUNEK 3b. Retencja wody glebowej w poszczególnych poziomach genetycznych gleb progu Pogórza Karpackiego: odkrywki nr 3 i 4
FIGURE 3b. Soil water retention in soil genetic horizons o f the Carpathian Foothills edge zone: profiles 3 i 4
(40% PP) w poziomie próchnicznym A do 0,20 m3 • n r 3 (50% PP) w poziomie Btgl. Następnie malała w głąb profilu glebowego osiągając wartość 0,12 m3 • n r 3 (32% PP) w niezmienionym przez procesy glebotwórcze poziomic skały macierzystej C. Przed stawiona retencja poszczególnych grup wody glebowej w glebach płowych
erodo-Pedogenetyczne uwarunkowania retencyjności pokryw pyłowych 95
wanych wskazuje na znaczny udział wody niedostępnej oraz trudno i bardzo trudno dostępnej dla roślin w całym profilu glebowym. Jest to zrozumiałe, bowiem w części stropowej tych gleb występuje poziom wzbogacenia w koloidy mineralne - argillic Bt. Stwarza to niekorzystne warunki dla rozwoju roślin spowodowane niewielką retencją wody użytecznej, a w szczególności wody bardzo łatwo i łatwo dostępnej dla roślin.
DYSKUSJA
W literaturze dotyczącej gleb płowych wytworzonych z pyłowych utworów lessopodobnych Pogórza Karpackiego większość autorów zajmowała się głównie: typologią, procesami glebotwórczymi [Uziak 1962, Zasoński 1989, Skiba 1992] oraz właściwościami mikromorfologicznymi [Zasoński 1983,1993]. W niektórych publika cjach autorzy ci [Uziak 1962, Zasoński 1992] zwracali uwagę na dużą zwięzłość i małą przepuszczalność zwłaszcza poziomów iluwialnych Bt, a wynikającą z większej zawartości frakcji iłu koloidalnego niż w innych poziomach. Bliżej stosunkami wodnymi w glebach Pogórza Karpackiego zajmował się Firek [1977]. W swoich badaniach zwrócił on również uwagę na duże zagęszczenie poziomów iluwialnych Bt oraz wynikający z tego faktu znikomy udział porów aeracyjnych odpowiedzialnych za swobodne przemieszczanie wody w glebie. Wykonane przez niego krzywe sorpcji wody w poziomach genetycznych gleb pyłowych Pogórza Karpackiego charakteryzowały się stromym przebiegiem, co wskazywało na małe możliwości retencjonowania wody produktywnej. Wskazywał on również na znaczny udział w porowatości ogólnej porów drobnych odpowiedzialnych za retencję wody trudno dostępnej i niedostępnej dla roślin, która stanowiła większość wody magazynowanej przez te gleby.
Uzyskane wyniki ukazują w sposób pełniejszy obraz retencji gleb płowych wytworzonych z pyłowych utworów lessopodobnych Pogórza Karpackiego. Pozwalają na szczegółowe określenie ilości i rodzaju wody, która może być retencjonowana w glebie. Umożliwiają również określenie warunków występowania w zlewniach Pogórza, krótkich i gwałtownych wezbrań oraz procesów spływu powierzchniowego i śródpo- krywowego często występujących na tym obszarze. Stanowi to istotny przyczynek w modelowaniu obiegu wody w małych zlewniach na Pogórzu Karpackim.
WNIOSKI
1. Proces glebotwórczy - lessiważ stanowi ważny czynnik przekształcający właści wości wodno-powietrzne stropowych horyzontów utworów lessopodobnych wy stępujących na progu Pogórza Karpackiego.
2. Stratyfikacja profilu glebowego gleb płowych na poziomy genetyczne (A i Eet oraz Bt) o odmiennych właściwościach wodno-powietrznych w sposób znaczący wpły wa na przepuszczalność i retencyjność utworów pyłowych progu Pogórza Karpac kiego.
3. W glebach płowych retencja wody użytecznej, a w szczególności wody bardzo łatwo i łatwo dostępnej dla roślin jest ograniczona głównie do powierzchniowego poziomu próchnicznego A i podpowierzchniowego poziomu eluwialnego Eet.
4. Zagęszczony i mało porowaty poziom iluwialny Bt - argillic znacznie ogranicza infiltrację wody opadowej w głąb profilu gleb płowych.
5. Gleby płowe erodowane wykazują niewielką zdolność retencjonowania wody, a w szczególności wody użytecznej, w tym bardzo łatwo i łatwo dostępnej dla roślin. Spowodowane jest to występowaniem materiału charakterystycznego dla poziomu iluwialnego Bt prawie od samego stropu gleby.
LITERATURA
D OM ŻAŁ H. 1979: W pływ zagęszczenia gleby na zawartość w ody silnie związanej oraz retencję w ody produkcyjnej i użytecznej. Rocz. Glebozn. 30,3: 4 5 -7 2 .
FIREK A. 1977: Niektóre w łaściw ości i kryteria oceny stosunków w odnych gleb p yłow ych Pogórza Karpackiego. A cta Agr. et Silvestria. ser. Agr. 17, 2: 4 1 -6 5 .
KASZOW SK I L., ŚWIĘCHOWICZ J. 1995: Rzeźba Pogórza Karpackiego m iędzy Rabą i U szw i- cą. W: Dynamika i antropogeniczne przeobrażenia środowiska przyrodniczego progu Kar pat pom iędzy Rabą a U szw icą. (red.) L. K aszowski. UJ: 3 9 -4 2 .
KLIMEK M. 1995: Charakterystyka pokrywy glebowej w eksperymentalnej zlew ni D w orskiego Potoku Pogórze W ielickie. Zesz. Nauk. UJ, Pr. Geogr. 100: 99-111.
SK IBA S. 1992: Gleby Zlewni Starej Rzeki na Pogórzu W ielickim. Zesz. Nauk. UJ. Pr. Geogr. 88: 3 9 -4 7 .
STARKEL L. 1972: Karpaty Zewnętrzne. W: G eom orfologia Polski. PWN.
ŚW IĘCHOW ICZ J. 1991. Budowa geologiczna i rzeźba Starej Rzeki. Zesz. Nauk. UJ. Pr. Geogr. 8 3 :1 6 5 -1 8 4 .
U ZIA K S. 1962: Zagadnienia typologii niektórych gleb pyłow ych Pogórza Karpackiego. Ann.
UMCS. sec. B. 17, 1: 1-64.
ZA SO ŃSK I S. 1981: G łówne kierunki glebotwórcze na utworach pyłow ych Pogórza W ielickie go. C zęść I. Ogólna charakterystyka gleb i niektóre w łaściw ości chem iczne. Rocz. Glebozn. 3 2 ,2 : 115-143.
ZA SO Ń SK I S. 1983: G łówne kierunki glebotwórcze na utworach pyłow ych Pogórza W ielickie go. C zęść II. W łaściw ości mikromorfologiczne. Rocz. Glebozn. 34, 4: 123-161.
ZA SO Ń SK I S. 1992: W pływ odgórnego oglejenia na wartość użytkow ą i sposób melioracji gleb pyłow ych Pogórza Karpackiego. Probl. Zagosp. Ziem Górskich PAN 35: 7 7 -8 6 .
Praca wpłynęła do redakcji we wrześniu 2003 r.
D r M a r iu sz K lim e k
In stytu t G e o g ra fii i G o sp o d a rk i P rze s trz e n n e j U n iw ersytetu J a g ie llo ń s k ie g o S ta c ja N a u k o w a Łazy, 3 2 -7 6 5 R ze za w a
