ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LI NR 3/4 WARSZAWA 2000:107-120
STANISŁAW BROŻEK, JANUSZ BĄKOWSKI, MARCIN FILIŃSKI
WYSYCENIE KATIONAMI ZASADOWYMI
KOMPLEKSU SORPCYJNEGO
GLEB BRUNATNYCH LEŚNYCH
Katedra Gleboznawstwa Leśnego, Akademia Rolnicza im. H. Kołłątaja w Krakowie
WSTĘP
Stopień w ysycenia kom pleksu sorpcyjnego zasadam i (V% ) był i je st kryterium przy w ydzielaniu podtypów gleb brunatnych, bielicow ych, rdzaw ych w K lasyfi kacji Gleb Leśnych [1973, 2000] i w System atyce Gleb Polski [1989]. C echę tę w praktyce leśnej liczono na podstaw ie kwasowości hydrol i tycznej i sumy katio nów zasadow ych oznaczanych według metody Kappena. Była ona w ykorzysty w ana m iędzy innymi przy sporządzaniu m ap glebow o-siedliskow ych. Istnieje więc w resorcie leśnictw a pokaźna baza danych wykonana tą m etodą. Z drugiej zaś strony w spółczesne trendy w gleboznaw stw ie zakładają, że zaw artość w glebie kationów w ym iennych i kationow ą pojem ność w ym ienną (KPW ) oznacza się z użyciem 1 M octanu am onu. System atyka gleb w W orld R eference Base for Soil Resources [ 1998] przyjm uje kationow ą pojem ność w ym ienną (K PW -CEC) ozna czoną w octanie amonu jak o kryterium diagnostyczne cam bisoli. K ationow a pojem ność w ym ienna oznaczana m etodą z octanem amonu stała się w św iecie standardem laboratoryjnym , do którego odnoszone są inne m etody [Soil Survey S taff 1998]. W prow adzenie nowych m etod i technologii prac laboratoryjnych w ym aga rozeznania skutków, jakie spow odują one w klasyfikacji gleb leśnych przy sporządzaniu map glebow o-siedliskow ych. Dotyczy to zw łaszcza porów ny w alności starych i w spółczesnych opracowań.
Celem niniejszych badań było poznanie konsekw encji, jak ie spow oduje w klasyfikacji gleb leśnych w prow adzenie do praktyki laboratoryjnej w pracow niach leśnych m etody octanowej oznaczania zawartości kationów wym iennych i katio nowej pojem ności w ym iennej.
MATERIAŁ I METODY
Do badań w ytypow ano 40 profili gleb brunatnych leśnych reprezentujących tereny górskie, w yżynne i nizinne. Badane profile uw zględniają w szystkie podty- py gleb brunatnych leśnych [Klasyfikacja Gleb Leśnych 2000]. Lokalizacja sta now isk badaw czych obejm uje następujące regiony i kom pleksy leśne: Bieszczady
108 S. Brożek, J. Bąkowski, M. Filiński
TA B E LA 1. Lokalizacja, podtyp i podłoże skalne badanych gleb brunatnych TA BLE 1. Locality, sub-type and parent rock o f studied cam bisols
Sym bol profilu Profile mark Lokalizacja: Nadleśnictw o, Park Narodowy Locality: Forest District National Park Podłoże skalne Parent rock
Gleby brunatne w łaściw e - hapli-eiitric cam bisols
1 .K R O S7 Lesko Łupki ilaste i piaskowiec hieroglifowy
Clay shales and hieroglyph sandstone
2. TM A5 Tuszym a Glina zw ałow a - boulder clay
Gleby szarobrunatne - hum i-eutric cam bisols
3. SN I24 Kotlina
Jeleniogórska
Glina zw ałow a - boulder clay
4. BIE5 B ielsko D eluw ia stokowe piaskowca godulskiego
D eluvial accumulation o f Godula sandstone Gleby brunatne w yługow ane - endoeiitric cam bisols
5. N A R 9 Narol Opoka, odwapniony margiel - siliceous, decalcified marl
6. L U B 6 Lubaczów Glina zw ałow a - boulder clay
7. W G A9 W ęgierska Górka Piaskow iec magurski - Magura sandstone
8. OST2 Ostrowiec Święt. Piasek akumulacji lodow cow ej na wapieniu - glacial sand covering lim estone
9. PIN6 Pińczów Less - loess
10. KOZ4 K ozienice Piasek na glinie (akumulacja lodow cow a) -g la cia l sand covering boulder clay
11. KROS1 Baligród Łupki ilaste m enilitow ekrośnieńskie-K rosno menilite clay shales
12. JAN4 Janów Lubelski Less - loess
13. BdPN2 B ieszczadzki PN Piaskow ce i łupki ilaste krośnieńskie - Krosno sandstone and clay shales
14. GRY7 Gryfino Ił septariowy - Septarian clay
15. STA 1 Staszów Piasek na glinie (akumulacja lodow cow a) - glacial sand covering
boulder clay
16. OSIE3 Osie Piasek na glinie (akumulacja lodow cow a) - glacial sand covering
boulder clay
17. В PNI Babiogórski PN Piaskowiec magurski - Magura sandstone
18. OST5 Ostrowiec Święt. Piasek akumulacji w odnolodow cow ej - sand o f fluvioglacial accumulation
19. KROS2 Baligród Piaskow ce i łupki krośnieńskie - Krosno sandstone and clay shales
20. GRY4 Gryfino Piasek na glinie (akumulacja lodow cow a) - glacial sand covering
boulder clay
2 1 .0 S T 4 Ostrowiec Święt. Piasek akumulacji w odnolodow cow ej - sand o f fluvioglacial accumulation
22. PIN4 Pińczów Piasek akumulacji w odnolodow cow ej - sand o f fluvioglacial
accumulation
23. KOZ2 K ozienice Piasek akumulacji lodow cow ej {zw ałow y) - glacial sand with boulders
24. ZWO 15 Zwoleń Piasek akumulacji w odnolodow cow ej - sand o f fluvioglacial accumulation
Wy sycenie kationami zasadowymi kompleksu sorpcyjnego 109
______________gleb bnmatnych leśnych_______________________ Tabela 1 - cd. - T a b le 1 continued Sym bol profilu Profile mark Lokalizacja: Nadleśnictw o, Park Narodowy Locality: Forest District National Park
Podłoże skalne - Parent rock
Gleby brunatne kwaśne - dystric cam bisols 25. TUR5 26. N IE l 27. D O B R O l 28. G DA 7 29. BdPN5 30. BIE6 3 1 .G R Y 5 32. WEJ9 33. JAN 18 34. SNI3 35. KROS4 36. T U C H 0 4 37. D TA 6 38. KLI3 Turawa N iepołom ice Dobrocin Gdańsk Bieszczadzki PN B ielsko Gryfino W ejherowo Janów Lubelski Śnieżka Dukla Tuchola Dąbrowa Tarn. Kliniska
Piasek na glinie (akumulacja lodow cow a) glacial sand covering boulder clay
Piasek i glina zw ałow a - sand and boulder clay Glina zw ałow a - boulder clay
Piasek i glina zw ałow a - sand and boulder clay
Piaskow iec krośnieński z Otrytu - Krosno sandstone from Otryt
Piaskow iec godulski - Godula sandstone
Piasek akumulacji lodow cow ej (zw ałow y) - glacial sand with boulders
Glina zw ałow a - boulder clay
Piasek akumulacji w odnolodow cow ej - sand o f fluvioglacial accumulation
Granit - granite
P ia sk o w iec i łupki ilaste podm agurskie - Sub-M agura sandstone and clay shales
Pył i ił starszej moreny - silt and clay o f older moraine Piasek w odnolodow cow y z wkładkami gliny - fluvioglacial sand with clay
Piasek akumulacji lodow cow ej {zw ałow y) - glacial sand with boulders
Gleby brunatne bielicow ane - pro to a lb ic cam bisols 39. SN I4
40. WEJ8
Śnieżka W ejherowo
Granit - granite
Piasek akumulacji lodowcow ej (zw ałow y) - glacial sand with boulders
(KROS 1, KROS2, BdPN2, BdPN5), Beskid Niski i Pogórze (KROS7, KROS4), Beskid W ysoki ( BPN1, W G A 9), Beskid Śląski (BIE5, BIE6), Kotlinę Jelenio
górską (ŚN I2), R udaw y Janow ickie (ŚNI4, ŚNI3), K otlinę Sandom ierską ( J A N I8, TM A 5, L U B6, D TA6, N IE l), W yżynę K ielecko-Sandom ierską (PIN6,
STA 1, PIN 4, OST5, OST2, OST4), Roztocze ( JAN 4, NAR9), R ów ninę K ozie- nicką - Puszczę K ozienicką (KOZ4, KOZ2, ZW O 15), N izinę Śląską - Bory Stobraw skie (TUR5), Pojezierze wschodniopom orskie - lasy pojezierza Iław sko- B rodnickiego (D O B R O l) i Lasy Oliwsko-D arżlubskie (W EJ9, W E J8, GD A7),
Pojezierze południow opom orskie - Bory Tucholskie (OSIE3, T U C H 0 4 ) oraz Pojezierze zachodniopom orskie - Puszcza B ukow a (GRY7, G RY 4, GRY 5) i Puszcza G oleniow ska (KLI3). Syntetyczną inform ację o badanych stanow iskach zebrano w tabeli 1.
W badaniach oprócz uziarnienia i odczynu oznaczonych standardow ym i m e todam i analizow ano następujące właściwości gleb:
110 S. Brożek, J. Bąkowski, M. Filiński
1. Sum ę zasad w ym iennych (S) i kw asow ość hydrolityczną (Y) m etodą K appena (w nielicznych próbkach w ęglanow ych S oznaczano w 1 M C H3C O O N H4).
2. Sum ę w ym iennych kationów zasadow ych (S I) w wyciągu octanu am onu według procedury katalogu IOS [Ostrowska i in. 1991]. Polega ona na w ypie raniu kationów Ca, M g, К i Na z kom pleksu sorpcyjnego za pom ocą jon u N H4.
E kstrakcje i przem yw anie w ykonuje się 1 M C H3C O O N H4 o pH 7,0.
3. K ationow ą pojem ność w ym ienną (K PW -CEC) m etodą destylacyjną w edług procedury ISRIC [Procedures for soil analysis. TP.9, 1995]. Próbki gleby nasycano 1 , 0 M C H3C O O N H4 o pH 7,0 w specjalnym lejku. N adm iar soli
przem yw ano alkoholem etylow ym do zaniku reakcji na jo n am onow y. M etodą destylacji oznaczano ilość zasorbow anego przez glebę N -N H4, który był m iarą
kationow ej pojem ności wym iennej. Do kolby destylacyjnej przenoszono całą zaw artość lejka po przem yciu gleby alkoholem . Procedura ta je st „uproszczoną odm ianą” m etody przyjętej w Soil Taxonom y w ykorzystującej do ekstrakcji aparat specjalnie do tego celu zaprojektow any [Procedures for soil analysis. TP.9, 1995]. W yniki oznaczeń S, SI oraz Y posłużyły do obliczenia T, T l , V i V I. Z oznaczonych KPW i Y liczono V2. W zory liczenia T, T l , V, V I i V2 znajdują się dalej w tekście i pod tabelą 2. U zyskane wyniki przedstaw iono tabelarycznie i graficznie.
WYNIKI
A nalizę uzyskanych wyników prow adzono w odniesieniu do tradycyjnej m e tody K appena oznaczania kwasowości hydrolitycznej (Y), sumy zasad w ym ien nych (S) i liczonych pojem ności sorpcyjnej (T=Y+S) oraz w ysycenia kom pleksu sorpcyjnego zasadam i (V % = S xl00/T ).
S um a katio n ó w zasad o w ych
Przyjm ując wartości tej cechy oznaczonej m etodą Kappena (S) za punkt odniesienia, zwracaj ą uw agę wyraźnie niższe wartości uzyskane m etodą octanow ą SI (tab. 2). Tylko sporadycznie w ystępują w yższe wartości SI od S. W poszcze gólnych podtypach przeciętne relacje m iędzy S i SI są następujące: przyjm ując S za 100, S I w glebach brunatnych w łaściw ych wynosi 74, w w yługow anych 96, w silnie w yługow anych 6 6, a w kwaśnych około 59. Podane liczby są w artościam i
uśrednionym i ukazującym i w zajem ne bardzo ogólne relacje. Poszczególne próbki i profile w ykazują znaczne odchylenia od tych wartości (tab. 2). T est K ołm ogo- row a-Sm irnow a potw ierdził istotność różnic m iędzy S i SI (p < 0,001).
P o jem no ść so rp cy jn a
A nalizow ano trzy wartości tej cechy. Pierw sza pojem ność sorpcyjna liczona była z wartości oznaczonych m etodą K appena (T=Y+S), druga liczona była z sum y kationów w ym iennych oznaczonych w octanie amonu i kw asow ości hydro litycznej (T1=S1 +Y), oraz trzecia kationow a pojem ność w ym ienna KPW , ozna czana m etodą w wersji ISRIC. Przyjm ując T z m etody K appena za 100, wartości T l i K PW w poszczególnych podtypach gleb brunatnych w ynoszą odpow iednio: w brunatnych w łaściw ych - 80 i 76, w brunatnych w yługow anych - 97 i 88, w
Wy sycenie kationami zasadowymi kompleksu sorpcyjnego 111
______________gleb bnmatnych leśnych._______________________ silnie w yłu g o w an y ch- 8 5 i 65 i w k w aśn y ch - 9 0 i 55. W ynika z tego, że w artości T l nie różnią się istotnie od wartości T, test K ołm ogorow a-Sm irnow a potw ierdza to spostrzeżenie (p > 0 ,l). Na brak istotnych różnic m iędzy tymi cecham i w pływ a kw asow ość hydrolityczna (Y) obecna w obu sposobach liczenia T i T l . N atom iast w artości KPW są w yraźnie niższe zarów no od wartości T, ja k i od T l . Test K ołm ogorow a-Sm irnow a potw ierdził istotność różnic m iędzy T oraz T l i K PW (p < 0,001).
P ojem ność sorpcyjna (T, T l , KPW ) stała się rów nież cechą diagnostyczną dla poziom u cam bic w klasyfikacji W RB 1998. Pow inna ona wynosić co najm niej 16 cm ol(+)/kg iłu. W tabeli 2 wartości T, T l i KPW podaw ane są w przeliczeniu na kg gleby. Po przeliczeniu na kg iłu ilości te zaw sze przekraczają zalecaną w artość progow ą, a w niektórych przypadkach naw et kilkakrotnie
W y sy ce n ie k o m p leksu sorp cyjn eg o k ationam i zasad o w y m i A nalizow ano trzy wartości tej cechy:
V = S x l0 0 /T , V I = S l x l 0 0 / T l V2 = S lx l0 0 /K P W .
Z w raca uw agę praw idłow ość, że wartości V 1 są w yraźnie niższe od w artości V (p<0,001), a wartości V 2 zbliżają się do wartości V (p > 0 ,l) (tab. 2). Poniew aż w ysycenie kationam i zasadow ym i je st cechą diagnostyczną dla podtypów gleb brunatnych leśnych, dokładniej przeanalizow ano zależności m iędzy V, V I i V2 w badanym zbiorze. W tym celu w ykreślono linie trendu pom iędzy w ysyceniem kom pleksu i odczynem . W spom niane linie trendu w ykreślono dla całych profili, czyli dla w szystkich próbek z badanego zbioru bez podziału na podtypy (ry s.lA ), tylko dla poziom ów próchnicznych (rys. IB) oraz łącznie dla poziom ów B br i С (R y c.lC ). W ykreślone linie trendu są w ielom ianem trzeciego stopnia i pokazują odm ienne różnice w w artościach V i V I oraz V i V2. Różnice te są lepiej w idoczne w głębszych poziom ach gleb (rys. 1C). N ajw iększe różnice pom iędzy V i VI w ystąpiły w glebach silnie kw aśnych i stopniowo m aleją w raz ze wzrostem w artości pH. W poziom ach podpróchnicznych gleb brunatnych kw aśnych różnice m iędzy nimi są kilkakrotne (tab. 2). W wielu badanych profilach wartości V I spadają poniżej 10%. W związku z tak niskim i wartościam i V I w glebach brunatnych kw aśnych należałoby zw eryfikow ać zakresy tej cechy jak o kryterium diagnostyczne w innych typach gleb.
W trzecim sposobie obliczania wysycenia posługiw ano się w zorem V 2 = (S lx l0 0 )/K P W . V2 obliczone i w ykreślone dla całych profili, dla poziom ów próchnicznych oddzielnie i dla głębszych poziom ów przebiega bardzo podobnie i blisko wartości V (rys. 1 А, В, C). W ynik ten stanowi zaskakującą konkluzję dla krytykow anej od lat i w ycofyw anej z laboratoriów metody Kappena. Biorąc pod uw agę dużo w yższe koszty i pracochłonność m etody oznaczania K PW należałoby rozw ażyć zasadność w ycofyw ania m etody Kappena, skoro wyniki V i V 2 są zbliżone, a różnice m iędzy nimi statystycznie nieistotne (p > 0 ,l).
D la celów m asow ych, stosow anych obecnie na szeroką skalę w laboratoriach L asów Państw ow ych, należałoby w ybrać tanią, m ało pracochłonną, ale dającą w iarygodne wyniki m etodę określania pojem ności sorpcyjnej i w ysycenia katio nam i.
112 S. B ro że k J. Bąkowski, M. Filiński
R Y SU N E K 1. Linie trendu w ysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami: A - dla całych profili, В - dla poziom ów А, С - dla poziom ów Bbr i С
FIGURE 1. Trend lines o f base saturation: A - for the w hole profiles, В - for A horizons, С - for Bbr and С horizons
TABELA 2. Właściwości sorpcyjne badanych gleb - TABLE 2. Sorption properties of studied soils Profil Profile Głębokość Depth[cm] Poziom Horizon Uziamienie Texture pH H20 Y* S SI T Tl KPW V !VI V2 [cmol(+)/kg] [%]
Gleby brunatne właściwe - hapli-eutric cambisols
KROS7 0-24 A gsp 5 12,0 17,5 14,6 29,5 26,6 25,7 59 55 57 24-63 Bbr gs 7,4 0,6 15,2 13,7 15,8 14,3 14,0 96 96 98 63-100 BbrCca gs 7,5 0,6 14,7 13,9 15,3 14,5 14,6 96 96 95 TMA5 2-15 A glp 4,8 8,4 8,7 2,3 17,1 10,7 10,2 51 22 23 15-28 ABbr gsp 5,3 2,5 8,1 6,1 10,6 8,6 9,0 76 71 68 28-52 IIBbr gcp 5,5 2,1 14,7 14,4 16,8 16,5 16,6 88 87 87 52-88 IIBbr gcp 5,7 1,9 14,8 13,0 16,7 14,9 17,6 89 87 74 88-140 IIIBbrC ip 5,8 1,8 18,5 16,5 20,3 18,3 18,8 91 90 88
Gleby szarobrunatne - humi-eutric cambisols
SNI2 0-10 A gsp 5,1 8,0 16,0 7,9 24,0 15,9 12,3 67 50 64 10-43 ABbr gcp 5,4 5,9 15,2 8,0 21,1 13,9 11,2 72 58 72 43-79 ABbr gcp 6,5 2,0 20,1 11,2 22,1 13,2 11,7 91 85 96 79-130 IIBbrC Pgl 6,5 1,0 5,5 2,7 6,5 3,7 2,7 85 73 100 BIE5 0-21 A glp 5 17,9 17,6 9,2 35,5 27,1 19,8 50 34 46 21-50 ABbr gl 5,7 4,4 12,9 7,6 17,3 12,0 8,6 75 63 88 50-105 ABbr glp 6,2 2,0 14,5 9,6 16,5 11,6 10,3 88 83 93 105-130 ABbrC gsp 6,6 1,7 17,0 10,7 18,7 12,4 11,0 91 86 97
Gleby brunatne wyługowane - endoeutric cambisols
NAR9 1-10 A gl 4,8 4,5 3,0 2,9 7,5 7,4 4,5 40 40 65 10-21 ABbr pgm 5,2 2,2 2,0 2,2 4,2 4,4 3,1 48 50 71 21-63 Bbr gsp 5,2 3,8 9,4 9,6 13,2 13,4 11,4 71 72 85 63-100 BbrCg gs 6,3 2,0 8,0 24,1 10,0 26,1 24,5 80 92 99 LUB6 3-8 A Pgmp 4,8 8,0 9,4 1,9 17,4 9,9 8,5 54 19 22 8-40 ABbr pgm 4,8 3,4 2,4 0,7 5,8 4,1 2,8 41 17 25 40-63 IIBbr gs 5,6 3,4 14,2 11,6 17,6 15,0 13,1 81 77 89 63-100 IIBbr gcp 5,4 3,9 12,8 13,5 16,7 17,4 13,7 77 78 99 100-120 CIIIC Pi 5,6 2,3 13,4 11,8 15,7 14,1 13,5 85 84 87 WGA9 3-13 A glp 4,3 17,6 4,2 1,8 21,8 19,4 13,8 19 9 13 13-35 ABbr glp 4,4 2,1 4,0 0,6 6,1 2,7 9,7 66 22 6 35-68 Bbr glp 4,9 2,2 3,2 1,3 5,4 3,5 7,2 59 37 18 68-110 BbrC gs 5,7 3,9 9,7 9,5 13,6 13,4 10,8 71 71 88 W ys y c e n ie k a tio n a m i za sa d o w y m i ko m p le ks u so rp c y jn e g o gle b br un at ny ch le śn y c h _______________
TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued Profil Profile Głębokość Depth[cm] Poziom Horizon Uziamienie Texture pH H2O Y* S SI T T1 KPW V VI V2 [cmol(+)/kg; [%) OST2 0-4 AJO ps 4,8 12,2 13,8 5,4 26,0 17,6 7,9 53 31 68 4-23 A ps 4,4 4,5 1,3 2,2 5,8 6,7 3,1 22 33 70 23-47 Bbr ps 4,6 1,8 0,4 2,3 2,2 4,1 2,9 18 56 80 47-60 IIBbr gl 7 0,9 13,4 10,3 14,3 11,2 10,4 94 92 99 60-75 IIBbrCca gl 7,9 0,3 44,0 29,0 44,3 29,3 29,0 99 99 100 75-120 IHCca gc 8 0,3 44,3 32,5 44,6 32,8 32,5 99 99 100 PIN6 2-7 A pz 4,2 12,2 2,2 2,3 14,4 14,5 7,2 15 16 32 7-22 ABbr pz 4,3 5,6 0,6 3,6 6,2 9,2 3,9 10 39 92 22-75 Bbr Pi 4,9 3,5 8,1 0,5 11,6 4,0 9,8 70 12 5 75-120 BbrCca pz 7,7 2,7 33,5 34,1 36,2 36,8 37,2 93 93 92 KOZ4 0-10 A pgi 4,6 5,0 1,4 0,5 6,4 5,5 3,5 22 10 16 10-20 ABbr pgi 4,7 2,9 0,7 0,5 3,6 3,4 2,2 19 16 25 20-40 Bbr pgi 5,5 1,1 0,7 0,9 1,8 2,0 1,1 39 44 82 40-52 Bbrg pgi 5,6 0,8 1,4 1,2 2,2 2,0 1,3 64 59 89 52-110 IIBbrCgg gi 5,9 0,9 11,5 9,3 12,4 10,2 10,0 93 91 93 KROS1 1-9 A gcp 4,3 26,5 6,8 1,8 33,3 28,3 20,8 20 6 9 9-26 ABbr i 4,5 15,2 4,5 0,7 19,7 15,9 12,2 23 5 6 26-75 Bbr i 4,9 10,0 5,7 2,3 15,7 12,3 11,0 36 19 21 75-150 BbrCca gc 8,1 0,4 50,4 22,4 50,8 22,8 23,0 99 98 97 JAN4 2-11 A Pi 4,5 8,8 1,0 1,7 9,8 10,5 7,0 10 16 24 11-24 ABbr pz 4,7 5,4 1,5 1,6 6,9 7,0 5,8 22 23 28 24-70 Bbr Pi 5,3 3,3 4,9 7,5 8,2 10,8 10,8 60 70 70 70-120 BbrC Pi 5,3 1,7 5,3 9,3 7,0 11,0 9,5 76 85 98 BdPN2 1-11 A glp 3,9 27,3 7,6 2,4 34,9 29,7 23,5 22 8 10 11-45 Bbr gcp 4,3 12,8 4,8 0,6 17,6 13,4 13,6 27 4 4 45-80 Bbr gc 4,4 11,0 3,8 0,6 14,8 11,6 9,6 26 5 6 80-100 BbrC gc 6,5 2,0 21,8 14,0 23,8 16,0 19,0 92 87 74 100-150 С i 6,7 1,3 22,9 13,4 24,2 14,7 17,0 95 91 79 GRY7 2-8 A pz 4 20,1 3,6 2,1 23,7 22,2 12,7 15 9 16 8-50 Bbr gc 4,2 19,5 9,8 6,7 29,3 26,2 23,0 33 26 29 50-100 Bbrgg gc 4,6 8,3 12,8 12,4 21,1 20,7 20,5 61 60 61 100-150 IIBbrCgg gc 4,8 5,9 18,9 19,2 24,8 25,1 25,7 76 77 75 1 1 4 S. B ro że k , J. B ąk ów sk i, M . F il iń sk i
TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued Profil Profile Głębokość Depth [cm] Poziom Horizon Uziamienie Texture pH H2O Y* S SI T Tl KPW V VI V2 [cmol(+)/kg [%] STA1 1-4 A Pgl 4,5 5,5 3,1 1,3 8,6 6,8 5,2 36 20 16 4-17 ABbr Pgl 4,7 2,4 1,1 0,3 3,5 2,7 2,5 31 10 29 17-53 Bbr ps 4,8 1,7 0,7 0,1 2,4 1,8 1,3 29 7 61 53-120 IIBbrC gl 4,9 3,3 6,6 5,0 9,9 8,3 7,6 67 60 75 OSIE3 2-9 A pglp 4,3 14,3 3,8 1,8 18,1 16,1 9,0 21 11 20 9-32 ABbr Pgl 4,6 4,2 0,8 0,2 5,0 4,4 2,7 16 5 8 32-56 Bbr psp 4,6 2,4 0,5 0,3 2,9 2,7 1,5 17 10 18 56-83 IIBbr gl 5,6 2,1 6,3 4,5 8,4 6,6 6,1 75 68 73 83-140 IIBbrC glp 5,2 2,0 6,4 4,2 8,4 6,2 6,2 76 68 67 BPN1 0-18 A gsp 4 22,2 7,6 1,9 29,8 24,1 15,1 26 8 12 18-35 ABbr gsp 4,5 13,1 5,5 1,5 18,6 14,6 9,5 30 10 16 35-79 Bbr gsp 5 7,0 7,5 3,8 14,5 10,8 7,6 52 35 50 79-100 BbrC gs 5,3 3,9 8,1 5,4 12,0 9,3 7,0 68 58 77 OST5 2-4 O butwina 3,9 63,3 20,2 13,0 83,5 76,3 45,2 24 17 29 4-15 A Pgl 4,1 7,0 1,9 0,5 8,9 7,5 5,1 21 7 10 15-50 Bbr ps 4,5 2,0 1,0 0,2 3,0 2,2 1,6 33 9 13 50-86 Bbr Pl 5,2 0,9 0,6 0,2 1,5 1,1 0,8 40 17 22 86-102 Bbr ps 5,5 1,2 3,1 1,7 4,3 2,9 2,5 72 59 68 102-117 IIBbrC pgm 5,1 1,6 3,2 2,3 4,8 3,9 3,1 67 59 73 117-140 IIC pgmp 4,4 2,0 2,1 0,9 4,1 2,9 2,3 51 31 39 KROS2 1-6 A glp 4,1 24,9 4,9 1,3 29,8 26,2 17,6 16 5 7 6-32 ABbr gl 4,6 9,2 4,0 0,4 13,2 9,6 8,9 30 4 5 32-83 Bbr gl 5 6,2 3,8 1,2 10,0 7,4 2,6 38 16 44 83-140 Bbr gl 5,3 4,9 7,0 3,6 11,9 8,5 8,1 59 42 44 GRY4 2-9 A pgmp 3,9 20,2 1,4 1,5 21,6 21,7 10,6 6 7 14 9-18 ABbr pz 4,1 8,6 0,3 0,3 8,9 8,9 5,3 3 4 6 18-39 Bbr pz 4,4 4,1 0,5 0,2 4,6 4,3 2,6 11 4 7 39-75 Bbrg/gg pgmp 4,2 4,1 1,1 0,1 5,2 4,2 3,2 21 3 4 75-140 IIBbrCgg gl 4,9 3,7 8,2 5,8 11,9 9,5 7,8 69 61 74 OST4 2-4 0 butwina 3,9 48,9 16,8 11,4 65,7 60,3 40,2 26 19 28 4-15 A ps 4 5,4 0,9 0,3 6,3 5,7 3,8 14 6 9 15-49 Bbr ps 4,4 2,5 0,4 0,1 2,9 2,6 1,2 14 5 10 49-80 Bbr ps 4,5 1,3 0,6 0,1 1,9 1,4 0,7 32 7 13 80-120 BbrC ps 5,2 1,2 4,3 3,8 5,5 5,0 4,6 78 76 82 W ys yc en ie k a tio n a m i za sa d o w y m i ko mp le ksu so rp c y jn e g o 1 1 5 gle b bru na tn y c h le śn yc h ____________________
TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued Profil Profile Głębokość Depth[cm] Poziom Horizon Uziamienie Texture pH H2O Y* S SI T Tl KPW V VI V2 [cmol(+)/kg] [%] PIN4 2-8 A pgmp 4,1 7,5 1,1 0,8 8,6 8,3 4,0 13 10 21 8-55 Bbrg pgmp 4,5 2,3 0,4 0,2 2,7 2,5 1,0 15 10 24 55-150 IIBbrg pi 4,6 0,8 0,2 0,2 1,0 1,0 0,5 20 17 32 55-150 IIIBbrCg Pgm 4,9 2,2 4,8 4,7 7,0 6,9 5,6 69 68 83 KOZ2 3-5 O butwina 4 65,1 18,0 11,4 83,1 76,5 54,4 22 15 21 5-16 A ps 4,1 7,1 0,7 0,4 7,8 7,5 4,2 9 5 8 16-50 Bbr ps 4,5 2,5 0,3 0,1 2,8 2,6 1,4 11 5 10 50-75 Bbr ps 4,9 1,2 0,4 0,3 1,6 1,5 1,0 25 18 26 75-110 BbrC Pgl 4,7 1,6 5,0 4,5 6,6 6,1 5,5 76 74 82 ZWO 15 3-12 A ps 4,2 5,2 1,2 0,5 6,4 5,7 3,2 19 9 16 12-23 ABbr ps 4,2 3,7 0,9 0,4 4,6 4,1 2,4 20 10 16 23-58 Bbr pl 4,3 1,8 0,6 0,1 2,4 1,9 1,1 25 7 13 58-88 Bbr Pl 4,7 1,1 0,2 0,1 1,3 1,2 1,0 15 12 15 88-120 IIBbrC ps 5,1 1,4 2,4 1,9 3,8 3,3 2,3 63 57 81
Gleby brunatne kwaśne - dystric cambisols
TUR5 1-6 O butwina 4,2 41,9 17,2 8,6 59,1 50,5 25,2 29 17 34 6-23 A ps 4,5 4,7 2,1 0,2 6,8 4,9 2,2 31 3 7 23-46 Bbr ps 4,5 2,7 1,7 0,2 4,4 2,9 1,0 39 7 18 46-100 IIBbrg pgm 4,6 3,3 2,5 0,9 5,8 4,2 2,6 43 22 36 100-140 IIBbrC gl 4,5 4,7 5,7 3,7 10,4 8,4 5,7 55 44 65 NIEl 1-10 A ps 3,9 11,4 4,2 1,0 15,6 12,4 6,5 27 8 15 10-38 Bbr ps 4,3 4,0 1,7 0,1 5,7 4,1 1,9 30 3 6 38-65 Bbr Pl 4,5 1,9 1,5 0,1 3,4 2,0 0,8 44 5 12 65-110 IIBbrC gl 4,5 7,0 5,7 4,7 12,7 11,7 7,0 45 40 68 DOBROl 2-14 A gl 4,7 13,1 4,7 2,1 17,8 15,2 6,0 26 14 35 14-40 Bbr gl 4,6 8,7 3,2 1,7 11,9 10,4 4,5 27 16 37 40-103 IIBbr gs 4,9 17,9 11,5 5,9 29,4 23,8 10,1 39 25 59 103-150 IIBbrCgg gs 5,5 18,4 15,4 10,4 33,8 28,8 12,5 46 36 83 GDA7 2-7 A pz 3,8 15,9 1,2 1,4 17,1 17,3 11,6 7 8 12 7-18 ABbr pz 4,6 5,5 0,7 0,4 6,2 5,9 4,2 11 7 11 18-56 Bbr pz 4,5 3,4 0,2 0,2 3,6 3,6 2,7 6 4 6 56-100 BbrC pg 4,8 4,3 1,6 0,6 5,9 4,9 4,7 27 13 14 100-140 IIC gl 5,4 2,9 7,2 6,2 10,1 9,1 8,9 71 68 69 11 6 S. B ro że k , /. B ą k o w sk i, M . F il iń sk i
TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued Profil Profile Głębokość Depth[cm] Poziom Horizon Uziamienie Texture pH H20 Y* S SI T Tl KPW V VI V2 [cmol(+)/kg [%] BdPN5 1-5 A/O pglp 4,1 46,1 8,6 2,9 54,7 49,0 31,3 16 6 9 5-11 A pgmp 4 30,5 5,2 0,6 35,7 31,1 21,6 15 2 3 11-58 Bbr glp 4,5 9,0 4,6 0,2 13,6 9,2 8,5 34 2 2 58-110 BbrC gsp 4,6 6,9 3,1 0,3 10,0 7,2 6,6 31 4 5 BIE6 4-8 A/O glp 3,6 46,0 5,2 2,5 51,2 48,5 30,0 10 5 8 8-12 A gl 3,9 20,7 3,4 0,8 24,1 21,5 12,6 14 4 6 12-55 Bbr gl 4,4 11,4 4,3 0,4 15,7 11,8 10,7 27 3 4 55-100 BbrC gl 4,3 9,8 3,1 0,3 12,9 10,1 8,4 24 3 4 GRY5 3-13 A Pgl 4 4,6 0,8 1,0 5,4 5,6 7,6 15 18 13 13-22 ABbr Pgl 4,7 5,8 0,5 0,2 6,3 6,0 2,0 8 3 9 22-49 Bbr ps 4,7 2,9 0,2 0,1 3,1 3,0 1,3 6 4 9 49-103 Bbr ps 4,6 1,4 0,2 0,1 1,6 1,5 1,0 13 5 7 103-120 IIBbrC pgmp 4,3 4,5 1,5 0,4 6,0 4,9 3,3 25 8 12 120-150 С Pl 5,1 1,0 1,8 0,8 2,8 1,8 1,4 64 43 53 WEJ9 3-8 A pgmp 4 16,4 1,2 1,5 17,6 17,9 8,3 7 8 18 8-29 ABbr pgmp 4,4 6,1 0,7 0,2 6,8 6,3 3,5 10 3 5 29-55 Bbr glp 4,3 5,6 0,6 0,2 6,2 5,8 3,7 10 3 5 55-100 IIBbrgg gsp 4,6 9,8 3,2 2,8 13,0 12,6 7,9 25 22 35 100-140 CBbrgg gl 4,9 5,1 2,4 1,7 7,5 6,8 4,4 32 25 39 JAN 18 3-8 O butwina 3,8 67,4 11.0 11,3 78,4 78,7 52,5 14 14 21 8-25 A pgm 3,7 16,1 0.1 0,9 16,2 17,0 9,0 1 5 10 25-57 Bbr ps 4,4 1,3 0.2 0,4 1,5 1,8 1,0 13 25 46 57-95 BbrC Pl 4,4 0,6 0.1 0,2 0,7 0,8 0,4 14 28 58 95-120 С Pl 4,5 0,6 0.5 0,9 1,1 1,5 1,3 45 60 70 SNI3 1-13 A glp 4,4 22,0 4,0 1,9 26,0 23,9 14,2 15 8 13 13-33 ABbr glp 4,5 11,9 3,9 0,7 15,8 12,6 9,5 25 6 8 33-100 Bbr gsp 4,3 7,6 2,0 0,4 9,6 8,0 6,6 21 5 6 100-150 BbrC pgm 4,3 9,0 1,0 0,7 10,0 9,7 7,7 10 7 9 KROS4 2-5 A/O gsp 4,5 53,7 16,0 8,9 69,7 62,6 39,2 23 14 23 5-15 A gc 4,2 22,5 3,8 0,8 26,3 23,3 15,0 14 4 6 15-50 Bbr i 4,4 21,5 3,0 0,7 24,5 22,2 18,0 12 3 4 50-85 Bbrgg i 4,5 27,4 3,2 1,2 30,6 28,6 21,2 10 4 6 85-100 Bbrgg i 4,6 29,6 4,7 2,0 34,3 31,6 27,0 14 6 8 W ysy c e n ie k a ti o n a m i za sa d o w y m i k o m p le ks u so rp c y jn e g o 1 1 7 gle b br un at ny c h le śn y c h _________________________
TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued Profil Profile Głębokość Depth[cm] Poziom Horizon Uziamienie Texture pH H2O Y* S SI T T1 KPW V VI V2 [cmol(+)/kg [%] TUCH04 1-6 A pz 3,9 15,6 2,3 1,4 17,9 17,0 6,7 13 8 20 6-20 ABbr pz 4,3 4,2 0,5 0,4 4,7 4,6 1,3 11 8 28 20-70 Bbr pz 4,5 2,8 0,6 0,4 3,4 3,2 0,7 18 12 55 70-150 IIBbrC i 3,7 18,6 1,8 0,8 20,4 19,4 9,6 9 4 8 DTA6 2-6 0 butwina 3,9 76,5 18,4 10,7 94,9 87,2 57,0 19 12 19 6-12 A pgm 3,8 12,8 0,8 0,6 13,6 13,4 7,6 6 4 7 12-55 Bbr Pgl 4,2 3,1 0,4 0,2 3,5 3,3 2,7 11 5 6 55-70 IIBbr ps 4,4 1,1 0,1 0,1\ 1,2 1,2 1,0 8 6 7 70-130 IIBbrC Pi 4,5 1,0 0,1 0,1 1,1 1,1 0,8 9 5 7 KLI3 3-15 A pgmp 4 14,6 3,2 0,7 17,8 15,3 9,0 18 5 8 15-22 ABbr pgm 4,3 7,1 0,2 0,4 7,3 7,5 4,9 3 5 7 22-60 Bbr pgm 4,5 3,4 0,1 0,3 3,5 3,7 2,7 3 8 12 60-150 BbrC pgm 4,9 1,9 1,0 1,0 2,9 2,9 3,5 34 35 29
Gleby brunatne bielicowane - protoalbic cambisols
SNI4 1-5 0 butwina 3,8 55,4 5,6 2,2 61,0 57,6 33,3 9 4 6
5-10 A glp 3,9 20,3 3,6 0,4 23,9 20,7 14,5 15 2 3
10-70 Bbr gl 4,4 6,4 2,2- 0,2 8,6 6,6 6,7 26 3 3
70-130 BbrC pgm 4,3 8,2 1,9 0,3 10,1 8,5 8,0 19 4 4
WEJ8 4 - 9 A/O butwina 3,9 22,5 2,0 2,6 24,5 25,1 13,6 8 10 19
9-11 AEes pgl 3,9 7,3 0,4 0,5 7,7 7,8 4,2 5 6 11
11-49 Bbr pgm 4,5 3,4 0,3 0,1 3,7 3,5 2,2 8 4 6
49-76 Bbrgg gl 4,6 4,0 0,5 0,6 4,5 4,6 3,6 11 12 15
76-130 BbrCgg gl 4,8 3,4 1,5 1,5 4,9 4,9 3,6 31 31 43
*Y - kwasowość hydrolityczna oznaczona w wyciągu IM (СНзСОО)2Са - total acidity; S - suma zasad wymiennych oznaczona w 0,1M HCl (Kappen) - sum of exchangeable bases; SI - suma kationów oznaczonych w wyciągu IM CH3COONH4 - sum of exchangeable cations; T - pojemność sorpcyjna, T = Y + S - calculated cation exchange capacity; T l - pojemność sorpcyjna, T l = SI + Y - calculated cation exchange capacity; KPW(=CEC) - kationowa poje mność wymienna oznaczona według procedury ISRIC - cation exchange capacity determined by ISRIC procedure;
V = SxlOO:(Y+S); V l= SlxlOO:(Y+Sl); V2= SlxlOO:KPW
S. B r o ż e k , J. B ą k o w s k i, M . F il iń sk i
Wy sycenie kationami zasadowymi kompleksu sorpcyjnego 119
______________gleb brunatnych leśnych_______________________ R ealizując cel niniejszej pracy przeanalizow ano skutki, jakie w yw oła w prow a dzenie nowych m etod oznaczania lub obliczania pojem ności sorpcyjnej do klasy fikacji gleb brunatnych. W artości te stanow ią dane wyjściow e do obliczania w ysycenia kom pleksu sorpcyjnego kationami zasadow ym i, a to je st jedn y m z kryteriów diagnozow ania podtypów gleb brunatnych. W badanym zbiorze gleb kw alifikow ano w szystkie profile do podtypów w edług V, V I i V2. Różnice w ystąpiły tylko w nielicznych przypadkach. Stanowi to dowód, że w yznaczone przedziały w ysycenia w glebach brunatnych są w ystarczająco szerokie um ożli w iające popraw ną diagnozę niezależnie od użytej m etody.
WNIOSKI
Z przeprow adzonych badań w ynikają następujące spostrzeżenia:
1. W prow adzenie m etody octanowej oznaczania kationów zasadow ych nie spo w oduje większych różnic w diagnozow aniu podtypów gleb brunatnych. 2. O bliczony stopień w ysycenia kom pleksu sorpcyjnego kationami zasadow ym i
(V2) na podstaw ie kationowej pojem ności wym iennej (KPW ) jest zbliżony do w ysycenia (V) obliczonego z wartości otrzym anych m etodą Kappena.
3. Poszukując taniej, szybkiej i wiarygodnej m etody oznaczania pojem ności sorpcyjnej do w ykorzystania w praktyce leśnej należy uw zględnić rów nież m etodę Kappena.
LITERATURA:
K LASYFIKACJA GLEB LEŚNYCH . 1973. Praca zbiorowa, PTG, V Komisja Genezy, K lasyfi kacji i Kartografii Gleb, Z espół Gleb Leśnych W ydanie II, W-wa.
K LASYFIKACJA GLEB LEŚNYCH . 2000. Praca zbiorowa. PTG i DGLP. W ydanie Ш, (w druku). KOW ALKOW SKI A ., KRÓL H„ OSTROW SKA A., SYTEK J„ SZCZU BIAŁK A Z. 1973:
Instrukcja laboratoryjna dla pracowni gleboznaw czo-naw ożeniow ych. IBL W arszawa-Sęko- cin.
OSTR OW SK A A ., GAW LIŃSKI S„ SZCZU BIAŁK A Z. 1991: M etody analizy i oceny w łaści w ości gleb i roślin. Katalog. Instytut Ochrony Środowiska.
PRO CEDURES FOR SOIL A N A LY SIS. 1995. ISRIC, FAO. Technical Paper 9. Ed. L. P. van Reeuwijk. Fifth edition.
SOIL SU R V E Y STAFF. K eys to Soil Taxonom y. Eight edition. 1998. U.S. Department o f Agriculture, W ashington D.C.
SY STE M A TY K A GLEB POLSKI. Wyd. IV. 1989: Rocz. G lebozn. t. 40.
120 S. Brożek, J. Bąkowski, M. Filiński
S. BROŻEK, J. BĄKOWSKI, M. FILIŃSKI
BASE SATURATION OF FOREST CAMBISOLS
Forest Soil Science Department, Agricultural University in Krakow S U M M A R Y
The paper presents sum o f exchangeable bases and cations exchange capacity obtained through different m ethods. Exchangeable bases sum has been determ ined by Kappens m ethod (S), base cations (Ca, K, M g, Na) in 1M C H 3C O O N H 4 extract (S I). T hose determ inations results form ed the basis to cation exchange capacity calculation (T=S+Y and T1=S1+Y ) after sum m ation with hydrolytic acidity (Y). For the purpose o f com parison cation exchange capacity (KPW =CEC) has been determ ined with acetic am m onium technique in ISRIC version. These figures were used for three different base saturation figures calculation (V, V I, and V2).
The research has been perform ed in the context o f base saturation im plem en tation as a criterion of cam bisols sub-types determ ination. T he resulting base saturation level (V2) based on cation exchange capacity (KPW = CEC) in studied cam bisols is sim ilar to those calculated with K appens technique (V). The base saturation calculated from base cations determ ined in 1 M C H 3CO O N H 4 extract (V I) is clearly low er than the previous ones (V and V2), especially in dystric cam bisols.
Praca w płynęła do redakcji w sierpniu 2000 r.
D r hab. inż. S ta n isła w B ro żek K a te d r a G le b o zn a w stw a L eśn eg o A R A l. 2 9 L is to p a d a 46, 3 1 -4 2 5 K ra k ó w E -m a il: r lb ro ze k @ c y f-k r.e d u .p l
