Zmiany zawartości fosforu ogółem i rozpuszczalnego oraz Zn, Cu, Pb i Cd w glebach intensywnie użytkowanych rolniczo

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XLIV NR 3/4 WARSZAWA 1993: 99-111 J Ó Z E F C H O J N IC K I, K R Y S T Y N A C Z A R N O W S K A

Z M I A N Y Z A W A R T O Ś C I F O S F O R U O G Ó Ł E M

I R O Z P U S Z C Z A L N E G O O R A Z Zn, Cu, Pb I Cd

W G L E B A C H I N T E N S Y W N IE U Ż Y T K O W A N Y C H R O L N IC Z O

K a te d ra G le b o z n a w s tw a S G G W w W a rs z a w ie W S T Ę P

Gleby Równiny Błońsko-Sochaczewskiej sąintesywnie użytkowane (upra­

wa warzyw, roślin zbożowych, przemysłowych i pastewnych). W przypadku

uprawy warzyw rolnicy stosują wysokie dawki nawozów mineralnych i orga­

nicznych, a także środków ochrony roślin. Wpływa to na skład chemiczny

przede wszystkim wierzchnich warstw gleby. Należy dodać, że Równina

graniczy z W arszawą i jest poprzecinana drogami o dużym nasileniu ruchu

samochodowego.

Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu wysokich dawek nawozów

na zawartość i rozmieszczenie fosforu ogółem i rozpuszczalnego oraz niektó­

rych metali ciężkich, takich jak Zn, Cu, Pb i Cd (uważanych za czynnik

antropogeniczny), w profilu różnych typów gleb wytworzonych z najm łod­

szych lessów.

M A T E R I A Ł I M E T O D Y

Badaniami objęto gleby brunatne typowe i wyługowane (4 profile), gleby

płowe typowe i antropogeniczne

( 6

profilów) oraz czarne ziemie właściwe i

zdegradowane (5 profilów). Łącznie przeanalizowano 82 próbki gleb pobra­

nych z różnych poziomów genetycznych [5].

Zawartość fosforu ogółem oznaczano w stopach z N a

2

CÛ

3

według Arinu-

szkiny [2], a fosforu łatwo rozpuszczalnego metodą Braya-Kurtza nr 2 [12].

Ekstrakcję fosforu łatwo rozpuszczalnego przeprowadzano bądź w 0,1N HC1

100

J. Chojnicki, К. Czarnowska

4-

0,03 N N H

4

F, bądź w wyciągu

1

% kwasu cytrynowego (tylko w próbkach z

poziomu orno-prochnicznego - Ap). Stężenie fosforu w otrzymanych roztwo­

rach oznaczono metodą kolorymetryczną [

3

].

Ogólną zawartość metali ciężkich określono po trawieniu gleby stężonymi

kwasami (H N O

3

, H

2

SO

4

, HC1). W uzyskanych roztworach oznaczono ilość

Zn, Cu, Pb i Cd techniką ASA. Wszystkie analizy wykonano w dwóch

powtórzeniach. W każdej serii oznaczeń przeprowadzono próbę odczynnikową

oraz przewidziano próbkę kontrolną gleby. Otrzymane wyniki dotyczące ilości

metali ciężkich opracowano statystycznie, stosując korelację liniową.

W YNIKI I DYSK USJA

Zawartość fosforu ogółem w badanych glebach wykazywała znaczne w a ­

hania (tab.

1

i 2). Najwięcej P-ogółem zawierały poziomy orno-próchniczne

(Ap), a jego ilość malała znacznie w poziomach głębszych. Szczególnie dużo

P-ogólem stwierdzono w poziomie Ap gleby płowej antropogenicznej (profil

15). W pracy innych autorów [11] podawane są zbliżone ilości fosforu w

poziomie Ap, ale czarnej ziemi intensywnie użytkowanej.

W skałach podścielających najmłodsze lessy znaczną ilość fosforu ogółem

stwierdzono w warstwach gliny lub iłu (profile: 3 ,5,10,13). Najmniej tej formy

fosforu występowało w warstwach piasku leżących poniżej utworu pyłowego

bądź iłu (profile 2, 8,13). Jest to zgodne z wynikami badań Brogowskiego [4],

według którego skały macierzyste gleb piaskowych są na ogół ubogie w fosfor

ogółem.

Rozmieszczenie omawianej formy fosforu w profilach badanych gleb

uprawnych nie zależało od procesów glebotwórczych, lecz od nawożenia i

uziarnienia gleby. Nagromadzony w poziomie Ap fosfor ogółem nie przemie­

szczał się do głębszych poziomów. Z badań Szczurka [16] wynika również, że

po 44 latach kontrolowanego nawożenia monokultur wzrasta wyraźnie zawar­

tość fosforu ogółem w wierzchniej warstwie gleb na poletkach nawożonych

tym składnikiem. Podobnie Pondel i Gałczyńska [13] wykazali, iż wieloletnie

stosowanie nawozów fosforowych wpłynęło na wzrost ilości fosforu ogółem

w poziomie orno-próchnicznym gleb różnych typów. Natomiast Czępińska-

Kamiriska [

8

], badając gleby leśne i słabo nawożone, zaobserwowała zróżni­

cowane rozmieszczenie fosforu ogółem w profilu gleb kilku typów.

Zawartość fosforu rozpuszczalnego oznaczanego metodą Braya-Kurtza

układała się w glebach poszczególnych typów podobnie jak ilość fosforu

ogółem (tab. 1 i 2). Najwięcej fosforu rozpuszczalnego występowało również

w poziomach orno-próchnicznych, szczególnie w glebach płowych antropoge­

nicznych (profile 14 i 15). W głębszych poziomach genetycznych ilość tej

formy fosforu wyraźnie malała. W poziomach wierzchnich badanych gleb

zawartość fosforu rozpuszczalnego wahała się od 14,2 do 55,9% fosforu

ogółem, zaś w skale macierzystej lub podścielającej od 2,3 do 35,7%. W

glebach ekstensywnie użytkowanych (profile

6

i 9) występował mniejszy

T a b e la 1

Zawartość P ogółem oraz rozpuszczalnego, a także Zn, Cu, Pb i Cd ogółem w glebach brunatnych i płowych Content of P total, soluble, and total Zn, Cu, Pb and Cd in brown and lessivés soils

Głębokość

Procent cząstek ф mm Percent of particles of dia

in mm С Р2О5 mg/kg %P2Û5 łatwo rozp. w Zn Cu Pb Cd Profil Profile Depth (cm) Poziom Horizon 1-0,1 0,1-0,02 <0,02 pH KCl % C:N ogółem total łatwo roz. readily soluble ogółem % P20 5 readily soluble in total m g/kg 4 -2 0 Ap 30 49

G leby brunatne w yługow ane - 21 4,6 0,87

Brow'n leached soils

10,9 1200 436 36,3 28 8,0 22 0,33 1 3 0 -5 0 Bbr (t, fe) 19 53 28 4,9 0,21 - 875 338 38,6 28 9,0 20 0,07 I 5 5-75 Bbr (t, fe) 22 58 20 5,7 0,07 - 625 368 58,9 28 9,2 14 0,10 Kopytów 7 5 -9 0 Cca 29 55 16 7,1 0,06 - 875 338 38,6 17 6,0 12 0,10 120-140 IICca 68 27 5 7,4 0,03 - 625 175 28,0 11 5,8 10 0,17 0 -2 0 Ap 43 41 16 5,4 0,95 9,5 1200 436 36,3 106 12,8 34 0,33 2 Ołtarzew 27 -3 7 Bbr (t, fe) 44 42 14 5,7 0,21 - 375 161 42,9 17 3.2 8 0,07 4 5-55 Bbr (t, fe) 48 43 9 5,9 0,07 - 375 182 48,5 11 1,8 5 0,10 7 0 -9 0 IIC 65 31 4 6,0 0,02 - 250 61 24,4 7 1,8 4 0,10 130-140 IIC 79 18 3 6,2 0,03 - 250 82 32,8 10 1,6 5 0,17 0 -2 5 Ap 16 56 28 6,3 0,69 6,9 1300 394 30,3 40 9,4 16 0,22 4 0 -5 0 Bbr (t, fe) 12 50 38 5,7 0,20 - 875 189 21,6 34 12,8 12 0,04 3 6 0 -7 0 С 13 56 31 6,0 0,14 - 750 243 32,4 22 7,4 8 0,18 Ożarów 70-85 IIC 58 34 8 6,1 0,09 - 625 243 38,9 14 5,2 2 0,13 110-130 IlICcag 34 18 48 7,0 0,09 - 1050 45 4,3 38 11,3 8 0,15

F

osf

or

i

n

ie

k

tó

re

mi

k

ro

el

e

m

en

ty

w

g

le

b

ie

c.d. tabeli 1

Głębokość

Poziom H orizon

Procent cząstek ф mm Percent of particles of dia

in mm С P2O5 m g/kg % P20 5 łatwo rozp. w Zn Cu Pb Cd Profil

Profile Depth pH KCI C:N ta.WO

ogółem %?2o 5 (cm) 1-0,1 0,1-0,02 <0,02 % ogółem roz. total readily soluble readily soluble in total m g/kg 0-25 Л р 23 51 26

Gleba brunatna typowa 6,8 0,96

- Typical brown soil

8,0 625 368 55,9 26 7,0 15 0,28 4 Łaźniew 3 0 -4 0 Лр 18 56 26 6.9 0,75 9,4 500 229 45,8 24 7,0 14 0,22 4 5 -6 0 Bbr 21 49 30 6,9 0,15 - 375 42 11,2 28 9,8 8 0,08 90-100 Сса 16 62 22 7.3 0,07 - 500 12 2,1 20 7,9 7 0.08 140-150 Сса 18 65 17 7,4 0,02 - 750 17 2,3 22 6,8 6 0.07 0-25 Ар 32 49 18 Gleby płowe 5,1 typowe - 0,67

Typical lessivé soils

6,7 1300 270 21,4 23 8.0 16 0.11 30 -4 0 ApEet 28 52 20 6.0 0,18 - 500 56 11,2 12 6,8 10 0,12 5 Piorunów 45-65 Eet 31 51 18 6,4 0,08 - 500 53 10,6 9 6,6 8 0,11 7 5-90 Bt 18 58 24 6,4 0,11 - 625 140 22,4 25 9,8 12 0,03 120-140 IIC 58 30 12 6,3 0,09 - 875 126 14,4 18 6,8 10 0,03 140-170 С 24 57 19 5,9 0,20 - 625 165 26,4 48 7,4 12 0,08 190-205 IIIC 28 16 56 5,8 0,11 - 1200 357 29,7 65 22,3 26 0,10 0 -2 0 Ар 28 54 18 6,6 0,71 5,9 375 99 26,4 23 6,1 11 0,31 30-38 Eet 26 52 22 7.1 0,10 - 375 151 40,3 11 3,0 6 0,15 6 45-55 Big 36 42 22 6,5 0,13 - ₃₇₅ 7 1,8 27 9,0 9 0,10 Chrzczany 60-75 Cg 51 37 12 6,6 0,05 - 375 33 8,8 17 4,6 7 0,06 85-105 IICcag 51 18 31 7.2 0,10 - 625 28 4,5 19 4,6 6 0,21 140-150 IICcag 55 25 20 7,4 0,11 - 625 17 2,7 24 5,2 7 0.23

10

2

J.

C

h

o

jn

ic

k

i, K

.

C

za

rn

o

w

sk

a

c.d. tabeli 1 Profil Profile Głębokość Poziom Horizon Procent cząstek <f> mm Percent of particles of dia

in mm С P2O5 mg/kg % P20 5 łatwo rozp. w Zn Cu Pb Cd Depth (cm) 1-0,1 0,1-0,02 <0,02 pH KCl % C:N с)gółem total łatwo roz. readily soluble ogółem % P20 5 readily soluble in total m g/kg 0 -2 0 Ap 26 54 20 4,3 0,89 7,4 875 338 38,6 49 10,1 17 0,40 7 30 -4 5 Eet 25 58 17 5,3 0,16 - 625 119 19,0 14 3,0 6 0,19 / Płochocin 6 5 -9 0 Bt 33 57 10 5,5 0,10 - 625 158 25,3 24 6,6 7 0,16 110-120 С 33 56 11 5,3 0,08 - _{625 123} 19,7 22 6,8 7 0,14 145-160 С 31 49 20 4,5 0,06 - 375 119 31,7 26 7,8 7 0,32 0 -25 Ар 20 55 25 5,2 0,72 7,2 1050 406 38,6 56 13,8 24 0,35 0 3 5 -4 5 Eet 19 54 27 5,5 0,22 - 750 123 16,4 24 6,2 30 0,14 0 Duchnice 5 0 -6 5 Bt 13 56 31 5,6 0,16 - _{625 105 16,8} 26 9,4 32 0,18 8 5 -1 0 0 IIC 95 4 1 6,3 0,09 - 375 19 5,0 8 3,0 8 0,14 130-140 IIC 95 4 1 6.2 0,03

G łeby płowe antropogeniczne

-250 19 Anthropogenic lessivés soils

7,6 6 2,0 6 0.12 0 -2 0 Ap 18 53 29 5,6 1,49 14,9 1050 609 58,0 150 27,5 40 0,68 3 0 -4 0 Eet 13 57 30 5,8 0,26 - 500 179 35,8 18 5,4 16 0,19 14 4 0 -5 0 EetBt 9 57 31 6,0 0,05 - 375 123 32,8 30 12,0 18 0,52 Mory 6 5 -8 0 Bt 20 48 32 6,0 0,13 - 625 137 21,9 23 8,8 18 0,65 95-105 IlCg 56 22 22 5,6 0,15 - _{625 147 23,5 30 11,5 18} 0,37 135-150 IICcag 45 23 32 7,0 0,11 - 625 87 13,9 31 10,1 12 0,40 0 -2 0 Ap 31 46 23 5,3 4,97 23,4 2500 716 28,6 103 23,4 36 -2 0 -4 0 Ap 16 56 28 6,0 1,60 16,0 1425 175 12,3 140 21,8 38 -15 4 8 -6 5 Eet 11 61 28 5,9 0,22 - 375 161 42,9 174 4,0 10 -Mory 6 8 -8 0 EetBtg 28 45 27 5,4 0,08 - 500 112 22,4 20 7,8 9 -8 0 -1 0 0 Btg 23 48 29 5,1 0,08 - 500 134 263 18 10,0 15 -140-155 IlCg 45 28 27 4,1 0,08 - 625 137 21,9 18 9,6 14

-*PlOs łatwo rozpuszczalny oznaczony metodą B raya-Kurtza nr 2 - P 2O 5 readily soluble determ ined by Bray-Kurtz No 2 method.

F

o

sfo

r

i

ni

ekt

ór

e

mi

kr

oe

le

m

en

ty

w

gl

eb

ie

1

0

3

T a b e la 2

Zawartość P ogółem i rozpuszczalnego oraz Zn, Cu Pb i Cd ogółem wr czarnych ziemiach Content of P total, soluble and total Zn, Cu. Pb and Cd in black earths

Profi 1 Głębokość Poziom

Procent cząstek ф w mm Percent of particles of dia in mm c P2O5 m g/kg % P2O5 łatwo rozpuszczalnego w ogółem Zn Cu Pb Cd Profile Depth (cm) Horizon 1-0,1 0,1-0,02 <0,02 pH KC1 (%) C:N ogółem total łatw o roz- puszcz. readily soluble % P2O5 readily soluble in total mg/kg

Czarne ziemie właściw e - ■ Proper black earths

0 -2 0 Ap 18 40 42 7,1 1,90 7.9 S75 124 14.2 36 16,3 24 0,27 20-40 Ap 8 49 43 7.2 1,89 - 375 63 16,8 31 15,0 18 0,36 Q 43-63 ApCca 14 51 35 7.4 0,41 - 375 43 11,5 29 7.0 12 0.30 У Błonie 63-75 Cca 23 48 29 7,5 0,12 - 375 7 1,9 15 7.8 5 0 . 1 1 8 0-90 IICca 69 24 7 7,6 0.01 - 375 105 28,0 10 5,4 3 0.06 120-135 IIIG 43 25 32 7,3 0.06 - 375 19 5.1 23 8,4 8 0 . 0 0 150-170 IIIG 43 20 37 7.2 0,05 - 875 17 1.9 30 10,5 11 0,21 0 -3 0 Ap 35 40 25 7,1 2,66 8,9 1200 244 20,3 35 8.6 12 0,48 1 1 45-60 С 13 52 35 5.8 0,19 - 375 94 25,1 29 5.0 8 0,20 Paprotnia 80-100 IIG 64 22 14 5.7 0,06 - 250 61 24,4 20 3,5 6 0,20 135-150 IIG 65 23 12 6,8 0,06 - 375 87 23,2 18 4,5 7 0,17

Czarne ziemie zdegradow ane - Degraded black earths

0 -2 0 Ap 29 49 22 7.3 1.21 6,7 1050 464 44,2 31 7,2 18 0,20 32-47 Aa 24 47 29 7,2 0,94 9.4 500 75 15.0 21 5,6 16 0,12 10 48-55 AaC 21 52 27 7,3 0,37 - 500 105 21,0 20 6,2 12 0,10 Piorunów 65-85 Cg 35 54 11 7.3 0,06 - 625 243 38,9 13 4,8 10 0,10 120-140 IICca 57 36 7 7,5 0,05 - 375 134 35.7 12 4,8 10 0,13 155-165 IIIG 14 10 76 7.0 0.20 - 1050 19 1,8 84 23,4 26 0,20

10

4

J.

C

h

o

jn

ic

k

i,

К

.

C

za

rn

o

w

sk

a

c.d. tabeli 2 Profil Profile Głębokość Poziom Procent cząstek ф w mm Percent of particles of dia in mm c C:N P2O5 mg/kg % P2O5 łatwo rozpuszczalnego w ogółem Zn Cu Pb Cd Depth (cm) Horizon 1-0,1 ОД-0,02 <0,02 ' pH KC1 (%) ogółem total łatwo roz- puszcz. readily soluble % P2O5 readily soluble in total m g/kg 12 M ichałowice 0 -25 3 2 -4 5 5 0 -6 0 8 5 -1 0 0 140-150 Ap ApCca Cca Ccag Ccag 26 13 18 21 18 45 49 52 61 60 29 38 30 18 22 7,0 7.2 7.3 7.4 7,3 1,11 0,38 0,08 0,02 0,02 7,9 750 500 500 625 625 269 28 253 63 39 35,8 5,6 50,6 10,1 6,2 57 30 25 20 22 10,8 6,4 4.0 4.0 5,8 17 8 6 6 5 0,35 0,30 0,25 0,23 0,23 13 Ożarów 0 -3 0 4 0 -5 0 7 0-85 110-130 142-150 Ap ApC Cg IIC IIIC 18 18 16 27 92 52 50 59 13 4 30 32 25 60 4 5.5 5,9 6.5 6,2 6,2 1,21 0,31 0,10 0,08 0,02 6,7 875 500 750 1425 50 357 68 147 161 17 40,8 13.6 19.6 11,3 34,0 74 34 28 55 16,5 5,5 5,2 16,1 25 8 8 9 0,32 0,06 0.21 0.30

Fo

sf

o

r

i

n

ie

k

tó

re

mikro

elem

en

ty

w

gl

eb

ie

1

0

5

106

J. Chojnicki, К. Czarnowska

Rys. 1. Procent w yekstrahow anego fosforu w 1% kwasic cytrynowym w stosunku do całkow itego w zależności od p il w poziomie próchnicznym

l'ig. 1. Percent of extract phosphorus in 1 % citric acid in relation to total amounts depending on pH in the humus horizon

procentowy udział fosforu rozpuszczalnego niż w glebach intensywnie użyt­

kowanych (np.profile 4 i 14). Zarówno kwaśny (profil 7), jak i zasadowy

odczyn gleb (profile 10 i 12), sprzyjający uwstecznianiu fosforu, nie obniżał

procentowego udziału fosforu rozpuszczalnego (oznaczonego metodą Braya-

Kurtza i w 1% kwasie cytrynowym) w stosunku do fosforu ogółem (tab. 1 i 2,

rys. 1). Wysoki procentowy udział fosforu łatwo rozpuszczalnego w stosunku

do fosforu ogółem zależał głównie od nawożenia, nie zaś od procesów glebo-

twórczych i odczynu gleby.

Najwięcej fosforu rozpuszczalnego w 1 % kwasie cytrynowym stwierdzono

w poziomach orno-próchnicznych gleb płowych antropogenicznych (rys. 2), a

najmniej w profilu 6 gleby płowej typowej i w profilu 9 czarnej ziemi właści­

wej. W większości omawianych gleb znajdowało się w poziomach Ap więcej

niż 250 mg P

2

O

5

w 1 kg gleby. Stąd też, zgodnie z Systematyką Am erykańską

i System atyką Gleb Polski [15], poziomy orno-próchniczne badanych gleb

można określić jako poziomy próchniczne anthropic. Zawartość w nich fosforu

rozpuszczalnego w \% kwasie cytrynowym nie była uwarunkowana ani pro­

cesami glebotwórczymi, ani odczynem gleb wynikającym z występowania

węglanów, ale zależała od nawożenia tych gleb dużymi dawkami nawozów

mineralnych.

Fosfor i niektóre mikroelementy w glebie

107

Rys. 2. Zaw artość P2O5 rozpuszczalnego w' 1% kwasic cytrynowym w poziomach próchnicznych Fig. 2. C ontent of P2O5 soluble in 1 % citric acid in the humus horizons

Uzyskane wyniki wskazują również na niewielkie możliwości przechodze­

nia fosforu łatwo rozpuszczalnego w formy trudniej rozpuszczalne. Zjawisko

to potwierdzają badania Wójcika [18], według którego w glebach zasobnych

w fosfor przyswajalny pochodzący z nawozów mineralnych proces jego uwste­

czniania przebiega wolno.

108

J. Chojnicki, К. Czarnowska

'Га be la 3

W skaźnik w zbogacenia* w metale ciężkie poziomów Ap badanych gleb Index of enrichment* of heavy metals in Ap horizons of soils under investigation

Profil Profile Zn O dległość od Distance from Cu Pb Cd (km > Uprawa Cultivation W arszawy W arsaw drogi road

Gleby brunatne wyługow ane - Leached brown soils

1 1,4 1,4 2,9 2,2 25 0,15 b

2 5,3 2,2 4,5 1,9 11 0,15 a

3 2,0 1,6 2,1 1.5 8 0,30 b

G leba brunatna typowa - Typical brown soils

4 1,3 1,2 2,0 1,9 24 0,50 b

Gleby płowe typowe - Typical lessivés soils

5 1,2 1,1 2,1 1,0 31 0,01 a

6 1,2 1,1 1,5 2,0 44 0,06 a

7 2,5 1,6 2.3 2,7 14 0.15 b

8 2,8 2,1 3,2 2,3 8 0,35 b

Gleby płowe antropogeniczne - Athropogenic lessivés soils

14 7,6 4,9 5,3 4,5 2 0,05 b

15 6,1 3,9 4,9 - 2 0,07 b

Czarne ziemie właściwe - Proper black eatrhs

9 1.8 2,6 3.2 1,6 29 1,00 a

11 1.8 1,5 1,5 3,2 41 0,15 b

Czarne ziem ie zdegradow ane - Degraded black earths

10 1.5 1,2 2,4 1.3 32 0,20 b

12 2,9 1,9 2.3 2,3 13 0,10 b

13 3,7 2,9 3,3 2,1 9 0,15 b

* \V\V — stosunek zaw artości metali ciężkich w poziom ie A p do ich średniej zawartości w skale m acierzystej

*IE — ratio content o f heavy m etals in A p horizon to average content in parent rock a - rolnicze - agricultural, b- ogrodnicze - horticultural.

Zawartość badanych metali ciężkich wahała się w szerokich granicach i tak:

Zn 6-150, Cu 1,6-27,5, Pb 2-40 i Cd 0,03-0,68 mg w 1 kg gleby. Najwięcej

tych pierwiastków stwierdzono w poziomach Ap, nieco mniej w glinach i iłach

występujących w podłożu, a najmniej w skałach podścielających o uziarnieniu

piasku luźnego. Wykazano zwiększanie się ilości Zn, Cu i Pb w poziomach

iluwialnych gleb płowych typowych i płowych antropogenicznych oraz rów ­

noczesne ubożenie poziomów eluwialnych. Takiego rozmieszczenia nie

Fosfor i niektóre mikroelementy w glebie

109

stwierdzono w przypadku kadmu, z wyjątkiem wyraźnej jego akumulacji w

poziomach orno-próchnicznych.

W glebach Równiny Błońsko-Sochaczewskiej odnotowano większe w z b o ­

gacenie poziomów orno-próchnicznych w metale ciężkie (tab. 1 i 3) w porów­

naniu z wynikami innych autorów [7, 9 ,10, 14], którzy prowadzili badania na

glebach podobnego typu. Najwięcej wzbogaciły się w te metale gleby płowe

antropogeniczne (profile 14 i 15) użytkowane intensywnie i położone najbliżej

Warszawy, a najmniej wzbogacone okazały się gleby płowe typowe (profile 5

i

6

) użytkowane ekstensywnie. W większości badanych gleb wzbogacenie

poziomów powierzchniowych wynikało z ich intensywnego użytkowania.

Również znajdująca się niedaleko aglomeracja warszawska mogła wpływać w

pewnym stopniu na zanieczyszczenie gleb metalami ciężkimi. Stosunkowo

niewielka ilość metali śladowych, zwłaszcza ołowiu, w glebie płowej typowej

(profil 5), leżącej w sąsiedztwie ruchliwej drogi, wskazuje na nieznaczny udział

spalin samochodowych w zanieczyszczaniu badanych gleb (tab. 3).

Obliczenie współczynników korelacji między zawartością Zn, Cu, Pb i Cd

a ilością C-organicznego i części spławialnych w rozpatrywanych glebach

umożliwiło wykazanie kilku istotnych współzależności (tab. 4). Stwierdzono

bowiem wysoce istotną korelację między ilością C-organicznego a zawartością

badanych metali ciężkich, podobnie jak w glebach antropogenicznych W arsza­

wy [

6

]. Inni autorzy jednak nie wykazali takiej zależności [1,10,17]. Ilość Zn,

Cu i Pb była również istotnie wysoce skorelowana z procentową zawartością

części spławialnych. Wraz ze wzrostem ilości C-organicznego i części spła­

wialnych (mniejszych od

0 , 0 2

mm) zwiększała się w badanych glebach ilość

metali ciężkich.

Tabela 4

W spółczynniki korelacji (r) metali ciężkich z ilością części spławialnych i węgla organicznego w glebach wytworzonych z najmłodszych lessów

C oefficient of correlation (r) between contents of heavy metals and clay fraction and organic carbon in soils developed from the youngest loesses

<0,02 mm С Zn Cu Pb Cd <0,02 mm 1,0000 С 0,2501* 1,0000 Zn 0,4748** 0,5127** 1,0000 Cu 0,6962** 0,4763** 0,8281** 1,0000 Pb 0,4209** 0,5974** 0,7365** 0,7144** 1,0000 Cd 0,2716* 0,4710** 0,5200** 0,4433** 0,4805** 1,0000 *P = 0,05 * * P = 0,01

Uzyskany materiał liczbowy pozwolił na wykazanie wzajemnych zw iąz­

ków między występowaniem poszczególnych metali. Z otrzymanych współ­

czynników korelacji wynika wysoko istotna współzależność między zawar­

tością Zn i Cu, Zn i Pb, Zn i Cd, a także między Cu i Pb, natomiast dla Cu i Cd

oraz Pb i Cd zależności te były nieco mniejsze, współczynniki korelacji

1 1 0

J. Chojnicki, К. Czarnowska

bowiem były niższe od 0,5. Omawiane współzależności są na ogół zgodne z

tego typu współzależnościami przytaczanymi w literaturze [

6

, 7, 9, 1 0,14,17].

Zmiany właściwości badanych gleb, takie jak: zawartość fosforu ogółem i

fosforu rozpuszczalnego, metali ciężkich ogółem (Zn, Cu, Pb i Cd), wzrost

zawartości próchnicy, szerszy stosunek C:N w niektórych glebach (uważany

za wskaźnik antropogenizacji) zachodzą tylko w poziomach orno-próchnicz-

nych. W poziomach głębiej położonych, nawet w przypadku gleb bardzo

przekształconych przez człowieka, nie stwierdzono zmian we właściwościach

fizykochemicznych.

WNIOSKI

1. Poziomy orno-próchniczne większości badanych gleb zawierają w

1

kg

więcej niż 250 mg P

2

O

5

rozpuszczalnego w

1

% kwasie cytrynowym. Można

je zaliczyć do powierzchniowych poziomów diagnostycznych anthropic [15].

2. Niezależnie od typu gleb i ich odczynu stwierdzono wysoki procentowy

udział fosforu łatwo rozpuszczalnego w fosforze ogółem.

3. Niektóre gleby wykazują znaczne wzbogacenie poziomów orno-próch-

nicznych w metale ciężkie w stosunku do skały macierzystej pyłowej. Odno­

towano także istotną zależność między zawartością Zn, Cu, Pb i Cd a ilością

C-organicznego i części spławialnych.

4. Większa zawartość fosforu ogółem i łatwo rozpuszczalnego oraz akum u­

lacja metali ciężkich w poziomach orno-próchnicznych występuje w glebach

intensywnie użytkowanych i nie zależy ani do procesów glebotwórczych, ani

od odczynu gleb.

LITERATURA

[ 1] A n d ersso n A ., 1977: H e a v y m e ta ls in S w e d is h so ils : O n th e ir re la tio n , d is trib u tio n a n d a m o u n t. S w e d ish J. A g ric . R e s. 7: 7 -2 0 .

[2] A rin u szk in a E . W ., 1961: R u k o w o d s tw o po c h e m ic z e s k o m u a n a liz u poczvv.

[3] B r o d o w s k i Z ., 1966: M e to d y k a o z n a c z a n ia m in e ra ln e g o i o rg a n ic z n e g o f o sfo ru w g le b ie . R o c z . G le b o /n . 16, 1: 1 9 3 -2 0 8 . [4] B r o d o w s k i Z ., 1966: F o sfo r o rg a n ic z n y i m in e ra ln y w n ie k tó ry c h g le b a c h p ia s k o w y c h P o lsk i. R o c z . G le b o z n . 16, 1: 2 0 9 -2 4 0 . [5] C h o jn ick i J., 1988: Z ró ż n ic o w a n ie ty p o lo g ic z n e g le b w y tw o rz o n y c h z u tw o ró w p o k r y w o w y c h na o b s z a rz e R ó w n in y B lo ń s k o -S o c h a c z e w s k ie j. (P ra c a d o k to rs k a ),. 120.

[6] C za rn o w sk a K., 1980: A k u m u la c ja m etali c ię ż k ic h w g le b a c h , r o ślin a c h i n ie k tó ry c h z w ie r z ę ­ ta c h na te r e n ie W a rs z a w y . R o c z . G le b o z n . 3 1 ,1 : 7 9 -1 1 5 .

[7] C za rn o w sk a K., G w o rek B ., 1987: M e ta le c ię ż k ie w g le b a c h ś ro d k o w e j i p ó łn o c n e j P o lsk i. R o c z . G le b o z n . 3 8 , 3: 4 1 -5 7 .

[8] C zęp iń sk a - K a m iń sk a D., 1992: W p ły w p ro c e s ó w g le b o tw ó rc z y c h na r o z m ie s z c z e n ia m in e r a l­ n y c h z w ią z k ó w fo sfo ru w g le b a c h . R o z p r. N a u k . i M o n o g r., W y d . S G G W , W a r s z a w a , s. 7 8 . [9] ( i w o r e k B ., 1985: P ie rw ia s tk i śla d o w e w g le b a c h w y tw o rz o n y c h z u tw o ró w p y ło w y c h p ó łn o c ­

n o - w s c h o d n ie g o re g io n u P o ls k i. R o c z . G le b o z n . 3 6 , 3: 4 1 -5 0 .

[10J K ahaU i-P en dias A ., 1981: Z a w a rto ś ć m etali c ię ż k ic h w g le b a c h u p r a w n y c h P o lsk i. P a m . P u ł. 74: 1 0 1 -1 1 1 .

Fosfor i niektóre mikroelementy w glebie

111

[1 1 ] M o s k a l S ., D e ł c z e w a - W a le w a D . 1969: P rz e m ia n y n a w o z ó w fo sfo ro w y c h w ró ż n y c h ty p a c h g le b . R o c z . G le b o z n . 2 0 , 2: 3 0 3 -3 1 9 . [12] N o w o s ie ls k i O ., 1968: M e to d y o z n a c z a n ia p o trz e b n a w o ż e n ia . P W R iL , W a r s z a w a . [1 3 ] P o n d e l H ., G a ł c z y ń s k a J . 1977: W p ły w p o z io m u n a w o ż e n ia f o s fo ro w e g o na z a w a rto ś ć ró ż n y c h fo rm fo s fo ru w g le b ie . R o c z . G le b o z n . 2 8 , 2: 1 2 5 -1 4 0 . [1 4 ] S k ł a d o w s k i P ., S a p e k A ., 1977: R o z m ie s z c z e n ie F e, Z n , M n , C u , C o , N i, P b i C d w p ro fila c h c z a r n o z ie m ó w le ś n o s te p o w y c h . R o c z . G le b o z n . 2 8 , 1 :7 1 -8 4 . [1 5 ] S y s te m a ty k a g le b P o ls k i, 1989: w y d . 4 R o c z . G le b o z n . 4 0 , n r 3 -4 , s. 148. [1 6 ] S z c z u r e k J . , 197 3 : W p ły w w ie lo le tn ie g o n a w o ż e n ia na z a w a tr o ś ć z w ią z k ó w f o s fo ro w y c h w g le b ie p o d m o n o k u ltu rą ż y ta i z ie m n ia k ó w . R o c z . G le b o z n . 2 4 , 2: 4 2 9 -4 6 7 .

[1 7 ] T je ll J . C ., H o v m a n d M . F ., 1978: M etal c o n c e n tra tio n s in D a n is h a ra b le so ils . A c ta A g r. S c a n d . 28: 8 1 -8 9 . [1 8 ] W ó j c i k J . , 1 990: S ta r z e n ie się f o sfo ra n ó w n a w o z o w y c h w ró ż n y c h g le b a c h . R o c z . G le b o z n . 4 1 ,1 - 2 : 9 3 -1 1 5 . J. C h o jn ic k i, K . C z a rn o w s k a

T H E C H A N G E S OF TH E C O N T E N T S OF T O T A L A N D R E A D IL Y

S O L U B L E P H O SPH O R U S A N D Zn, Cii, Pb, Cd IN A G R IC U L T U R A L

SO ILS U N D E R IN T E N SIV E C U L T IV A T IO N

D e p a rta m e n t o f Soil S c ie n c e W a rs a w A g ric u ltu ra l U n iv e rsity

S U M M A R Y

The aim o f the w ork w as to determ ine to w hat degree high d oses o f fertilizers affect

am ount and distribution o f total and readily solu b le phosphorus and so m e heavy metals:

Zn, Cu, Pb, Cd (com m on ly b elieved to be anthropogenic factor).

Eighty tw o so il sam ples from different genetic horizons o f the fo llo w in g soils: typical

and leached brow n s o ils (4 profiles), typical and anthropogenic lessiv és so ils (6 p rofiles)

and proper and degraded black earths (5 profiles) w ere analysed. The so ils w ere d ev elo p ed

from the you n gest deep anc^m oderately-deep lo esses located on loam , clay or sand.

T he majority o f humus horizons o f the investigated so ils contain more than 2 5 0 m g per

kg P

2

O

5

solu b le in

\ % citric acid. A ccording to the Polish Soil C lassification the horizons

can be determ ined as anthropic epipedons. The high percent o f readily solu b le phosphorus

in total is independent o f reaction and types o f the so ils. H igher content o f total and readily

so lu b le phosphorus and accum ulations o f heavy metals in the humus horizons occur in the

so ils in ten sively cultivated but it is independent from the pH and proceeding so il form ing

p ro cesses.

D r J ó z e f Chojnicki Praca wpłynęła do redakcji w październiku 1092 r.

Katedra Głeboznastwa

Szkoła Główna Gospodarstw a Wiejskiego w Warszawie 02-528 W arszawa, Rakowiecka 26/30