ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XXXVII, NR 2—3, S. 205—217, WARSZAWA 1986
! WITOLD MUCHA j, ANTONI SIENKIEWICZ, IRENA CICHOCKA
W PŁYW RÓŻNYCH SPO SO BÓW PRZYG OTO W A NIA GLEB W EK OSY STEM IE LEŚNYM NA PR ZEM IA N Y M ATERII
O R G A N IC ZN EJ
Katedra Gleboznawstwa Leśnego i Nawożenia Lasu Akadem ii Rolniczej w Poznaniu
WSTĘP
P róchnica gleb leśnych spełnia w ielokierunkow ą rolę w ekosystem ie. J e j kształto w an ie się i dynam ikę w obiegu biologicznym określa w iele po w iązań zw rotnych, z k tó ry c h rolę w iodącą odgryw ają: pochodzenie m a te ria łu w yjściow ego, bios, k lim a t glebow y oraz k lim at nad glebą [1, 2, 6]. Specyficzny u k ład w aru nkó w środow iska leśnego pow odüje szczególne zróżnicow anie form pró chn icy w obrębie poszczególnych typów siedlisko w ych [3, 4]. J e st to w dużej m ierze zależne od w łaściw ości chem icznych op ad u roślinnego i m asy m in eraln ej gleby, z k tó ry m i w iąże się rodzaj m i kroorganizm ów w aru n k o w a n y przez zjaw iska klim atyczne. W konsekw en cji w istn iejący ch n a tu ra ln y c h u kład ach leśnych w y tw a rz a się ekologicz nie określony rodzaj próchnic nadkładow ej i glebow ej, odpow iadających stadiom rozw ojow ym gleby. W zaistniałym procesie glebotw órczym fo r m u je się pew n a dynam iczna rów now aga, m jodulowana lub okresow o zm ieniana przez zabiegi gospodarcze. Z m iany te w ekosystem ach leśnych od X IX w iek u i w spółcześnie p rz y jm u ją w co ras w iększym zakresie cha ra k te r stały, spow odow any głównie odnow ieniam i i zabiegam i ag rotech nicznym i [4, 5].
CEL I OBIEKT BADAŃ
W p racy niniejszej przedstaw iono w p ły w różnego przygotow ania g le b y n a k ształto w an ie się w niej zaw artości w ęgla organicznego i azotu ogó łem oraz ilościow e w ystępow anie m ate rii organicznej.
O biektem b ad ań by ły gleby b ru n a tn e kw aśne i b ru n a tn e bielicow ane w ytw orzone z piasków luźnych, pow ierzchniow o zw ydm ionych, pocho dzenia wolnolodowcowego i alu^vialnego. Zespoły roślinne stanow ią tu ta j:
206 W. Mucha
L eucobryo — P in e tu m cladonietosum na glebach b ru n a tn y c h bielicow a- nych i Peucedano — P in e tu m n a glebach b ru n a tn y c h kw aśnych. A dm ini stra c y jn ie b ad an y obiekt należy do L eśnictw a W ypalanki, N adleśnictw a O borniki O ZLP w P oznaniu i jest fra g m en te m w ielkiego obszaru P u sz czy N oteckiej.
METODY BADAŃ
Z djęcia terenow o-gleboznaw cze w ykonano w 1971 roku. W p rzep ro -. w adzonych b adaniach la b o ra to ry jn y c h zastosow ano ogólnie p rz y ję te m e to d y analityczne. Z aw artość w ęgla organicznego w poziom ach A 0 oznaczo no m etodą L ic h te rfe ld e ’a, a w poziom ach m in eraln y ch m etodą T iurina. A zot ogółem określono m etodą K jeldah la. Zdjęcia fitosocjologiczne w yko n ano m etodą B rau n -B lan q u eta. P rzed złożeniem u p raw sosnow ych (po w ycięciu 35-letniego dzew ostanu sosonowego 7 So b, 3 So zw.) p rzy g o to w ano glebę stosow anym i pow szechnie w leśnictw ie sposobam i: A — p e ł n ą głęboką orką, В — broną talerzo w ą n a krzyż, С — św idrem w jam ki o średnicy 24 cm, D — w p asy w y orane pługiem PG L II. K on trolę zm ian ilościow ych С i N przeprow adzono w latach 1976 i 1981. W yniki b ad ań gleb z 1971 ro k u stanow ią podstaw ę porów naw czą. Z aw artość w ęgla o r ganicznego i azotu ogółem w glebach opracow ano staty sty czn ie posłu gu jąc się dw uczynnikow ą analizą w arian cji.
WYNIKI BADAŃ
MATERIA ORGANICZNA PRZED UPRAWĄ GLEBY
Na b adan ym tere n ie stw ierdzić m ożna, że elem entem w iodącym w k ształto w an iu się procesów h u m ifik acji i m in eralizacji m ate rii organicznej są stadia rozw ojow e gleby i czynnik biologiczny. D ecydują one o ilościo w ych i jakościow ych u k ładach p róchnicy oraz o jej rozm ieszczeniu w p ro filach glebow ych.
W glebach b ru ta ln y c h bielicow anych p rz y bogatszym florystycznie zespole ro ślin ny m w idać w y raźn ie zw iększoną ak u m u lację próchnicy n a d k ładow ej, k tó re j miąższość w ah a się od 6,0 do 6,5 cm (tab. 1 i 2). N ato m iast w glebach b ru n a tn y c h kw aśnych, p rz y uboższym składzie flo ry s- tycznym , n a ra stan ie poziom ów próchn icy n adkładow ej jest znacznie po w olniejsze i grubość jego nie p rzekracza 2,5 cm (tab. 3 i 4). Tym n iem niej porów naw cza analiza stosun k u C:N pozw ala n a stw ierdzenie, że pom im o różnic w m iąższości poziom ów A 0 w obydw u ty p ac h gleb stopień rozkła d u m ate rii organicznej jest zbliżony (tab. 1— 4) i w ah a się w granicach od 31,05 do 40,07. N atom iast w niższych, m in eraln y ch p a rtia c h p ro filu glebo wego m ożna zaobserw ow ać dw ie ch a ra k te ry sty c z n e praw idłow ości: po
Różne przygotowanie gleb w ekosystem ie leśnym 207
pierw sze — stopniow y spadek zaw artości w ęgla organicznego w p ro filu do głębokości 200 cm, po dru g ie — w y ra ź n y u b y tek w ęgla organicznego w w a rstw ac h m in eraln y ch poniżej poziom u A i. Cechy te, w łaściw e dla
T a b e l a 1. A. Ogólna zawartość węgla i azotu w % oraz próchnicy i azotu w t/ha przed (1971 rok)
i po zastosowaniu pełnej głębokości orki wykonanej jesienią
The total content of С and N in %, humus and N in t/ha before (1971) and after soil cultivation by full deep ploughing in autumn
Głębokość pobrania próbek Sampling depth cm С org. % N ogółem N total % C: N i Próchnica Humus t/ha N ogółem N total t/ha
Próbki pobrane w 1971 roku — Samples taken in 1971
+ 6 ,5 - 0 30,43 0,98 31,05 75,0 1,40 0 - 2 0 0,94 0,04 23,50 46,6 1,07 2 0 - 4 0 0,25 0,02 12,50 12,8 0,44 4 0 - 6 0 0,11 0,01 11,00 5,8 0,27 60 - 80 0,11 0,01 11,00 5,8 0,28 80 -100 0,08 0,01 11,00 4,4 0,21
100 -150 0,07 n.o. n.o. 8,8 n.o.
150 -200 0,04 n.o. n.o. 5,1
E 164,3
n.o. Г 3,67 Próbki pobrane w 1976 roku — Samples taken in 1976
0 - 20 0,35 0,02 17,50 17,8 0,56
20- 40 с0,93 0,05 18,60 46,1 1,38
40- 60 0,36 0,03 12,00 18,8 0,84
60- 80 0,08 0,01 8,00 4,6 0,38
80-100 0,05 0,01 5,00 2,5 0,22
100-150 0,03 n.o. n.o. 3,7 n.o.
150-200 0,03 n.o. n.o. 4,0
27-97,5
n.o. E 3,38 Próbki pobrane w 1981 roku — Samples taken in 1981
4-1,5- 0 21,67 0,59 36,73 9,0 0,14
0 - 2 0 0,54 0,03 18,00 27,3 0,86
2 0 - 4 0 0,67 0,03 22,33 34,0 0,99
4 0 - 6 0 0,50 0,03 16,67 25,9 0,80
6 0 - 8 0 0,07 0,01 7,00 3,9 0,22
80 -100 0,03 n.o. n.o. 1,6 n.o.
100 -150 0,02 n.o. n.o. 2,4 n.o.
150 -200 0,02 n.o. n.o. 3,0
Z 107,1
n.o. 27 3,01
208 W. Mucha
T a b e 1 a 2 B. Ogólna zawartość węgla i azotu w % oraz próchnicy i azotu w t/ha przed (1971 rok)
i po przygotowaniu gleby broną talerzową na krzyż
The total content of С and N in %, humus and N in t/ha before (1971) and after soil cultivation by disc cultivator (cross method)
Głębokość pobrania próbek Sampling depth cm C org. % N ogółem N total % C: N i I Próchnica Humus t/ha N ogółem N total t/ha i Próbki pobrane w 1971 roku — Samples taken in 1971
+ 6 ,5 - 0 40,87 1,02 I 40,07 93,0 i 1,35 0 - 2 0 0,62 0,02 31,00 30,6 ! 0,69 2 0 - 4 0 0,23 0,01 23,00 11,7 0,38 40 - 60 0,15 0,01 15,00 7,9 0,24 60 - 80 0,10 0,01 10,00 5,2 0,19 80 -100 0,08 0,01 8,00 4,5 0,19
100 -150 0,06 n.o. n.o. 8,6 i n.o. 1
О К) 8 0,05 n.o. 1 n.o. i 7,3
j ! 1 •_____ n.o. i:
! 168,8 ! 3>04
! Próbki pobrane w 1976 roku — Samples taken in 1976 | i i + 3,0- 0 ii 8,02 0,27 ! 29,70 9,1 0,18 j 0 - 2 0 0,73 0,03 24,33 37,4 0,95 ! 0 1 о 1 0,17 0,01 17,00 8,8 0,43 4 0 - 6 0 0,08 0,01 8,00 4,6 0,32 6 0 - 8 0 1 0,07 0,01 ! 7,00 3,9 0,29 80 -100 0,05 0,01 i 5,00 2,6 0,19 1 100 -150 0,04 0,01 ! 4,00 5,9 0,47 !
ел 0 1 1 ! 0,04 n.o. j n.o. 4,8 n.o. 1
1 i
77,1 2,83 ii
Próbki pobrane w 1981 roku-Samples taken in 1981
+ 3 ,5 - 0 1 10,88 0,45 24,18 13,1 0,32
0 - 20 0,49 0,03 16,33 25,3 0,80
2 0 - 4 0 0,20 0,01 20,00 10,3 0,36
40 - 60 j 0,08 0,01 8,00 4,5 0,25
60 - 80 0,04 n.o. 1 n.o. 2,1 n.o.
80 -100 0,03 n.o. n.o. 1,6 n.o.
100 -150 0,02 n.o. n.o. 3,3 n.o.
150 -200 0,02 n.o. n.o. 2,6 n.o.
Różne przygotowanie gleb w ekosystem ie leśnym 209
T a b e l a 3 C. Ogólna zawartość węgla i azotu w % oraz próchnicy i azotu w t/ha przed (1971 rok)
i po przygotowaniu gleby w jamki wykonane świdrem
The total content ,of С and N in %, humus and N in t/ha before (1971) and after soil cultivation by borer
Głębokość pobrania próbek Sampling depth cm С org. % ( N ogółem . N total % j 1 C: N Próchnica Humus ! t/ha N ogółem N total 1 t/ha Próbki pobrane w 1971 roku — Samples taken in 1971
4-2,5- 0 35,70 0,97 j 36,80 33,8 1 0,53
0 - 2 0 0,79 0,03 26,33 38,9 ■ 0,84
2 0 - 4 0 0,29 0,02 14,50 j 15,1 ! 0,57
4 0 - 6 0 0,10 0,01 10,00 ! 5,3 0,25
6 0 - 8 0 0,09 0,01 9,00 j 5,0 0,19
80 -100 0,07 n.o. n.o. j 3.6 n.o.
100 -150 0,04 n.o. n.o. !! 4,8 n.o.
150 -200 0,03 n.o. n.o. 3,8 1 n.o.
! 110,3 2,37
Próbki pobrane w 1976 roku — Samples taken in 1976
, + 2 ,0 - 0 i 14,46 1 0,50 I 28,92 10,0 ! 0,20 1 0 - 20 0,58 ! 0,05 11,60 28,6 1,31 1 2 0 - 4 0 0,32 0,03 ! 10,67 11,2 11 0,77 4 0 - 6 0 0,19 0,02 9,50 10,2 ! 0,67 6 0 - 8 0 0,18 0,02 i 9,00 9,7 ii 0,66 80 -100 0,13 0 02 J 6,50 6,7 ji 0,56 100 -150 0,07 0,01 7,00 9,9 ! 0,70 150 -200 0,03 n.o. n.o. : i 4,6 ! n.o. 1 1 i • 1 90,9 !i 4,87
Próbki pobrane w 1981 roku — Samples taken in 1981
+ 3 ,0 - 0 1 37,05 1 0,78 47,50 i 40,2 1 0,49
0 - 2 0 I 0,45 j 0,03 15,00 22,3 j 0,92
2 0 - 4 0 0,16 ! 0,01 16,00 8,3 j 0,36
4 0 - 6 0 ; 0,06 ! 0,01 6,00 J 3,5 0,19
60 - 80 ! 0,04 i n.o. n.o. ! 2,0 n.o.
0 1 8 0,03 j n.o. n o . 1,4 n.o.
100 -150 j 0,02 n.o. n.o. 3,2 n.o.
150 -200 j 0,02 n.o. n.o. 2,0 n.o.
210 W. Mucha
T a b e l a 4 D. Ogólna zawartość węgla i azotu w % oraz próchnicy i azotu w t/ha przed (1971 rok)
i po przygotowaniu gleby w pasy wyorane pługiem
The total content of С and N total in %, humus and N in t/ha before (1971) and after traditional soil cultivation
Głębokość pobrania próbek Sampling depth cm С org. % N ogółem N total % C: N Próchnica Humus t/ha N ogółem N total t/ha Próbki pobrane w 1971 roku — Samples taken in 1971
+ 2 ,5 - 0 1 30,67 0,92 33,34 26,4 0,46 0 - 2 0 0,70 0,03 23,33 34,2 0,90 20 - 40 0,34 0,02 17,00 17,6 0,66 40 - 60 0,18 0,01 18,00 9,2 0,33 60 - 80 0,07 0,01 7,00 3,5 0,24
80 -100 0,05 n.o. n.o. 2,5 n.o.
100 -150 0,04 n.o. n.o. 4,8 n.o.
150 -200 0,03 n.o. n.o. 3,4
101,6
n.o. 2,59
Próbki pobrane w 1976 roku — Samples taken in 1976
0 - 20 0,57 0,04 14,25 28,7 1,08
20- 40 0,18 0,01 18,00 9,3 0,43
40- 60 0,10 0,01 10,00 5,2 0,25
60- 80 0,07 0,01 7,00 3,9 0,22
80-100 0,03 n.o. n.o. 1,8 n.o.
100-150 0,03 n.o. n.o. 3,7 n.o.
150-200 0,02 n.o. n.o. 3,1 n.o.
1,98
Próbki pobrane w 1981 roku — Samples taken in 1981
+ 3 ,5 - 0 32,35 0,73 44,31 31,8 0,42
0 - 2 0 0,45 0,02 22,50 23,4 0,68
2 0 - 4 0 0,10 0,01 10,00 5,3 0,25
4 0 - 6 0 0,06 0,01 6,00 3,0 0,16
60 - 80 0,04 n.o. n.o. 2,3 n.o.
80 -100 0,03 n.o. n.o. 1,6 n.o.
100 -150 0,02 n.o. n.o. 2,5 n.o.
150 -200 0,02 n.o. n.o. 2,3
72,2
n.o. 1,51
Różne przygotow anie gleb W ekosystem ie leśnym 211
T a b e l a 5 Dwuczynnikowa analiza wariancji wpływu różnych sposobów przygotowania gleb
i głębokości pobrania próbek na zawartość węgla organicznego Two-factor analysis of variance of the influence of different soil preparation ways
and sampling depth on organic carbon content Średnia zawartość węgla organicznego w %
Mean content of organie carbon in % Badane czynniki w poszczególnych
latach 1971 1976 1981
Examined factors in particular years •
A 4,00 0,23 2,94 В 5,27 1,15 1,47 С 4,64 1,99 4,73 Różne sposoby D 4,01 0,12 4,13 przygotowania gleb Different ways of soil preparation NIR LSD ° ’05 1,82 2,58 î? 4,31 5 NIR LSD ° ’01 2,48 3,51 5,86 A0 34,42 5,62 25,49 0 - 20 0,76 0,58 0,48 20- 40 0,28 0,40 0,28 40- 60 0,13 0,18 0,17 60- 80 0,09 0,10 0,05 Głębokość pobrania 80-100 0,07 0,06 0,03 próbek w cm 100-150 0,05 0,04 0,02 Sampling depth 150-200 0,04 0,03 0,02 in cm NIR LSD 0,05 i1 2,58 j 3,64 I 6,07 1 NIR LSD 0,01 3,51 Г 4,95 8,27
Średnia dla roku w odniesieniu do dwóch
czynników — Annual mean in relation 4,48 0,87 3,32 to two factors
gleb leśnych [3, 5], w yraźnie są w zm agane w ty m p rz y p a d k u przez w a ru n k i k lim atyczne. Odnosi się to głów nie do zw iększonego poch łan iania w ód opadow ych, pow odujących okresow ą anaerobiozę, sp rzy jającą n a ra s ta n iu poziom u A 0. Zaznacza się pew ne podobieństw o do próch nicy w y stę p u ją ce j w w a rstw ach m in eraln y ch . T ym niem niej ilość zw iązków orga nicznych do głębokości 200 cm w p rzeliczen iu n a pow ierzchnię jednego h e k ta ra w ah a się w g ranicach od 101,6 do 168,8 ton^ha. N iew ielkie w a h a n ia w idoczne są także w ogólnej zaw artości azotu, którego ilość w yno si od 3,04 do 3,67 t/h a w glebach b ru n a tn y c h bielicow ydh i od 2,37 do 2.59 to n /h a w glebaph b ru n a tn y c h kw aśnych. C h a ra k te ry sty c zn y m z ja
-212
T a b e l a 6 Dwuczynnikowa analiza wariancji wpływu różnych sposobów przygotowania gleb
1 i głębokości pobrania próbek na zawartość azotu ogółem
Two-factor analysis of variance of the influence of different soil preparation ways and sampling depth on total nitrogen content
Średnia zawartość azotu ogółem w % Mean nitrogen content total %
i Badane czynniki w poszczególnych
latach
Examined factors in particular years ;
i 1971 j 1976 1981 A 0,13 0,02 0,09 в 1 0,13 0,04 0,06 C i 0,13 0,08 0,10 Różne sposoby D 0,12 0,01 0,10 przygotowania gleb i---. --- -- --- _________
Different ways NIR
0,44 0,09 0,05 of soil preparation LSD 0,05 NIR LSD °-01 0,59 0,12 0,06 A0 0,97 0,19 0,64 0 - 20 0,03 0,04 0,03 j 20- 40 0,02 0,03 0,02 40- 60 0,01 0,02 0,02 60- 80 0,01 0,01 0,01 Głębokość pobrania 80-100 0,01 0,01 0,00 próbek w cm 100-150 0,00 0,01 0,00 Sampling i depth in cm ! 150-200 0,00 0,00 0,00 NIR LSD 0,05 0,62 0,12 0,07 NIR I LSD 0,01 j 0,84 0,17 0,09
Średnia dla roku w odniesieniu do dwóch czynników — Annual mean in relation to two factors
! ' 0,13 1
0,04 0,09
w iskiem je st p rzy ty m nagrom adzenie p rzew ażającej ilości p róch nicy i azotu w w arstw ie do głębokości 40 cm oraz znacznie w ęższy sto su n ek С : N w glebach b ru n a tn y c h kw aśnych.
ILOŚCIOWE I JAKOŚCIOWE ZMIANY PO PRZYGOTOWANIU GLEB
U p raw a gleby w p ły n ęła w isto tn y sposób n a kształtow anie się z aw ar tości próchnicy i azotu. Stw ierdzono, że w zależności od ro d zaju zastoso w anego zabiegu agrotechnicznego w y stę p u ją zm iany ilościowe i
jakościo-Różne przygotowanie gleb w ekosystem ie leśnym 213
w»e w zw iązkach próchnicznych. W poziom ie A 0 n a jra d y k aln iejsz e i n a j w iększe zm iany n astą p iły po przy g o to w an iu gleby p ełn ą głęboką orką w y k onaną jesienią (pow ierzchnia A) oraz po w y o ra n iu gleby w pasy pługiem leśnym (pow ierzchnia D). W obydw u w ym ienionych p rzy p ad k ach n a stą p ił całkow ity zanik poziom u organicznego A 0, m im o pew nych różnic w w ym ieszaniu próchnicy nadkładow ej z w arstw ą m in eraln ą gleby. U p raw a gleby działa korzystnie na k lim at glebow y i sp rzy ja biologicznem u p rz e tw a rz a n iu m ate rii organicznej. Rów nocześnie pow olny rozw ój roślinności zielnej i niew ielki dopływ opadającego igliw ia spow odow ały, że w p ierw szym okresie (do 1976 roku) nie w ykształciła się próchnica nadkładow a. Dopiero po pięciu latach u p ra w y sosnowe dostarczyły zwiększonego opa du roślinnego, a w pływ m asy m in eraln ej gleby zm alał. Pozwoliło to na ponow ne w ykształcenie poziom ów A 0. Szybszy pow rót do okresu n ie trw a łej rów now agi, poprzedzającej założenie upraw y , zaobserw ow ano po p rz y gotow aniu gleby w pasy w yorane płu g iem (pow ierzchnia D), miąższość bow iem poziom u A 0 w 1981 ro k u ( + 3,0 cm) była zbliżona do m iąższości tego poziom u w 1971 ro k u ( + 2,5 cm). N atom iast przed zastosow aniem p ełn ej głębokiej orki (pow ierzchnia A) miąższość A 0' w ynosiła w 1971 ro k u 6,5 cm, a po głębokiej orce w 1981 ro k u 1,5 cm.
W glebach przygotow anych broną talerzow ą na krzyż (pow ierzchnia B) oraz w jam ki w ykonane św idrem (pow ierzchnia C) w skutek rozkładu zm niejszyła się miąższość poziom u A 0i a także ubyło w nim próchnicy. Proces ten bardziej się uw idocznił p rzy p rzygotow aniu gleby broną ta le rzow ą (pow ierzchnia B). Stw ierdzono bow iem p rz y zm niejszeniu o 50% m iąższości poziom u próchnicy nadkładow ej u b y tek m asy próchnicznej p ra w ie o 90%. Dodać należy, że różnice te (w pro cen tach u b y tkó w m iędzy m iąższością i m asą) w y n ik a ją głów nie z tego, że opadające n a glebę resztki roślinne stanow iły luźną w arstw ę nie ham u jącą dopływ u pow ie trza. S tąd szybszy rozkład w poziom ie A 0 w y n ik ający z inten syfik o w ania h u m ifik acji i m in eralizacji próchnicy nadkładow ej istniejącej p rzed zało żeniem doświadczeń.
W poziom ach i w arstw ach m in e raln y c h kształtow anie się ilościowe p róchnicy przebiega dla każdego zabiegu upraw ow ego inaczej. Na glebach przygotow anych pełną głęboką orką (pow ierzchnia A) u b y tek m ate rii o r ganicznej p rzejaw ił się głów nie w zniszczeniu i jej p rzem ieszaniu w w a rstw ie 60 cm, z rów noczesnym różnicow aniem się w poszczególnych po ziom ach w okresie dziesięciu lat. N atom iast od głębokości 60 cm zazna cza się porów naw czo stały spadek m asy próchnicy.
Po przy go tow an iu gleby w p asy w yorane płu giem (pow ierzchnia D) zm niejszenie się zaw artości próchn icy w ynikło nie tylk o z ro zkład u pozio m u A 0, lecz tak że z przebiegu fn ineralizacji w głębszych w arstw ach . P rz e jaw iało się to przez całe dziesięć lat, a ogólny "wzrost ilości próch n icy (w t/h a) w drug im pięcioleciu w ynika, podobnie jak i p rzy głębokiej orce, z ponow nego tw orzenia się now ej w a rstw y próchnicy nadkładow ej.
214 W. Mucha
U p raw a gleby b ron ą talerzo w ą n a krzy ż (pow ierzchnia B) przed staw ia rów nież sw oiste zm niejszenie zaw artości p ró chn icy w w a rstw ach m in e ral nych. Po pięciu latach zanotow ano jej w zrost ty lk o na głębokości od 0 do 20 cm. Niżej zaznaczył się zróżnicow any spadek ilościowy. Podobne zja w isko m ożna stw ierdzić także po dziesięciu latach. Zaznacza się tu je d n a k proces przem ieszczania zw iązków organicznych z rów noczesnym w zrostem ich zaw artości w; poziom ie od 20 do 40 cm. W bilansie ogólnym w idać tak że postępu jącą m in eralizację m im o określonego ilościowego w zrostu próchnicy nadkładow ej.
Sw oista odrębność w ilościow ym w y stęp ow aniu próch nicy w w a rs t w ach m in eraln y ch zaznaczyła się w przygotow aniu g leby w jam ki w y k o nane św id rem (pow ierzchnia C). W pierw szy m pięcioleciu spadek za w a r tości próchnicy w y stąp ił w poziom ie A 0 i w w arstw ie od 0 do 20 cm. N a tom iast w niższych p a rtia c h p ro filu p rzejaw ił się jej w zrost, połączony z przem ieszczaniem się zhum ifikow anych związków , ich n ietrw ało ść zazna czyła się tu szczególnie w yraźnie, co p otw ierdziła (w latach 1976— 1981) w zm ożona m ineralizacja, przeb ieg ająca w całym profilu. Z n a jd u je to w y raz w po stęp u jący m ilościow ym sp ad k u próchnicy m im o znacznego p rz y ro stu poziom ów A 0.
Z różnicow any przebieg zasobności m ate rii organicznej, jej h u m ifikacja i m ineralizacja w n astępstw ie różnego przygotow ania gleby odzw ierciedla także w określony sposób zaw artość w ęgla organicznego i azotu ogółem (tab. 5 i 6) oraz stosunek С : N. M ożna więc stw ierdzić niew ielki spadek ogólnej zaw artości azotu w całym okresie bad ań po pełn ej głębokiej orce i przygotow aniu gleby w p asy (mimo ponow nego w zro stu zw iązków próchnicznych w p ro filu w latach 1976— 1981) oraz po bronie talerzow ej. Je d y n ie na pow ierzchni, gdzie w ykonano jam ki św idrem , zaznaczył się w latach 1971— 1976 w y raźn y w zrost zaw artości azotu, a w n astęp ny ch la tac h (1976— 1981) rap to w n y , w y jątk ow o d u ży jego spadek, zw iązany ze wzm ożoną m ineralizacją. S tosunek С : N w y raźnie zw ężał się po u p raw ie w całym profilu, bez w zględu n a zastosow any sposób przygotow ania gle by. Ta ogólna zasada nie w yklucza jed nak po jaw iającego się zróżnicow a nie C:N w glebach każdej z b adanych pow ierzchni. R ysują się także ogól ne ten d e n c je w zro stu С : N w latach 1976— 1981, co może się wiązać z ja kościowo niższym k ształtow aniem się próchnicy nadkładow ej. P ew ne pod staw y do takiego stw ierd zenia w ynikać m ogą ze znacznie szerszego sto su n k u С : N w poziom ach A 0 gleb przygotow anych p ełn ą głęboką; orką, w pasy w yorane pługiem i w jam ki w yk o nan e św idrem .
WNIOSKI
N a podstaw ie p rzeprow adzonych b ad ań m ożna sform ułow ać n a stę p u jące uogólnienia.
— W k sz ta łto w an iu się h u m ifik acji i m ineralizacji m ate rii organicznej w układach n a tu ra ln y c h w iodącym czynnikiem są stadia rozw ojow e gle
Różne przygotowanie gleb w ekosystem ie leśnym 215
b y i ro zw ijające się zespoły roślinne. E lem entem m o du lującym są w a ru n k i k lim atyczne, zw łaszcza m ożliwość p o ch łaniania opadów przez od kład ające się o bum arłe resztk i organiczne.
— P rz y u p raw ie gleb leśnych w zaw artości próchnicy i azotu zazna czają się dw ie ch arak te ry sty c z n e cechy: ilościow y spadek zaw artości С i N w głąb p ro filu oraz zwężający, się stosunek С : N.
— U p raw a gleby w p ły w a w kolejnych pięcioleciach w znacznym stop n iu na w ystępow anie próchnicy i azotu w glebach, p rzy czym każdy spo sób przygotow ania oddziałuje swoiście na jej ilość i rodzaj.
— Po p ełnej głębokiej orce i w p asy w yorane pługiem stw ierdzono: 1 — początkow o całkow ity zanik poziom ów A 0> 2 — zm niejszenie ilości próchnicy w m in eraln ej w arstw ie gleby, 3 — ponow ne n a ra stan ie p ró ch nicy n adkładow ej w drugim pięcioleciu, 4 — w y ra ź n y spadek zaw artości azotu w całym p ro filu w okresie prow adzonych b adań m im o ponow nego w zrostu m ate rii organicznej w latach 1976— 1981.
— Na glebach przygotow anych broną talerzow ą na k rzyż i w jam k i w ykonane św idrem zaznaczył się: 1 — częściow y zanik A oy 2 — p o stęp u jący spadek zaw artości p ró ch n icy w całym! p ro filu do 1981 roku, 3 — s ta łe zm niejszanie się ilości azotu n a pow ierzchni po bronie talerzow ej, 4 — ogólny w zrost azotu n a glebach przygotow anych św idrem w latach 1971— 1976, a n astępnie spadek w drugim pięcioleciu.
— Stosunek С : N uległ zw ężeniu, jakkolw iek w sposób zróżnicow any po każdym ze sposobów przygotow ania gleby. M ożna p rzy ty m zauw ażyć pew ne ten d en cje w zro stu С : N tam , gdzie nagro m ad za się now a p ró ch n i ca nadkładow a.
LITERATURA
[1] K r ó l i k o w s k i L.: Badania nad stosunkiem w ęgla do azotu w ściółkach i próchnicach gleb leśnych. Inst. Bad. Lasów Państwowych. Rozpr. i sprawozd. Ser. A f 1935, 14, 1-^86.
[2] M u c h a W.: Zagadnienie ew olucji gleb leśnych po mielioracji. Rocz. WSR w Poznaniu 18, 1963, 9il—149.
[3] M u c h a W.: Form y substancji organicznej gleb leśnych w Polsce. Rocz. WSR w Poznaniu 9, 1968, 91'—101.
14] P r u s i n к i e W i с z Z.: INiektóre w yniki badań nad próchnicą gleb leśnych. Rocz. glebozn. 10, 1961, 666—069.
[5] S i e n k i e w i c z A.: W pływ zabiegów agrotechnicznych na zawartość w ęgla organicznego, azotu ogólnego i kształtowanie się stosunku С : N w bielicow ych glebach leśnych. PTPN, Prace Kom. Nauk Roln. i Leśnych, 52, 1981, 167—173. {6] T e r l i k o w s k i F. K.: Prace wybrane z dziedziny gleboznawstwa, chem ii rolnej
216 W. Mucha В. МУХА, А. СЕНКЕВИЧ, И. ЦИХОЦКА ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ СПОСОБОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОЧВ В ЛЕСНОЙ ЭКОСИСТЕМЕ НА ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА Кафедра лесного почвоведения и удобрения леса Сельскохозяйственной академии в Познани Р езю м е Гумус занимает ведущее место в естественной и хозяйственной проблематике леса из-за его большого экологического значения в лесной экосистеме. Предметом исследований, проведённых в 1971-1981 годах на территории НотеЬкой пущи в надлесничестве Оборники является количественное содержание органического ве щества и содержание С и N в природных лесных почвах, а также после применения полной глубокой вспашки, приготовленных по полосам плугом, дисковой бороной перекрёстно и в лунки сделанные буром. Объектом исследований являются кислые бурые почвы (ком плекс Leiicobryo-Pinetum cladonietosum) и бурые подзолистые (комплекс Peucedano-Pinetum)9 образованные из рыхлых песков, поверхностно выветренных, водноледникового и аллю виального происхождения. Из полученных результатов исследований следует, что в образованию, гумификации и минерализации органического вещества в природных почвах ведущим фактором явля ется развивающаяся стадия почвы. Модулирующий элемент становят климатические условия в связи с характером выступающих растительных комплексов, особенно в области интер- цепции осадков отмирающими органическими остатками. Содержание гумуса и общего азота отличается свойственным для лесных почв количественным уменьшением С и N вглубь профиля с одновременным суживающимся отношением С: N. Применение разных способов приготовления почвы вызвало существенное влияние на накопление гумуса и азота в описываемых почвах. Полная глубокая вспашка и приготовление почвы по полосам, сделанным при помощи плуга, из-за совершенного исчезновения гори зонта А0 в первые годы развития сосновых насаждений, вызвали количественное уменьшение гумуса и азота на минеральных уровнях почв. Лишь второе пятилетие принесло определённую стабилизацию содержания С и N в виду повторного нарастания сырого перегноя. В почвах* приготовленных дисковой бороной перекрёстно и в лунки, сделанные буром, отмечено лишь частичное исчезновение горизонтов А0. Однако содержание С и N отличается большими количественными колебаниями в определённых исследуемых периодах. , Общая дифференциация содержания органического углерода и азота проявляет неко- тотую коррелятивную связь с образованием отношения С и N. Каждый из применённых способов приготовления почвы в определённом размере влияет на взаимозависимости С и N. Можно при этом заметить некоторые тенденции роста С: N там, где заметно нара стает новый сырой перегной.
W. MUCHA, A. SIENKIEWICZ, I. CICHOCKA
EFFECT OF VARIOUS SOIL PREPARATION METHODS ON TRANSFORMAIONS OF ORGANIC MATTER
Department of Forest Soil Science and Forest Fertilization, Agricultural U niversity of Poznań
S urn m a r y
Ecological importance of humus in the forest ecosystem s puts it on the cen tral place in th e natural and econom ic problems of forest.
Quantitative occurence of organic m atter and С and N form ation in natural forest soils and in soils after full deep ploughing, disc harrow application crossw
i-Różne przygotowanie gleb w ekosystem ie leśnym 217
se for form ing belts and in pits made w ith auger constituted the subject of inves tigations carried out in the period 1971—1981 on the area of the superintendent fo restry Oborniki. The investigations comprised podzolized brown soils Peucedano- -P in eiu m association) and acid brown soils (Leucobryo-P in etu m cladonietosum asso ciation) developed from loose sands forming dunes at the surface, of w ater-glacial and alluvial origin.
The results of investigtions have proved th a t'it is the soil developm ent stage, w hich is a predom inating factor in the formation, hum ification and m ineralization of organic soils. A modulaing elem ent constitute clim atic conditions in connection w ith the occurring plant com m unities, particularly as concerns interception of pre cipitation w ater by depositing dead organic residues. In the total humus and nitro gen content a quantitatiw e decrease of the С and N amount w ith the soil profile depth, at sim ultaneous narrowing the C:N ratio, the phenom enon specific for forest soils, is taking place.
Application of various soil preparation methods exerted a significant influence on humus and nitrogen accum ulation in the soils under study. Full deep ploughing and soil preparation in belts made by plough resulted in a com plete decease of A Q horizons in the first years of th e growth of pine plantings and in a quantitative decrem ent of the humus and total nitrogen content in m ineral horizons of soils. A certain stabilization in the С and N content occurred only in the second 5-year pe riod at repeated raw humus increm ent. In soils prepared w ith the use of disc har row crosswise and in pits made by auger a partial decrease of A Q horizons occur red. Nevertheless, considerable qualitative fluctuations w ere observed in the С and N content in particular periods of the investigations.
The general differentiation of the organic matter and nitrogen content is con nected to a certain extent w ith formation of the C:N ratio. Every among the soil preparation methods applied affected to a certain extent the mutual С and N re lationship. At the same time certain tendencies to a growth of the C:N ratio in ca ses w here a n ew raw humus form ation is more intensive, can be observed.
Dr in t. A nton i S ien kiew icz K a ted ra G leboznaw stw a Leśnego
i N awożenia Lasu AR
