ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XXXIV. N R 3, WARSZAWA 1983
IGNACY DECHNIK, JÓZEFA WIATER, MARIAN WESOŁOWSKI
ZAW ARTOŚĆ A ZO T U ŁATW O H Y D R O LIZU JĄ C EG O W N IE K TÓ R Y C H GLEBACH W Y ŻYNY M AŁO PO LSK IEJ
Instytut Gleboznawstwa i Chemii Rolnej AR w Lublinie
W warstwach ornych gleb uprawnych zgromadzone są duże zapasy azotu, sięgające w niektórych przypadkach kilkunastu ton na jednym hektarze [6, 7]. Azot ten w około 97-99 % występuje w postaci organicznej, niedostępnej dla roślin [3, 4]. Z punktu widzenia żyzności gleb istotne znaczenie m a tzw. azot łatwo hy- drolizujący [5, 7]. Azot ten obok form mineralnych obejmuje takie związki orga niczne, jak aminokwasy, amidy oraz pochodne zasad purynowych, pirym idyno wych i inne.
Niezbyt liczne dotychczas wyniki badań wskazują na znaczne zróżnicowanie zawartości w glebach azotu łatwo hydrolizującego [1, 7]. Różnice w zawartości tej formy azotu w poszczególnych typach gleb wynoszą od ilości śladowych do 36 mg/100 g gleby [8].
Przyczyny tego zróżnicowania nie są jeszcze dostatecznie udokum entowane. Niemniej jednak zwraca się uwagę na tendencje wzrostu azotu łatwo hydrolizują cego wraz ze wzrostem zawartości próchnicy [5, 6]. Niektórzy autorzy twierdzą, że azot łatwo hydrolizujący jest skorelowany z ogólną zawartością węgla. W iado m o też, że zawartość tej formy azotu w glebie zależy również od tem peratury, wil gotności, rodzaju uprawy, nawożenia itp.
W przedstawionej pracy podjęto próbę ustalenia zależności między zawartością próchnicy i frakcji spławialnej a azotem łatwo hydrolizującym w różnych glebach Wyżyny M ałopolskiej.
METODYKA BADAŃ
M ateriał do badań pobrano ze 107 miejscowości (rys. 1) reprezentujących gleby: bielicowe wytworzone z piasku, z pyłów i z glin, brunatne wytworzone z lessów i glin, czamoziemy, mady oraz rędziny.
Próbki pobrano z poziomów próchnicznych po sprzęcie zbóż. W próbkach tych oznaczono:
— skład granulometryczny m etodą Bouyoucosa w modyfikacji C asagrande’a i Prószyńskiego,
5 6 I. D echnik i in.
Rozmieszczenie punktów badawczych i granice województw Layout of investigation stands
1 - district (voivodship) borders
— odczyn w IN KC1,
— węglan wapnia aparatem Scheiblera,
— zawartość próchnicy m etodą Tiurina w modyfikacji Sinakowa,
— azot łatwo hydrolizujący m etodą C o r n f i e l d a [2h. M etoda ta polega na mineralizacji azotu w glebie IN N aO H do postaci N H 3. Am oniak wiązany jest przez kwas borowy z jednoczesną zmianą jego pH z około 5,0 do 8,0. Przez m ia reczkowanie 0,005N H 2S 0 4 do słabo różowego zabarwienia azot przechodzi w po stać siarczanu amonu.
Według Cornfielda ilość uwodnionego i zmierzonego w ten sposób azotu od powiada takiej ilości tego składnika, jaka mineralizuje się w czasie 2-3 tygodni w optymalnych warunkach wilgotności i tem peratury. Ilość azotu, jaka ulega w tym czasie mineralizacji, może stanowić m iarę potencjalnych możliwości za opatrzenia roślin w ten składnik.
A zot łatw o h yd ro lizu jący w glebach W yżyny M ałopolskiej 57
WYNIKI BADAŃ
Badania poziomów próchniczych gleb pod względem podstawowych właści wości wykazywały zróżnicowanie wynikające nie tylko ze zmienności typologicznej czy rodzajowej, ale także wewnątrz tych jednostek systematycznych. Najbardziej uwidacznia się to w zakresie ich odczynu i zawartości węglanu wapnia. Odczyn tych gleb kształtował się przeciętnie od bardzo kwaśnego (pH 4,4) w glebach bie- licowych wytworzonych z piasków, do obojętnego (pH 6,9) w rędzinach (tab. 1). Ale w każdym omawianym typie czy rodzaju występowały gleby (poza bielicowymi z piasków) od bardzo kwaśnych do obojętnych lub nawet zasadowych. Podobnie było ze zróżnicowaniem węglanu wapnia, chociaż jego średnie zawartości były małe, gdyż nawet w rędzinach dochodziły zaledwie do 4,2%.
Omawiane gleby pod względem zawartości związków próchnicznych nie wy różniały się niczym szczególnym. Poczynając od najmniejszej średniej zawartości próchnicy do największej, m ożna je uszeregować następująco: bielicowa wytwo rzona z piasków, z pyłów i z glin, brunatna wytworzona z glin, mada, brunatna wytworzona z lessów, rędzina oraz czarnoziem (tab. 2).
W zrost zawartości próchnicy w poszczególnych jednostkach systematycznych gleb, od bielicowych wytworzonych z piasków do czarnoziemów, występował w za sadzie równolegle ze wzrostem frakcji spławialnej. Jest to oczywiście wynikiem udziału koloidów organicznych w tej frakcji. W badanych glebach nie było to regułą, czego dowodzi duża zawartość frakcji spławialnej przy stosunkowo małej zawartości próchnicy w glebach bielicowych z glin, oraz odwrotnie: duża zawar tość próchnicy przy stosunkowo małej zawartości frakcji spławialnej w rędzinach. Niezależnie jednak od typu czy rodzaju gleby istnieje ogólna tendencja zwiększa nia się zawartości próchnicy wraz ze wzrostem frakcji spławialnej (tab. 3).
Ze związkami próchnicznymi i frakcją spławialną związane jest występowanie azotu łatwo hydrolizującego. Zawartość tej formy azotu w badanych glebach wy nosiła od 6,39 do 10,28 mg/100 g gleby. Poczynając od najmniejszej do największej ilości tego składnika, omawiane gleby można uszeregować następująco: bielicowe wytworzone z piasków, pyłów i glin, rędziny, brunatne wytworzone z glin i z les sów oraz mady i czarnoziemy. Jeśliby przyjąć liczby graniczne ustalone na przykład dla warunków bułgarskich, to zasobność badanych gleb w azot dostępny dla roślin byłaby średnia i wysoka. Szereg ten z niewielkim odchyleniem pokrywa się ze wzra stającą zawartością próchnicy i frakcji spławialnej.
Różnice w zawartościach azotu łatwo hydrolizującego między poszczególnymi jednostkam i systematycznymi gleb nie są jednak wprost proporcjonalne do różnic w zawartościach próchnicy. Świadczą o tym współczynniki korelacji między tymi składnikami. Największe współczynniki korelacji między zawartością próchnicy a zawartością azotu łatwo hydrolizującego wystąpiły w rędzinach oraz w glebach bielicowych wytworzonych z piasków (tab. 2), a więc w dwu typach gleb znacznie zróżnicowanych pod względem zawartości próchnicy. Dowodzi to, że związki próch- niczne w badanych jednostkach glebowych różnią się znacznie pod względem za wartości azotu łatwo hydrolizującego. Jeśli więc przyjmiemy za niektórymi
auto-сл
оо
Skład granulometryczny, odczyn oraz 2awartość wpglanu wapnia w warstwach próchnicz nych badanych gle b
Mechanical c om po s it io n , s o i l r e a c t i o n , and c o n t e n t o f ca lc iu m ca rbonate i n humic l a y e r s o f the s o i l s s tu d i e d
T a b e l a 1
Jednostka system at ycz na gle b S o i l s y st e m a t ic u n it Liczba próbek Number o f samples Procentowa zawartość f r a k c j i Content o f f r a c t i o n s in % PHKC1 Zawartość СаСО^ Content o f CaCO^ % 1 , 0 - 0, 1 0 1 о го < 0 , 0 0 2
B i e licowa wytworzona z piasków
P o d z o l ic s o i l de r iv e d from sands 14
82 11 7 4 . 4 0
3 , 7 - 5 , 7 B ie lico w a wytworzona z pyłów
P o d zo l ic s o i l de r iv e d from s i l t s 15 26 47 27 5.7 0 , 5 4 , 2 - 7 , 3 0 - 3 , 9 B i e lic ow a wytworzona z g l i n P o d z o l ic s o i l de r iv e d from loams 15 44 24 32 5 . 9 0 . 1 3,8 - 7 , 5 0 1 о V Brunatna wytworzona z le ssó w
Brown s o i l der iv e d from l o e s s 15 9 59 32
6. 1 1 . 0
4,1 - 7 ,1 • 0 - 4,1
Brunatna wytworzona z g l i n
Brown s o i l deTived from loams 15 48 24 28
5 . 4 0 . 0 3 , 8 - 7 , 0 о 1 0 см Czarnoziem Chernozem 15 10 56 34 6 . 2 _ . _ 0 , 5 4, 1 - 7,1 0 - 2 , 3 Mada A l l u v i a l s o i l 15 35 33 32 5.6 0 . 6 3 , 3 - 7, 1 О 1 in со Rędzina Rendzlna 15 58 1б 26 . 6 , 9 4 . 2 . . . 5 , 4 - 7 , 3 0 , 1 - 12,1 I. D ec h n ik i in .
T a b e l a 2 Zawartość f r a k c j i e p ł a w i a l n e j , pr óchnicy i a z ot u łatwo h y d r o l i z u j ą c e g o oran w s p ó łc z y n n ik i k o r e l a c j i
w warstwach próchnicz nyc h badanych g le b
Content o f p a r t i c l e s below 0 ,0 2 dub, humus and e a s i l y h y d ro ly za b le n itr o g e n and c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t s i n humic l a y a r s o f the s o i l s s tu d i e d Jednostka systematyozna g le b S o i l s y s t e m a t ic u n i t Liczb a próbek Humber o f samples
Zawartość - Content o f Współczynniki k o r e l a c j i między
azotem łatwo hyd ro li za ją cy m a C o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t s between e a s i l y hy d r o ly z a b l e N and próch nicy w % humus i n % az otu łatwo h y d r o li z u j ą c e g o •л mg/100 g gl e b y e a s i l y h y d r o ly z a b l e n it r o g e n i n mg/100 g o f s o i l f r a k c j i o p ł a w i a l - nej w % p a r t i c l e s below 0 , 0 2 mm i n % próch nicą
himuo p a r t i c l e s fr a k c j ą s p ła w ia ln ą below
0 , 0 2 mm E i e l i c o w a wytworzona z piasków P o d z o l i c s o i l d e r iv e d from sands 14 1 . 5 4 6 . 3 3 7 0 , 6 3 0 ,4 1 1 ,0 7 - 2,0 1 4 , 4 5 - 8 , 9 3 E ie l i c o w a wytworzona z pyłów P o d z o l i c s o i l d e r iv e d from s i l t s 15 __ _ 1 »77 7 . 8 2 27 0 , 5 3 0 , 3 2 1,36 - 2 , 3 2 5 , 6 0 - 1 1 , 3 2 B i e li c o w a wytworzona z g l i n P o d z o l i c s o i l d e r iv e d from loams 15 _ 1. 8 2 7 .8 6 32 0 , 6 4 0, 5 1 1,21 - 2 , 7 2 5 , 5 3 - 1 3 , 0 9 Brunatna wytworzona z le ss ó w Brown s o i l de r iv e d from l o e s s 15 2 . 2 0 9 .0 5 32 0,51 0 , 3 5 1,38 - 3, 0 2 7 , 1 4 - 1 1 , 4 6 Brunatna wytworzona z g l i n
Brown s o i l d e r iv e d from loams 15
1 „39 8 , 8 0 28 0 , 7 5 0 , 0 3 1, 44 - 2 , 7 2 7 , 1 2 - 1 0 , 9 9 С zarnoziem Chernozem 15 2 . 5 0 '.0.28 34 0 , 6 5 0 , 6 5 2 , 0 5 - 3,01 8 , 2 2 -1 2 , 9 1 Mada A l l u v i a l s o i l 15 _ 1.9 3 9. 48 32 0 , 7 2 0 , 8 3 1, 40 - 3 ,1 2 5 , 1 8 - 1 8 , 8 6 I ! Rędzina 1 Ecndzina l-15 __ 2 , 3 9 8 . 8 0 26 0 , 8 8 0 , 7 9 1 ,3 3 - 4 , 3 3 4 , 2 5 - 1 4 , 2 8 СЛ CO A zo t ła tw o h yd r o liz u ją cy w g le b a ch W y ży n y M a ło p o ls k ie j
60 I. D echnik i in.
rami [2, 9], że azot łatwo hydrolizujący jest dostępny dla roślin, to fakt dużej za wartości próchnicy nie musi oznaczać dostatecznego zaopatrzenia roślin w ten składnik. Dopiero poznanie udziału koloidów organicznych we frakcji spławialnej
T a b e l a 3
Zale żno ść występowania próc hnic y i azo tu łatwo h y d r o l i z u j ą c e g o cd z a w a rt o śc i f r a k c j i s p ł a w i a l n e j
Dependence between the occurrence o f humus and e a s i l y h yd ro ly z a b le n it r o g e n and the c o n t e n t o f p a r t i c l e s below 0 , 0 2 mm
P r z e d z i a ł procentowy .
z a w a r t o ś c i f r a k c j i
s p ła w ia ln e j Range o f pe rcent age co n te n t o f f r a c t i o n below 0 , 0 2 mm i n diameter Liczba próbek Number o f sample a
Zawartość - Content o f współczynnik
k o r e l a c j i C o r r e la t i o n c o e f f i c i e n t s próc hnicy w % humus in % az otu łatwo h y d r o l i z u j ą c e g o w mg/100 g g le by e a s i l y h yd ro ly z ab le N in Eg/100 g o f s o i l 5 - 1 0 14 1,54' 6 , 3 9 0 , 3 3 11 - 20 14 1,78 7 , 2 7 0 , 2 0 21 - 25 20 1,88 8 , 2 8 0 , 8 8 26 - 30 17 1 .9 3 8 , 2 7 0 ,2 3 31 - 35 25 2 , 1 4 9,21 0 , 5 3 > 3 5 2 9 ’ 2 , 3 7 10,08 0 , 7 2
gleb może być wskaźnikiem występowania łatwo hydrolizującego azotu. Wskazuje na to fakt, że największe współczynniki korelacji między frakcją spławiainą a oma wianą form ą azotu wystąpiły w czarnoziemach, m adach i rędzinach, a więc w gle bach o stosunkowo dużej współzależności próchnicy i frakcji spławialnej.
WNIOSKI
Uzyskane wyniki badań pozwalają na dokonanie następujących uogólnień. 1. Podstawowe typy i rodzaje gleb Wyżyny M ałopolskiej charakteryzują się zróżnicowaną zawartością azotu łatwo hydrolizującego. Podstawą tego zróżnico wania jest zawartość próchnicy i frakcji spławialnej.
2. Niektóre dane wskazują, że wielkość współczynnika korelacji między za wartością próchnicy i azotu łatwo hydrolizującego zależna jest od udziału kolo idów organicznych we frakcji spławialnej badanych gleb.
3. D o oceny zasobności różnych gleb w tę formę azotu niezbędne jest ustalenie ścisłych współczynników korelacji między zawartością próchnicy i azotu łatwo hy drolizującego dla każdej jednostki systematycznej gleb oddzielnie.
4. Ustalone współczynniki korelacji między zawartością próchnicy i azotu łatwo hydrolizującego dla poszczególnych typów i rodzajów badanych gleb m ogą być pomocne w ocenie zawartości tej formy azotu w podobnych jednostkach glebowych o znanej zawartości próchnicy.
A zo t łatw o h yd ro lizu jący w glebach W yżyny M ałopolskiej 6 1
LITERATURA
[1] B o l o t i n a N. L.: Ob frakcji legkogidrolizujusznowo azota w moszcznom czernoziamic, jego sostaw i agrochimiczeskij znaczenii. Poczwowied. 9, 1961, 79.
[2] C o r n f i e l d A. H.: Ammonia released on treating soils with N sodium hydroxide as a possible means of predicting the nitrogen-supplying power of soils. Nature 187, No. 4733, 1960.
[3] G o n e t Z., C z u b a R. ; Wpływ herbicydów na węgiel organiczny w glebie. Rocz. glebozn. 10, 1961, 3, 749.
[4] К o hn le in J.: Brauchen wir den Kleegrasschlag. Mit. Dent. Landw. Genes H-31, 1957. [5] M a z u r T. : Azot łatwo hydrolizujący w glebach lekkich. Zesz. nauk. WSR Olszt. 27,
1971, 1 Ser. A, nr 7, 81-91.
[6] M e n g e 1 K. : Stickstoffverfügbarkeit und Düngung in intensiven Pflanzenbau. Mitt. dt. Landw. Ges. 88, 1973, 1, 7-8.
[7] L o g i n o w W., W i t a s z e k J.: Hydroliza azotu glebowego. Pam. puł. 1964, 14. [8] Ł o g i n o w W., K a s z u b i a k T.: Dynamika azotu w glebie. Pam. puł. 1964, 14. [9] P i e t i e r b u r g s k i A. W., N i k i t i s z o n W. I.: O diagnostikie potriebnosti ozimoj
pszenicy w azotnom udobrennii. Dolzł. A. Silchoz. N. 1969, nr 10.
И. ДЕХН И К , Ю. ВЯТЕР, М. ВЕСОЛОВСКИ СОДЕРЖАНИЕ ЛЕГКО ГИДРОЛИЗИРУЮЩЕГО АЗОТА В НЕКОТОРЫХ ПОЧВАХ МАЛОПОЛЬСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ Институт почвоведения и агрохимии сельхозакадемии в Люблине Р езю м е Цель работы состояла в оценке появления легко гидролизирующего азота в различных почвах в зависимости от содержания в них гумуса и плавающих фракции. Исследованиями объяли почвы: подзолистые, образованные из песков, пыли и глин, бурые, образованные из лессов и глин, черноземы, аллювиальные, а также рендзины. Легко гидролизирующий азот определяли методом Корнфильда. Обнаружили, что исследуемые почвы отличаются значительно содержанием легко гридолизирующего азота. Основой этой дифференциации является содержание гумуса и плавающей фракции. Устано вленные коэффициенты корреляции между содержанием гумуса и легко гидролизирующего азота для отдельных типов и видов исследуемых почв могут помогать в оценке содержания этой формы азота в подобных почвенных единицах с известным содержанием гумуса.
I. DECH NIK , J. WIATER, М. WESOŁOWSKI
CONTENT OF EASILY HYDROLYZABLE NITROGEN IN SOME SOILS OF THE MAŁOPOLSKA UPPLAND
Institute of Soil Science and Agricultural Chemistry, Agriculture University of Lublin
S u m m a r y
The purpose of the study was to evaluate the occurrence of easily hydrolyzable nitrogen (in 0.5 N H2S 0 4) in different soils in relation to the content of humus and soil particles smaller than 0.02 mm in diameter.
62 I. D echnik i in.
The studies comprised the following soils: podzolic soils derived from sand, silt, and loam, brown soils derived from loess and loam, chernozem, alluvial soils, and rendzina. The easily hy drolyzable nitrogen was determined by Cornfield’s method.
It was stated that the content of the easily hydrolyzable nitrogen was significantly differen tiated in the soils studied. The basis of such variation was the content of humus and soil par ticles below 0.02 mm. For particular soil type and kind being studied the correlation coefficients between the hydrolyzable nitrogen in 0.5 N H2S 0 4 and the humus content were calculated. These coefficients would be very helpful in the evaluation of the content of this form of nitrogen in similar soil units of a known content of humus.
Prof. dr hab. Ignacy Dechnik Instytut Gleboznawstwa i Chemii Rolnej AR Lubliny ul. Akademicka 13
