TOM ASZ STA SZ EW SK I, ZDZISŁA W K O CIAŁKO W SKI
BADANIA NAD ZAW ARTOŚCIĄ Mn, Zn, Cu i В W CZARNYCH ZIEM IACH ZA STOISK A SZAM OTULSKIEGO
In stytu t G leb o zn a w stw a i C hem ii R olnej AR w Poznaniu D yrektor — prof, dr Z. T uchołka
W STĘP
K oncen tracja i rozm ieszczenie m ikroskładników w profilach glebo w ych w arunkow ane są szeregiem czynników procesu glebotwórczego.
W edług G y ö r i [5], K a b a t y - P e n d i a s [6], S i l l a n p ä ä [13, 14] oraz S w e i n a i M i t c h e l l a [18] o zaw artości m ikroskładników w gle bach decyduje przede w szystkim skała m acierzysta. B â j e s с u i С h i- r i a c [1], C h o c h ł o w a [2], C z e k a l s k i i K o c i a ł k o w s k i [4. 7], 0 e r t e l [8], S t r z e m s k i [17], T i l l e r [19] i W r i g h t [20] w skazu jąc na poziom próchniczny jako strefę biologicznej akum ulacji m ikro składników , p rzyp isują ogrom ną rolę m i m ikroflorze oraz m akro-1 m ikrofaunie glebowej.
W litera tu rz e z tego zakresu stosunkow o m ało jest badań odnośnie do w pływ u stosunków w odnych na koncentrację i rozm ieszczenie m ikro składników w profilach glebow ych, choć w oda w dużym stopniu w a ru n kuje ich akum ulację i przem ieszczanie się.
M A TER IAŁY I METODY
Czarne ziem ie Z astoiska Szam otulskiego ukształtow ane są ze skał m acierzystych o zróżnicow anej genezie (rys. 1-6), w których w iodącym czynnikiem procesu glebotwórczego jest w oda zawieszona [15, 16].
W oparciu o przeprow adzone badania terenow e i lab o rato ry jn e w śród czarnych ziem Zastoiska Szam otulskiego w ydzielono czarne ziem ie w łaś ciwe i w yługow ane — silnie oraz słabo próchniczne. W celu podkreślenia odrębności cech i właściwości ty ch gleb, jak rów nież zróżnicow ania pa nujących stosunków hydrologicznych, w ydzielono w nich szereg odm ian.
1 0 2 T. S ta szew sk i, Z. K o cia łk o w sk i
— Czarne ziem ie w łaściw e z m iejscow ości Gaj M ały (profil 1) zaw ie r a ją 2,14% su b stan cji organicznej. Odczyn ich w całym pro filu jest alk a liczny; są one w 100% w ysycone katio n am i w ym iennym i o ch arak terze zasadow ym . G leby te m ają uregulow ane stosunki wodne.
— Czarne ziem ie w yługow ane silnie próchniczne z m iejscow ości P en- cikowo (profil 11) zaw ierają 3,16% su bstancji organicznej. W arstw a o rn a m a odczyn o b ojętny i jest w 97% w ysycona kationam i w ym iennym i 0 ch arak terze zasadow ym . Od czarnych ziem w łaściw ych różnią je nie tylko zasoby substancji organicznej, azotu i składników m ineralnych, lecz także rozm ieszczenie w p rofilach glebow ych. Pozbaw ione są od po w ierzchni C aC 03 i m ają m niejsze zasoby składników m ineralnych.
— Czarne ziem ie w yługow ane silnie próchniczne z m iejscow ości G ą- saw y (profil 23) odznaczają się w y stępow aniem okresow o w ody zaw ie szonej. W arstw a o m a zaw iera 3,55% su b stan cji organicznej, odczyn jej je s t obojętny, a kom pleks sorpcyjny w ysycony w 98% kationam i w y m ien nym i o charak terze zasadow ym .
— Czarne ziem ie w yługow ane słabo próchniczne z m iejscow ości Ko- bylinki (profil 15) różnią się od w ym ienionych odm ian m niejszą zaw ar tością su b stancji organicznej. W w arstw ie ornej zaw ierają od 1,43 do 1,46% su b stan cji organicznej, stosu nek C/N w ynosi 8,41/1,0 i jest n a j w ęższy spośród w szystkich czarnych ziem Zastoiska Szam otulskiego. Odczyn w arstw y ornej jest obojętny, a kom pleks sorpcyjny w ysycony w 88-95% k ationam i w y m iennym i o ch arak terze zasadow ym .
— Czarne ziem ie w yługow ane słabo próchniczne z m iejscow ości Szczepankow o (profil 13) odznaczają się m ałą zaw artością substancji organicznej, odczyn w arstw y ornej jest obojętny, a kom pleks sorpcyjny w 95% w ysycony k ationam i w y m iennym i o ch arakterze zasadow ym .
— Czarne ziem ie w yługow ane słabo próchniczne z m iejscowości Słopanowo (profil 18) w y różn iają się spośród w szystkich czarnych ziem Zastoiska Szam otulskiego w iększą zaw artością substancji organicznej 1 azotu. W arstw a o m a m a odczyn słabo kw aśny, a jej kom pleks sorpcyjny je st w 88% w ysycony kationam i w y m iennym i o ch arakterze zasadow ym .
Do b adań nad k o n cen tracją i rozm ieszczeniem w profilach czarnych ziem Z astoiska Szam otulskiego Mn, Zn, Cu i В w ybrano 11 p rofilów glebow ych, rep rezen tu jący ch sześć odm ian ty ch gleb (przedstaw iono w y n ik i bad ań 6 charakterystycznych). Z poszczególnych poziom ów i w a rstw glebow ych pobrano próbki do b ad ań lab o rato ryjn ych , w k tó ry ch ozna czono :
— skład g ran ulo m etry czn y m etodą Bouyoucosa w m odyfikacji Casa- g ran d e i Prószyńskiego,
— pH l n KC1 m etodą poten cjo m etry czną przy użyciu elektrody szklanej,
— СаСОз m etodą Scheiblera,
— С organiczny m etodą T iu rina. Z aw artość su b stan cji organicznej obliczono m nożąc С organiczny przez w spółczynnik 1,724. Do oznaczeń w p rofilach glebow ych k o n centracji i rozm ieszczenia Mn, Zn, Cu i В zastosow ano m etodykę podaną przez Jacksona.
— bor oznaczono ze stopów z N a2C 0 3,
— m angan, cynk i m iedź — przez trak to w an ie gleby m ieszaniną kw asów H F— НСЮ 4— H 2S 0 4,
— ilościowo Mn, Cu i В oznaczono m etodam i kolorym etrycznym i, cynk — tech n iką absorpcji atom ow ej.
OMÓW IENIE W YNIK ÓW B A D A Ń
Zgodnie z obserw acjam i innych autorów [6, 13, 14, 18] otrzym ane przez nas w skaźniki granu lom etry czn e dla frak cji piasku w yk azu ją zróż nicow ane pochodzenie geologiczne skał m acierzystych. W pływ a to w znacznym stopniu n a zaw artość m ikroskładników w poszczególnych gle bach.
M A N G A N
Całkow ita zaw artość m an gan u w czarnych ziem iach w łaściw ych Za- stoiska Szam otulskiego w w arstw ie ornej A p w aha się w szerokich g ra nicach, od 88 do 176 ppm Mn i w zrasta w pro filu glebow ym w m iarę głębokości, osiągając m aksim um w skale m acierzystej, średnio 272 ppm.
W czarnych ziem iach w yługow anych silnie próchnicznych zaw artość m angan u jest w yższa w stosun k u do czarnych ziem w łaściw ych i w ynosi w w arstw ach orn y ch A p od 104 do 224 ppm Mn. Z aw artość i rozm iesz czenie w profilach czarnych ziem w yługow anych silnie próchnicznych tego m ik roskładnika jest ich cechą odm ianow ą i w ynika przede w szyst kim ze zróżnicow anej zasobności skał m acierzystych.
N ajzasobniejsze w m angan są czarne ziem ie w yługow ane słabo próch- niczne, w k tórych zaw artość w w arstw ach ornych A p w aha się od 156 do 188 ppm Mn, a w sk ałach podścielających w ynosi średnio 313 ppm , z w y ją tk ie m w ytw orzonej z piasków flu w io glacjaln ych czarnej ziem i w y ługow anej słabo próchnicznej z m iejscow ości Słopanowo.
W edług B â j e s c u i C h i r i a c [1], G y ö r i [5], K a b a t y - P e n - d i a s [6], S t r z e m s k i e g o [17] i T i 11 e r a [19] poziom próchniczny je st stre fą biologicznej akum ulacji m anganu. M u s i e r o w i c z i C z a r n o w s k a [12] nie p o tw ierd zają jed n ak procesu grom adzenia m anganu w pow ierzchniow ych poziom ach w szystkich gleb.
104 T. Staszewski, Z. Kociałkowski
btn _
, ZTo J'i.J'v'Tl _..—.. B jijun•— L wi \,Ufl
C zts c s v b * -otne % - Clayey po r:ж % ---- ---jiH Substancjo orgonczno w % -Organic m atter m % = = = = = C d C Q y b
Rys. 1. Czarna ziem ia w ła śc iw a z m iejsco w o ści Gaj M ały (profil 1) P roper b lack earth from th e Gaj M ały lo ca lity (profile No. 1)
R ys. 2. Czarna ziem ia w y łu g o w a n a siln ie p róchniczna z m iejsco w o ści P ęck ow o (profil 11)
L eached black earth w ith high hu m u s con ten t from the P ęck o w o lo ca lity (profile No. 11)
jedynie w czarnej ziemi w yługow anej silnie próchnicznej, z m iejsco wości Gąsawy, zaw ierającej powyżej 3,5% su bstancji organicznej. N ato m iast w czarnej ziemi w yługow anej silnie próchnicznej z m iejscowości Penckow o oraz w niek tórych odm ianach czarnych ziem w yługow anych
słabo próchnicznych stw ierdzono jedynie zaznaczające się tendencje tego procesu, n a co w skazują rów nież w spółczynniki koncentracji. W spółczyn nik i te dla w arstw y ornej Ap, obliczone w stosunku do skał m acierzy stych, k sz ta łtu ją się dla poszczególnych podtypów czarnych ziem Zastoiska Szam otulskiego n astęp u jąco:
GfębokośC Depth
c m a) У o)
100
Rys. 3. Czarna ziem ia w y łu g o w a n a siln ie próchniczna z m iejsco w o ści G ąsaw a (profil 23)
L eached black earth w ith high hum us con ten t from th e G ąsaw a locality (profile No. 23)
GfqpokoSC D ep th
cm a)
150
Rys. 4. Czarna ziem ia w y łu g o w a n a słabo próchniczna z m iejsco w o ści K ob yln ik i (profil 15)
L eached black earth w ith m ed iu m h um us con ten t from the K ob yln ik i lo c a lity (profile No. 15)
106 T. Staszewski, Z. Kociałkowski Gfebohość Depth c m cl) 20 40 60 80100 200 300 5 0 0 GfybokoSC Depth стгъ a) 10 R y s . 5. C z a r n a z ie m ia w y łu g o w a n a s ła b o p r ó c h n ic z n a z m ie js c o w o ś c i S z c z e p a n k o w o ( p r o fil 13) L e a c h e d b la c k e a r th w it h m e d iu m h u m u s c o n te n t fr o m th e S z c z e p a n k o w o lo c a li t y ( p r o file N o. 13)
— dla czarnych ziem w łaściw ych 0,5,
— dla czarny ch ziem w yłu go w an ych silnie p róchnicznych 1,9, — dla czarnych ziem w yługow anych słabo próchnicznych 0,6.
B â j e s c u i C h i r i a c [1] oraz G y ö r i [5], badając rozm ieszczenie m anganu w lessach, w ykazali w pływ iłu koloidalnego n a zaw artość tego m ikroskładnika. C z e k a l s k i i K o c i a ł k o w s k i [4, 7] rów nież uza leżniają zaw artość m anganu od sk ładu granulom etrycznego gleby.
U zyskane w yniki b adań potw ierdzają w p ły w składu g ran u lo m etry cz nego na zaw artość m anganu w czarnych ziem iach w łaściw ych i w
nie-Głębokość Depth
c m cl)
150
R y s . 6. Czarna ziem ia w y łu g o w a n a słabo próch n iczn a z m iejsco w o ści Słop an ow o (profil 18)
L each ed black earth w ith m ed iu m hum us con ten t from the Słop an ow o lo ca lity (profile No. 18)
W skaźniki granulom etryczne czarn ych ziem Z a sto isk a S zam otu lsk iego G ranulom etric i n d ic e s o f b la c k e a r th s o f th e Szam otuły G la c ia l B a sin
S k a ły m a c ie r z y s te .
P a r e n ta l r o ck s
W skaźniki granulom etryczne G ranulom etric in d ic e s
Procentow a zaw artość f r a k c j i P e r c en tu a l f r a c t i o n co n te n t mm 1 ,0 - 0 ,5 0 , 5 - 0 ,1 1 ,0 - 0 ,5 0 ,2 5 - 0 ,1 0 ,5 - 0 ,2 5 0 ,2 5 - 0 ,0 5 0 ,5 - 0 ,2 5 0, 25- 0 ,1 0, 25- 0 ,1 0 ,1 - 0 ,0 2 < C 0 ,0 2 mm > 1 ,0 m G lin y zwałowe 0 ,1 4 0 ,2 0 0 ,2 7 0 ,4 4 1 ,1 8 2 4 ,0 1 .2 B oulder loams 0 ,2 1 0 ,2 6 0 ,2 6 0 ,4 4 1 ,0 0 3 0 ,0 *»9 0 ,2 2 0 ,2 8 0 ,2 5 0 ,3 7 0 ,7 8 3 8 ,0 6 ,0 0 ,2 5 0 ,3 4 0 ,1 8 0 ,3 4 0 ,6 4 5 6 ,0 3 .1 Osady ï a s t o i s - 0 ,1 1 0 ,1 7 0 ,2 9 0 ,4 3 1 ,2 8 1 4 ,0 0 .7 kowe D e p o sits o f 0 ,1 3 0 ,1 6 0 ,2 2 0 ,3 7 1 ,0 7 1 8 ,0 - 0 ,7 th e g l a c i a l 0 ,1 3 0 ,1 6 0 ,2 8 0 ,4 7 1 ,0 7 2 2 ,5 1 .0 b a s in 0 ,2 2 0 ,1 8 0 ,3 0 0 ,4 6 1 ,0 2 3 0 ,5 0 ,8 , 0 ,2 2 0 ,3 6 . 0 ,3 1 0 ,6 0 0 ,6 7 3 8 ,0 -0 ,8 0 ,2 0 0 ,2 0 0 ,1 5 0 ,3 2 0 ,5 1 5 6 ,5 0 ,1 0 ,2 4 0 ,3 7 0 ,1 4 0 ,5 6 0 ,1 6 7 0 ,0 0 ,0 P i a s k i flu w io - 0 ,1 0 0 ,2 7 1 ,0 0 1 .3 1 3 ,0 0 2 ,5 0 ,3 g la c ja ln e F l u T io g la c ia l 0 ,0 9 0 ,1 5 0 ,3 7 0 ,5 4 1 ,9 6 6 ,0 1 .2 sands 0 ,1 3 0 ,2 2 0 ,4 1 0 ,6 1 1 .3 7 1 4 ,0 1 .7
108 T. S taszew sk i, Z. K o cia łk o w sk i
których odm ianach czarnych ziem w yługow anych słabo próchnicznych Zastoiska Szam otulskiego oraz w skazują na zależność całkow itej zaw ar tości tego m ikroskładnika od genezy skał m acierzystych. N ajzasobniej szymi skałam i m acierzystym i, z który ch w ytw orzyły się czarne ziem ie Zastoiska Szam otulskiego, są osady zastoiskow e o składzie g ranulom e- trycznym iłu pylastego oraz gliny średniej pylastej, a najuboższym i — piaski fluw ioglacjalne (rys. 1-6). Osady zastoiskow e w ystępu jące w po w ierzchniow ych p artiach profilów glebow ych są z reguły dość silnie prze m yte, o czym świadczy, m iędzy innym i, m niejsza zaw artość m anganu w porów naniu do analogicznych grup gran ulom etrycznych m ateriałów zwałowych. C haraktery styczn a dla podtypów zaw artość m anganu pozo staje w ścisłej w spółzależności z w skaźnikam i g ran u lo m etry cznymi, obli czonym i dla frak cji piasku (tab. 1), odzw ierciedlającym i zróżnicow ane pochodzenie geologiczne skał m acierzystych czarnych ziem Zastoiska Szam otulskiego.
C Y N K
Całkow ita zaw artość cynku w czarnych ziem iach w łaściw ych Z astoiska Szam otulskiego w w arstw ach ornych A p w aha się w szerokich granicach od 64 do 80 ppm Zn i w zrasta, podobnie jak m angan, w m iarę głębo kości do 72-104 ppm. Z aw artość cynku, jak w ynika z przeprow adzonych badań, w profilach czarnych ziem w łaściw ych jest n a ogół rów nom ierna. Jed y n ie niew ielkie nagrom adzenie zaznacza się w górnej części skały m acierzystej Cwk.
W czarnych ziem iach w yługow anych silnie próchnicznych zaw artość cynku jest n ato m iast niższa i k ształtu je się w w arstw ach orn ych A p w g ranicach 66-68 ppm Zn. Jego rozm ieszczenie w pro filach jest na ogół c h a ra k te ry sty c z n e dla w yodrębn io n y ch odm ian czarnych ziem. W czarnej ziemi w yługow anej silnie próchnicznej z m iejscow ości Penckow o w po ziomie А ъ leżącym pod w a rstw ą orną A P) zaw artość cynku w zrasta do 80 ppm, a w poziom ie A 1(B)g m aleje do 60 ppm, mimo zw iększonej ilości części spław ialnych.
W czarnej ziem i w yługow anej silnie próchnicznej z m iejscow ości Gą saw y spadek zaw artości cynku z 66 do 48 ppm stw ierdzono w poziom ie
А гд. Zaw artość tego m ikroskładnika w skałach m acierzystych i podściela
jących czarnych ziem w yługow anych silnie próchnicznych Z astoiska Sza m otulskiego jest rów na zaw artości w poziom ach A p i A v
N ajw yższą jedn ak zaw artością cynku, podobnie jak m anganu, odzna czają się czarne ziem ie w yługow ane słabo próchniczne, w w arstw ie ornej Ap zaw ierają bowiem od 70 do 82 ppm Zn, z w y ją tk ie m czarnej ziem i w yługow anej z m iejscow ości Słopanowo. Z aw artość cynku w zrasta w p rofilu i osiąga w skale m acierzy stej w artości 81-86 ppm.
T i l l e r [19] oraz K a b a t a - P e n d i a s [6] w skazują, że poziom próchniczny jest stre fą biologicznej akum ulacji cynku. U zyskane w yniki b a d a ń p o tw ierdzają n a ogół tę praw idłow ość dla w szystkich poziomów próchnicznych czarnych ziem Zastoiska Szam otulskiego, zaw ierających pow yżej 1,5% substancji organicznej.
Z bad ań w yn ika również, że rozm ieszczenie cy nk u w profilach czar n y ch ziem Zastoiska Szam otulskiego w skazuje ścisłą zależność od ilości części spław ialnych jed ynie w glebach w ytw orzonych z glin zw ałow ych i piasków fluw ioglacjalnych. Nie stw ierdzono n atom iast tej w spółzależ ności d la czarnych ziem w ytw orzonych z przem ytych już w procesie lito logicznym osadów zastoiskow ych.
M IEDŹ
Całkow ita zaw artość m iedzi w czarnych ziem iach w łaściw ych Zastoi sk a Szam otulskiego w aha się w w arstw ach ornych A p w granicach od 16 do 45 ppm Cu, a w skale m acierzystej od 12 do 20 ppm.
W czarnych ziem iach w yługow anych silnie próchnicznych zaw artość m iedzi jest najw iększą spośród w szystkich odm ian czarnych ziem Zastoi ska Szam otulskiego i kształtu je się dla w arstw ornych A p w granicach od
21 do 44,8 ppm Cu. Rozm ieszczenie w p ro filu tego m ik ro sk ładn ika m ożna
uznać za cechę odm ianow ą. W czarnej ziemi w yługow anej silnie próch- nicznej z m iejscow ości Penckow o w spółczynniki k o n c e n trac ji m iedzi w a h a ją się od 1 do 2, nato m iast w czarnej ziem i w yługow anej silnie próch- n icznej z m iejscow ości G ąsaw y — jed y n ie od 0,4 do 0,8.
C zarne ziem ie w yługow ane słabo próchniczne w y ró żniają się spośród w szystkich czarnych ziem Z astoiska Szam otulskiego najniższą zaw artością m iedzi. W w arstw ach o rn y ch A p zaw artość jej w aha się od 16 do 18 ppm.
W b adanych przez C z a r n o w s k ą [3] glelbach zaw artość m iedzi zależała przede w szystkim od składu granulom etrycznego. C z e k a l s k i i K o c i a ł k o w s k i [4, 7] w sk azują n ato m iast n a zależność istniejącą m iędzy zaw artością substancji organicznych a całkow itą zaw artością miedzi.
W oparciu o uzyskane w yniki badań stw ierdzono, że poziom próch niczny jest stre fą biologicznej akum ulacji m iedzi jedynie w czarnych zie m iach zaw ierających powyżej 2% su b stan cji organicznej, o czym świadczą, m iędzy innym i, w spółczynniki jej k o ncen tracji w w arstw ach orny ch A p, obliczone w stosunku do skał m acierzystych. W spółczynniki te dla po szczególnych podtypów czarnych ziem Zastoiska Szam otulskiego kształ
tu ją się przeciętnie następu jąco :
— dla czarnych ziem w łaściw ych 1,6,
— dla czarnych ziem w yługow anych silnie próchnicznych 2,0, — dla czarnych ziem w yługow anych słabo próchnicznych 0,8.
1 1 0 T. S taszew sk i, Z. K o cia łk o w sk i
Z bad ań w yn ika rów nież, że najuboższym i w m iedź skałam i m acierzy stym i są piaski fluw ioglacjalne, a najzasobniejszym i osady zastoiskowe.. Z m ienną zależność całkow itej zaw artości m iedzi od składu g ra n u lo - m etrycznego i genezy skał m acierzystych po tw ierdzają rów nież wskaźniki, granulom etryczne obliczone dla frak cji piasku (tabela).
BO R
C ałkow ita zaw artość boru w w arstw ach o rn ych A p czarnych ziem w ła ściw ych jest najw iększa spośród om aw ianych gleb Zastoiska Szam otul skiego i w aha się w gran icach od 9,6 do 18,5 ppm B. W poziom ach niżej leżących zaw artość bo ru zm niejsza się i osiąga m inim um w skale m acie rzy stej Cwk.
W czarnych ziem iach w yługow anych silnie próchnicznych zaw artość boru w w arstw ach orny ch A p w aha się od 8,6 do 17,0 ppm B. N ależy zaznaczyć, że rozm ieszczenie boru w p rofilach czarnych ziem w y łu g o w anych silnie próchnicznych m ożna uw ażać za cechę odm ianow ą. W czarnej ziem i w yługow anej silnie próchnicznej z m iejscow ości P enc- kowo poziom y A x i A pl(B)g są w zbogacone w bor w stosunku do w a rstw orn ych A p. M inim um zaw artości tego składnika stw ierdzono jedynie w po ziomie (B)D1w k . Całkow ita zaw artość boru w tych glebach zw iązana jest z ilością substan cji organicznej, n ato m iast w okresowo podm okłej czarnej ziem i w yługow anej silnie próchnicznej z m iejscow ości G ąsaw y — ze sta - gnow aniem i w ystępow aniem wody zawieszonej. M aksim um zaw artości bo ru w czarnej ziemi w yługow anej silnie próchnicznej z m iejscow ości Gąsaw y stw ierdzono w skale podścielającej Dg, co św iadczy o jego znacz ny m nagrom adzeniu i przem ieszczaniu się w n ad m iernie w ilgotnych glebach.
W czarnych ziem iach w yługow anych słabo próchnicznych zaw artość b oru jest n ajm niejsza spośród w szystkich czarnych ziem Zastoiska Sza m otulskiego. W w a rstw ac h o rn y ch A p k sz ta łtu je się ona w granicach 4,5 do 9,6 ppm B, średnio w ynosi 7,4 ppm . W glebach tych bor ulega ługo
w aniu w głąb p rofilu glebowego, co szczególnie ostro zaznacza się w c zar nej ziem i w yługow anej słabo próchnicznej z m iejscow ości Słopanowo.
Rozm ieszczenie boru w profilach glebow ych c h a ra k te ry z u ją również: w spółczynniki koncentracji. W spółczynniki te w w arstw ach orny ch A py obliczone w stosunku do skał m acierzystych d la poszczególnych podtypów czarnych ziem, k sz ta łtu ją się p rzeciętnie n astęp ująco :
— dla czarnych ziem w łaściw ych 1,2,
— dla czarnych ziem w yługow anych silnie próchnicznych 1,3, — dla czarnych ziem w yługow anych słabo próchnicznych 0,7.
że-poziom próchniczny czarnych ziem Zastoiska Szam otulskiego jest stre fą biologicznej aku m u lacji boru, przy czym zaw artość substancji organicznej nie w y w iera tak dużego w pływ u jak w p rzy pad ku m ikroskładników m e talicznych. Stw ierdzono rów nież w pływ w ilgotności czarnych ziem Za stoiska Szam otulskiego n a k o n cen trację tego m ikroskładnika.
PO DSU M O W AN IE I W N IO SK I
U ogólniając w yniki badań n ad zaw artością i rozm ieszczeniem w p ro filach czarnych ziem Z astoiska Szam otulskiego Mn, Zn, Cu i В w yciągnąć m ożna następ u jące w nioski.
1. C ałkow ita zaw artość Mn, Zn, Cu i В w w arstw ach ornych A p czar nych ziem k sz ta łtu je się w szeregu m alejącym : Mn > Zn > Cu > B.
2. K oncentracja Mn, Zn, Cu i В w w arstw ach ornych A p obliczona w stosunku do skał m acierzystych kształtu je się przeciętnie dla poszcze gólnych podtypów czarnych ziem następ u jąco :
— w czarnych ziem iach w łaściw ych: Mn — 0,5, Zn — 1,0, Cu — 1,6, В — 1,2;
— w czarnych ziem iach w yługow anych silnie próchnicznych: Mn — 1,9, Zn — 1,0, Cu — 2,0, В — 1,3;
— w czarnych ziem iach w yługow anych słabo próchnicznych: Mn — 0,6, Zn — 1,0, Cu — 0,8, В — 0,7.
3. Zasobność w Mn, Zn, Cu i В skał m acierzystych czarnych ziem jest zróżnicow ana. N ajzasobniejsze n a ogół są osady zastoiskowe, a naju b o ż sze — piaski fluw ioglacjalne. Zasobność osadów zastoiskow ych je st jed n ak uzależniona od stopnia ich w ym ycia bądź nam ycia już w procesie litologicznym .
4. W czarnych ziem iach w y stę p u ją ścisłe współzależności m iędzy cał kow itą zaw artością Mn, Zn, Cu i В a w skaźnikam i granulom etrycznym i, obliczonym i dla frak cji piasku.
5. C ałkow ita zaw artość Mn, Zn, Cu i В i rozm ieszczenie ich w p ro filach czarnych ziem Zastoiska Szam otulskiego może być uznana rów nież za jedno z k ry te rió w diagnostycznych ich klasyfikacji.
L IT E R A T U R A
[1] B â j e s c u I., C h i r i а с K .: V erteilung de Superenelem ente in den zonalen Böden in Süden Rum äniens. Stünta Bodenkunde 3-4, 1964, 123-136.
[2] C h o c h ł o w a T. I.: Sodierżan ije i rozpriedielen ije m ikroelem ientow w pocz-
1 1 2 T. S taszew sk i, Z. K o cia łk o w sk i
[3] C z a r n o w s k a К : M olibden w niektórych glebach N iziny M azow iecko- -Podlaskiej. Rocz. N auk roi. 94-A-4, 1968, 511-543.
[4] C z e k a l s k i A., K o c i a ł k o w s k i Z.: Z aw artość m ikroelem entów w gle bach i roślinach zbożow ych pól produkcyjnych woj. poznańskiego. P TPN Poznań, 19, 1965, 2, 251-267.
[5] G y ö r i D. : Mn, Zn, Cu, Mo, Co m ikroelem ek eloszlâsa es vegyületform ei nehany talajtipusban. K özlem enyri 1962, 21, K ötel 1-2 Szam bol, 53-71. [6] K a b a t a - P e n d i a s A .: Badania geochem iczno-m ineralogiczne gleb w y tw o
rzonych z granitów i bazaltów Dolnego Śląska. Rocz. N auk roi. 90-A-l, 1965, 1-60.
[7] K o c i a ł k o w s k i Z., C z e k a l s k i A., В a l u к A.: Zaw artość m ikroele m entów w glebach i roślinach łąkow ych doliny średniego biegu Noteci. Rocz. Nauk roi. 93-A -l, 1967, 155-176.
[8] O e r t e 1 A. C. : R elation between trace elem ent concentration in soils and perent m aterial. J. Soil. Sei. 12, 1963, 119.
[9] P i o t r o w s k a M. : Rozm ieszczenie pierw iastków śladow ych w niektórych
profilach gleb w ytw orzonych z lessów W yżyny Sandom iersko-O patow skiej. Pam. puł., Pr. IUNG 30, 1967, 83-98.
[10] P raca zbiorow a pod redakcją G łazow skoj M. A .: M ikroelem ienty w łandszaf- tach Sow ietskow o Sojuza. Izdat. M oskowskowo U niw iersitieta 1969, 247. [11] M u s i e r o w i c z A .: Niektóre m ikroelem enty w glebach (Mo, Cu, Zn, B, Mn,
Ti). Rocz. glebozn. dod. do t. 9, 1960.
[12] M u s i e r o w i c z A.. C z a r n o w s k a K .: M angan ogólny czynny i w ym ienny w w ażniejszych glebach woj. łódzkiego. Rocz. glebozn. dod. do t. 9, 1960, 137-141.
[13] S i l l a n p ä ä M.: Trace elements in Finnish soils as related to soil texture and organic m atter content. Landv. Zentr. 29, 1963, 2, 43.
[14] S i l l a n p ä ä M.: On the effect of some soil factors on the solubility of trace elements. Agr. publ. 81, 1962, 5.
[15] S t a s z e w s k i T .: W stępne badania nad niektórym i w łaściw ościam i edaficz- nym i gleb Zastoiska Szam otulskiego. Rocz. W SR Pozn. 29, 1967, 269-274. [16] S t a s z e w s k i T.: W łaściw ości chem iczne i fizyczne czarnych ziem Zastoiska
Szam otulskiego na tle środowiska geograficznego, P T PN Poznań 29, 1970, 393-427.
[17] S t r z e m s k i M., G a w ęd a Z. : In w en taryzacja m anganu w glebach „przed- czw artorzędu” w oj. kieleckiego. Rocz. N auk roi. 70 -A -l, 1954, 17-23.
[18] S w e i n D. J., M i t c h e l l R. L.: Trace elements distribution in soil pro files. J. Soil. Sei. 11, 1960, 2, 347-368.
[19] T i l l e r K . G.: W eathering and soil form ation on dolerite in Tasm ania w ith particular reference to several trace elements. Austr. of Soil Research, 1, 1963, 1, 73-90.
[20] W r i g h t J. R. : Trace elements distribution in virgin profiles representing four great soil groups. J. Proc. Soil. 19, 1955, 340.
Т. СТАШЕВСКИ, 3. КОЦИАЛКОВСКИ ИСС ЛЕДО ВАН И Е ВАЛО ВОГО С О Д Е РЖ А Н И Я Mn, Zn, Cu и В В Ч Е РН Ы Х П О Ч В А Х Ш АМ О ТУЛЬСКОГО ЗАСТОЙН ОГО Б А С С ЕЙ Н А И нститут почвоведени я и агрохим ии С ельск охозя й ствен н ая академ ия в П ознани Р е з ю м е Ц елью п р ов еден н ы х исследован и й было вы явление конц ентрац ии и р а с п р едел ен и я Mn, Zn, Cu и В в черн ы х почв ах Ш ам отульского застойного ба ссей на, сф орм и рован н ы х из м атеринских пород с д и ф ф ер ен ц и р ов ан н ы м генезисом. На основании п р ов еден н ы х п ол евы х и л абораторн ы х исследован и й были об особлены из черны х почв Ш амотульского застойного бассейна типичны е черны е почвы и вы щ елоченны е вы сок о- и м алогум усны е черны е почвы. О бособлено ш есть хар ак т ер н ы х разн ов и дн остей ч ер н ы х почв, п р идавая им геогр аф и ч еск ое н азв ан и е от местностей, вблизи которы х эти почвы образую т более крупн ы е массивы. Для оп р едел ен и я валового со д ер ж а н и я Mn, Zn, Cu и В прим енялась методика реком ендованная Д ж ексон ом . Б ор оп ределяли по сплавам с Ыа2СОз; марганец, цинк и медь — обрабаты вая почву смесью кислот H F-H C IO4-H2SO4. П олучен ны е резул ьтаты исследован и я валового сод ер ж ан и я микроэлем ентов на ф о н е гранулом етрического состава, ген ези са м атеринских пород, реак ц и и почвы, сод ер ж ан и я органически х вещ еств и С а С 03 п оказаны на г р а ф и к а х (рис. 1, 2, 3, 4, 5, 6). Г ранулом етрические пок азател и вы численны е дл я ф р ак ц и и п еск а со ставлены в табл. 1. В итоге и сследован ий установлено, что валовое со д ер ж а н и е Mn, Zn, Cu и В в пахотном слое испы танны х ч ерн ы х почв склады вается в убы ваю щ ий ряд: Mn > Zn > Cu > В. К он ц ен трац и я м икроэлем ентов в пахотном слое, вы ч ислен ная в отнесении к м атеринским породам, ф ор м и р уется в зависим ости от п о д - ш ипа и разнов идности почвы и является результатом взаим одействия биоло ги ческ и х ф ак торов в почвообразовательном п роц ессе и т а к ж е ген ези са м ате ри н ск и х пород. У становлен а четкая взаим озависим ость м е ж д у содер ж ан и ем микроэлем ентов и гранулом етрическим и п оказателя м и вы численны м и дл я ф р а к ции песка. К онцен траци я M n, Zn, Cu и В и и х р а сп р едел ен и е в п р о ф и л е ч ер н ы х почв Ш ам отульского застойного бассейна м ож ет сл уж и т ь в к ачестве о д ного из диагн ости ческ и х критериев их к л ассиф икаци и. Т. STASZEWSKI, Z. KOCIAŁKOWSKI
SOME M ICRO-ELEM ENTS IN BLA C K EARTHS OF SZAM O TU ŁY GLA C IA L B A SIN In stitu te of P ed ology and A gricu ltu ral C hem istry,
A gricu ltu re U n iv ersity of P oznań
S u m m a r y
The aim of th e in v estig a tio n s w a s to d eterm in e th e concen tration and d istrib u tion of total Mn, Zn, Cu and В in black earths of th e Szam otu ły G lacial B asin, form ed from p aren tal rocks of d ifferen t gen esis. B asing on the field and laboratory in v estig a tio n s, the authors isolated th e proper, stron gly lea ch ed and slig h tly hum ous
114 T. S taszew sk i, Z. K ociałk ow sk i
black earths and 6 v a rieties w h ich th ey called geograp h ycally a fter the nam es
of lo ca lities in th e en viron s of w h ich th ese v a rieties form ed larger and isolated com p lexes.
The m ethod described by Jackson w a s used for d eterm in in g th e concentration and distrib u tion of total Mn, Zn, Cu and B. B oron w a s determ in ed in the alloys w ith N a2C 0 3, w h ile m an gan ese, zinc and copper by treating th e soil w ith the
m ixtu re of acids in com b in ation H F -H C 104-H2S 0 4. In F igs 1 - 6 the results of d e
term in in g total Mn, Zn, Cu and В con ten t are p resented grap h ically on the b a ck ground of gran u lom etric com position and gen esis of p arental rocks, reaction, content of organic m atter and C a C 0 3. G ranulom etric in d ices calcu lated for th e sandy fraction are giv en in T able 1.
W hile su m m in g up the results obtained, it has been found that th e total content of m icro -elem en ts in th e arable la y er A p of th e black earths studied can be presen ted in d im in ish in g su ccession : Mn, Zn, Cu and B. T he concentration of m icro -elem en ts in th e arable layer, calcu lated in relation to paren tal rocks, depends on su b typ e and v a riety of th ese soils and is a resu lt of th e biotic factor of the so il-fo rm in g process as w e ll as of g en esis of p aren tal rocks. A close relation sh ip has been found b etw een th e con ten t of total m icro -elem en ts and granulom etric in d ices calcu lated for sandy fraction.
C oncentration and d istribution of total m icro -elem en ts in black earths of the S zam otu ły G lacial B asin can also be regarded as one of d iagn ostical criteria of th eir classification .
D r T o m a s z S t a s z e w s k i W p ł y n ę ł o d o P T G
I n s t y t u t G l e b o z n a w s t w a w k w i e t n i u 1972 r.
i C h e m i i R o l n e j A R
