R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E , T . X IX.. D O D A T E K , W A R S Z A W A 1968
H JA L M A R U G G L A
ÜBER EIN IG E EIG EN SC H A FTEN DES HUM US IN K IEFERN W A LD B Ö D EN
In stitu t fü r B od en k u n d e an der L a n d w irtsch a ftlich en H o ch sch u le in O lsztyn
Die E ig ensch aften des W aldbodenhum us, insbeson dere ab e r sein er v erschied enen F orm en, sind b ish er noch im m er u ng en ü g en d erfo rsch t, obw ohl in diesem B ereich zahlreich e seh r in te re ssa n te U n tersch u n g en
vorlieg en [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 u n d viele andere]. In diesem k u rze n
B eitrag w erd en die E rgebnisse d er F ra k tio n san a ly se des H um us einiger K iefern bö d en d a rg e stellt, m it b eso n d erer B erü cksichtigung des Reliefs, d er W a sse rv erh ä ltn ise u nd n ich t zu letzt der n a tü rlic h e n P flan zend ecke.
F O R SC H U N G SB E R IC H T
Die U n te rsu c h u n g e n w u rd e n in d er O b e rfö rste re i K u dy py , u n w eit von O lsztyn (Polen) d u rch g e fü h rt. Das F orsch un g sgebiet ste llt eine au sge d eh n te, m it K iefer b estan d en e, 140 m. N.N. gelegene S a n d e rfläc h e d ar. Das R elief ist stellenw eise hügelig, zw ischen den sandigen E rh ö h u n g en stö sst m an öfters auf kleine M oorflächen. Die d u rc h sc h n ittlic h e n J a h re s n ied erschläg e b e tra g en ca 580 m m, die d u rch sc h n ittlic h e Ja h re s te m p e r a tu r — ca 6,5 °C.
A uf v ersch ied en en S ta n d o rte n w u rd e n vier B odenprofile angelegt. A uf d e r K uppe eines sandigen H ügels (F lech ten -K iefern w ald , P ro fil 1), dem H ang (m oosiger frisch e r K iefern w ald , P ro fil 2 A) u n d am Fusse (feu ch ter B lau b eer — L edu m — K iefern w ald , P ro fil 2). A uf den K u pp en u n d H ängen des u n te rs u c h te n G ebietes kom m en m eh r oder w en ig er en tw ick elte Podsole vor — am Fusse d e r H ügel — ü b e r w iegen jedoch die m u rschig en R ohhum us — G leyböden aus S an d [10]. In den S enk en h ab en
D ie en tn o m m enen B odenproben w u rd e n eingehend ouf ih re p h y sik a li sc h en und chem ischen E ig en sch aften g ep rü ft. In diesem B eitrag w erd en
lediglich die E rgebnisse d er F ra k tio n s-A n aly se des H um us besprochen.
M O RPH O LO G ISCH E E IG E N SC H A F T E N DER U N T E R SU C H T E N BÖ D EN
P r o f i l 1. K iefer, IV B onität; ü b erw ieg en d Cladonia rangiferina u .an d ere, Festuca ovina, W acholder. G ru n d w a sse r in 5,2 m T iefe (Mai 1966). H um usform : schw ach en tw ic k e lte r, m o d era rtig e r, teils v e rh a g e rte r R ohhum us.
1— 0,5 cm — K ie fe r- u n d W acho ld ern adeln, Zw eig- u n d R in d en reste. pH H 20 — 4,2, pH K C l — 3,6.
d u n k e lg ra u e bis b rau n e , teils am orphe, s te lle n w eise in den m in eralisch en Boden g reifen d e H u m ussu b stan z. pH H 20 — 4,1, pH K Cl — 3,4. cm — h e llg ra u e r M ittelsan d m it d u n k le re r H u m u sb ei
m ischung. pH H 20 — 4,5, pH K C l — 3,8.
in te n siv o k erg elb er tro c k n e r M ittelsan d. W u rzel reste. pH H 20 — 5,2, pH K C l — 4,8
h ellg elb er frisch e r M ittelsan d . pH H 20 — 5,2, pH K C l — 4,8.
-150 cm — w eisslich-g elb er frisch e r M ittelsand. pH H 20 — 5,3, pH K C l— 5,0.
S chw ach a u sg ep rä g te r Podsol aus Sand.
P r o f i l 2. K iefer, III B onität. B irke. U n te re r H ang. U n terv eg etatio n : Moose Entodon S ch reb eri, H ylocomnium splendens, Dicranum undulatum u .an d ere, B lau beere Vaccinium m yrtillus, Lycopodium clavatum. R o h h u
m us (Mor), G ru n d w a sse r 1,60 m. (Mai, 1966).
ü b e rw ieg en d K ie fe rn n a d eln + B irk e n b lä tte r, d u n k e lb ra u n , faserig.
sand. pH H 20 — 4,5 pH K C l — 3,8.
h e llg rau e r, w eissg efleckter, frisc h e r M ittelsan d („ P a n te re rd e ”). pH H 20 — 4,6, pH K C l — 4,1. g rau g elb er, frisch er, schw ach lehm ieger M ittel sand.
O rtste in , d u n k e lb ra u n , h a rt. pH H 20 — 4,7 pH K C l — 4,3.
O rtste in , ro stfarb ig , w enig er h a rt, pH H 20 — 5,0, pH K C l — 4,3. L 1— 0,5 cm •i- № 0 01 о cm Aj^A2 0— 2 cm в 2— 19 cm ВС 19— 60 cm с 60— 150 cm L 5 --4,5 cm F 4,5-- 2 cm H 2-- 0 cm Аг 0- - 7 cm a2 7 --2 0 cm a2b 20- -3 5 cm Bh 35--43 cm в я 43--6 5 cm
Ü ber e in ig e E ig e n sc h a fte n des H um us 135
B f2 65— 105 cm — o k e rfa rb ig e r — frisch e r M ittelsand . pH H 20 —
5,2 pH K C l — 4,5.
CG 105— 150 cm — g rü n lic h -g ra u e r, feu c h ter M ittel- bis F einsand.
S ta rk e n tw ic k e lte r Podsol aus Sand.
P r o f i l 3. K ie fe r III—IV B onität, in B eim ischung F ichte u n d B irke. U n te r vegetation: Ü b erw iegend B lau beere (V actinium myrtillus). V erein zelt: Ledum palustre, V actinium uliginosum, Molinia coerulea, Trientalis europea. S ch m ierig er R ohhum us. G ru n d w assersp ieg el 90 cm (Mai 1966).
L 30—29 cm — ü b erw ieg en d K ie fe rn n a d e ln un d B irk e n b lä tte r.
pH H 20 — 4,2, pH K Cl — 3,8.
F 29— 19 cm — b ra u n , M oosreste u n d B lau b eerw u rzeln , filzig.
pH H 20 — 3,8, pH K C l — 3,2.
H1 19— 16 cm — schw arz, schm ierig. pH H 20 — 3,6, pH K C l — 2,9.
H2 16— 12 cm — d u n k e lb ra u n , schm ierig. pH H 20 — 3,3, pH K C l—
3,0.
H3 12— 0 cm — schw arz, schm ierig, am orph, e n th ä lt M in eralk ö r
ner. pH H 20 — 3,4, pH K C l— 3,1. L u fttro ck e n , w eisen alle d rei H-H orizonte d eu tlich e A nzeichen ein er V erm u rsch u n g auf.
А гА 2G 0— 10 cm — d u n k e lg ra u er, an leh m ig er fe u c h te r M ittelsan d ,
B eim ischung von M urschhum us. pH H 20 — 3,9, pH K C l — 3,6.
BhG 10— 20 cm — sc h w a rz b ra u n er, an leh m iger, etw as v e rh ä rte te r
fe u c h te r Sand. pH H 20 — 4,2, pH K C l — 3,8.
BG 20— 48 cm — h e llb ra u n e r, g ra u g rü n g efleck ter n asser Sand.
pH H 20 — 4,5, pH — KCl — 4,2.
CG 48— 100 cm — g ra u g rü n e r, n asser Sand. pH H 20 — 4,9, pH
K Cl — 4,5. R ohhu m u s-G ley aus Sand.
P r o f i l 4. K iefer (bis 8m Höhe). Eriophorum vagin atum , Oxicoccus
quadripetalus, Sphagnum sp. G ru n d w a sse r 20 cm u n te r der O berfläche.
Ti 0— 12 cm — h e llb ra u n e r, faserig er Eriophorum-Sphagnum
Torf, schw ach zersetzt. pH H 20 — 3,7, pH K C l — 3,2.
T2 12— 40 cm — etw as d u n k le r g e fä rb te r u n d stä rk e r ze rse tz ter,
fase rig e r Eriophorum-Sphagnum-Torî. pH H20 —
3,6, pH K C l— 2,9.
T3 40— 60 cm — d u n k e lb ra u n e r s ta rk z e rleg te r
M ETH O D IK
Die F ra k tio n san a ly se des H um us w u rd e in A nleh n u n g an P o n o m arie- v a-N ik o łajew a au sg efü h rt. Die A nalyse b e ru h t auf n a c h ein n a n d er fo lgen
den E x tra k tio n e n d er H um ussto ffe in 0Д N H2S 0 4, 0,1 N u nd 0,02 N NaOH
u n d in 1 N u n d 80% H2S 0 4. D er K o h leg eh alt der einzelnen F ra k tio n e n w u rd e sow ohl in ab solu ten W erten u n d zw ar in % der a.t. A usgangsprobe, als auch in re la tiv e n W erten, d.h. in % des С d e r A usgangsprobe d a rg e ste llt. Die G esam tkohle w u rd e nach T iu rin , d er G esam tstickstoff nach K je ld a h l bestim m t. Die B itu m in sto ffe w u rd e n d u rch E x tra k tio n m it einer A lkohol-B enzolösung ausgeschieden. A uch w u rd e die K o ag u latio n ssch w elle nach K ononow a e rm ittelt.
E R G E B N ISSE
D E R G E S A M T H U M U S
D er C -G ehalt des G esam th u m u s g e sta lte t sich in den Böden d er u n te rs u c h te n „ M ik ro k aten a” u ntersch ied lich . D er n ied rig ste G eh alt w u r de in den Böden d er K uppe m it ein er d ü n n en, teils v e rh a g e rte n H u m usdecke u n d einer sp ärlichen , v e rk ü m m e rte n U n te rv e g e ta tio n (Flech- ten -K iefern w ald ) — festg e ste llt (Abb. 1).
E tw as h ö h er lag der C -G ehalt des H um us in den Böden des H anges (Profil 2), obw ohl h ier A uzeichen einer frü h e re n W inderosion festg estellt w erd en k o n n ten . G egen w ärtig ist jedoch d er Boden m it einer g ut au sg e b ild eten H um ussch icht b edeckt u n d vor E rosionsschäden d u rch eine p o lste ra rtig e M oosdecke genügend geschützt.
D er höchste H um u sg eh alt w u rd e in dem R ohhum u s-G ley gefunden, w as u.a. m it d er N ähe des G ru n d w assersp ieg els u n d ein er üppigen, w enn auch a rte n a rm e n U n te rv e g e ta tio n in V erb in d u n g ste h t, die eine nich t u n an seh lich e S tre u m a sse liefert. Da die Z erstzungsp ro zesse n u r trä g e a b laufen , h ä u ft sich die organische M asse an, w obei sta rk e R o hhu m u s decken en tsteh en . U n te r den F a k to re n , die die H u m u sa n re ich e ru n g h em m en, ist u.a. d er W asserm angel h erv o rzu h eb en , d er eine schw ächere Z u fu h r von o rganischen S u b stan zen zu r Folge h at. Die physikalischen u n d chem ischen E ig en schaften d er u n te rs u c h te n Böden im F le ch te n - -K iefe rn w a ld sind fü r m ikrob ielle V orgänge beson ders u n v o rte ilh a ft. D ah er fin d e t h ie r eine gehem m te H u m ifizieru ng s ta tt, gleichzeitig aber v e rlä u ft die M in eralisieru n g in diesen s ta rk d u rc h lü fte te n Böden v e r h ältn ism ässig schnell, d a h e r d er n ied rig e H u m u sgehalt. Die H u m u sv e r teilu n g in den einzelnen B odenprofilen ist ebenfalls u ntersch ied lich . In
Abb. 1. F ra k tio n sa n a ly se des H um us v ersch ied en er K iefern sta n d o rte 1 — B i t u m i n s l o f f e , 2 — H u m in s a ü r e n (I), 3 — F u l v o s ä u r e n (I), 4 — n i c h l h y d r o ' l i s i e r e n d e S t o f f e in 1 N H 2S 0 4, 5 — u n l ö s l i c h e r R ü c k s t a n d , 6 — K i e f e r , 7 — F i c h t e , S — B i r k e , 9 — L e c l n m p a l u s t r e , 10 — B l a u b e e r e , 11 — S p h a g n u m , 12 — H u m u s d e c k e U b er ein ig e E ig e n sc h a ft e n d es H u m u s 13 7
den schw ach podsoligen, tro c k n e n Böden d er H ügelkuppe re ic h t d er G esam th u m u s bis k a u m 20 cm tie f in d en m in eralisch en Boden hin ein (0,4% C). Im sta rk e n Podsol des u n te re n H anges k o n n te H um us bis zu einer T iefe von 100 cm fe stg e ste llt w erd en (0,5% C).
In dem M oorboden w u rd e ein ho h er C -G eh alt festg estellt, der dem des R ohhum us d er G leyböden n ah e steh t.
B I T U M I N S T O F F E
D er G eh alt an B itu m in sto ffen g e sta lte t sich versch ied en artig . In dem schw ach a u sg ep räg ten Podsol im F le ch te n -K ie fern w a ld sch w an k te der absolute B itu m in k o h le-G eh alt von 2,1—4,4% , d er re la tiv e von 12,1— — 17,0%. E tw as h ö her lag d e r G eh alt an B itu m ink oh le im sta rk e n Podsol u n te r M oos-K iefernbestand. Er sch w an k te h ier zw ischen 0,5— 3,2% (a.W.) u n d 11,6— 35,0% (r.W.). D er grösste A n teil an B itu m inkohle k o n n te jedoch in den schm ierigen S ch ich ten d e r m ächtigen R ohhum usdecke im B la u b e er-L ed u m -K iefe rn b e sta n d festg e ste llt w erd en. D er absolute G eh alt sch w an k te h ier von 16,5— 17,2%, der rela tiv e von 35— 38%.
Im T orfboden u n te r S p h ag n u m p o lster u n d M oorkiefer g e sta lte te sich die M enge der B itu m in sto ffe w eit n ied rig er als in den Я -H orizonten des R ohhu m us-G ley s u n d e n tsp ra ch u n g e fä h r d e rje n ig e n d er L- u n d F -H o ri-
zonte.
Als allgem eine Regel ergab sich, dass die re la tiv e B itu m in stoffm en ge in den m in eralisch en H orizonten m it der P ro filtiefe zun im m t, w eil d o rt u n g ü n stig ere V erh ältn isse fü r die Z ersetzun g dieser S toffe herrsch en . In den schm ierig en H um ifik atio n sh o rizo n ten sam m eln sich die B itu m in stoffe an. (Abb. 1, 2, 3)
D I E I M 0,1 N H 2S 0 4 L Ö S L I C H E N H U M U S S T O F F E
Die H u m u ssäu ren stellen eine ak tiv e u n d w ichtige H um u ssto ffg ru p p e dar. Die in 0,1 N S ch w efelsäu re au sgeschiedenen S toffe b esteh en h a u p t sächlich aus freien F u lv o säu ren u n d d eren k om plexen V erb in d u n g en m it A lu m in iu m - und E isen -H yd ro x y den . D er abso lu te G eh alt an dieser S to ff g rup pe ist im allgem einen nich t hoch; ih re V erteilu n g im P ro fil ist jedoch c h a ra k te ristisc h : die m obilen F u lv o säu re n w a n d e rn aus den hö h eren in die n ied rig er gelegenen H orizonte in w elchen sie sich ansam m eln.
A U S D E M 0,1 N N a O H A U S Z U G A U S G E S C H I E D E N E F U L W O S Ä U R E N ( F - S Ä U R E I)
D iese S äu ren ste lle n einen bei w eitem h ö h eren T eil d er gesam ten H um u ssu b stan z d a r als die v o rh er b esprochenen. Die absolute M enge die se r S toffe sin k t im P ro fil, die re la tiv e w äch st jedoch im allgem einen bis zu
Ü ber e in ig e E ig e n sc h a fte n des H um us 139
Flechten - K i e f e r n w a l d P r o f i l i
A bb. 2. F ra k tio n sa n a ly se des H u m u s (K o h leg eh a lt in °/o des С der A u sgan gsp rob e) 1 — in 0,1 N H 2S 0 4 l ö s l i c h e S t o f f e , 2 — F u l v o s ä u r e n (I), 3 — F u l v o s ä u r e n (II), 4 — H u m i n s ä u r e n (I), 5 — H i m u n s ä u r e n (I I ), 6 — i n 1 N H 2S 0 4 h y d r o l y s i e r e n d e S t o f f e , 7 in 80c/c H 2S 0 4 h y d r o l y s i e
r e n d e S t o f f e , 8 — u n l ö s b a r e r R ü c k s t a n d , 9 — B i t u m i n s t o f f e
ein er gew issen T iefe an (40— 60 cm), sin k t d an n aber etw as herab. Es k o n n te eine deu tlich e A n sam m lu n g d ieser S ä u ren in den m in eralisch en A n reic h eru n g sh o rizo n ten d er Podsole festg e ste llt w erden, wo sie in kom plexe V erb in d u n g en m it Eisen u n d A lum in iu m tre te n . Zu äh n lich en E rgebn is
sen kam en [2, 7, 8].
D I E I N 0,02 N N a O H A U S Z U G A U S G E S C H I E D E N E N F U L V O S Ä U R E N ( F - S Ä U R E II)
D er G eh alt an dieser F ra k tio n g e sta lte t sich seh r un terch ied lich ; R egelm ässigkeiten k o n n ten h ie r n ich t fe stg e ste llt w erden.
D E R H U M I N S Ä U R E G E H A L T IM 0,1 N N a O H A U S Z U G ( H - S Ä U R E I)
Die H u m in sä u re n aus dem A uszug in 0,1 N N aO H stellen die bew egli chere F orm dieser S toffe d a r sowie au ch d eren kom plexe V erb in d u n g en m it K alziu m u n d m obilen E isen- u. A lu m in iu m -H y d ro x y d en . D er absolute
B la u b e er - Ledum - K ie fe rn w a ld P r o fit 2
Abb. 3. F ra k tio n sa n a ly se des H um us (K o h leg eh a lt in °/o des С der A u sgan gsp rob e) E r k l ä r u n g w i e im A b b . 2
C -G ehalt dieser F ra k tio n v e rlä u ft u n g e fä h r p a ra le li m it dem H u m u sg e h a lt, d er re la tiv e G eh alt g e sta lte t sich in den H u m u sho rizo nten der e in zelnen Böden sig n ifik a n t u nd v a riie rt in A bhäng igkeit von v erschieden en S ta n d o rtfa k to re n . Im allgem einem k o n n te festg e ste llt w erden, dass d er re la tiv e C -G ehalt dieser G ru p pe m it d er P ro filtiefe an fangs zu n im m t u n d
sein M axim um im А л_- u. A 2- H orizonte erre ic h t, tie fe r aber w ieder
abnim m t.
In d er S tre u sc h ic h t (L) sc h w a n k t d er re la tiv e H u m in sä u re -G eh a lt
zw ischen 3,8— 6,2% C. In den besser zerleg ten F - (bzw. F + H) H orizonten
steig t d er A n teil dieser S to ffg ru p p e an (5,0— 8,6% C). W eit höhere W erte e rre ic h te die H u m in säu rek o h le in den am orphen, schm ierigen H u m ifi-
k atio n ssch ich ten H (21— 32,8% C). D en höch sten H u m in sä u re g eh a lt e r
reic h te n jedoch die m in eralisch en А г- u. A 2- H orizonte, in den en die H u
m ifizierun g am w eitesten fo rtg e sc h ritte n ist (bist 45,6% C). D er A n teil d er H u m in säu ren n im m t also m it dem G rade d er H um ifizierun g zu. B em er k e n sw e rt ersch ein t die b e d eu ten d e H u m in säu rean sam m lu n g in dem schm ierigen R ohhum us u n te r der B lau b eer-L ed u m -V eg etatio n .
In te re ssa n t g e sta lte t sich der H u m in sä u re g eh a lt im den B öden v ersch ie d en er S ta n d o rte . Im schw ach au sg ep räg ten Podsol des F le c h te n -K ie fe rn - b estandes k o n n te die g eringste M enge d er H -S äu re (I) fe stg e ste llt w erden . In einer Tiefe von 12 cm lag d er ab solute G eh alt d ieser F ra k tio n bei
Ü ber e in ig e E ig en sch a ften des H um us 141
k au m 0,01°/o. D er s ta rk au sg ep räg te Podsol des frisch en M oos-K iefern b estan d es erw ies sich als fast d oppelt so reich an H u m in säu ren , d eren G eh alt e rst bei e in e r Tiefe von 80— 100 cm bis au f 0,01% h erab san k . Im R oh hum us-G ley des feu ch ten B la u b e er-L ed u m -K iefe rn b e sta n d e s k o n nte eine viel höhere Я - S äuren m en g e (I), als in den P odsolen b eob achtet w erd en , w as auch aus den F o rsch u n g en von B a r a n o w s k a j a [1] h e r vorgeht.
D IE H U M I N S Ä U R E N (II) IM 0,02 N Na OH A U S Z U G
Die H u m in sä u re n (II) (im 0,02 N N aO H Auszug) bilden m it Eisen u n d A lu m in iu m stab ile kom plexe V erb in du n gen . D er absolute A n teil dieser F ra k tio n sin k t m it d er T iefe des P ro fils. D er rela tiv e G ehalt g e sta lte t sich jedoch v ersch ied en artig , sodass k ein erlei S chlüsse ü b e r V erteilu n g dieser F ra k tio n im H um us des P ro fils gezogen w erd en können.
In te re ssa n t g e sta lte t sich das CH : CF V e rh ä ltn is in den u n te rsu c h te n Böden. In den beiden Podsolen g e ste lte t sich dieses V e rh ä ltn is z u g u n sten d er H u m in säu ren . D iese ü b erw ieg en besonders in d er tie fste n S chicht des schm ierig en R ohhum us (H3) u n d dem ^ -H o r iz o n t.
D I E I N 1 N HoSO, U N D 20% H.SOj H Y D R O L 1 S I E R E N D E N S T O F F E
D er absolute C -G ehalt an d ieser F ra k tio n , sin k t in allen u n te rsu c h te n P ro filen m it d e r Tiefe; der rela tiv e — v e rh ä lt sich u m g ek eh rt, er steigt m it d e r Tiefe an. Es scheint, dass d er A n teil an diesen S to ffen zu dem d er H u m in sä u re n in gew isser B eziehung steh t. Je m ehr H u m in säu ren , desto w en iger in S ch w efelsäu re h y d ro lisie ren d e Stoffe. In den schw ach ak tiv e n podsoligen B öden u n d Podsolen u n te r F le ch te n - u n d M oos-K iefernw ald w u rd e n etw as hö h ere ab so lu te M engen d er in 1 N u n d 80% H2S 04 lösli chen S toffe festg e ste llt, als in den tie fe r gelegenen, feu ch ten R o hhu m u s- -G leyböden u n d den T orfböden.
D E R U N L Ö S L I C H E R Ü C K S T A N D
D er G eh alt an den n ich t h y d ro lisie ren d e n S toffen, u n te r d enen sich ha u p tsä c h lic h das H um in u n d die P fla n z e n rü c k stä n d e befinden, sch w ank t im P ro fil d er u n te rs u c h te n Böden s ta rk u n d ist in den oberen H um us sch ich ten d er höchste (P flan zen rü ck sten d e); er v e rrin g e rt sich im allge m einen m it d e r T iefe (absolute W erte). Die re la tiv e n W erte schw an ken im P ro fil u n d w achsen in d en u n te rs te n H orizonten w ied er an.
Es lässt sich feststellen , dass d e r A nteil an diesen S to ffen vom Z e rse t zungsgrade u n d d er H u m ifizieru n g ab hängig ist. E r ist in d er schw ach an g eg riffen en S tre u sc h ic h t (L) d er höchste u n d w eist in den m ineralischen , zum al den ß -H o riz o n ten , die n ied rig sten W erte auf.
D A S C :N V E R H Ä L T N I S
Dieses V e rh ä ltn is d e u te t auf die m ik ro b ielle T ätig k e it d er Böden hin. Es w u rd e sowohl im A usgangsboden, als auch in den einzelnen H u m u s fra k tio n e n b erech n et. Im allg em ein en kan n gesagt w erd en, dass dieses V e rh ä ltn is in allen u n te rsu c h te n Böden ziem lich w eit ist. In den H u m u s
schichten sch w an k t es von 19— 37. In den m in eralisch en А г- u. A3-H ori-
zonten zw ischen 16,2— 32. In den ß -H o riz o n ten v a riie rt dieses V erh ältn is stark . Im h u m u sreich en ßfo-H orizont — e re ich t das C :N -V e rh ä ltn is sein M axim um (ca 43). In den m in eralisch en H orizonten e rw e ite rt es sich im allgem einen m it d er Tiefe, w as m it der V e rsch le c h te ru n g d e r W asserv er h ältn isse u nd d er D u rc h lü ftu n g v e rb u n d e n sein kann. In dem T orfboden g e sta lte t sich dieses V e rh ä ltn is äh n lich w ie in den u n te rsu c h te n R oh h u m u ssch ich ten.
DIE K O A G U L A TIO N SSC H W EL L E
Zu den U n te rsu c h u n g e n w u rd e lediglich die H-S äu re F ra k tio n I h e ra n gezogen. Es k o n n ten erh eblich e U n tersch ied e im V e rh a lten dieser S to ff g ru ppe gegen A usflockung in den einzelnen Böden u n d H orizonten fe s t g estellt w erd en , w as d a ra u f h in d e u te t, dass die H u m in sä u re n in den u n te rsu c h te n Böden u n d H orizonten v erschied ene E igensch aften besitzen. Am sch n ellsten k o a g u lie rte n diese S ä u ren in den schm ierigen H x-, H 2-,
H3-H orizon ten (u. zw ar in 2— 24 S tu n d e n bei 8 m val C aC l2), w as au f einen
k o m p lizie rte re n B au dieser S äu ren u nd d eren w e ite r fo rtg e sc h ritte n e „R e ifh e it” im V ergleich m it den H u m in sä u re n der Podsole hinw eist. Eine re la tiv schnelle K o agulation w u rd e auch in den H -S ä u ren (I) des T orfbo dens festg estellt.
Den ein fachsten B au der H u m in sä u re n u n d den h öchsten D ispersions g rad d ü rfte d er am höchsten gelegene „ F lec h ten h u m u s” aufw eisen, da in diesem F alle d er A usflockung m an ch m al u n v o llstän d ig w a r oder lediglich n ach 24 S tu n d e n bei 20 m v al CaC l2 h e rb e ig e fü h rt w e rd e n K onn te, in m an ch en F ällen ab er ü b e rh a u p t nich s ta ttg e fu n d e n h at. D iese bew eglichen n ied erm o lek u laren . H u m in säu ren sind als g leiten de U bergan gsfo rm en zu den F ulv o säu ren anzusp rech en.
U ber e in ig e E ig e n sc h a fte n des H um us 143
SC H L U SSF O L G E R U N G E N
1. D er re la tiv e B itu m in k o h leg eh alt e rre ic h t in der R ohhum usschicht die höchsten, in den A x- u. A2-H o rizo n ten die n ied rig ste n W erte. In den m in eralisch en H orizonten ste ig t er m it d er Tiefe an. Als besonders reich an B itum in k o hle h a t sich d e r schm ierige R ohhum us in den G leyböden erw iesen.
2. In d er R ohhum usschich t sind die F u lv o säu ren erh ältnism ässig schw ach v e rtre te n . Die bew eglichen, fre ien F u lv o säu re n w a n d e rn aus den h ö h eren H orizonten in die tie fere n , wo sie sich ansam m eln. Die m it NaOH e x tra h ie rte n F u lv o säu ren w e rd e n in die ß -H o riz o n te v e rla g e rt u n d e rre i chen d o rt die höchsten re la tiv e n W erte. D er höchste A nteil an F u lv o sä u re n w u rd e in den Podsolen, besonders im sta rk e n Podsol des frischen M oos-K iefernw aldes, gefund en . M it d e r Tiefe n im m t die M enge der F u lv o säu ren ab.
3. D er G eh alt an H u m in säu rek o h le ist den Podsolen verh ältn ism ässig gering. Diese F ra k tio n e rre ic h t jedoch hohe W erte in den R ohhum usgleyen un d T orfen. D er m axim ale rela tiv e G eh alt an H u m in säu ren w u rd e in den
А г- u. A2-H orizonten, d er absolu te — in den H -H orizonten des R ohhum us-
-G leys festg estellt.
4. Das C H :C F -V erh ältn is ist in den P odsolen des F le ch te n - u. Moos- -K iefern w ald es bei w eitem eng er als im H um us des feu c h ten B lau b eer-
-L ed u m -K iefern w aldes.
5. D er re la tiv e A n teil an sch w efelsäu relö slich er Stoffe w äch st im a ll gem einen m it d er P ro filtiefe an, da h ie r bei u n v o rte ilh a fte r D u rc h lü ftu n g
die T ätig k e it d er B odenm ikroben gehem m t w ird.
6. D er nichtlösliche Rest, w elch er ,,S tre u ”- u n d H um instoffe e n th ä lt,
e rre ic h t in allen organischen H orizonten hohe W erte. In den A n reich e ru n g sh o rizo n ten w u rd e n die n ied rig ste n M engen dieser S toffg ruppe e rm it telt. In den schm ierigen, am orp h en R ohhu m usschichten sam m elt sich w ah rschein lich das H um in an.
7. Das C :N -V e rh ä ltn is des H um us v ersch ied en er S ta n d o rte g e sta lte t sich im allg em einen w eit. Es ist jedoch am g ü n stig sten in den Böden des frischen M oos-K iefernw aldes.
8. A uf G ru n d d er B eobachtungen ü b e r die F lo ck u latio n sem fin d lich k eit der H u m in säu re (I) k o n n te fe stg e ste llt w erd en, dass diese S to ffg ru ppe u n tersch ied lich e E ig ensch aften in den v ersch ied en en W aldböden aufw eist. M an d a rf an n eh m en , dass die H u m in säu ren (I) d e r u n te rsu c h te n Podsole d u rch einen ein fach eren B au u n d einen h öh eren D ispersionsg rad geken- zeich net sind als die H u m in sä u re n des G leybodens.
SC H R IFTT U M
[1] B a r a n o w s к a j a A. W.: К ch a ra k teristik ie k o lic z e stw a i so sta w a gu m u sa w p o czw ach K alin grad sk oj ob łasti. P oczw ow . 5, 1952.
[2] B l u m e H. P.: D ie C h a ra k terisieru n g v o n H u m u sk örp ern durch S treu und H u m u s-S to ffg r u p p e n a n a ly se n u n ter B erü ck sich tig u n g ih rer m o rp h o lo g isch en E ig en sch a ften . Z eitsch rift fü r P fla n zen er n ë h r u n g , D ü ngung, B od en k u n d e, 111 B., H. 2, 1965.
[3] B o r a t y ń s k i K. , K o w a l i ń s k i S., W i l k K.: S k ład zw ią zk ó w p róch - n iczn ych gleb w y tw o r z o n y c h w różnych strefa ch b io ek o lo g iczn y ch . R oczn ik i G leb ozn aw cze, t. X II, 1962.
[4] E h w a 1 d E.: Ü b er e in ig e P ro b lem e der fo r stlic h e n H u m u sforsch u n g, in s b eso n d ere die E n tsteh u n g und d ie E in teilu n g der W a ld h u m u sform en . D eu tsch e A k a d em ie der L a n d w ir tsc h a ftsw isse n sc h a fte n . S itzu n g sb erich te, В. V, H. 12, L eip zig 1956.
[5] F i e d l e r H. J., H o f f m a n n F.: H u m u sfo rsch u n g en an ein er K a lk u n g sv e r - su ch sfä ch e des T h aran d er W aldes. A rch iv, f. F o rstw esen , 10 B., H. 7, 1961. [6] H о f f m a n n F.: Zur D y n a m ik v o n M en ge und Q u alität der H u m u ssto ffe im
B oden. W isse n sc h a ftlic h e Z eitsch rift der T ech n isch en U n iv ersitä t, D resd en . 10 (1961) H. 6.
[7] M u s i e r o w i c z A. , S y t e k J.: F rak cje zw ią zk ó w h u m u so w y ch gleb le ś n ych w y tw o rzo n y ch z le ssó w . R oczn ik i N auk R oln iczych , t. 89-A -3, 1964.
[8] N i e m e с z e к I., P o s p i s z i l F.: S o d ierża n ije i so sta w gu m u sa o sw o je n - n ych p oczw C SSR. P o c z w o w ie d ie n ije , 8, 1966.
[9] T u r s k i R.: B a d an ia nad su b sta n cją organ iczn ą w ty p o w y ch g leb a ch W y ży n y L u b elsk iej. C zęść I. G leb y w y tw o r z o n e z u tw o ró w p y ło w y c h L u b elszczy z ny. A n n a les U n iv. M. C u rie-S k ło d o w sk a , L u b lin , V ol. X V III, 2, S. E, 1963. [10] U g g l a H.: G leb o zn a w stw o le ś n e szc z e g ó ło w e (F orstbodenkunde). PW RiL,
W arszaw a 1966.
н . U G G L A
C ER TA IN PR O PE R TIES OF H U M U S IN PIN E FO R EST S
D e p a r t m e n t o f S o i l S c i e n c e , C o l l e g e o f A g r i c u l t u r e , O l s z t y n
S u m m a r y
In v e stig a tio n s w e r e carried out on so ils of se v e r a l co n ifero u s fo r e st h ab itats (dry fo rest, fresh fo rest, dam p fo rest, and m arsh y forest) of th e F orest D istr ic t of K u d y p y in th e v ic in ity of O lsztyn. O nly th e resu lts of fra ctio n a n a ly ses of h um us, carried out by th e P o n o m a r ie v a -N ic o la e v a m eth od w e r e g iv e n in th e w ork . A s th e a n a ly se s show , th e r e la tiv e co n ten t of b itu m in o u s С (in rela tio n to th e to ta l C) b eca m e grea ter tow ard th e bottom of th e p ro file. In pod zolic so ils of dry and fresh fo rests, th e r e w a s a p red om in an ce of fu lv ic acids ov er th e hum ic. T h ese acid s m a in ly accu m u lated in th e m id d le parts of th e p r o file (horizon B). T h e h ig h est con ten ts of h u m ic acid s w e r e sh o w n to appear in o ligotrop h is m u c k -g le y and p eat
Ü ber e in ig e E ig e n sc h a fte n des H um us 145
so ils (tran sitory p ea t field s). T he r e la tiv e co n ten t of h u m ic acids in a p ro file in crea ses up to horizon А г (or A 2), th en it d im in ish es w h ic h co n stitu tes proof th a t h u m ifica tio n is m ost ad ven ced in th ese h orizons. The ratio С : N is g e n e r a lly w id e w h ich b ears te stim o n y to th e fa c t th at co n d itio n s are not au sp iciou s for h u m ific ation. T his ratio assu m es th e m ost a d v a n ta g eo u s sh a p e in so ils of a fr e sh forest. It has b een a scerta in ed from o b serv a tio n s of th e coag’u lation th resh old th a t hum ic acids of fra ctio n I h a v e va rio u s p roperties. H u m ic acids from hum us of g le y -m u c k so ils coagu lated m ost ea sily , w h ich w o u ld b ear testim o n y to th eir m ore co m p lex stru ctu re and grea ter “m a tu r ity ”. T he sam e acids flo ccu la te d m ore poorly in podzolic so ils from und er dry and fresh fo rests, w h ic h w o u ld in d ic a te th at th eir stru ctu re is sim p ler, th at th e y are m ore d isp ersed and th at th ey c o n stitu te a tra n sitio n to fu lv ic acids.
T he th ick m uck h u m ifica tio n la y ers (H), com posed of “slu d g y ” h um us m erit p articu lar a tten tio n . T he h um us of th e se la y ers con tain s co n sid era b le q u a n tities of b itu m in , hu m ic acid s and also h u m in s, but in s ig n ific a n t q u a n tities of h y d ro ly zin g b od ies in H 2S 0 4.
H . U G G L A
Q U ELQ U E S PR O PR IÉ T É S D E L ’H U M U S D A N S L ES P IN IÈ R E S
C h a i r d e P é d o l o g i e d e l a H a u t e É c o l e d ’A g r i c u l t u r e , O l s z t y n
R é s u m é
D ans le s fo rêts „K u d y p y ” situ é e s près de O lsztyn ont a fa it des étu d es sur q u elq u es m ilie u x fo restiers (la p in ière sèch e, fra îch e, h u m id e et tourbeuse). Ce tr a v a il co n cern e se u le m e n t l ’a n a ly s e fra ctio n n a ire de l ’hum us d’après P on om arieva et N ik o la jev a . On a co n sta té en tre outre q u e la ten eu r de carbon b itu m iq u e a u g m e n te a v ec la p rofon d eu r du profil. D ans les sols p od zoliq u es des p in ières sèch es a u ssi b ien qu e dans le s p in ières fra ich es le s acid es fu lv iq u e s d o m in a ien t sur le s a cid es h u m iq u es. L es acid es fu lv iq u e s s ’a ccu m u la ien t su rtou t dans le s horizons B. C e so n t su rtou t le s sols m o u rch eu x à g ley o ligotrop h iq u es et le s sols tou rb eu x qui ont la p lu s h a u te ten eu r d’acid es h u m iq u es.
La ten eu r r e la tiv e des acid es h u m iq u es a u g m en te dans le p rofil ju sq u ’à l ’horizon A l (ou A 2), e n su ite e lle d im in u e que sig n ifie l ’h u m ifica tio n la p lu s a v a n cée d ans ces horizons. La rela tio n С : N est en g én éra l la rg e ce que p rou ve que les con d ition s du m ilie u n e fa v o r ise n t pas l ’h u m ifica tio n . C ette rela tio n est la plus fa v o ra b le dans les sols de la p in ière fra îch e. En o b serv a n t le seu il de co agu lation on a co n sta té que le s acid es h u m iq u es se ca ra ctérisen t par des p rop riétés d ifféra n tes. C ’e ta ie n t des acid es h u m iq u es dans le s sols m o u rch eu x à g le y — qui ont m on tré la p lu s h a u te fa c ilité de coagu lation . C es acid es donc ont un e stru ctu re plus co m p liq u ée et son t le s p lu s m ûrs. B eau cou p p lu s fa ib le éta it la flo cu la tio n s de ces acids dans l ’hum us des sols p od zoliq u es (les p in ières sèch es et les p in ières fraîch es) qui ont une stru ctu re p lu s sim p le, son t p lu s d isp erges et co n stitu en t le p assage v er le s acid es fu lv iq u e s. L es cou ch es d ’h u m ifica tio n (H) gros, m ou rch eu x (hydrom or) m eriten t un e a tten tio n p a rticu lière. L ’hum us de ces couches co n tien t des q u a n tités a sse z gran d es de b itu m in es, d’acid es h u m iq u es et p rob ab lem en t des liu m in es. La q u a n tité de corps h y d ro lisa n t en H 2S 0 4 n ’est pas con sid érab le.
H . U G G L A
N IEK TÓ R E W Ł A SN O ŚC I H U M U SU W BOR AC H SO SN OW Y C H
K a t e d r a G l e b o z n a w s t w a W S R , O l s z t y n
S t r e s z c z e n i e
W n a d le ś n ic tw ie K u d yp y w p ob liżu O lsztyn a przep row ad zon o b ad an ia g leb o w e k ilk u sied lisk b orow ych (bór suchy, bór św ie ż y , bór w ilg o tn y i bór bagien n y). W p racy tej podano je d y n ie w y n ik i a n a lizy fra k c y jn e j p róch n icy, w y k o n a n ej m e todą P o n o m a r ie w e j-N ik o ła je w e j. Jak w y n ik a z analiz, za w artość w zg lęd n a С bitu m iczn ego (w sto su n k u do С ogółem ) w zra sta w głąb p rofilu . W gleb ach b ie lic o - w y ch boru su ch ego i św ieżeg o zazn aczyła się p rzew a g a k w a só w fu lw o w y c h nad h u m in o w y m i. K w a sy te g rom ad ziły się g łó w n ie w śro d k o w y ch częściach p rofilu (poziom B). N a jw ięk szą zaw artość k w a só w h u m in o w y ch w y k a z a ły olig o tro ficzn e g leb y m u r s z o w o -g le jo w e i g leb y to r fo w e (to rfo w isk p rzejściow ych ). Z aw artość w zg lęd n a k w a só w h u m in o w y ch w p ro filu w zra sta do poziom u A 1 (bądź A 2), po czym m a leje, co św ia d czy o n a jd a lej p o su n iętej h u m ifik a cji w ty ch poziom ach. S to su n ek С : N jest na ogół szeroki, co św ia d czy o n iezb y t sp rzy ja ją cy ch w a ru n k a ch h u m ifi kacji. S to su n ek ten k sz ta łtu je się n ajb ard ziej k o rzy stn ie w g leb a ch boru św ieżeg o . Na p o d sta w ie ob serw a cji progu k o a g u la cji stw ierd zon o, że k w a sy h u m in o w e I fra k cji m ają różne w ła sn o ści. N a jła tw ie j k o a g u lo w a ły k w a sy h u m in o w e z p róch n icy gleb g le jo w o -m u rszo w y ch , co św ia d czy ło b y o ich bardziej złożonej b u d o w ie i w ięk szej „ d ojrzałości”. O w ie le sła b iej u leg a ły flo k u la c ji te sam e k w a sy w gleb ach b ie lic o - w y c h spod boru su ch ego i św ieżeg o , z czego w y n ik a , że m ają b u d ow ę prostszą, są b ardziej zdysperg’ow an e i sta n o w ią p rzejście do fu lw o k w a só w .
N a szczególn ą u w a g ę zasłu gu ją grub~e zm u rszałe w a r stw y h u m ifik a c y jn e (H), złożone z p róch n icy „ m a zistej”. P róch n ica tych w a r stw zaw iera znaczn e ilo ści b itu m in, n iezn a czn e n a to m ia st ilo ści cia ł h y d ro lizu ją cy ch w H 2S 0 4.
X . У Г Г Л Я Н ЕК О ТО РЫ Е С ВО ЙС ТВА ГУМУСА В СОС НОВЫ Х Л ЕС А Х К а ф е д р а П о ч в о в е д е н и я , В ы с ш а я С е л ь с к о х о з я й с т в е н н а я Ш к о л а , О л ы п т ы н Р е з ю м е В лесн и ч естве К уды п ы около г. Ольш тын проводили и ссл едов ан и е почв н еск ол ь к и х сосновы х м естообитаний (бор сухой , бор свеж и й , бор вл аж н ы й и бор заболочен ны й). В данной статье пом ещ ены только р езул ь таты ф р ак ционн ого ан ал и за гум уса по м етоду П он ом аревой-Н иколаев ой. К ак сл едует и з анализов, отн оси тельн ое со д ер ж а н и е С битумов (по соотнош ении к общем}' С) ув ел и ч и вается с глубиной почвенного п р оф и л я. В п одзол и ст ы х п оч в ах сухого и св еж его бора отм ечалось п р еобл адан и е ф у л ь в о в ы х кислот н ад гуминовыми. Эти к и сл о ты накап ли вались п реим ущ ествен но в середи н н ой части п р оф и л я .(горизонты В).
Ü ber e in ig e E ig e n sc h a fte n des H um us 147 Самое вы сокое со д ер ж а н и е гум иновы х кислот пок азы вали ол и готроф и ч еск и е м ур ш ев о-гл еев ы е почвы и т о р ф я н ы е почвы (п ер ех о д н ы х торф ян и к ов ). О тно сительное со д ер ж а н и е гум иновы х кислот в почвенном п р о ф и л е зпвеличивается до горизонта A i (либо А 2), затем снова ум ен ьш ается, что сви детел ь ств ует о са мой сильной гум и ф и к ац и и в эти х горизонтах. С оотнош ение С : N в общ ем ш и рокое, что ук азы в ает на не вп олн е благоприятны е усл ови я гум иф икации. Это соотнош ение н аи л уч ш е ф ор м и р уется в п оч в ах св еж его бора. С огласно н абл ю дениям порога коагуляци и, гуминовы м кислотам I ф р ак ц и и при суш и р а зл и ч ны е свойства. Н аи бол ее легко коагули ровали гум иновы е кислоты гум уса гл еев о - м ур ш евы х почв, что могло бы сл уж и ть док азател ьством бол ее сл ож н ого и х строения и вы сш ей „сп елости ”. М ного сл абее подв ергались ф л о к у л я ц и и те ж е кислоты в п одзол и ст ы х п оч в ах сухого и св еж его бора, и з н его сл ед ует, ч то и х строен и е м ен ее сл ож н о, они си л ьн ее диспергированы и составляю т п ер ех о д н у ю ф ор м у к ф ульвок ислотам . О собое вним ание привлекаю т м ощ ны е гум и ф и ц и рован н ы е горизонты (Н) слагаю щ иеся и з ,.м азеобр азн ого” гум уса. Этот гум ус со д ер ж и т зн ач и тель н ое количество битумов, гум иновы х кислот, а по вероятности и гуминов и лиш ь н и ч тож н ое коли чество тел ги др ол и зуем ы х в H 2S 0 4.
