R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T O M L IV N R 4 W A R S Z A W A 2 0 0 3 : 1 7 - 2 7
M IR O SŁA W K O BIERSK I, H A LIN A D Ą B K O W SK A -N A SK R ĘT
S K Ł A D M IN E R A L O G IC Z N Y I W Y B R A N E
W Ł A Ś C IW O Ś C I F IZ Y K O C H E M IC Z N E
Z R Ó Ż N IC O W A N Y C H T Y P O L O G IC Z N IE G LEB
R Ó W N IN Y IN O W R O C Ł A W SK IE J
C z. I. M O R FO L O G IA O R A Z W Ł A Ś C IW O Ś C I
F IZ Y C Z N E I C H E M IC Z N E W Y B R A N Y C H G LEB
M INERALOGICAL COMPOSITION A ND SELECTED
PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF SOILS FROM
INOWROCŁAW PLAIN. PART I. MORPHOLOGY
A N D PHYSICAL AN D CHEMICAL PROPERTIES
OF SELECTED SOILS
K atedra G leboznaw stw a i Ochrony Gleb, Akadem ia Techniczno-R olnicza w Bydgoszczy
Abstract'. The present w ork refers to physical and chem ical properties o f soils from Inow rocław
Plain. F or the investigation 8 soil profiles o f arable Phaeozem s, C am bisols and L uvisols have been selected. G ranulom etric com position, structure, pH, organic m atter content and free iron content w ere determ ined for the characterization o f the im pact o f soil form ing processes on the properties o f soils. T he results o f the study indicated that investigated P haeozem s and C am bisols from this region w ere form ed under at least tw o processes including lessivage. The lessivage process was expressed by translocation o f clay fraction and free iron to illuvial horizons. Bulk density o f the parent m aterial w as very high (up to 1.9 g -cm-3) and total porosity even below 30%.
Słow a kluczowe', m orfologia, kryteria klasyfikacji gleb K ey words: m orphology, soil classification
WSTĘP
Z m ienność pokryw y glebowej jest naturalną jej cechą, zw iązaną ze zróżnicow a niem przestrzennym czynników i procesów glebotw órczych [Johnson i W atson-Steg- ner 1987, Bregt i in. 1987, M arcinek 1998]. Na obszarze Równiny Inow rocław skiej
18 M. K obierski, H. D ą b k ó w sk a -N a sk ręt
w ystępują w yraźne asocjacje czarnych ziem i gleb płowych oraz brunatnych. W iele danych o glebach regionu Niziny W ielkopolskiej zawartych jest w pracach Cieśli [1961 ; 1965; 1968], z których wynika, że najliczniej reprezentow ane są na tym terenie czarne ziemie.
O genezie i pochodzeniu czarnych ziem w literaturze gleboznaw czej w spółistnieje kilka w ykluczających się hipotez. Dom inuje jednak pogląd, że czarne ziem ie są glebam i poligenicznym i, a w ich powstaniu mogły brać udział różne zespoły roślinne, z dużym udziałem roślinności bagiennej i łąkowej, lecz pod bezpośrednim w pływ em płytkiego zw ierciadła wód gruntow ych [Cieśla 1968, System atyka gleb Polski 1989].
W w arunkach dużego uw ilgotnienia na zasobnej w węglan w apnia glinie bazalnej pow staw ał akum ulacyjno-próchniczny poziom diagnostyczny A -m ollic [Prusinkie- wicz, Bednarek 1999]. W czarnych ziem iach m ogą występow ać także poziom y diagnostyczne, takie jak: cambic, argillic, calcic [Fenton 1983, Soil Survey S taff
1998, W RB 1998].
D rugim typem gleb najliczniej reprezentow anym na Kujaw ach, w ystępującym w asocjacj i z czarnym i ziemiami są gleby płowe. Podstaw ą do w yróżnienia gleb płow ych jest w ystępow anie w budow ie profilowej poziom u diagnostycznego argillic [Eswaran i Sys 1979, Soil Survey S taff 1998, System atyka gleb Polski 1989, W RB 1998]. Na obszarze R ów niny Inow rocław skiej występują również nieliczne gleby brunatne [Cam bisols - W RB 1998], które ulegały znaczącym przeobrażeniom , a kierunek ich ew olucji nie jest dostatecznie poznany. Obecnie są to gleby zm ienione przez w ielo w iekow ą uprawę.
Każdy z typów gleb regionu Równiny Inowrocławskiej reprezentuje inne rozm ie szczenie frakcji ilastej w profilu glebowym , co jest zw iązane z przebiegiem charakte rystycznych dla tych gleb procesów glebotw órczych. Nie ulega w ątpliw ości, że pierw otny m ateriał glebowy pod wpływem pedogenezy ulegał silnem u zróżnicow aniu zarów no pod względem składu granulom etrycznego, jak rów nież chem icznego i m ineralogicznego [Cieśla i D ąbkow ska-N askręt 1983].
Celem niniejszych badań było określenie wpływu procesów lito-, pedo- i antro- pogenezy na m orfologię i wybrane w łaściw ości fizyczne i chem iczne gleb Równiny Inow rocław skiej oraz ich klasyfikację. Kryteria podziału na poziom y diagnostyczne w m iędzynarodow ej system atyce gleb w skazują na potrzebę weryfikacji nazew nictw a i przynależności system atycznej gleb badanego regionu.
MATERIAŁ I METODY
B adania terenow e rozpoczęto we wrześniu 1998 roku na obszarze Niziny W ielko polskiej, po w cześniejszym szczegółow ym zapoznaniu się z mapam i glebow o-rolni- czym i. P race bad aw cze zaw ężono do geo m o rfo lo g iczn eg o regionu R ów niny Inow rocław skiej, gdzie w ystępują w terenie słabo urzeźbionym zróżnicow ane typo logicznie gleby tego sam ego wieku, pow stałe z tej samej skały m acierzystej.
Spośród kilkunastu wykonanych odkrywek glebow ych w ytypow ano do dalszych badań 8 profili glebowych: czarne ziem ie reprezentow ane przez w ybrane 4 podtypy:
I - w łaściw a (Szadłow ice), II - zbrunatniała (Cieślin), III - glejow a (Gnojno), IV - zdegradow ana (Dobre) oraz 2 gleby płowe: typow a - V (Liszkow o), typow a - VI
M o rfo lo g ia i cechy gleb R ó w n in y In o w ro cła w skiej. Cz. I________[9
(Zduny) i 2 gleby brunatne właściwe: VII - w yługow ana (Batkowo), VIII - w yługo w ana (Pęchow o).
W badaniach zastosow ano ogólnie przyjęte w gleboznaw stw ie m etody, którym i oznaczono następujące param etry glebowe:
• gęstość w łaściw ą gleb - m etodą piknom etryczną;
• gęstość objętościow ą gleb w cylindrach K opecky‘ego o pojem ności 100 cm 3; • barw ę gleby w stanie m okrym i pow ietrznie suchym za pom ocą skali barw
M unsella;
• skład granulom etryczny m etodą areom etryczną C assagrande‘a w m odyfikacji Prószyńskiego po uprzednim usunięciu C a C 0 3;
• zaw artość C a C 03 m etodą Scheiblera;
• zaw artość w ęgla organicznego m etodą Tiurina; • zaw artość azotu ogólnego m etodą Kjeldahla;
• pH gleby w roztw orze H20 i 1 mol • dm- 3 KCl - potencjom etrycznie;
• zaw artość wym iennych kationów C a2+, M g2+ m etodą z BaCl2;
• zaw artość żelaza całkow itego (Fee) po m ineralizacji w kwasach H C 104 i HF
według m etody C rocka i Seversona [1987];
• zaw artość wolnych tlenków żelaza (Fed) oznaczono w ekstrakcie ditioninow o cytrynianow ym m etodą M ehra-Jacksona [1960].
• zaw artości w apnia i m agnezu oraz żelaza w ekstraktach glebow ych i m inera- lizatach - m etodą atom owej spektrom etrii absorpcyjnej (ASA) na spektrom e trze PHILIPS P U 9 1 0 0 X .
WYNIKI
N ajliczniej reprezentow anym typem gleb Równiny Inow rocław skiej są czarne ziem ie z poziom em akum ulacji próchnicy o m iąższości od 25 do 56 cm. Skład granulom etryczny i cechy m orfologiczne zestaw iono w tabelach la i b.
W dw óch profilach czarnych ziem (profil I i II) stw ierdzono w ystępow anie poziom ów calcic, które zaw ierały odpow iednio 23,4 oraz 22,2% w ęglanu wapnia.
Na podstaw ie oceny m orfologicznej w poziom ach brunatnienia czarnych ziem i gleb brunatnych stw ierdzono nieliczne otoczki ilaste w ystępujące na pow ierzchni niektórych agregatów. W poziom ach pow ierzchniow ych stw ierdzono struktury gru- zełkow ate i bryłowe. W większości poziom ów genetycznych dom inow ały struktury średniotrw ałe.
Poziom spiaszczenia obejm ow ał w czarnych ziem iach i glebach brunatnych m iąż szość poziom u próchnicznego. Natom iast w glebach płow ych badanego regionu szczególnie wyraźne zubożenie we frakcję iłu koloidalnego zaobserw ow ano w pozio m ach eluw ialnych Eet.
Skład granulom etryczny w stropie, jak i spągu skały m acierzystej w szystkich badanych gleb charakteryzow ał się dużą jednorodnością.
N a podstaw ie w skaźników typologicznych, obliczonych ze stosunku zaw artości w ybranych param etrów glebow ych w poziom ach gleb płowych Bt do Eet oraz poziom ach B br(t,fe) do Ap czarnych ziem i gleb brunatnych, stw ierdzono wyraźne w zbogacenie we frakcję iłu koloidalnego i żelazo wolne - Fed zarów no poziom ów
20 M. K obierski, H. D ą b k ó w sk a -N a sk ręt
T A B E L A la. Skład granulom etryczny, barw a i struktura badanych gleb T A B L E la. G ranulom etric com position, color and structure o f analyzed soils
P ro fil P ro file No P oziom H orizon G łębo kość D epth [cml % zaw artości frakcji [mm] % o f fraction [mm] PN -R -04033* G atu nek gleby Soil tex ture
B arw a - C olor S truktura
wg PTG S tru c ture acc.to P TG ** 2 ,0 -0,05 0 ,0 5 -0,002 <0,002 na sucho dry na m okro wet C zarne ziem ie [ W RB 1998] - P haeozcm s - B lack earths
I Ap 0 -3 2 66 20 14 gP 10YR 1,7/1 10YR 2/1 (d/c)gr2
A a 3 2 -5 6 63 23 14 gl 10YR 1,7/1 10YR 1/1 (d/c)(s)gr2
C l ca 56-81 57 27 16 gl 10YR 5/2 10YR 6/2 (s)zn l
C 2cagg 81-1 1 5 57 28 15 gl 10YR 6/4 10YR 7/3 (s)oa2
C 3cagg 115-150 56 28 16 .el 10YR 6/4 10YR 7/4 (s)zn2
II Ap 0 -2 8 69 18 13 gP 10YR 2/1 10YR 3/1 (d/c)(s)gr2
A2 2 8 -4 0 70 18 12 gP 10YR 2/2 10YR 2/3 (d/c)oa2
AB 4 0 -5 5 62 22 16 gl 10YR 3/1 10YR 3/2 (bd/c)os2
B br(t,fe) 5 5 -7 5 56 24 20 gs 10YR 3/2 10YR 4/3 (bd/c)os3
C lc a 7 5 -9 5 45 35 20 a 10YR 7/3 10YR 8/3 (b d /c)zn l
C 2ca 9 5 -1 2 5 51 31 18 a
с 10YR 6/4 10YR 7/3 (s)zn l
C 3cagg 1 25-150 50 34 16 ÇT 10YR 6/4 10YR 7/4 (s)zn l
III Ap 0 -2 8 70 17 13 gp 10YR 1,7/1 10YR 2/1 (d/c)br2
Aa 2 8 -4 9 71 15 14 gp 10YR 1,7/1 10YR 2/1 (d/d)(s)oa2
C lc a g g 4 9 -7 8 54 26 20 CT 2,5Y 5/3 2,5Y 6/3 (d/c)zn2
C 2cagg 7 8 -8 8 55 25 20 ao 2,5Y 5/4 2,5Y 6/4 (bd/c)oa2
G 1 ca 8 8 -1 1 0 60 20 20 gl 2,5Y 5/3 2,5Y 6/3 (d/c)oa2
G 2ca 1 10-150 54 26 20 ÇT 2,5Y 6/4 2,5Y 7/3 (d/c)oa2
IV Ap 0 -2 6 67 20 13 gp 10YR 2/1 10YR 2/2 (d/c)gr2,br2
A2 2 6 -4 2 63 23 14 gl 10YR 2/1 10YR 2/3 (d/c)(s)oa2
B br(t,fc) 4 2 -6 0 53 26 21 (Tfc 10YR 3/3 10YR 5/3 (d/c)(s)oa2
С 1 ™
^ 1 c o 60 -1 0 5 60 22 18 gl 10YR 4/3 10YR 5/4 (d/c)(s)oa2
C 2cagg 105-145 60 23 17 gl 10YR 5/3 10YR 6/4 (d/c)(s)oa2
*PN -R -04033 - Polska N orm a [ 1998] - Polish classification o f g ranulom etric com position ** S ystem atyka gleb Polski - Rocz. G lebozn. [ 1989] - C lassification o f Polish soils - Soil S cience A nnual
teksturalnych gleb płow ych, jak rów nież poziom ów brunatnienia czarnych ziem i gleb brunatnych. Pozostałe wskaźniki chem iczne potw ierdziły w ystąpienie procesu prze m ycia w tych glebach (tab. 2).
Zaw artość w ęgla organicznego w poziom ach orno-próchnicznych czarnych ziem w ahała się w przedziale od 10,5 do 15,2 g • kg-1, co jest charakterystyczne dla poziom u
A -m o llic. W poziom ach akum ulacji próchnicy gleb płowych i brunatnych stw ierdzono
niższe zaw artości węgla organicznego, jednakże na tyle wysokie, że spełniły one kryterium poziom u diagnostycznego A-m ollic [System atyka gleb Polski 1989].
Odczyn gleb był obojętny lub zasadowy.
Porow atość ogólna w czarnych ziem iach była zróżnicow ana od 28,0 do 46,8% . W glebach brunatnych i płowych porow atość była podobna, tj. od 28 do 40% i zm
niej-M o rfo lo g ia i cechy gleb R ó w n in y Inow ro cła w skiej. Cz- I 21
T A B E L A lb . Skład granulom etryczny, barw a i struktura badanych gleb T A B L E lb . G ranulom etric com position, color and structure o f analyzed soils
P ro fil P ro file No P oziom H orizon G łębo kość D epth [cm] % zaw artości frakcji [mm] % o f fraction [mm] PN -R -04033* G atu nek gleby Soil tex ture
B arw a - C olor S truktura
wg PTG Structure acc .to PTG ** 2 ,0 -0,05 0 ,0 5 -0,002 <0,002 na sucho dry na m okro wet Gleb^/p ło w e [W RB 19981 - L uvisols - L essive soils
V Ap 0 -2 5 70 18 12 gP 10YR 3/2 10YR 4/2 (d/c)gr2,br2
Eet 2 5 ^ 5 67 26 7 gP 10YR 4/2 10YR 5/3 (d /c)zn l
Bt 4 5 -9 5 49 27 24 aÖ 10YR 3/4 10YR 4/3 (s)oa3
C lc a 9 5 -1 2 5 58 24 18 gl 10YR 4/4 10YR 5/4 (d/c)oa2
C 2ca 125-150 58 23 19 gl 10YR 4/4 10YR 5/4 (s)oa2
VI A p 0 -3 2 75 18 7 Pg 10YR 3/2 10YR 4/2 (d/c)gr2
Eet 3 2 -5 0 76 19 5 Pg 10YR 5/3 10YR 6/2 (d /c)(s)zn l
Bt 5 0 -8 9 55 21 24 gs 10YR 4/4 10YR 5/8 (s)os3,oa3
C lc a 8 9 -1 2 0 62 20 18 gl 10YR 5/4 10YR 6/4 (d/c)os2,oa2
C 2ca 120-150 63 21 16 gl 10YR 5/4 10YR 6/4 (d/c)dp2,os2
G leby brunatne w łaściw e (W RB 1998) - - C am bisols - B row n soils
V II A p 0 -2 8 66 17 17 gP 10YR 3/3 10YR 4/3 (d/c)br2,gr2
В lb r(t,fe) 2 8 -5 0 56 21 23 gs 10YR 3/4 10YR 4/4 (bd/c)oa3
B 2br(t,fe) 5 0 -7 0 54 24 22 gs 10YR 4/4 10YR 5/4 (s)os3
C lc a 7 0 -1 1 5 55 22 23 gs 10YR 5/4 10YR 6/4 (d/c)zn2
C 2ca 1 15-150 59 23 18 gl 10YR 5/4 10YR 6/3 (d/c)zn2
V III Ap 0 -2 6 68 20 12 gp 10YR 3/2 10YR 4/2 (d/c)br2,gr2
B lb r(t.fe ) 2 6 -5 0 57 22 21 gs 7,5Y R 3/4 7,5Y R 4/3 (bd/c)oa3
B 2br(l,ic) 5 0 -7 0 54 23 23 gs 7,5Y R 3/4 7,5Y R 4/4 (d/c)oa3
C lc a 7 0 -8 0 56 23 21 gs 10YR 4/4 10YR 6/4 (d/c)zn2
C 2ca 8 0 -1 1 0 56 23 21 gs 10YR 5/4 10YR 6/3 (s)zn2
C 3ca 110-150 58 23 19 gl 10YR 5/4 10YR 6/3 (d/c)zn2
* PN -R -04033 - P olska norm a [1998], Polish classification o f granulom etric com position ** S ystem atyka gleb Polski - R oczniki G leboznaw cze [1989], C lassification o f Polish soils - Soil S cience A nnual
szała się wgłąb profilu. W obrębie profili w szystkie badane gleby charakteryzow ały się zbliżoną gęstością właściw ą od 2,57 do 2,67 g • cm- 3 (tab. 3a,b).
DYSKUSJA
O przebiegu procesów glebotw órczych i ich zaaw ansow aniu w badanych glebach- decyduje szereg czynników , wśród których na pierw szy plan w ysuw ają się: relief i warunki w odno-pow ietrzne gleby w warunkach wspólnego pochodzenia skały m a cierzystej i um iarkow anego klimatu.
W m iejscach w yniesienia terenu ukształtow ały się gleby płowe i brunatne, w których tw orzeniu procesy eluw iacji i iluwiacji odegrały zasadniczą rolę. U podnóża w yniesień terenu wytworzyły się czarne ziem ie zbrunatniałe, a w obniżeniach pow
sta-22 M. K o b ie rski, Н. D ą b kó w ska -N a sk rę t
T A B E L A 2. W skaźniki typologiczne dla badanych gleb T A B L E 2. T ypological factors o f analyzed soils
Profil P rofile No Ił koloidalny C olloidal fraction K ationy w ym ienne E xchangeable cations
Form y żelaza -- Iron form s
C a2+ M g2+ Fee* Fed**
G leby płow e - L uvisols B t,Eet
V 3,4 3,7 3,9 2,7 2,7
VI 4,8 8,5 5,8 3,3 3,4
C zarne ziem ie - Phaeozem s B br(t,fe), A
II 1,5 1,1 1,0 1,4 1,4
IV 1,6 0,9 1,8 1,7 1,2
G leby brunatne w łaściw e - C am bisols B br(t,fe), A
V II 1,3 1,1 1,4 1,4 1,2
V III 1,8 1,1 1,2 1,6 1,5
* Fee zaw artość całkow ita - total Fe content, ** Fed żelazo w olne - free iron
wały czarne ziem ie właściw e i czarne ziem ie m urszaste [M arcinek, W iślańska 1984, M arcinek, K om isarek 1991; 1993]. Na obecny stan środow iska glebow ego regionu miały także decydujący wpływ zastosow ane zabiegi m elioracyjne i agrotechniczne.
A nalizując skład granulom etryczny badanych gleb, stw ierdzono w yraźne spiasz- czenie poziom ów pow ierzchniow ych, co jest w ynikiem przem ycia frakcji ilastej w obrębie profilu glebowego. Porów nyw alne spiaszczenie, które w większości profili odpow iadapoziom ow i akum ulacji próchnicy, stw ierdzono także w czarnych ziem iach w rzesińskich [Reimann i C ieśla 1965].
N ieliczne gleby brunatne w yługow ane, w ystępujące na obszarze Równiny Inow rocław skiej w porów naniu z czarnym i ziem iami m ają mniej frakcji ilastej w pozio mach Ap. W zbogacone w tę frakcje są natom iast ich poziom y cambic.
W poziom ach brunatnienia badanych czarnych ziem: zbrunatniałej i zdegradow a nej, stw ierdzono także nagrom adzenie iłu koloidalnego. Zatem kształtow aniu się czarnej ziem i z poziom em cam bic mógł tow arzyszyć proces przem ieszczenia iłu koloidalnego. D yskusyjne jest więc określenie poziom u w zbogacenia tych gleb jako poziom u cambic, w którym stw ierdzono nagrom adzenie frakcji ilastej oraz żelaza wolnego, typow e dla poziom u diagnostycznego argillic. C zarne ziem ie o podobnym pochodzeniu, budow ie i w łaściw ościach w ystępujące na R ów ninie Kościańskiej i Pojezierzu Poznańskim , opisyw ane są jako czarne ziem ie z poziom em argillic [M ar cinek, W iślańska 1984; M arcinek, Kom isarek 1991, 1993; K om isarek 1994]. W edług autorów stw arza to podstaw y do w ydzielenia w kolejnym wydaniu system atyki gleb Polski czarnych ziem z poziom em argillic, jako odrębnego podtypu gleb [M arcinek i in. 1998].
P rofilow e rozm ieszczenie iłu koloidalnego oraz żelaza wolnego było w yraźnym odzw ierciedleniem przebiegu procesu lessivage w badanych glebach brunatnych (tab. 2).
M o rfo lo g ia i cechy gleb R ó w n in y In o w rocław skiej. Cz. I 23
T A B E L A За. W ybrane w łaściw ości fizyczne i chem iczne badanych gleb T A B L E За. S elected physicochem ical properties o f analyzed soils
P ro fil P ro file No Poziom H orizon G łęb o kość D epth [cm] pH CaCCh [%] C -org N -og. N -total C/N Yw Yo P o ro w atość P o ro sity [%] H 20 KC1 [g • kg 1] [g • cm 3]
C zarne ziem ie W R B 19981 - Phaeozem s - B lack earths
I Ap 0 -3 2 7,41 7,27 0,9 15,1 1,7 8,9 2,57 1,55 39,6 A a 3 2 -5 6 8,05 7.90 3,3 10,2 1,3 7,8 2,61 1,66 36,4 C lc a 56-81 8,15 7,64 23,4 - - - 2,65 1,54 41,9 C 2cagg 8 1 -1 1 5 8,36 7,91 15,5 - - - 2,65 1,78 32,6 C 3cagg 1 1 5-150 8.35 7,85 9,9 - - - 2,64 1,90 28,0 II Ap 0 -2 8 7,06 7,05 0,1 10,5 1,3 8,1 2,59 1,61 37,6 A2 2 8 -4 0 7,14 6,97 0,1 10,2 1,1 9,3 2,60 1,63 37,3 AB 4 0 -5 5 7,96 7,44 0,1 7,3 1,0 7,3 2,64 1,53 41,6 B br(t,fe) 5 5 -7 5 7,58 7,36 0,0 2,9 1,0 2,9 2,66 1,54 41,8 C lc a 7 5 -9 5 8,02 7,62 22,2 - - - 2,64 1,41 46,8 C 2ca 9 5 -1 2 5 8,14 7,65 19,5 - - - 2,64 1,60 39,6 C 3cagg 125-150 8,23 7,89 11,6 - - - 2,64 1,69 36,0 III Ap 0 -2 8 7,40 7,23 0,2 15,2 1,3 11,7 2,59 1,53 40,9 A a 2 8 -4 9 7,42 7,26 0,4 14,8 1,2 12,3 2,62 1,55 40,8 C lc a g g 4 9 -7 8 8,17 7,80 9,7 - - - 2,65 1,54 41,9 C 2cagg 7 8 -8 8 8,13 7,76 9,5 - - - 2,65 1,76 33,6 G 1 ca 8 8 -1 1 0 8,20 7,79 10,4 - - - 2,65 1,86 29,8 G 2ca 110-150 8,24 7,86 9,1 - - - 2,64 1,90 28,0 IV Ap 0 -2 6 7,59 7,28 0,0 12,2 1,2 10,2 2,60 1,47 43,5 A2 2 6 -4 2 7,99 7,77 0,0 10,6 1,1 9,6 2,61 1,46 40,0 B br(t,fe) 4 2 -6 0 7,93 7,67 0,0 2,6 1,0 2,6 2,66 1,66 38,1 C l< ^1 Ł>Ł> 60 -1 0 5 7,96 7,73 3,0 1,5 0,5 3,0 2,64 1,74 31,5 C 2cagg 105-145 8,11 7,79 7,6 - - - 2,64 1,83 28,3
y w - gęstość w łaściw a, specific density, yo- gęstość objętościow a, bulk density
W szystkie badane gleby w ykazują cechy przem ycia C a C 03 z w ierzchnich p ozio
mów genetycznych, co jest charakterystyczne dla gleb Niziny W ielkopolskiej [M ar cinek i in. 1998]. Strop poziom u węglanow ego w glebach autogenicznych badanego regionu w ystępow ał głębiej niż w glebach sem ihydrogenicznych. Podobne zróżnico wanie zaw artości węglanu w apnia w profilu stwierdzono w katenach gleb falistej m oreny dennej Pojezierza Poznańskiego [M arcinek i in. 1998].
Proces iluw ialnego nagrom adzenia węglanu w apnia w stropie skały m acierzystej gleb N iziny W ielkopolskiej opisał C ieśla [1968], który podaje, że ponad 30% C a C 03
zw iązane jest z frakcją ilastą. Przyjm uje się, że ił koloidalny przem ieszcza się w głąb profilu jedynie do stropowej strefy węglanowej, gdzie następuje jeg o flokulacja [Rust 1983]. W profilu II nad poziom em calcic stw ierdzono w zbogacony we frakcje iłu koloidalnego poziom Bbr(t,fe) spełniający kryteria poziom u diagnostycznego argillic. C ieśla [1968] podkreśla w swoich badaniach, że iluw ialno-w ęglanow e poziom y C ca
24 M. K obierski, H. D ą b k o w sk a -N a sk ręt
T A B E L A 3b. W ybrane w łaściw ości fizyczne i chem iczne badanych gleb cd. T A B L E 3b. S elected physicochem ical properties o f analyzed soils - continued
P ro fil P ro file No Poziom H orizon G łębo kość D epth [cm] pH СаСО з [%] C -org N -og. N -total C/N Yw Yo P o ro w atość P o ro sity [%] H 20 KCl [g k g - 'l [g • cm " 3]
G leby płow e [W RB 1998] - L uvisols - Lessive soils
V Ap 0 -2 5 7,32 7,21 0,2 9,3 0,8 11.1 2,60 1,70 34,6 Eet 2 5 -4 5 7,18 6,96 0,0 1,7 0,4 3,9 2,64 1,74 34,1 Bt 4 5 -9 5 7,51 7,03 0,2 1,5 0,6 2,4 2,66 1,81 31,9 C lc a 9 5 -1 2 5 7,96 7,69 10,9 - - - 2,64 1,88 28,8 C 2ca 125-150 8,10 7,72 11,3 - - - 2,64 1,89 28,4 VI Ap 0 -3 2 7,37 7,15 0,1 7,9 1,0 8,4 2,60 1,56 40,0 Eet 3 2 -5 0 7,19 6,96 0,0 1,3 0,9 4,8 2,65 1,64 38,1 Bt 5 0 -8 9 7,38 7,16 0,0 1,8 0,7 2,5 2,67 1,83 31,5 C lc a 8 9 -1 2 0 7,98 7,67 13,6 - - - 2,65 1,90 28,3 C 2ca 120-150 8,05 7,69 10,5 - - - 2,65 1,90 28,3
G lefr/ brunatne (W RB 1998) - C am bisols - B row n soils
V II Ap 0 -2 8 6,74 6,47 0,3 9,3 0,7 13,9 2,60 1,64 36,4 В lb r(t,fe) 2 8 -5 0 6,94 6,73 0,0 4,1 0,6 6,9 2,67 1,76 34,1 B 2br(t,fe) 5 0 -7 0 7.40 7,18 0,0 2,7 0,7 3,8 2,66 1,74 34,6 C lc a 7 0 -1 1 5 8,12 7,77 10,4 - - - 2,64 1,79 32,2 C 2ca 115-150 8,16 7,79 8,7 - - - 2,64 1,80 31,8 V III Ap 0 -2 6 7,41 7,17 0,1 9,9 0,8 12,7 2,62 1,76 32,8 В 1 br(t,fe) 2 6 -5 0 7,07 6,72 0,0 3,5 0,6 5,7 2,67 1,83 31,5 B 2br(t,fe) 5 0 -7 0 7,04 6,70 0,0 3,0 0,6 4,5 2,67 1,83 31,1 C lc a 7 0 -8 0 8,02 7,50 9,7 - - - 2,65 1,83 30,2 C 2ca 8 0 -1 1 0 8,05 7,58 9,1 - - - 2,64 1,82 31,1 C 3ca 110-150 8,12 7,72 10,6 - - - 2,64 1,82 31,1
y w- gęstość w łaściw a, specific density, yo - gęstość objętościow a, bulk density
pow inny być uznane za sam odzielne poziom y diagnostyczne. O becność poziom ów
calcic, zaw ierających znaczną zaw artość iluwialnego węglanu w apnia w niektórych
czarnych ziem iach W ielkopolski, stwierdzili M arcinek i Kom isarek [1991], Kom isa- rek [1994], M arcinek i in. [1998].
Zróżnicow ane typologicznie gleby badanego regionu charakteryzują się zarów no różną m iąższością poziom u próchnicznego, jak i zaw artością w nich próchnicy [D ąbkow ska-N askręt i in. 1998]. C zynnikiem różnicującym pokryw ę glebow ą jest tutaj charakterystyczna konfiguracja terenu oraz gospodarka w odna gleb. W szędzie tam gdzie w ystąpiły warunki nadm iernego odw odnienia, zaw artość próchnicy m alała [M arcinek, K om isarek 1993]. Szczególnie dotyczy to czarnych ziem [M arcinek 1998 i in.].
W ielow iekow a gospodarka rolna na Kujawach, intensyfikacja rolnictw a, w adliw ie przeprow adzone zabiegi m elioracyjne i agrotechniczne spow odow ały, że zasoby próchnicy w glebach badanego regionu w yraźnie zm alały. W badanych w niniejszej
M o rfo lo g ia i cechy gleb R ó w n in y Inow rocła w skiej. Cz. I________ 25
pracy czarnych ziem iach średnia zawartość próchnicy jest m niejsza aniżeli w skazują dane Cieśli [1961, 1968].
W szystkie badane typy gleb charakteryzow ały się niską i bardzo niską porow ato ścią ogólną, która osiągała wartość krytyczną dla praw idłow ego rozwoju system u korzeniow ego, zw łaszcza dla roślin głęboko korzeniących się [Stępniewski i in.
1994].
Gleby Rów niny Inow rocław skiej charakteryzują się bardzo dużą zw ięzłością w całym profilu glebow ym , co może być ich pierw otną cechą, w ynikającą z ukształto wanego geologicznie składu granulom etrycznego [Klim owicz 1980].
W cześniejsze badania gleb regionu przeprow adzone na reprezentatyw nej ilości próbek pokazały, iż w 71 % badanych przypadków miały one w poziom ach Ap bardzo w ysoką gęstość objętościow ą (1,5-1,7 g • cm -3) a w poziom ach podpow ierzchnio- wych w około 60% przypadków stwierdzono układ bardzo silnie zbity, z niską ogólną porow atością [W ojtasik 1989]. Zabiegi agrotechniczne rów nież m ogły wpłynąć na w zrost gęstości objętościow ej gleb badanego regionu. Jest to wynik silnej kom pakcji, w yw ołanej m echaniczną upraw ą [Pabin i in. 1998]. W idoczne tego efekty stw ierdzono w profilach I, III, i VII badanych gleb, w których bezpośrednio pod poziom em orno-próchnicznym w ystąpiła podeszw a płużna. Zagęszczenie podglebia jest jednym z elem entów fizycznej degradacji gleb [M arcinek i in. 1995; M iatkow ski 1998]. O bniża to żyzność tych gleb, przyczyniając się do zm niejszenia ich potencjalnej produkcyjności [Lipiec, Stępniewski 1995].
WNIOSKI
Przeprow adzona analiza w łaściw ości fizycznych i chem icznych gleb Równiny Inow rocław skiej oraz cechy m orfologiczne analizow anych profili glebow ych pozw a lają na sform ułow anie następujących wniosków:
1. W stropie skały m acierzystej czarnych ziem: właściwej i zbrunatniałej w yodręb niono poziom diagnostyczny calcic, który mógł powstać w wyniku iluw ialnego nagrom adzenia СаСОз z jednoczesnym przem yciem iłu koloidalnego w procesie spiaszczenia wierzchnich poziom ów glebowych. N a tej podstaw ie dla profilu I proponow any jest układ poziom ów genetycznych: A p-A a-B ca-C lcagg-C 2cagg. 2. Poziom w zbogacenia badanych czarnych ziem: zbrunatniałej i zdegradow anej,
określony w System atyce gleb Polski [ 1989] jako poziom cam bic, spełniał rów nież podstaw ow e kryteria dla poziom u diagnostycznego argilli \ O dzw ierciedleniem procesu lessivage w tych glebach są cechy m orfologiczne oraz profilow e rozm ie szczenie iłu koloidalnego i wolnych tlenków żelaza. Proponow ane układy pozio m ó w g e n e t y c z n y c h w o p i s y w a n e j c z a r n e j z ie m i z b r u n a t n i a ł e j : A p-A a-A B -B t-B ca-C lca-C 2cagg oraz czarnej ziemi zdegradow anej: A p-A a-B t- C lcag g -C 2 cag g w ym agają potw ierdzenia na większej liczbie profili glebow ych. 3. W poziom ach akum ulacji próchnicy zarówno czarnych ziem, jak gleb płow ych i
brunatnych stw ierdzono zawartości w ęgla organicznego spełniające kryteria pozio mu diagnostycznego A-m ollic.
4. B adane gleby charakteryzują się w ysoką gęstością objętościow ą w całym profilu glebow ym , niską porow atością ogólną oraz w ysokim poziom em wód gruntow ych, co w pływ ać może niekorzystnie na wzrost i plonow anie roślin upraw nych.
2 6 M. K obierski, H. D ą b k ó w sk a -N a sk ręt
LITERATURA
B R E G T A .K ., B O U M A J., JE L L IN E K M. 1987: C om parison o f them atic m aps derived from a soil m ap and from krigging o f point data. G eoderm a 39: 2 8 1 -1 9 1 .
C IE Ś L A W. 1961: W łaściw ości chem iczne czarnych ziem kujaw skich. Pr. Kom. Nauk. Roln. i
Leśn., P T P N 8, 2.
C IE Ś L A W. 1965: P roblem atyka czarnych ziem N iziny W ielkopolskiej ze szczególnym u w zg lęd nieniem K ujaw . Rocz. WSR Poznań 30: 4 3 -5 3 .
C IE Ś L A W. 1968: G eneza i w łaściw ości gleb upraw nych w ytw orzonych z gliny zw ałow ej na W y soczyźnie K ujaw skiej. R ozpraw a habilitacyjna, 18, W SR Poznań.
C IE Ś L A W ., D Ą B K O W S K A -N A S K R Ę T H. 1983: Skład chem iczny frakcji ilastej gleb w y tw o rzonych z gliny zw ałow ej m oren dennych N iziny W ielkopolskiej. R o cz. G lebozn. 34, 3: 3 7 -5 9 . C R O C K J.G ., S E V E R S O N R.C. 1987: F our reference soil and rock sam ples for m easuring elem ent
availability in the w estern energy regions. G eochem. Survey Circular: 841.
D Ą B K O W S K A -N A S K R Ę T H., D Ł U G O S Z J., K O B IE R SK I M. 1997: A ggregation o f soil p artic les in relation to iron oxides and organic m atter contents in black earths (gleyic phaeozem s) o f K ujaw y U pland. Fragm. Agron. 2A: 167-170.
E S W A R A N H., SYS C. 1979: A rgillic horizon in low activity clay, form ation and significance to classification, P edologie 29, 2: 175-188.
F E N T O N T.E. 1983: M ollisols. (W ) Pedogenesis and Soil Taxonom y. D evelopm ent in Soil Sei., 1 IB. Elsevier, A m sterdam : 125-163.
JO H N S O N D. L, W A T S O N -S T E G N E R D. 1987: E volution m odel o f p edogenesis. So il Sei. 143, 5: 3 4 9 -3 6 6 .
K L IM O W IC Z Z. 1980: C zarne ziem ie R ów niny T arnobrzeskiej na tle zm ian stosunków w odnych gleb tego regionu. R ocz. G lebozn. 31, 1: 163-205.
K O M IS A R E K J. 1994: Z m ienność przestrzenna czarnych ziem i gleb płow ych falistej m oreny dennej R ów niny K ościańskiej. Rocz. AR, P oznań 268: 2 0 5 -2 1 7 .
L IPIE C J., ST Ę P N IE W S K I W. 1995: Effects o f soil com paction and tillage system s on uptake and losses o f nutrients, Soil a n d Tillage Research 35: 3 7 -5 2 .
M A R C IN E K J. 1998: N iektóre problem y degradacji i regradacji gleb użytkow anych rolniczo. Zesz.
Probl. Post. N auk Roln. 460: 6 2 7 -6 3 7 .
M A R C IN E K J., K A Ź M IE R O W S K I C., K O M ISA R E K J. 1998: R ozm ieszczenie gleb i zró żn ico w anie ich w łaściw ości w katenic falistej m oreny dennej P ojezierza Poznańskiego. Zesz. Probl.
Post. N auk Roi. 460: 5 3 -7 3 .
M A R C IN E K J., K O M IS A R E K J. 1991 : R ozm ieszczenie m aterii organicznej w układach katenal- nych gleb W ielkopolski. R o cz. A R P oznań 224: 8 5 -9 9 .
M A R C IN E K J., K O M IS A R E K J. 1993: Przestrzenna ocena zaw artości i zasobów m aterii o rg a n i cznej w glebach w naw iązaniu do krajobrazów glebow ych W ielkopolski. Zesz. Probl. Post.
N auk Roi. 411: 113-122.
M A R C IN E K J., K O M IS A R E K J., K A Ź M IE R O W SK I C. 1995: D egradacja fizyczna gleb płow ych i czarnych ziem intensyw nie użytkow anych rolniczo w W ielkopolsce. Zesz. P robl. Post. N auk
Roln. 418, cz. I: 141-147.
M A R C IN E K J., W IŚ L A Ń S K A A. 1984: A socjacje czarnych ziem i gleb płow ych falistej m oreny R ów niny K ościańskiej. Roczn. A R vr Poznaniu 149: 6 5 -8 1 .
M E H R A О. P., JA C K S O N M. L. 1960: Iron oxide rem oval from soils and clays by dithiom tc citrate system , buffered w ith sodium dicarbonate. Clays Clay M iner. 7: 3 1 7 -3 2 7 .
M IA T K O W S K I Z. 1998: Z ag ęszczenie podglebia jak o elem ent procesu fizycznej degradacji gleb.
Zesz. P robl. Post. N auk Roln. 460: 4 3 1 -4 4 3 .
PA B IN J., K U K U Ł A S., W Ł O D E K S., B ISK U PSK I A., KAU S A. 1998: W pływ głęboszow ania i ugniatania gleby przejazdam i ciągników na jej w łaściw ości fizyczne i plony korzeni buraka cukrow ego. Zesz. Probl. Post. N auk Roln. 460: 3 9 5 -4 0 3 .
PN -R -0433 1998: G leby i utw ory m ineralne. Podział na frakcje i grupy g ranulom etryczne. PK N , W arszaw a.
M o rfo lo g ia i cechy gleb R ó w n in y In ow rocła w skiej. Cz. I________ 27
P R U S IN K IE W IC Z Z., B E D N A R E K R. 1999: C harakterystyka głów nych typów struktur pokryw y glebow ej Polski. 3 9 2 -3 9 6 (W ) Starkei L. G eografia Polski. Środow isko przyrodnicze. PW N , W arszaw a.
R E IM A N N B., C IE Ś L A W. 1965: C zarne ziem ie w rzesińskie. Pr. Kom. N auk Roln. i Leś. P T P N 19,1: 151-172.
R U S T R. H. 1983: A lfisols 7, (W ) P edogenesis and soil taxonom y. D evelopm nent in Soil Sei., 1 IB. E lsevier, A m sterdam -O xford-N ew York: 2 5 3 -2 8 3
SO IL S U R V E Y S T A F F 1998: K eys to Soil T axonom y, 8-th edition. US D ept, o f A gric. N atural R esources C onservation Service: 328 ss.
S T Ę P N IE W S K I W ., G L IŃ SK I J., B A L L B.C. 1994: Effects o f com paction on aeration properties. (W ) S oane B .D ., V an O uw erkerk C. Soil com paction in crop production. E lsevier: 167-189. S Y S T E M A T Y K A G LEB PO L SK I PTG 1989: Rocz. G lebozn. 40, 3/4.
W O JT A S IK M. 1989: O cena gęstości gleb w ytw orzonych z glin zw ałow ych. R o cz. G lebozn. 40, 2: 2 9 -4 2 .
W R B 1998: W orld Soil R esources R eport 84. ISSS-IS R IC -F A O ; 88.
P ra ca w p łynęła do reda kcji w m a rcu 2 00 3 r.
D r i n t M ir o s ła w K o b ie rs k i
K a te d ra G le b o z n a w s tw a i O c h ro n y G leb A T -R , ul. B e r n a r d y ń s k a 6, 8 5 -0 2 9 B y d g o szc z
