R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X X , Z. 1, W A R S Z A W A 1969
E L IG IU SZ R O SZY K
ZAWARTOŚĆ WANADU, CHROMU, MANGANU, KOBALTU, NIKLU I MIEDZI W NIEKTÓRYCH GLEBACH DOLNEGO ŚLĄSKA WYTWORZONYCH Z GLIN PYLASTYCH I UTWORÓW PYŁOWYCH
C zęść II. FO R M Y R O Z PU SZ C Z A LN E
K ated ra C h em ii R olnej W;SR w e W rocław iu K iero w n ik — (prof. dr K. B o ra ty ń sk i
W pierwszej części pracy [33] w szeregu próbek powierzchniowych i profilowych trzech typów glebowych oznaczono ogólną zaw artość bada nych mikroskładników.
Na tej podstawie można jednak sądzić jedynie o pew nych własnościach glebowych nie w yjaśniając zagadnienia zaspokajania w te składniki po trzeb pokarm ow ych roślin. W wielu bowiem przypadkach zawartość ogól na nie koreluje z ilością form rozpuszczalnych w glebie, które w pew nym stopniu są wskaźnikiem ich przysw ajalności przez rośliny.
Do oznaczania form rozpuszczalnych („przysw ajalnych”) m ikroskład ników w glebach w laboratoriach chemiczno-rolniczych używ ane są roz tw ory ekstrakcyjne o różnych zdolnościach rozpuszczania, przy czym dla każdego m ikroskładnika polecany jest przeważnie specyficzny roztwór ekstrakcyjny [28, 43].
Rozpoczęcie badań masowych nad zaw artością m ikroskładników oraz włączenie w krąg zainteresow ań nowych pierw iastków skłoniło do poszu kiw ań przydatnych pod względem rolniczym, lecz bardziej ekonomicz nych metod analitycznych (polarografia, chrom atografia, spektrografia, spektrofotom etria atomowo-absorpcyjna), pozw alających na oznaczanie kilku bądź naw et kilkunastu pierw iastków w tej samej próbce. Jak długo jednak w badaniach gleb dla każdego m ikroskładnika będzie
sto-1Э6 E. R oszyk
sowany oddzielny roztw ór ekstrakcyjny, m etody te nie znajdą szerszego zastosowania.
Prace nad zastosowaniem 'jednego roztw oru do ekstrakcji szeregu mi- kro- a naw et m akroskładników nie tylko zostały już zapoczątkowane, ale w niektórych krajach uznano jeden roztw ór ekstrakcyjny dla szeregu pierw iastków jako obowiązujący w badaniach masowych.
I tak w Szkocji (The M acaulay In stitute for Soil Research) do badań gleb na zawartość rozpuszczalnych form m ikroskładników zastosowano roztw ór 2,5-procentowego kw asu octowego o pH 2,5 przeprow adzając m etodam i spektrograficznym i oznaczenia następujących pierw iastków: miedzi, kobaltu, niklu, molibdenu, boru, ty tan u , manganu, cynku, w ana du, baru, strontu, ołowiu, chrom u i srebra [15]. Oprócz w ymienionych składników w tym samym wyciągu oznacza się również zawartość potasu i fosforu [27].
W Finlandii badania masowe gleb na zawartość składników łatwo dostępnych dla roślin przeprow adza się w roztworze 0,5n kw asu octowe
go z 0,5n octanu amonowego o pH 4,65. Spektrograficznie oznacza się
następnie 18 pierw iastków, między innym i: kobalt, miedź, żelazo, m an gan, molibden, nikiel, cynk [23, 38].
W literatu rze można spotkać również inne prace traktujące o rów noczesnej ekstrakcji kilku m ikroskładników przy zastosowaniu jednego roztw oru. N iektórzy autorzy [1, 36] stosowali buforow y roztw ór octanu amonowego z siarczanem amonowym i kw asem octowym o pH 4, ozna czając w wyciągach kalorym etrycznie: bor, żelazo, kobalt, miedź, m an gan, molibden i cynk.
Do ekstrakcji dostępnych form miedzi, cynku, kobaltu i niklu uży wano również 0,ln roztw oru kw asu solnego [5], a w oznaczeniach miedzi,
cynku, boru i m olibdenu gorącej wody [2] cyt. za [2 2]. W wyciągach wod
nych oznaczano oprócz w ym ienionych również: stront, mangan, nikiel
i inne m ikroskładniki [8].
O statnio proponuje się oznaczanie nietrw ale związanych m ikroskład ników: m anganu, miedzi, cynku, m olibdenu i boru w wyciągu ln roztw oru azotanu potasowego, zakwaszonego kwasem azotowym do pH 3 [9].
W naszych laboratoriach wykonano nieliczne prace nad zastosowa niem jednego roztw oru ekstrakcyjnego do oznaczania szeregu łatwo roz
puszczalnych form m ikroskładników [19, 2 2, 41]. Nie podjęto jeszcze ba
dań nad zawartością w glebach rozpuszczalnych form w anadu i chromu, których rola w roślinach wyższych i organizmach zwierzęcych jest coraz częściej podkreślana w publikacjach zagranicznych.
Dlatego też rozpoczęto badania nad rozpuszczalnością i zawartością
M ik ro elem en ty w gleb ach D o ln eg o Ś lą sk a 137
du pierw iastków w niektórych glebach Dolnego Śląska przy zastosowa niu metody spektrograficznej w oznaczaniu wanadu, chromu, kobaltu i niklu, a kolorym etrycznej w oznaczeniach m anganu i miedzi. Celem pracy było również zbadanie w zajem nych zależności między zawartością rozpuszczalnych m ikroskładników a innym i własnościami gleb.
W badaniach niniejszych do oznaczania rozpuszczalności i zaw artości form rozpuszczalnych omawianych m ikroskładników użyto tego samego m ateriału glebowego, w którym poprzednio oznaczono ich ogólną zaw ar tość. C harakterystykę niektórych własności fizycznych i chemicznych badanych próbek podano w I części pracy [33].
M ETO DY O Z N A C Z A N IA M IK R O SK Ł A D N IK Ó W
Spośród zaproponowanych przez różnych autorów roztworów ekstrak cyjnych do oznaczania form rozpuszczalnych m ikroskładników w ybrano 2,5-procentowy roztw ór kw asu octowego o pH 2,5. Za zastosowaniem tego roztw oru przem aw iały publikacje wielu autorów oraz łatwość otrzy m yw ania dużych ilości kw asu octowego w dostatecznie czystym stanie (destylacja), um ożliwiającym użycie go do oznaczeń spektrograficznych [23, 27].
2 0 g gleby przesianej przez perlonowe sito o średnicy oczek 2 mm
w ytrząsano z 800 ml 2,5-procentowego kw asu octowego. M etoda orygi nalna [27] przew iduje całonocne w ytrząsanie gleby z roztworem , tech nicznie trudne do przeprow adzenia w większości laboratoriów . Dlatego
14-godzinne nieprzerw ane w ytrząsanie zastąpiono 2-godzinnym, z pozo
staw ieniem przez noc zawiesiny w kolbach i ponownym w ytrząsaniu przez okres 0,5 godz. w dniu następnym . Zm odyfikowany sposób daje średnio zbliżone rezu ltaty do uzyskanych w trakcie całonocnego w y
trząsania (tab. 1).
Po przesączeniu i odmyciu gleby na sączku wodą destylow aną kla row ny przesącz odparowano m ałym i porcjam i w parow nicy kwarcowej na łaźni szamotowej z regulow anym podgrzewaniem. W celu rozłożenia
substancji organicznej suchą pozostałość zadawano 3-4-krotnie porcjam i
po 5 ml 30-procentowej wody utlenionej ogrzewając każdorazowo na łaźni wodnej do sucha. Następnie osad w parow nicy zadawano 50 ml roztw oru kw asu solnego 1:2 i po rozpuszczeniu sączono do zlewki. Po przem yciu sączka wodą destylowaną przesącz w zlewce uzupełniano wodą do objętości 150 min (roztwór ten powinien zawierać 15 ml stężonego
kw asu solnego) i dodawano 15 ml 5-procentowego roztw oru 8-hydroksy-
chinoliny w 2n kwasie octowym, a następnie po kropli 1 0-procentowego
138 E. R oszyk
T a b e l a 1
P o ró w n a n ie r ó ż n y c h sp o so b ó w e k s t r a k c j i in ikro s k ła d n ik ó w z g le b y Z , % kwasem octowym Z a w a rto ść s k ła d n ik ó w w ppm / д = 5 / C om parison o f v a r i o u s m ic r o e le m e n t e x t r a c t i o n s from s o i l w it h Z . % a c e t i c a c i d C o n te n t o f s e v e r a l m ic r o e le m e n t s i n ppm / - = 5 / P r ó b k i S a m p les Nr g le b y S o i l No. V Сг Ь!п Со N i Си W y trzą sa n o 12 g o d z in 1 2 -h o u r s h a k in g 8 44 о о Ь ¥ 0 ,4 3 С, 10 202 120 0 , 5 7 0 ,2 8 1 ,2 5 С, 4Г: 0 ,5 5 0 , 6 5 7 4 0 , 1 0 0 ,1 5 105 0 ,1 1 0 ,5 7 0 ,9 0 W y trzą sa n o 2 g o d z in y ,p o z o s ta w io n o p r z e z n oc i 0 , 5 g o d z i - d z in y w y tr z ą s a n o 2 —h our s h a k in g , le v ir .g f o r t h e n ig h t and 0 „ 5 - h o u r s h a k in g 8 4 4 74 С, о с 0 , 1 0 0 ,1 1 1 0 ,5 2 С , 10 С ,15 . 1 н 190 112 106 0 , 5 5 0 ,5 2 0 , CS 1 ,5 4 С ,; с 0 ,5 2 0 ,5 0 0 ,6 8 0 , 8 2
z żółtego na szmaragdowozielonkawy, co następuje przy pH 1,8-1,9. Ko lejno dodawano 30 ml 2n roztw oru octanu amonowego i po wymieszaniu
2 ml 1 0-procentowego kwasu taninowego w 2n octanie amonowym oraz
2 m l 1-procentowego tionalidu w lodowatym kwasie octowym. N atych
m iast po tym dodawano równoważną dwóm m ililitrom lodowatego kwasu
octowego ilość w odorotlenku amonowego ustaloną uprzednio przez m ia
reczkowanie przy użyciu błękitu bromotymolowego jako indykatora. W ytrącony w zlewce osad pozostawiano do dnia następnego, sączono i po przem yciu zimną wodą sączek wraz z osadem spopielano w tygiel- kach porcelanowych w tem peraturze 450°C w piecu muflowym. Popiół
ważono na wadze torsyjnej i mieszano w stosunku 1:1 :2 z tlenkiem gli
nowym i proszkiem grafitowym . Tak przygotow aną mieszaniną napeł niano elektrody.
Spośród w ielu polecanych metod [14, 2 2, 23, 30, 35] oddzielania
i koncentracji m ikroskładników w ybrano metodę zaproponowaną przez M i t c h e l l a [27] z tionalidem, za czym przem aw iały: duża czułość reakcji tionalidu, przew yższająca inne odczynniki organiczne, oraz sto sunkowo prosty i szybki w analizie seryjnej sposób uzyskiw ania osadów* nadających się do w zbudzania — w większej części wolnych od prze szkadzających m ikroskładników. Stosowaną metodą z wyciągu
glebowe-1 R oztw ór w o d o ro tlen k u am on ow ego n a jlep iej p rzy g o to w a ć o tak im stężen iu , aby m ożna go b y ło dodaw ać p ip etą w ilo śc i np. 2 0 m l do każdej próbki.
M ik ro elem en ty w gleb a ch D o ln eg o Ś lą sk a 139
go spośród oznaczonych pierw iastków w spółstrąca się całkowicie wanad, ehrom, nikiel i kobalt.
Ponieważ przy tym sposobie wzbogacania m angan i miedź częściowo pozostają w roztworze, dlatego po uprzednim odparow aniu kw asu octo wego z wyciągu glebowego pierw iastki te oznaczano kolorym etrycznie: m angan z nadsiarczanem amonu, miedź z dw uetylodw utiokarbam inianem ołowiu.
Według niektórych autorów [22, 27, 35] w badaniach spektrograficz- nych wskazane jest, aby wzorce sporządzane były w w arunkach zbliżo nych do analizowanych próbek zarówno pod względem całego toku ana litycznego, jak również składu chemicznego m ateriału wyjściowego. Ba dane wyciągi glebowe, z których następnie współstrącano m ikroskładniki, zaw ierały również pewne ilości rozpuszczonych przez kwas octowy m a- kroskładników. Dlatego do sporządzenia wzorców użyto modeli wyciągów glebowych, złożonych z kilku roztworów, z których jeden zaw ierał m a- kroskładniki (roztwór A), pozostałe natom iast roztw ory (B-E) badane m ikroskładniki [22, 35].
W oparciu o dane W inogradowa roztw ór A w 10 ml zaw ierał 80 mg
Al, 40 mg Fe, 20 mg K, 14 mg Ca, 9 mg Mg i 6 mg Na. Roztwory w yj
ściowe m ikroskładników (B-E) zaw ierały w 10 ml po 320 y w anadu, chromu, kobaltu i niklu. Z roztw orów tych' sporządzono po 4 roztw ory rozcieńczone stosując stały współczynnik rozcieńczenia. Po zmieszaniu
T a b e l a 2 L i n i e s p e k t r a ln e i o d c h y le n ia s ta n d a r to w e w yników /n = 9/ S p e c t r a l l i n e s and s ta n d a r d d e v i a t i o n s o f t h e r e s u l t s / n = 9 / M ikro s k i a d n ik M ic r o e le m e n t D łu g o ść l i n i i A A n a l y t i c l i n e O d c h y le n ie s ta n d a r to w e % S tandard, d e v i a t i o n i n % V 3 1 8 5 ,3 9 ± 7 ,0 6 Cr 3 0 1 4 ,7 6 ± 6 ,7 5 Co 3 4 5 3 ,5 1 ± 5 ,5 4 K i 3 4 1 4 ,7 6 ± 7 ,9 3
10 ml każdego z tych roztw orów (B-E) z 10 ml roztw oru A otrzym ano modele wyciągów glebowych, zaw ierające 320, 100, 32, 10 i 3,2 у w anadu, chromu, kobaltu i niklu. Próbkę zerową przygotowano z roztw oru A bez dodatku m ikroskładników. Do tak sporządzonych modeli glebowych do dano kw asu octowego w ilości odpowiadającej próbkom glebowym,
odpa-140 E. R oszyk
rowano i w dalszej kolejności traktow ano w ten sam sposób jak badane próbki.
Analizowane próbki wzbudzano na spektrografie Q-24 w luku prądu zmiennego, aktywizowanego iskrą, wychodzącą ze zw artych elektrod przy natężeniu 3-4 A. Po rozsunięciu elektrod (przerw a analityczna 5 mm)
zwiększano natężenie prądu do 8 A. Próbki wzbudzano w elektrodach
węglowych produkcji polskiej o średnicy zew nętrznej 5 mm, z kraterów
o głębokości 3 mm i średnicy 2 mm. Czas wzbudzania — po 30 sek,
przepalania — 60 sek, szerokość szczeliny — 0,015 mm. Obróbka klisz była taka sama jak przy oznaczaniu zawartości ogólnej [33].
Ilościowo oznaczono badane pierw iastki przez pom iar intensywności
zaczernienia w ybranych linii (tab. 2) przyjm ując jako standard we
w nętrzny tło kliszy i porównywano z liniam i charakterystycznym i prosz ków wzorcowych, uzyskanych przez w spółstrącanie oznaczonych m ikro składników z roztw orów modeli glebowych. Względny błąd oznaczeń
nie przekraczał ± 8%.
R O ZPU SZ C Z A LN O ŚĆ M IK R O SK Ł A D N IK Ó W
W badanych glebach stwierdzono, że w stosunku do zawartości ogól nej średnia rozpuszczalność oznaczanych m ikroskładników w 2,5-procen- tow ym kwasie octowym jest niska i wynosi dla w anadu i chrom u ok.
0,5% we w szystkich typach gleb (tab. 3).
T a b e l a 3 R o z p u s z c z a ln o ś ć m ik r o sk ła d n ik ó w w p ró b k a ch p o w ie r z c h n io w y c h w 2 ,3 ^ k w a s ie octotrym w s t o s u n k u do z a w a r t o ś c i o g ó ln e j w ;ś / w a r t o ś c i ś r e d n i e / S o l u b i l i t y i n 2 ,5 ^ a c e t i c a c i d o f m ic r o e le m e n t s i n t h e s u r f a c e sa m p le s i n r e l a t i o n t o t h e t o t a l c o n t e n t i n % /г .е г г . v a l u e s / Typy g le b o w e S o i l t y p e s L ic z b a p ró b ek Humber o f sam p l e s 7 Cr i Co j i N i Cu C zarne z ie m ie 51 i! 0 , 5 0 , 5 2 2 , r • 3 , 0 5 , 1 1 , 8 B la c k e a r t h s I / O , 2 - 1 , 5 / / 0 , 2 - 1 , 2 / / 1 4 , 2 —; 2 , 9 / j/ 1 , 0 - 5 , 7 / / 1 , 7 - 1 0 , 1 / / 1 , 0 —4 , 1 / G leb y b ru n a tn e 31 0 , 4 0 , 4 2 1 ,2 2 , 5 4 , 2 2 , 5 Brown s o i l s / 0 , 1 - 0 , 8 / / 0 , 1 - 1 , 5 / / 1 4 , 7 - 4 5 , 2 / / 0 , 9 - 6 , 8 / / 1 , 1 - 8 , 8 / / 1 , 2 - 5 , 7 / G leb y b i e lic o w e 32 :■, 4 0 , 4 2 1 ,2 1 , 6 5 , 6 2 , 8 P o d z o l ic s o i l s / 0 , 2 - 1 , 0 / / 0 , 2 - 0 , 9 / / 1 3 , 7 - 3 4 , 0 / / С , 8 - 4 , 0 / / 1 , 1 - 8 , 5 / / 1 , 3 - 6 , 8 / ś r e d n io 1 0 , 4 0 , 4 2 1 ,7 2 , 3 4 , 3 2 , 3 Mean 1 . 1 / 0 , 1 - 1 , 5 / / 0 , 1 - 1 , 5 / / 1 5 , 7 - 4 5 , 2 / / 0 , 8 - 6 , 8 / / 1 , 1 - 1 0 , 1 / / 1 , 0 - 6 , 8 /
M ik ro elem en ty w g leb ach D o ln eg o Ś lą sk a 141 T a b e l a 4 R o z p u sz 'c z a ln o ść m ik r o s k ła d n ik ó w w p ró b k a c h p r o f il o w y c h w 2 , 5 % k w a s ie octowym w s to su n k u do z a w a r t o ś c i o g ó ln e j w % / w a r t o ś c i ś r e d n i e / S o l u b i l i t y i n 2 e5?& a c e t i c a c i d o f m ic r o e le m e n t s i n t h e p r o f i l e sa m p le s in- r e l a t i o n t o th e t o t a l c o n t e n t i n % /m e a n v a l u e s / P ozio m H o r iz o n V Cr i 1 lun Co I l'< i Cu C zarn e s i e ~ i e - B la c k e a r t h s A / 3 - 1 5 cm/ 0 , 3 / 0 , 3 / 0 ,7 / 0 , 2 - 1 , 2/ 2 2 , 5 / 1 7 , 9 - 2 8 , 3 / 4 , 5 / 2 , 3 - 8 , 3 / I 5 , 6 / 1 , 7 - 8 , 5 / 2 , 0 / 1 , 8 - 2 , 2 / A / 2 0 - 4 0 cm/ 0 , 4 / 0 , 3 - 0 , 6/ 0 , 6 / 0 , 5 - 0 , 7 / 1 1 , 9 / 7 , 2 - 1 6 , 4 / 2 , 3 / 1 , 6 - 4 , 0 / 1 i 5 , 2 ! / 1 , 8 - 7 , 2/ 1 , 1 / 0 , 9 - 1 , 5 / A/C / 5 0 - 8 0 cm/ 0 , 3 / 0 , 2 - 0 , 4 / 0 , 9 / 0 , 8 - 1 , 2/ 1 7 , 8 / 8 , 3 - 3 5 , 3 / 2 , 9 / 1 , 4 - 3 , 6/ 5 , 5 i / 1 , 8 - 1 3 , 0 / i 1 , 0 / 0 , 0 - 1 , 8/ С / 7 5 - 1 Ю cm/ 0 , 2 / 0 , 2/ 0 , 6 / 0 , 5 - 0 , 7 / 1 9 , 0 / 8 , 3 - 2 8 , 6 / 2 , 4 / 0 , 4 - 5 , 4 / 1 j 4 , 0 j / 2 , 9 - 1 0 , 3 / 0 , 6 / 0 , 6 - 0 , 7 / G leb y b ru n a tn e - Brown s o i l s A1 / 3 - 1 5 cm/ 0 , 3 / 0 , 2 - 0 , 3 / 0 , 3 / 0 , 2 - 0 , 3 / 1 8 , 9 / 1 5 , 3 - 2 2 , 0/ 3 , 1 / 1 , 3 - 4 , 6/ ! 2 , 2 / 1 , 4 - 2 , 4 / 2 , 4 / 2 , 3 - 2 , 5 / В / 3 0 - 5 0 cm/ 0 , 3 / 0 , 2 - 0 , 3 / 0 , 3 / 0 , 2 - 0 , 4 / 8 , 0 / 5 , 8 - 9 , 2 / 0 , 8 / 0 , 5 - 1 , 1 / 2 , 4 j / 2 , 0 - 2 , 8/ 2 , 1 / 0 , 8- 2 , 8/ С / 8 0 - 9 5 cm/ 0 , 3 / 0 , 2 - 0 , 4 / 0 , 5 / 0 , 3 - 0 , 7 / 6 , 2 / 5 , 9 - 6 , 4 / 0 , 5 / 0 , 3 - 0 , 9 / i ^ ! / 1 , 2 - 1 , 6/ ! 1 , 8 / 1 , 5- 2 , 2/ С / 1 2 0 - 1 5 0 cm/ 0 , 4 / 0 , 3 - 0 , 4 / 0 , 4 / 0 , 3 - 0 , 4 / 1 8 , 0 / 7 , 0 - 3 9 , 0 / 0 , 7 / 0 , 3 - 1 , 3 / 1 , 6 / 0 , 7- 2 , 0/ 2 , 1 / 1 , 1- 2 , 8/ G leb y b i e l i cowe - P o d z o l i c s o i l s A1 / 3 - 1 5 cm/ 0 , 3 / 0 , 2 - 0 , 3 / 0 , 3 / 0 , 2 - 0 , 4 / 1 8 ,9 / 1 6 , 4 - 2 5 , 4 / 2 , 1 / 0 , 8 - 3 , 3 / 3 , 4 / 2 , 5 - 3 , 7 / 1 , 7 / 1 , 5 - 1 , 9 / A2 / 2 0 - 4 0 cm/-0 , 4 / 0 , 3 - 0 , 4 / 0 , 4 / 0 , 3 - 0 , 7 / 1 5 , 0 / 1 1 , 8 - 1 6 , 9 / 1 , 2 / 0 , 2 - 2 , 0/ 2 , 8 / 1 , 8 - 4 , 6/ 1 , 0 / 0 , 8 - 1 , 5 / В / 4 5 - 6 0 cm / 0 , 6 / 0 , 3 - 1 , 0 / 0 , 3 / 0 , 2 - 0 , 4 / 9 , 0 / 5 , 0 - 1 5 , 8 / 1 , 5 / 0 , 3 - 4 , 2 / 3 , 0 / 1 , 5 - 5 , 6/ 1 , 2 / 0 , 7 - 2 , 0/ С / 7 0 - 1 0 0 cm/ 0 , 3 / 0 , 1- 0 , 4 / 0 , 4 / 0 , 3 - 0 , 6/ 6 , 0 / 3 , 1- 1 0 , 6/ 1 , 2 / 0 , 4- 2 , 6 / ; 1 2 , 7 / 1 , 5 - 4 , 3 / 0 , 6 / 0 , 3- 1 , 0/
142 E. R oszyk
Średnia rozpuszczalność kobaltu i miedzi wynosi ok. 2% w ykazując
w przypadku kobaltu tendencje malejące w kierunku czarne ziemie
gleby brun atn e gleby bielicowe, odw rotnie jak rozpuszczalność miedzi,
dla której najwyższą w artość średnią uzyskano w glebach bielicowych, najniższą natom iast w czarnych ziemiach. Rozpuszczalność miedzi w ba danych glebach w ydaje się potwierdzać obserw acje poczynione przez in
nych autorów [1 0, 2 1], którzy wykazali wiążące działania substancji or
ganicznej w odniesieniu do tego pierw iastka.
Średnia rozpuszczalność niklu w badanych trzech typach glebowych wynosi ok. 4% m alejąc wyraźnie, podobnie jak rozpuszczalność kobaltu w szeregu: czarne ziemie, gleby brunatne, gleby bielicowe. Rozpuszczal
ność m anganu była najwyższa i wynosiła średnio ok. 2 0% utrzym ując
się we w szystkich typach glebowych na tym samym poziomie.
W badanych profilach glebowych (tab. 4) średnia rozpuszczalność w anadu, chrom u i niklu nie w ykazuje większych różnic w poszczegól nych poziomach. Rozpuszczalność pozostałych m ikroskładników : m anga nu, kobaltu i miedzi jest najw yższa w poziomie próchnicznym w szyst kich typów glebowych. W pozostałych poziomach w artości średnie uzys kane dla kobaltu i miedzi są nieco niższe, nie w ykazują jednak w ięk szych w ahań w raz z głębokością. W porów naniu z poziomem próchni czym średnia rozpuszczalność m anganu w poziomach głębiej położo nych — z w yjątkiem poziomu С (najgłębszego) w glebach b ru natnych — jest niższa. System atyczny spadek rozpuszczalności m anganu w raz z głę bokością obserw uje się jedynie w glebach bielicowych.
FO R M Y R O Z PU SZ C Z A LN E M IK R O SK Ł A D N IK Ó W
Rozpuszczalne w 2,5-procentowym kwasie octowym form y chromu, kobaltu i niklu (tab. 5) w ykazują tendencję m alejącą w szeregu: czarne
ziemie gleby b ru natn e gleby bielicowe. Różna rozpuszczalność ko
baltu i niklu w poszczególnych typach glebowych przy tej samej zaw ar tości form ogólnych [33] spowodowała przejście do roztw oru różnych ilości m ikroskładników (tab. 5). W przypadku miedzi natom iast pomimo istotnych różnic w zawartości ogólnej różna jej rozpuszczalność w po
szczególnych typach glebowych sprawiła, że do roztw oru 2,5-procento-
wego kw asu octowego przechodzą średnio zbliżone ilości Cu.
Nieco większa zawartość w anadu rozpuszczalnego w czarnych zie m iach pokryw a się z większą zaw artością form oogólnych w tym typie gleb. Zaw artość rozpuszczalnych form m anganu nie w ykazuje różnic w poszczególnych typach glebowych, podobnie jak zaw artość ogólna i rozpuszczalność.
M ik ro elem en ty w g leb ach D oln ego Ś lą sk a 143
T a b e l a 5
Z a w a rto ść f o r n r o z r u ^ z e z a lr .y c h ndkro sk ła d n ik ó w v: 2 ,5 : à k w a s ie o cto w y n w w a r s t w ie p o w ie r z c h n io w e j b adan ych g le b w ppm / w a r t o ś c i ś r e d n i e / S o l u b i l i t y i n 2 . ^j a c e t i c a c i d o f r d c r o e le m e n t s i n s u r f a c c l a y e r o f t h e s o i l s i n v e s t i g a t e d , i n ррш /т е а л v a l u e s / Typy g le b o w e S o i l t y p e s i.i c z b a y.róbek Г.шпЬег o f s a a b ie s V Cr i ’Jl Со l'.l Cu C zarn e z ie m ie B la c k e a r t h s 51 0 ,2 7 / 0 , 1 1 - 0 , 8 6 / 0 ,5 1 / 0 , 1 2 - 0 , 8 9 / 117 / 6 1 - 1 9 0 / 0 ,2 7 / 0 , 1 2 - 0 , 6 8 / 0 ,7 6 / 0 , 2 1 - 1 , 5 4 / 0 ,5 8 / 0 , 2 8 - 1 , 0 2 / G le b y b ru n a tn e Brown s o i l s 5 1 / 0 , 1 0 - 0 , 4 2 /0 ,1 7 0 , 2 4 / 0 , 1 0 - 0 , 9 9 / 115 / 7 7 - 1 6 5 / 0 ,2 3 / 0 , 0 9 - 0 , 68 / 0 , 7 1 / 0 , 1 6 - 2 , 2 5 / 0 , 5 4 / 0 , 2 8 - 0 , 8 8 / G leb y b i e l i c c w e P o d z o l i c s o i l s 5 2 0 ,1 7 / 0 , 0 6 - 0 , 4 1 / 0 ,1 9 / 0 , 1 0 - 0 , 4 5 / 11 5 / 7 9 - 1 5 6 / 0 ,1 6 / 0 , 0 3 - 0 , 4 5 / 0 ,5 0 / 0 , 1 1 - 0 , 9 6 / 0 ,5 9 / 0 , 2 0 - 1 , 2 7 / ś r e d n io У.еап 0 ,2 0 / 0 , 0 6 - 0 , 6 8 / 0 ,2 5 / 0 , 1 0 - 0 , 9 9 / 116 / 6 1 - 1 9 0 / 0 , 2 2 / 0 , 0 5 - 0 , 6 3 / 0 ,6 6 / 0 , 1 1 - 2 , 2 5 / 0 ,5 7 / 0 , 2 0 - 1 , 2 7 /
Dla w szystkich zbadanych próbek powierzchniowych średnia zaw ar tość rozpuszczalnych form oznaczanych m ikroskładników układa się w szeregu:
Mn > Ni > Cu > Cr > Co > V
Podobny układ zaw artości rozpuszczalnych form w ym iennych m ikro składników — oprócz chromu, którego nie oznaczano — uzyskali rów nież inni autorzy [37, 38].
Badając zależność pomiędzy form am i rozpuszczalnymi i zaw artością
ogólną stwierdzono istotną dodatnią korelację dla m anganu (r = 0,3 5).
O podobnej zależności donosi również S i l l a n p ä ä w glebach fińskich [37].
W 74% ogólnej ilości próbek czarnych ziem zawartość rozpuszczal nych form w anadu wynosiła od 0,10 do 0,30 ppm, a w ok. 60% zbada nych próbek gleb brunatnych i bielicowych w ahała się w granicach od 0 ,1 0 do 0 ,2 0 ppm (rys. 1).
W 70% ogólnej ilości próbek gleb brunatnych i bielicowych zaw ar
tość rozpuszczalnego chrom u oscylowała w granicach od 0 ,1 0 do 0 ,2 0
ppm, a w tej samej liczbie próbek czarnych ziem od 0 ,1 0 do 0,30 ppm.
Powyżej 60% próbek czarnych ziem i gleb b runatnych zawierało mangan w granicach od 90 do 130 ppm, natom iast w glebach bielico
wych najczęściej spotykane w artości mieściły się w granicach od 1 1 0
Pd/duiD? рарбцмлш jo jusojdd и/ — y/dqçjcf yofiuopoq? % м
W y stęp o w a n ie ro zp u szczaln ych w 2,5-p rocen tow ym k w a sie octow ym form w an ad u , chrom u, m an gan u , k ob altu , n ik lu i m ied zi w p o szczeg ó ln y ch typ ach gleb
1 — c z a r n e z ie m ie , 2 — g le b y b r u n a tn e , 3 — g le b y b i e l i c o w e
O ccu rence of v an ad iu m , chrom ium , m an gan ese, cobalt, n ic k e l and copper form s, so lu b le in 2,5% a c e tic acid, in p articu lar so il ty p es
M ik ro elem en ty w gleb ach D oln ego Ś lą sk a 145
Zaw artość rozpuszczalnego kobaltu w przew ażającej części próbek zbadanych typów gleb mieściła się w granicach od 10 do 0,30 ppm.
Duże w ahania stwierdzono w w ystępow aniu rozpuszczalnego niklu. W około 70% próbek czarnych ziem zaw artość tego m ikroskładnika
w ahała się między 0,60 a 1 ,2 0 ppm, a w glebach bru n atn y ch i bielico
w ych w granicach 0,20-0,80 ppm.
Średnio w 45% zbadanych próbek w szystkich typów glebowych za wartość miedzi rozpuszczalnej oscylowała w granicach od 0,40 do
0,60 ppm.
W celu porów nania w artości uzyskanych w wyciągu 2,5-procentowego
kw asu octowego oznaczono ogólnie stosowanymi m etodam i również przy sw ajalne form y m anganu i miedzi [4].
Ogólnie rzecz biorąc w porów naniu z form am i przysw ajalnym i 2,5- -procentow y kw as octowy rozpuszcza z gleb średnio praw ie dw ukrotnie
więcej m anganu, natom iast ok. pięciokrotnie mniej miedzi (tab. 6).
T a b e l a 6 Mangan i m ied ź Formy p r z y s w a j a ln e i r o z p u s z c z a ln e w 2 k w a s ie octowym w s to s u n k u do z a w a r t o ś c i o g ó ln e j w % / w a r t o ś c i ś r e d n i e / M anganese and c o p p e r Form s a v a i l a b l e and s o l u b l e i n - a c e t i c a c i d i n r e l a t i o n t o t h e t o t a l c o n t e n t i n % /m e a n v a l u e s / Typ g le b y S o i l t y p e s L ic z b a p ró b ek Kumber o f s a m p les
Mangan - M anganese M iedź - C opper p r z y s w a j a ln y a v a i l a b l e r o z p u s z c z a ln y w 2 , 5*0 CHxCöOH s o l u b l e i n 2,5/e. CH^COOH p r z y s w a j a ln a a v a i l a b l e r o z D u s z c z a ln a CH3 CÓ0 H s o l u b l e i n 2 . 5 S CH5COOH C zarn e z ie n d e B la c k e a r t h s 31 9 , 2 2 2 , 5 1 1 ,5 1 ,8 1 G leb y bru natr.e
Brc'.vn s o i l s 3 1 1 1 ,8 2 1 ,5 1 2 , 5 2 , 2 5 G leb V b i e l i c o we F o d c c l i с o c i l s 52 1 2 ,9 2 1 ,7 1 6 ,2 2 , 8 1 Ś r e d n io - Mean 1 1 , 5 2 1 ,7 1 5 , 5 2 , 2 8
W przypadku miedzi w m iarę w zrostu zawartości form przysw ajalnych w zrastają system atycznie średnie w artości uzyskane w wyciągu kw asu octowego. Zależności tej nie stwierdzono w odniesieniu do manganu, którego średnia zawartość rozpuszczalnych form w kwasie octowym kształtuje się w poszczególnych typach glebowych na zbliżonym po ziomie.
W badanych glebach zawartości form rozpuszczalnych wanadu,
146 E. R oszyk
T a b e l a 7
Z a w a rto ść form r o z p u s z c z a ln y c h m ik r o sk ła d n ik ó w w 2 ,% k w a s ie .octowym w p o zio m a c h g e n e ty c z n y c h v: г,-: / w a r t o ś c i ś r e d n i e / C o n te n t o f m ic r o e le m e n t fo rm s s o l u b l e i n 2.5?ó a c e t i c a c i d i n g e n e t i c h o r iz c r .s , i n г 'г . /m ea n v a l u e s / Poziom 1 ' V Cr Lin Co Ki 1 Cu 1 ! C zarne z ie m ie - B la c k e a r t h s A / 5 - 1 5 cm/ 0 ,1 7 / 0 , 15- 0 , 2 1 / 0 ,4 6 / 0 , 1 3 - 0 , 8 8 / 1 2 4 / 1 1 3 - 1 3 5 / 0 ,4 9 / 0 , 3 2 - 0 , 7 7 / 0 .7 9 / 0 , 2 5 - 1 , 12/ 0 ,6 6 / 0 , 6 1 - 0 , 7 0 / A / 2 0 - 4 0 cm/ 0 , 2 4 / 0 , 1 3 - 0 , 3 9 / 0 ,4 0 / 0 , 2 5 - 0 , 66 / 62 / 3 8 - 9 1 / 0 ,2 3 / 0 , 1 8 - 0 , 2 7 / 0 ,7 3 / 0 , 2 8 - 1 , 1 9 / 0 , 5 4 / 0 , 2 9 - 0 , 5 6 / A/C / 5 0 - 8 0 cm/ 0 ,2 0 / 0 , 1 4 - 0 , 2 8 / 0 , 5 6 / 0 , 4 8 - 0 , 6 6 / 73 / 5 9 - 9 5 / 0 ,3 2 / 0 , 1 5 - 0 , 4 2 / 0 ,8 3 / 0 , 2 7 - 1 , 8 2 / 0 ,2 6 / 0 , 0 0 - 0 , 5 4 / С /7 5 - 1 Ю спУ 0 ,2 0 / 0 , 1 1 - 0 , 2 9 / 0 , 4 6 / 0 , 2 5 - 0 , 6 7 / 78 / 4 5 - 1 0 4 / 0 ,2 2 / 0 , 0 3 - 0 , 4 0 / 0 , 8 4 / 0 , 4 7 - 1 , 4 5 / 0 ,1 9 ' / 0 , 1 6 - 0 , 2 4 / G leb y b ru n a tn e - Brown: S O ilS
/ 3 - 1 5 cm/ 0 , 1 4 / 0 , 1 3 - 0 , 1 5 / 0 ,1 7 / 0 , 1 2 - 0 , 2 5 / 1 1 0 / 9 5 - 1 2 1 / 0 ,3 1 / 0 , 1 3 - 0 , 4 2 / 0 ,5 7 / 0 , 2 2 - 0 , 4 9 / 0 ,4 3 / 0 , 3 9 - 0 , 5 5 / В / 5 0 - 5 0 cm/ 0 ,1 6 / 0 , 1 0 - 0 , 2 2 / 0 , 1 6 / 0 , 1 1 - 0 , 2 2 / 33 / 2 6 - 4 2 / 0 ,0 7 / 0 , 0 5 - 0 , 11/ . 0 , 3 4 / 0 , 3 0 - 0 , 4 1 / 0 , 5 0 / 0 , 2 2 - 0 , 5 4 / С / 8 0 - 9 5 cm/ 0 ,1 5 / 0 , 1 1 - 0 , 2 1 / 0 , 2 6 / 0 , 1 4 - 0 , 3 8 / 2 8 / 2 6 - 3 1 / 0 ,0 5 / 0 , 0 3 - 0 , 0 9 / 0 , 2 1 / 0 , 1 4 - 0 , 2 8 / 0 ,4 2 / 0 , 3 5 - 0 , 4 8 / С / 1 2 0 - 1 5 0 cm/ 0 ,1 6 / 0 , 1 3 - 0 , 1 8 / 0 ,2 2 / 0 , 1 7 - 0 , 2 9 / 83 / 3 5 - 1 3 8 / 0 , 0 6 / 0 , 0 3 - 0 , 12/ 0 ,2 2 / 0 , 1 1 - 0 , 5 0 / 0 ,4 2 / 0 , 2 2 - 0 , 5 3 / G leb y o i e li c o w e - F o d z o l ic s o i l s A1 / 3 - 1 5 сгУ 0 ,1 3 / 0 , 0 6 - 0 , 2 0 / 0 ,1 8 / 0 , 1 0 - 0 , 2 1 / 1 1 0 / 9 3 - 1 1 9 / 0 ,2 1 / 0 , 1 1 - 0 , 3 3 / 0 , 4 4 / 0 , 2 5 - 0 , 5 7 / 0 , 4 6 / 0 , 3 9 - 0 , 5 4 / a2 / 2 0 - 4 0 cm / 0 ,1 7 / 0 , 13 - 0 , 2 0 / 0 ,2 7 / 0 , 1 5 - 0 , 4 9 / 66 / 4 7 - 9 5 / 0 ,1 1 / 0 , 0 2 - 0 , 1 6 / 0 ,3 1 / 0 , 1 6 - 0 , 5 7 / 0 ,2 9 / 0 , 2 1 - 0 , 5 5 / В / 4 5 - 6 0 cm / 0 ,2 7 / 0 , 1 5 - 0 , 4 9 / 0 ,1 7 / 0 , 1 2 - 0 , 2 0 / 3 8 / 2 7 - 4 2 / 0 ,1 5 / 0 , 0 4 - 0 , 3 6 / 0 , 3 6 / 0 , 1 6 - 0 , 69/ 0 ,2 1 / 0 , 1 6 - 0 , 2 9 / С /7 0 - 1 0 0 cm/ 0 ,1 7 / 0 , 0 8 - 0 , 2 7 / 0 , 2 i / 0 , 1 4 - 0 , 2 7 / 2 3 /9-33/ 0 ,1 2 / 0 , 0 4 - 0 , 2 7 / 0 , 4 0 / 0 , 2 7 - 0 , 6 1 / 0 , 1 4 / 0 , 0 3 - 0 , 2 4 /
M ik ro elem en ty w gleb ach D o ln eg o Ś lą sk a 147
mu i niklu w poszczególnych poziomach genetycznych (tab. 7) nie w y kazują większego zróżnicowania, podobnie zresztą jak zawartość ogólna. Dzięki nieco większej rozpuszczalności chromu i niklu w czarnych zie miach (tab. 4) znaleziono w nich wyższą zawartość form rozpuszczalnych tych m ikroskładników w porów naniu z glebami b runatnym i i bielicowy- mi. Zjawisko to umotywować można wpływem substancji organicznej, której zaw artość w czarnych ziemiach jest wyższa niż w glebach b ru natnych i bielicowych.
Najwięcej rozpuszczalnych połączeń manganu, kobaltu i miedzi stwierdzono w poziomie próchnicznym w szystkich typów glebowych. Jest to spowodowane największą rozpuszczalnością w tym poziomie wy mienionych m ikroskładników, na co również zw racają uwagę inni auto rzy [19, 37], a w przypadku m anganu również akum ulacją form ogólnych. Zgodnie z danym i literatu ry [20, 37] poziomy głębiej położone są średnio uboższe w połączenia rozpuszczalne, przy czym w badaniach w łasnych stwierdzono, że spadek zawartości jest najsystem atyczniejszy
w przypadku m anganu i miedzi w glebach bielicowych oraz miedzi
w czarnych ziemiach. W yjątek stanow i średnia zawartość miedzi w gle bach brunatnych, utrzym ująca się na przybliżonym poziomie, podobnie jak zawartość form ogólnych.
D Y S K U S JA W Y NIK ÓW
Z nielicznych badań nad rozpuszczalnością m ikroskładników w 2,5- -procentowym kw asie octowym w różnych typach glebowych wymienić należy pracę K a b a t a - P e n d i a s [17], w ykonaną na 10 próbkach gleb bielicowych i brunatnych. W badaniach tych rozpuszczalność kobal tu była zbliżona, a miedzi wyższa od wyników uzyskanych w niniejszej pracy. Należy jednak nadmienić, że zawartość form ogólnych autorka
oznaczała w wyciągu 1 0-procentowego kw asu solnego na gorąco, w któ
rym , jak wiadomo, ulega rozpuszczeniu jedynie część mikroskładników, co z kolei mogło w płynąć na podwyższenie wyników badań rozpuszczal ności [37].
W edług S i l l a n p ä ä [37] w glebach fińskich, w których zawartość ogólną mikroskładników oznaczono metodą spektrograficzną, a form y rozpuszczalne — w roztworze 0,5n kwasu octowego z 0,5n octanem amo nowym o pH 4,65, rozpuszczalność wynosiła średnio: dla kobaltu 0,7%, dla niklu 1,5%, dla miedzi 1,1% i m anganu 3,0%.
Odnośnie stopnia rozpuszczalności szeregu m ikroskładników w pozio mach genetycznych różnych typów glebowych spotyka się w literaturze
rozbieżne poglądy. O ile bowiem jedni autorzy [7, 2 0] stw ierdzili w yraźne
148 E. R oszyk
w swych pracach nie potw ierdzają [10, 13, 22, 26, 39]. Na podstawie nowszych badań w ydaje się, że rozpuszczalność niektórych m ikroskład ników jest wypadkową szeregu czynników: w pływ u substancji organicz nej [31, 37], składu mineralogicznego [11, 18, 40] i mechanicznego gleb
[24], pH [42], procesów glebotwórczych [6, 1 2] i innych. Dlatego w profi
lach tych sam ych typów glebowych naw et bardzo zbliżonych pod wielo ma względami do siebie trudno o wskazanie udowodnionych zależności z uwagi na maskowanie jednych czynników przez drugie.
Zaw artość form rozpuszczalnych m ikroskładników w glebach jest rów nież w ypadkow ą szeregu czynników, z których w określonych w arunkach fizyczno-geograficznych każdy może przyjąć rolę dominującą. N iektórzy tw ierdzą, że działanie wielu czynników może powodować ciągłe, często kroć w ielokierunkowe zm iany w zawartości form rozpuszczalnych m i kroskładników w glebach.
Spośród wielu czynników najczęściej w skazuje się na dodatnią zależ ność między zawartością substancji organicznej a form am i rozpuszczalny
mi m anganu, kobaltu i cynku [4, 8, 16, 32] oraz miedzi [10, 20, 31]. Wielu
autorów [1 2, 2 1, 3 7] uw aża substancję organiczną za jeden z istotnych
param etrów w pływ ających na rozmieszczenie form rozpuszczalnych mi kroskładników w profilu glebowym.
R a d ó w i K a ń k o w [31] uważają, że wanad, mangan, kobalt i miedź wchodzą w bardziej trw ałe połączenia m etalo-organiczne bądź pod legają sorpcji tym intensywniejszej (szczególnie w glebach organicznych), im bardziej jest zhum ifikowana substancja organiczna. Z drugiej stro ny kw asy organiczne, jak cytrynow y, szczawiowy, jabłkow y dają z jo nam i miedzi, kobaltu i innym i połączenia łatwo rozpuszczalne umożli w iając tym sam ym ich przemieszczanie w głąb profilu.
W badaniach w łasnych z uw agi na duże różnice w zaw artości węgla organicznego w próbkach powierzchniowych w czarnych ziemiach (1,79%) z jednej strony, a w glebach bru n atny ch (1,11%) i bielicowych (1,09%) z drugiej w obliczeniach zależności w ystępow ania form rozpuszczalnych mikroskładników badane gleby podzielono na dwie grupy. I tak w gle bach b runatnych i bielicowych (potraktow anych łącznie) średnie zaw ar tości m anganu i niklu w ykazują tendencje wzrostowe w raz ze zwiększa niem się procentowej zawartości węgla organicznego. W czarnych zie miach jedynie w przypadku chromu stwierdzono podobną tendencję
(tab. 8). Średnie w artości pozostałych m ikroskładników w ahają się nie
regularnie.
Zależności, o których mowa, nie udowodniono m atem atycznie. Biorąc pod uwagę niewielkie zróżnicowanie badanego m ateriału pod względem niektórych własności fizycznych i chemicznych przypuszczać można, że nie bez w pływ u było działanie m askujące jednych czynników na drugie.
M ik ro elem en ty w gleb a ch D o ln eg o Ś lą sk a 149
T a b e l a 8
Zależność średnich zaw artości rozpuszczalnych form mikroskładników od i l o ś c i węgla organicznego w w ierzchnich warstwach gleb w ppm
Dependence of mean content of solu b le microelement forms on organic carbon content in upper s o i l la y e r s , in ppm
Gleby brunatne i b ielicow ę
Brown and podzolic s o i l s Czarne ziemie - Black earths
С organ. % organie С % lic z b a próbek number of samples
I.ji Ni organic С С organ. %
% lic z b a próbek number of samples Cr 1 , 0 0 16 107 0 , 5 2 1 ,5 0 9 0 ,2 3 1 , 0 1 - 1 , 2 5 37 1 15 0 ,5 7 1 , 51- 2 , 0 0 10 0 , 2 ? > 1 , 2 5 10 129 0 , 7 6 > 2 , 0 0 12 0 , 3 9
W próbkach profilowych (tab. 7) stwierdzono większe nagromadzenie form rozpuszczalnych m anganu, kobaltu i miedzi w w arstw ach w ierzch nich, co jest prawdopodobnie uzależnione od większej zaw artości sub stancji organicznej w tych poziomach. Zaw artość pozostałych pierw iast ków, a więc w anadu, chromu i niklu, nie w skazują na dodatnie powią zanie z substancją organiczną.
A utorzy w ielu prac podkreślają w pływ odczynu gleby na zaw artość form rozpuszczalnych m anganu [4, 12], miedzi, kobaltu i niklu [39].
W badanych glebach po uszeregowaniu ich w edług w zrastającego pH (ln KC1) stwierdzono tendencje wzrostowe zawartości rozpuszczalnego niklu w m iarę przechodzenia od gleb kw aśnych ku obojętnym. Jest to niezgodne z badaniam i S i l l a n p ä ä [37], który twierdzi, że przy od czynie > pH 6,5 większość m ikroskładników staje się trudniej rozpusz czalna. W ahania średnich w artości pozostałych m ikroskładników były niezależne od pH.
G y ö r i [1 2] i W i e r i g i n a [42] w swych pracach w skazują na
rolę, jaką w rozpuszczalności m ikroskładników spełnia zawartość frakcji ilastych w glebach.
R ozpatrując m ateriał w całości (bez podziału na ty p y glebowe) mimo niewielkiego zróżnicowania badanego m ateriału pod względem składu mechanicznego (gleby pyłowe i pylaste) stwierdzono pewne tendencje (tab. 9) w zrostu średnich zaw artości form rozpuszczalnych m ikroskład ników w raz ze w zrostem ilości części spław ialnych.
Omówione dotychczas czynniki, w pływ ające na rozpuszczalność m i kroskładników w glebach, nie w yczerpują całości zagadnienia. W
litera-150 E. R oszyk
T a b e l a 9
Zależność średnich w artości rozpuszczalnych w 2,5r/o kwasie octowym mikroskładników
od zawartości c z ę ś c i spławialnych w w ierzchniej warstwie badanych gleb w nr>m
Dependence of mean valu es of microelements soluble in a c e tic acid on clay
pa r t ic le s content in upper la y er o f the s o i l s in v e stig a te d , in ppm
Zawartość c z ę ś c i spławi alr.ych Clay p a r tic le s с ont. ent /* Liczba próbek Amount of samples V Cr 1.Л1 Co Iii Cu ^ 45 50 0,19 0,19 107 0,18 0,53 i 0,52 46-50 334 0,20 0,26 118 0,22 0,75 o, 55 > % ' 50 0,2.2 0,28 122 0,25 0,71 0,62
turze spotkać można bowiem prace, których autorzy w skazują na doniosłe znaczenie w tym względzie jakościowego składu mineralogicznego gleb [3, 11, 12, 18, 40] przypisując szczególną rolę zdolnościom sorpcyjnym i w ym iennym m inerałów grupy m ontm orylonitu nie tylko w odniesieniu
do kobaltu [2 0], lecz również do innych m ikroskładników.
O zawartości form łatwo rozpuszczalnych decydować może również działalność mikroorganizm ów [12, 42], stosunki wodne w glebie [25] i wiele innych czynników, które nie były przedm iotem badań w niniejszej pracy.
W N IO SK I
1. Rozpuszczalność badanych m ikroskładników w 2,5-procentowym kwasie octowym jest na ogół niska i w aha się średnio w granicach od 0,4 do 4,3%, z w yjątkiem manganu, którego rozpuszczalność jest znacznie
większa i wynosi ok. 2 0%.
2. Średnie zawartości form rozpuszczalnych badanych m ikroskładni
ków w w arstw ie powierzchniowej badanych gleb wynoszą: m anganu 116 ppm, niklu 0,66 ppm, miedzi 0,57 ppm, chrom u 0,25 ppm, kobaltu 0 ,2 2 ppm i w anadu 0 ,2 0 ppm.
3. W profilach glebowych najwięcej form rozpuszczalnych manganu, kobaltu i miedzi stwierdzono w w arstw ie wierzchniej, niższe ich zaw ar tości w ystępow ały w poziomach głębszych. Nie stwierdzono różnic między poziomami w ram ach poszczególnych typów glebowych w zawartości form rozpuszczalnych w anadu, chromu i niklu.
M ik ro elem en ty w gleb a ch D o ln eg o Ś lą sk a 151
L IT E R A T U R A
[1] B a r o n H.: G em ein sam e E x tra k tio n und ch em isch e B estim m u n g des le ic h t lö s lic h e n A n te ils der M ik ron äh rstoffe Bor, E isen, K ob alt, K u p fer, M angan, M olyb d en und Z ink im Beuden. L an d w . F orsch . 7, 1954/55, s. 82.
[2] B a r s h a d I.: F actors a ffe c tin g th e m o ly b d en u m con ten t o f p a stu re p lan ts. I. N a tu re o f s o il m o ly b d en u m , igrowth of p lan ts and so il pH. S o il Scd., 71, 1951, s. 297.
[3] B e r g m a n W. , B ü c h e l L., E b e l i n g R., W i t t e r В.: D ie M a g n esiu m - und M ik ron äh rstoff Versorgung der B öden T h ü rin gen s. T a gu n gsb erich te, 56,
1962, s. 35.
[4] B o r a t y ń s k i K. , R o s z y k o w a S., R o s z y k E., T y s z k i e w i c z M. . Z i ę t e c k a M.: Z aw artość p r zy sw a ja ln y ch form Cu, Mn, Mo, Zn w n ie k tórych typ ach gleb D oln ego Ś lą sk a p o w sta ły ch na u tw orach p y ło w y ch . R oczn.
glebozn., t. 18, 1967, s. 57.
[5] B ö n i g G., H e i g e n e r H.: D ie se r ie n m ä ssig e B estim m u n g der verfü g b a ren M ik ro n ä h rsto ffe K upfer, Zink, K obalt und N ick el im B oden u nter A n w en d u n g der P ap ierch rom atograp h ie. L an d w . F orsch., 9, 1956, s. 89.
[6] C h o c h ł o w a T. J.: S od zierża n ije i r a z p r ie d ie le n ije rn ik roelem ien tow w po- czw ach K u zn ieck oj lesostepd. P oczw o w ie dien. 1, 1967, s. 59.
[7] C h u d e c k i Z.: N iek tó re czy n n ik i k szta łtu ją ce zaw artość i rozm ieszczen ie jodu, m ied zi i cyn k u w w a ż n ie jsz y c h gleb ach m in era ln y ch Pom orza Z a ch o d n ie go. Z esz. n a u k . W SR w S zczecin ie, 10, 1963, s. 187.
[8] D o b r o w o l s k ii j W. W.: O sob ien n osti ra zp rie d ielen ija m a ły ch elem ien to w w p oozw ach i r a stien ija ch U stu ria. P o czw o w ied ien ., 3, .1961, s. 65.
[9] G j u l a c h m i e d o w A . N.: M etoda ozn aczan ia m ik r o e le m e n tó w w glebach. B iu l. D ok. Inst. N aw . S zt. w T arn ow ie, t. 6, 1965, s. 54.
[10] G l i ń s k i J.: F orm y m ied zi w g leb a ch p ojezierza łę c z y ń sk o -w ło d a w sk ie g o (praca doktorska W SR L ublin), 1964.
[11] G r a h a m E. R.: S o il m in e r a lo g y as on in d e x to th e tr a c e elem en t status of so m e A u stra lia n so ils. S o il Sei., 75, 1953, s. 333.
[12] G y ö r i D.: A Mn, Zn, Ou, Mo, Со m ik ro elem ek elo szlà sa ès v e g y ü le tfo r m â i n èh à n y talajtiipusban. A M agyar T udom A cad. A grartu d om an yok O sztalyan ok
K özlem en y ei, 1—2, 1962 s. 53.
[13] H e r m a n n P.: R ech erch es g eo ch im iq u es au m a tière d’agricu ltu re. L andw . C entr., II, A bt., 1966, ipoz. 2823.
[14] I w a n o w D. N., I w a n o w a N. N., O r ł o w a L. P.: P r im ie n ie n ije o r g a n i- czesk ich so o sa żd itielej prii o p ried ielen ii rn ik roelem ien tow Co, Cu, Pb, Sn, Zn, Cr, Mo, V, W w p o szw a ch . P o czw o w ied ien ., 1, 1965, s. 85.
[15] K a b a t a A.: A k tu a ln e za g a d n ien ia d otyczące m ik r o e le m e n tó w w r o ln ictw ie szk ock im . P ost. N auk roln., 3, 1958, s. 127.
[16] K a b a t a A .: Z aw artość k obaltu, m ied zi i n ik lu w w a żn iejszy ch glebach oraz w s ia n ie n a d n o teck ich i na dobrzańskich te r e n ó w łą k o w y ch . R oczn. N au k roln., 78-A -3, 1958, s. 379.
[17] K a b a t a - P e n d i a s A.: U w a g i o ch em iczn ych m eto d a ch ozn aczan ia m ied zi i k ob altu w form ach p rzy sw a ja ln y ch dla roślin . P a m iętn ik P u ła w sk i, 9, 1963, s. 31.
152 E. R oszyk
[18] K a b a t a - P e n d i a s A.: N iek tó re p ie r w ia s tk i śla d o w e w ręd zin ach w o j e w ó d ztw a k ieleck ieg o . Roczn. glebozn., t. 15, 1965, s. 251.
[19] K a b a t a - P e n d i a s A., G a ł c z y ń s k a B.: R o zm ieszczen ie p ie r w ia stk ó w śla d o w y ch w n iek tórych gleb ach p ia szczy sty ch rejon u św ięto k rzy sk ieg o . R oczn. glebozn., dodatek do t. 15, 1965, s. 261.
[20] K a b a t a - P e n d i a s A.: B ad an ia g eo ch em iczn o -m in era lo g iczn e gleb w y tw o rzon ych z gran itów i b a za ltó w D oln ego Ś lą sk a . R oczn. N auk roln., 9 0 -A -l,
1965, s. 1.
[2 1] K a b a t a - P e n d i a s A.: B ad an ia geoch em iczn o -m in era lo g iczn e d w ó ch gleb w y tw o rzo n y ch z p ia sk o w có w . Roczn. N auk roln., 92-A -2, 1966, s. 185.
[22] K o c i a ł k o w s k i Z.: Z aw artość Co, Mn, Mo, Cu, Zn i N i w różnych w y c ią gach n iek tó ry ch ty p ó w gleb W ielk op olsk i. P ra ce K om . N auk R oln. i K om . N auk L eśn., P ozn. T ow . P rzyj. N auk, t. 14, 1963, s. 467.
[23] L a k a n e n R.: Cm th e a n a ly sis o f so lu b le tra ce -elem ents. A n n al. A gric. F e - niae, 1, 1962, s. 109.
[24] b e R i c h e H. H. , W e i r A. N.: A m eth od o f stu d y in g trace e le m e n ts in so il fra ctio n s. J. S o il Sei., 14, 1963, s. 235.
[25] M i t c h e l l R. L.., R e i t h J. W. , J o h n s t o n J. M.: S o il cop p er sta tu s and p la n t u ptake. V I Congr. Inter, d e la S ei. du Sol, P aryż 1956, s. 357.
[26] M i t c h e l l R. L.: Spectro ch em ical m eth od s in so il in v estig a tio n s. S o il S ei., 83, 1957, s. 1.
[27] M i t c h e l l R. L.: T he sp ectro ch em ica l a n a ly sis o f sod!, p la n ts, and rela ted m a te r ia ls. T echn. com m , n r 44, C om m en w ealth A gric. B u rea u x , 1964.
[28] P e j w e J. W., R i n к i s G. J.: M ietod y b ystro go o p ried ielen ija d ostu p nych ra - stien lja m m ik ro el em ien to w (Cu, Zn, Mn, Co, Mo, B) w p o czw ach . P o c z w o w ie - dien., 9, 1959, s. 65.
[29] P f f a f C., R o t h A., B u c h n e r A.: Zur D ü n gu n g m it M ik ron äh rstoffen , b a n d . Forsch., 7, 1955, s. 73; 12, 1959, s. 231.
[30] P o h l F. A.: M ethoden zur S p ek tro ch em isch en S p u ren an alyse. III. Zur S p u r e n a n a ly se von G estein en und B od enproben. Z eitsch. A n al. C hem ie, 141, 1954, s. 81.
[31] R a d o w A. S., K a ń k o w A . C.: К w op rosu о kaezestw ienm oj sp ek traln oj ch a ra k tieristik ie m a k r o - i m ik r o elem ien to w w sw ie tło k a szta n o w y ch poczw ach w o łg o g ra d sk o j o b ła sti na p rim ierie uczchoza „G ornaja P o lia n a ”. M ik roelem . w S ielsk . C hozj. i M edic., K ijó w 1963, s. 417.
[32] R a v i k o w i t c h S., M a r g o l i n M. , N a v r o t S.: M icroelem en ts in so il o f Israel. So.!! Sei., 92, 1961, s. 85.
[33] R o s z y k E.: Z aw artość form ogóln ych i rozp u szczaln ych w an ad u , chrom u, m anganu, niklu, k ob altu i m ied zi w n iek tó ry ch gleb ach D oln ego Ś lą sk a w y tw orzon ych z glin p y la sty ch i u tw o ró w p y ło w y ch . C zęść I. F orm y ogóln e. R oczn. glebozn. t. 19, s. 223.
[34] S c h a r r e r K.: B io ch em ie der S p u ren elem en te. P. P erey, B erlin -H a m b u rg 1955. [35] S c h a r r e r K., J u d e i G. K.: Zur q u a n tita tiv en B estim m u n g von S p u r e n e le m en ten a u f sp ek tro ch em isch en W ege. Z eisch. P flan z., D üng, u. B odenk., 73,
1956, s. 107.
[36] S c h a r r e r K. , R u s s F., M e n g o l K.: Ü ber die B estim m u n g des P fla n z e n - au fn eh m b ares K upfer und M angan. Z eitsch . P fla n z. D ü n g u n g u. B oden., 85, 1959, s. 1.
M ik ro elem en ty w gleb ach D o ln eg o Ś lą sk a 153
[37] S i l a n p ä ä M.: On th e e ffe c t o f som e s o il fa cto r oin th e so lu b ility o f tra ce e le m e n ts. A grogeolog. P ubl., nr 81, H e lsin k i 1962.
[38] S i l l a n p ä ä M. , L a k a n e n E.: R ea d ily so lu b le tra ce elem en ts in fin n ish so ils. A n n al. A gric. F en iae, 5, 1966, s. 289.
[39] S w e i n D. J., M i t c h e l l R. L.: T race e le m e n ts d istrib u tion in so ils (profiles. J. S o il S ei., 11, 1960, s. 347.
[40] T o k a r s k i J.: S k ład -m ineralny n iek tó ry ch gleb w P o lsc e jako w sk a źn ik ich żyzn ości. P o st. N au k roln., 2, 1955, s. 19.
[41] T u c h o ł k a Z., C z e k a l s k i A. , K o c i a ł k o w s k i Z.: W stępne badania nad zaw artością .niektórych m ik r o e le m e n tó w w gleb ach w o je w ó d z tw a b y d g o s k iego. P ra ce K om . N auk R oi. i K om . N auk L eśn. P ozn an s. T ow . Na>uk., t. 18, 1964, s. 161.
[42] W i e r i g i n a K. W.: S o d ierża n ije m ik r o e le m ie n to w w poczw ach K lin s k o -D m i- triew sk o j griad y. P o czw o w ied ien ., 9, 1962, s. 14.
[43] M etod y oznaczania d o stęp n y ch m ik ro elem en tó w w gleb ach (projekt). P T G r W arszaw a 1966. 3 . Р О Ш Ы К С О Д Е РЖ А Н И Е В А Н А Д И Я , Х РО М А , М А РГА Н Ц А , К О Б А Л Ь Т А , Н И К ЕЛ Я И М ЕДИ В Н Е К О ТО РЫ Х П О Ч В А Х Н И Ж Н Е Й С И ЛЕЗИ И , О Б Р А ЗО В А Н Н Ы Х И З П Ы Л Е ВА ТЫ Х О Б Р А ЗО В А Н И Й Ч А С Т Ь И . РО СТВО РИ М ЬГЕ Ф О Р М Ы К а ф е д р а А г р о х и м и и , 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 , В р о ц л а в Р е з ю м е В 94 обр а зц а х и з поверхностн ого слоя и в 9 типичны х р а зр е за х тем ноцветны х (черны х) почв, бур ы х почв и п одзол и ст ы х почв п роведены бы ли исследован ия по растворим ости и со д ер ж а н и ю растворим ы х ф орм V, Cr, М-n, Со, N i и Си в 2,5% ук сусн ой кислоте. О п р еделен и е V, Сг, Со и N i п роводили по сп ек трограф и ческ ом у м етоду а Мп и Си по колорим етрическом у м етоду. В поверхностн ом слое и ссл едов ан н ы х почв установлено, что растворимость и зуч аем ы х микроэлем ентов в общ ем н и зк а и в среднем к олеблется в п р ед ел ах от 0,4 до 4,3% кром е марганца, растворимость которого зам етно вы ш е и состав ляет около 20%- С редн ее со д ер ж а н и е растворим ы х ф ор м марганца составляет 116, н ик еля 0,66, м еди 0,57, хром а 0,25, кобальта 0,22, ван ади я 0,20 ppm почвы. В п р о ф и л е почв н аи больш ее со д ер ж а н и е растворим ы х ф орм марганца, к о бальта и м еди установлено в п оверхностом слое, а м еньш е в бол ее глубок и х го ри зон тах. В содер ж ан и и растворим ы х ф ор м ванадия, хром а и никеля разницы м е ж д у горизонтами отдельн ы х п очвенны х типов не констатированы .
154 E. R oszyk
E. R O S Z Y K
V A N A D IU M , CHROM IUM , M A N G A N ESE , C O BALT, N IC K E L A N D CO PPER CONTENT IN SOM E LOW ER S IL E S IA SO ILS, D EV ELO PED OF SIL T Y LO A M S
A N D SIL T FO R M A T IO N S
P A R T II. S O L U B L E F O R M S
D e p a r tm e n t o f A g r o c h e m is t r y , C o lle g e o f A g r ic u ltu r e in W r o c ła w
S u m m a r y
In 94 su rfa ce sa m p le s and 9 r e p r e se n ta tiv e black earth, brow n and podzolic s o il p ro files the in v estig a tio n s w e r e carried out on so lu b ility and content of th e form s of V, Cr, Mn, Co, N i and Cu, so lu b le in 2.5% a cetic acid .
T he V, Cr, Co and N i d eterm in a tio n s w ere carried out b y sp ectrograp h ic m ethod, th e Mn and Cu d eterm in ation s — by colorim etric m eth od . T h e so lu b ility o f th e above elem en ts in su rfa ce la y e r of th e soils in v e stig a te d w a s, as a ru le, low , flu c tu a tin g on th e a v era g e w ith in th e lim its of 0.4-4.3%, ex cep t m a n g a n ese, w h o se so lu b ility m uch h igh er, am o u n tin g to ab ou t 20%. M ean con ten t of solu b le form s am ounted: for m a n g a n ese — to 116 ppm, for n ick el — to 0.66 ppm , for copper — to 0.57 ppm , for ch ro m iu m — to 0.25 ppm , for cobalt — to 0.22 ppm and fo r van a d iu m — to 0.20 ppm . In th e so il p ro files m ost so lu b le form s of m an gan ese, cobalt and n ick el h a v e b een fou n d in upper soil la y er, le s s o f th em — in deeper horizons.
W ith r e fe r e n c e to th e con ten t of th e so lu b le van ad iu m , chrom ium and n ick el form s, no d ifferen ces b e tw e e n horizons w ith in p a rticu la r s o il ty p e s h a v e b een stated .
