R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T . 25; Z . 2. W A R S Z A W A 1974
JA N SYTEK
ZAWARTOŚĆ I FORMY W YSTĘPOW ANIA PRÓCHNICY W GLEBACH PŁOWYCH (LESSIVÉS)
CZĘSC III. W ŁAŚCIW OŚCI s u b s t a n c j i PRÓCH NICZNYCH I KOM PLEK SY ZW IĄZKÓW ILA STO -PRÓ CH NICZNY CH
W GLEBAC H PŁOW YCH
Zakład A grofizyki P olsk iej A k ad em ii N auk K ierow n ik — prof. dr B. D obrzański
W STĘP
W badaniach nad udziałem sub stan cji próchnicznych w procesie glebotw órczym , a szczególnie w procesie lessiw age (płowienia), ograni czano się na ogół do analizow ania w yników składu frakcyjnego próchnicy. Skąpy m ateriał inform acy jn y u zyskiw any m etodam i K o n o n o w e j - - B i e l c z i k o w e j [19], T i u r i n a [19], D u c h o u f o u r - J a c q u i n
[12] i innym i, jest często podstaw ą do staw ian ia daleko idących w niosków
odnośnie do właściwości fizycznych i chem icznych poszczególnych form próchnicy, jak rów nież do „ a u to ry ta ty w n y c h ” stw ierdzeń co do rodzaju w y stępujących w analizow anych glebach kom pleksow ych związków próchniczno-m ineralnych, a n a w e t c h a ra k te ru ich w iązań. W oparciu o ta kie dane były i są budow ane hipotezy o roli poszczególnych kom plekso w ych związków próchniczno-m ineralnych w procesach glebotw órczych. J a k dotąd, niew ystarczająco poznano skład i zachow anie się w pro filu gleb płow ych związków su bstan cji próchnicznych z m inerałam i ilastym i. W ynika to z trudności n a tu ry technicznej zw iązanych z iden ty fik acją tych związków in situ , jak rów nież m ożliw ością ich w y od rębnienia z gleb. P odejm ując ten tem at zdecydow ałem się n a prow adzenie bad ań kom pleksow ych. W pracy tej stosow ałem m etody pośrednie, analizując skład frak cji iłu koloidalnego i inn y ch w y odrębnionych koloidalnych frak cji m ineraln ych i m ineralno-organicznych, oraz bezpośrednią id en ty fik ację elem entów kom pleksow ych zw iązków próchniczno-ilastych.
208 J. S ytek
W celu poznania składu i właściwości substancji próchnicznych oraz ich w iązań używ ane są najczęściej m etody, k tó re często w sposób istotny w pływ ają n a badaną substancję. W w y n ik u w stępnych prac m etodycz nych n a w e t elektrodializę, stosow aną do oczyszczania prep arató w próch nicznych, uznano za m etodę zbyt b ru taln ą. Dopiero w ykorzystanie złoża w ym ieniacza jonowego A m berlit IR-120 pozwoliło na otrzym anie zw iąz ków substancji próchnicznych z jonam i m etali, a n a w e t elem entam i stru k tu r, ale w olnych od obcych elektrolitów . Dlatego w badaniach n a szych posługiw aliśm y się tą m etodą.
M ATER IAŁY I METODY
W yjściow ym m ateriałem do w ydzielania p rep a ra tó w kw asów fulw o- w ych i hum inow ych oraz badań związków kom pleksow ych m ineralno - -próchnicznych były próby glebow e pochodzące z poziom ów: А ъ A 3, A 3g, gА ъ B b Bg, B ^ B J i BD profilów gleb płow ych (nr 1 (3), 2 (4), 3 (5), 4(6)), scharak tery zow any ch uprzednio [34, 35].
E kstrakcję substancji próchnicznych dokonano m etodą Tiurina.
Oczyszczenie eluatów i w yodrębnienie p rep arató w przeprow adzono w n astęp u jący sposób.
K W A SY FULW O W E RUCHOM E
O dsyfonow any znad gleby roztw ór rozpuszczonych w 0,05n H2SO.i
substan cji organicznych w prow adzano na złoże węgla aktyw nego. Związki próchniczne zasorbow ane n a w ęglu w ym yw ano 0,2n roztw orem NaOH. E luat zagęszczony doprow adzano do pH 5,5-6,0 kw asem siarkow ym i d ia
lizowano do m om entu zaniku jonów S 04 w w odnym roztworze.
W dalszej kolejności roztw ór w prow adzano na kolum nę z katio nitem — A m berlit IR-120. A nalizę w ycieku prow adzono przez pom iar odczynu i natężenia barw y. Oczyszczony roztw ór odparow yw ano do sucha w tem peratu rze nie przekraczającej 40°C. O trzym any p re p a ra t nosi sym bol K-F-R.
K W A SY H U M U SO W E
Całkow ite w ydzielenie su bstancji hum usow ych z gleby uzyskano
w w yniku w ielokrotnej ekstrakcji O.ln roztw orem NaOH. Po odsyfono- w aniu sączkam i piankow ym i G-3, G-4 roztw ór soli sodow ych kw asów h u m usow ych oczyszczono od dom ieszek m ineralnych, w iru jąc w u ltra w i- rów ce; osad (nr 1) odrzucono. Oczyszczony w stępnie w ten sposób roztw ór
z pierw szej i kolejnych ek strak cji łączono i pozostaw iano na okres od
Zawartość i formy próchnicy w glebach płowych 209
Po odsyfonow aniu: roztw ór soli sodow ych kw asów hum u so
w ych zakw aszany H2S 04 (do pH-2) i ogrze
w an y n a łaźni w odnej przez 1 godzinę
V osad n r 2 substancje m ineralno- organiczne (cząstki o 0 0,2 (li) osad tzw. kw asy hum inow e roztw ór tzw. k w a sy fulw ow e
U zyskane kw asy fulw ow e w postaci ro ztw oru i kw asy hum inow e w postaci żelu poddano dalszej obróbce.
Po zakończeniu ekstrakcji su b stancji hum usow ych z poszczególnych próbek glebow ych w ydzielono m etodą sed y m entacyjną cząstki glebowe o 0 < 0,002 mm. W celu zagęszczenia i oczyszczenia w prow adzano k w a sy fulw ow e n a złoże w ęgla aktyw nego. W ym yw anie z w ęgla p rzep ro w a dzano 0,2 n roztw orem NaOH. E luat poddano dializie, a n a stęp n ie w p ro - dzano n a kolum nę z kation item (A m berlit IR-120). A nalizę w ycieku prow adzono przez pom iar odczynu i natężen ia barw y. R oztw ór kw asów fulw ow ych, „oczyszczony” od domieszek, odparow yw ano do sucha. W ten sposób otrzym ano p re p a ra t K -F -l.
W celu zm niejszenia popielności i uw olnienia od dom ieszek rozpusz czano kw asy hum inow e i pow tórnie w ytrącan o w postaci żelu. P rzem yty k ilkakro tn ie w odą redesty lo w aną żel kw asów hum inow ych dializowano. Po dializie żel rozpuszczano ługiem sodow ym i roztw ór kw asów hu m ino w y ch w prow adzano n a kolum nę z k atio n item (A m berlit IR-120). W yciek odparow ano do sucha o trzy m u jąc p re p a ra t K -H -l.
Osad sub stancji m ineralno-organicznych przem yto k ilkakrotn ie wodą redestylo w aną i n a u ltraw irów ce oddzielano od roztw oru, a n astęp nie
odparow ano do sucha. J e st to tzw. osad n r 2.
W ydzielone z próbek glebow ych po ek strakcji substan cji próchnicz nych w postaci żelu i proszku (lub tylko w postaci proszku) p re p a ra ty : fulw okw asów „ru cho m ych ” K -F-R , kw asów fulw ow ych K -F -l, kw asów hum inow ych K -H -l, substancji m ineralno-organicznych (osad n r 2) oraz
frak cje m in eraln ą cząstek o 0 < 0,002 mm, poddano badaniom w celu
określenia ich właściwości fizykochem icznych.
SK Ł A D CHEMICZNY I W ŁAŚCIW OŚCI SU B ST A N C JI PRÓCH NICZNYCH B A D A N Y C H GLEB
G Ę S T O Ś Ć O P T Y C Z N A
Z badań w ynika, że gęstość optyczna su bstancji próchnicznych jest w prost proporcjonalna do ilości sprzężonych w iązań podw ójnych. K w asy fulw ow e w ykazują na ogół m aksim um absorpcji przy długości fali 5,85 \x, R o c z n ik i G le b o z n a w c z e — 14
2 1 0 J. Sytek
co świadczy о obecności С= 0 i dużej ich hydrofilności. N atom iast kw asy
hum inow e m ają m aksim um absorpcji przy fali 6,1-6,2 ji, co w skazuje na
typ w iązań C = C i św iadczy o arom atycznej budowie. Coraz bardziej pow szechny staje się pogląd, że kw asy fulw ow e o słabej n a ogół budow ie pierścieniow ej mogą w drodze kondensacji i polim eryzacji przechodzić w kw asy hum inow e i proces ten może być odw racalny. Przeprow adzone
badania w ykazały, że w artość „ilorazu zab arw ienia” pow yżej 6,5 św iadczy
o obecności substan cji próchnicznych, k tó ry ch w m ałym stopniu lub w cale nie w y trąc a ją kw asy m ineralne. Są to praw dopodobnie form y przecho dzące stopniow o w kw asy hum inow e i nie zm ienione kw asy fulw ow e.
W artości Q4/6 (powyżej 20) w ykazują zw iązki organiczne — niskocząstecz-
kowe, prostej budowy. W litera tu rz e spotyka się stosunkow o niew iele w zm ianek n a tem at badań gęstości optycznej su b stan cji eluow anych z gleby 0,05n H2S 04 (tab. 1).
T a b e l a 1
G ęstość op tyczn a / / s u b s t a n c ji próchnicznych
O p tic a l d e n s it y / Q^/Qg / o f humus su b sta n c e s
M iejsco wość i nr p r o f i l u L o c a lity Anri p r o f i l e No. Głębo
kość ziomPo
Kwasy fulwowe ruchome /p r e p a r a t К-F -R / M obile f u l v i c a c id s /K-F-R p r e p a r a tio n / Kwasy fulwowe /p r e p a r a t K-F-1/ F u lv ic a c id s /K -F-1 p r e p a r a tio n / Kwasy huminowe /p r e p a r a t К-Н -1/ Humic a c id s /К-Н-1 p r e p a r a tio n / Depth cm Ho r iz o n I - V « 6465 mu 665 ЩД n - v œ , 475 m 675 шд I-V «6 465 шд 665 ид H-VQ6 475 щд 675 пд * -V < * 6 465 щи 665 щ II-VQ6 47? Ф 675 Щ1
Gleba brunatna wyługowana odgórnie o g le jona Leached brown s o i l g le y e d from to p
K o zien ice 2 -1 2 A1 2 4 ,4 4 2 1 ,3 3 1 5 ,6 2 1 6 ,8 0 4 ,9 0 4 ,9 6
1 / 3 / 30 -4 5
Аз6 2 6 ,6 6 2 8 ,2 5 1 0 ,3 4 9 ,5 7 4 ,8 2 4 ,5 0
6 0-75 Вд/Вд/ 4 4 ,6 6 4 3 ,5 0 9 ,1 4 9 ,3 3 6 ,8 3 6 ,3 8
Gleba płow a / l e s s i v é / ze s ła b o zaznaczonym odgórnym o g le je n ie m S o i l l e s s i v é w ith w eakly marked g l e i z a t i o n fr o n to p
Lady 3 -1 5 A1 2 5 ,1 6 2 3 ,4 2 1 7 ,0 2 1 7 ,3 2 6 ,0 2 5 ,7 1
2 / 4 / 20 -3 0
A3 2 4 ,0 2 22 ,6 3 1 6 ,8 4 1 6 ,8 0 4 ,7 8 4 ,5 3
50-6 0 1 7 ,3 2 1 7 ,6 4 6 ,9 7 6 ,5 0 4 ,6 7 4 ,3 8
G leba płowa / l e s s i v é / odgórnie o g le jo n a S o i l l e s s i v é g le y e d from to p
Lady 5 -2 0 Ai 4 3 ,3 3 4 3 ,0 0 1 5 ,7 5 1 2 ,5 3 4 ,9 0 5 ,1 4
3 / 5 / 25-35
A3 1 6 ,4 0 1 6 ,3 6 1 2 ,0 0 1 2 ,0 0 4-, 72 4 ,6 4
5 5-65 Bg n .o . n .o . 1 9 ,5 0 1 8 ,3 3 5 ,3 3 5 ,1 5
Gleba płowa / l e s s i v e / odgórnie s i l n i e o g le jo n a S o i l l e s s i v é B tron gly g le y d fr o n to p K o zien ice 2-10 A1 3 3 ,2 1 3 7 ,3 5 15,00 1 9 ,1 6 5 ,3 4 4 ,6 7 4 / 6 / 10-22 *5 4 0 ,0 0 4 2 ,6 6 2 1 ,3 3 2 0 ,0 0 6 ,7 7 6 ,5 6 22-35 3 6 ,0 0 2 6 ,8 0 2 1 ,7 1 1 8 ,4 6 5 ,7 1 5 ,6 8 40-6 5 ED 4 5 ,0 0 4 4 ,0 0 1 9 ,9 4 2 0 ,1 6 7 ,8 9 7 ,6 4 ...J
Zawartość i formy próchnicy w glebach płowych 2 1 1
B adania gęstości optycznej przeprow adzono przy użyciu spektro fo to m etru (Spekol Zeissa z p rzystaw k ą EK-1) w w idzialnej części w idm a od 465 mjj, do 726 mji. R oztw ory su b stan cji próchnicznych (K -F-R , K -F -l i K -H -l) w yrów nano do stężenia w ęgla 0,136 g/l. W yniki przedstaw iono
w postaci w artości ilorazu zabarw ienia (tab. 1), przy jm u jąc do obliczenia
tego w spółczynnika dane ekstynkcji dla fal 465 m^i i 665 m \i (I — Q4/e)>
jak rów nież dane dla fal 475 m |i i 675 mjji (II — QW- Badacze zachodni posługują się n a ogół drugim w arian tem w y rażan ia w spółczynnika ilorazu zabarw ienia, n ato m iast badacze radzieccy — pierw szym . P orów nanie
w spółczynników I — Q4/6 i II — Q4/6 w skazuje, że są one bardzo pod
w zględem w artości zbliżone i dlatego użycie któregokolw iek z n ich n ie w prow adza istotnej zm iany.
K w asy ful wo we ruchom e bad any ch gleb w yk azu ją bardzo duże w a r tości ilorazu zabarw ienia — od 16,4 do 44,0 — i są rep rezen tow an e przez m ałocząsteczkowe kw asy organiczne i inne zw iązki o prostej budow ie. W artości ilorazu zabarw ienia kw asów fulw ow ych „ruchom ych” gleb pło w ych są dużo w iększe od analogicznych fra k c ji gleb bielicow ych [33]. Św iadczy to, że analizow ane zw iązki bad any ch gleb są „stosunkow o m ło de”, a ruchliw ość ich w p ro filu glebow ym , biorąc pod uw agę ich m ały w ym iar cząsteczkowy, je st duża.
K w asy ful wo we, jak w y n ik a z w artości ilorazu zabarw ienia, odzna czają się prostszą budow ą oraz dużą zaw artością składników popielnych. Szczególnie m ały stopień kondensacji m ają kw asy fulw ow e gleby płowej — profil 4(6). Sądząc z w artości ilorazu zabarw ienia m ożna stw ierdzić, że cząsteczki kw asów fulw ow ych gleb płow ych re p re z e n tu ją m ało „doj rzały ” typ budow y.
K w asy hum inow e b adanych gleb w y k azują rów nież m ałą gęstość op
tyczną, w artość Q4/6 w aha się w granicach od 4,53 do 7,64. Iloraz zab ar
w ienia kw asów hum inow ych z poziom ów przem ycia A3 jest m niejszy od
tego, jaki cechuje te substan cje z poziom ów w yżej i niżej leżących. Bardziej skom plikow ana budow a pierścieniow a kw asów hum inow ych w poziom ach A 3 i A 3g jest zapew ne rezu ltatem tw orzenia się kom plekso w ych zw iązków z kationam i m etali, szczególnie z F e 2+, w w y n ik u o k re sowego stagnow ania wody. K w asy hum inow e gleb płow ych wobec prze w agi w ich cząsteczkach łańcuchów bocznych odznaczają się dużym i w ła ściwościami hydrofitow ym i. Z tych w zględów sub stancje te u leg ają łatw o peptyzacji. a co za tym idzie, ich ruchliw ość w profilu glebow ym jest duża.
SK Ł A D E L E M E N T A R N Y K W A SÓ W H U M IN O W Y C H
W yniki analizy elem entarnej (tab. 2) potw ierdzają wniosek, że kw asy hum inow e badanych gleb m ają słabo skondensow ane jądro arom atyczne (tab. 2). K w asy hum inow e gleb płow ych ch ara k te ry z u je niska zaw artość
2 1 2 J. Sytek
T a b e l a 2
Sk ład elem entarny kwasów huminowych /w p r o c en ta c h , bez p o p ie ln e j a b s o lu tn ie su chej т а в у / E lem entary co m p o sitio n o f humic a c id s / i n per c e n t, w ith o u t ash o f a b so lu te dry m a tte r /
M iejscowość i nr p r o f i l u L o c a l it y and p r o f i l e No. Głębo kość Depth cm Poziom H orizon С Ы N 0 C î N С : H 0 : H
G leba brunatna wyługowana od górnie o g le jona Leached brown s o i l g le y e d from to p
K o zien ice Г
2-1 2 A1 5 3 ,3 7 6 ,1 8 4 ,3 7 3 7 ,6 7 1 2 ,2 1 8 ,6 1 6 ,0 9
W 3 0-45 A^g ^5 »15 5 ,9 8 3 ,6 0 4 5 ,2 6 1 2 ,5 4 7 ,5 5 7 ,5 6
Gleba płowa / l e s s i v é / ze sła b o zaznaczonym odgórnym og le je n ie m S o i l l e s s i v e w ith w eakly marked g l e i z a t i o n from to p
Łady 3 -1 5 •A>i 5 1 ,6 3 5 ,9 8 2 ,6 3 3 9 ,7 5 1 9 ,6 3 8 ,6 3 6 ,6 4
2 / 4 / 20-30
4
4 3 ,2 9 5 ,4 2 2 ,6 0 4 8 ,6 9 16 ,6 5 7 ,9 8 8 ,9 8Gleba płowa / l e s s i v é / odgórnie o g le jo n a S o i l l e s s i v e ig ley ed from to p
Łady 5 -2 0 A1 4 6 ,6 8 5 ,6 3 4 ,3 6 4 3 ,3 3 1 0 ,7 0 8 ,2 9 7 ,6 9
3 / 5 / 25-30
*3 4 6 ,5 2 5 ,4 5 4 ,1 1 4 4 ,1 2 1 1 ,2 6 8 ,4 9 8 ,0 9
G leba płowa / l e s s i v é / odgórnie s i l n i e o g le jo n a S o i l l e s s i v é s tr o n g ly g le y d from top
K o zien ice 2-10 A1 5 6,13 6 ,5 5 4 ,7 4 3 2 ,5 7 1 1 ,8 4 8 ,5 9 4 ,9 7
4 / 6 / 10-22
4
5 0 ,0 3 5 ,3 2 3 ,2 8 4 1 ,3 2 1 5 ,2 6 9 ,4 1 7 ,3 922-35 SAj 4 6 ,3 7 6 ,5 4 3 ,8 8 4 3 ,2 1 11 ,9 5 7 ,0 9 6 ,6 0
w ęgla (w yjątek stanow i K -H z poziom u A x profilu 4 (6) i w ysoka za
w artość wodoru. R egułą jest w yższa zaw artość węgla, w odoru i azotu w kw asach hum inow ych z poziom u А г w p orów naniu z w ydzielonym i z niżej zalegających poziomów, k tó re zaw ierają więcej tlenu. Stosunek C:H badanych kw asów w aha się od 7,09 do 9,41 i jest niższy od poda w anych w artości dla kw asów hum inow ych gleb bielicow ych. W artość stosunku C:H badanych gleb płow ych jest zbliżona do w artości c h a ra k te ryzujących na ogól kw asy fulwowe. Zaw artość w analizow anych kw asach hum inow ych węgla, jak rów nież i tle n u w ah a się od 32,6 do 48,7% bezpo- pielnej suchej masy. O dpow iada to przedziałow i liczb c h a ra k te ry sty c z n y ch dla tych składników w kw asach fulw ow ych. Nieco m niejsza za w a r tość węgla, a w iększa w odoru i tlen u w kw asach hum inow ych w skazuje, że stanow ią one jeszcze m niej „d ojrzałą” form ę niż kw asy hum inow e gleb bielicow ych.
W lite ra tu rz e [19, 30] cytuje się przy kłady m askow ania przez kw asy hum inow e cech ch arak tery sty czn ych dla kw asów fulw ow ych. Nie w ydaje się, aby to m iało m iejsce w analizow anych kw asach hum inow ych. N
ato-Zawartość i formy próchnicy w glebach płowych 213
m iast m ożna przypuszczać, że kw asy hum inow e badanych gleb płow ych stanow ią form ę przejściow ą m iędzy kw asam i fulw ow ym i a hum inow ym i.
Z A W A R T O ŚĆ SK Ł A D N IK Ó W P O P IE L N Y C H W K W A SA C H H U M IN O W Y C H
O zaw artości części popielnych w substancjach próchnicznych decy d u je: k o n cen tracja i rodzaj ro ztw o ru ekstrakycjnego, m etoda i sposób oczyszczenia eluatu, a przede w szystkim stopień zw iązania zaw arty ch w glebie su b stancji próchnicznych z kationam i m etali i m inerałam i ila stym i.
Rodzaj i trw ałość połączeń kationów m etali oraz m inerałów ilastych z substancjam i próchnicznym i zależy od budow y cząsteczek. K w asy fu l- wowe wobec przew agi łańcuchów bocznych i obecności gru p h y drofilo- w ych m ają w iększą zdolność do tw o rzen ia zw iązków kom pleksow ych niż bardziej skondensow ane kw asy hum inow e.
Zaw artość składników popielnych w otrzy m anych p rep a ra ta c h kw asów hum inow ych była bardzo duża (tab. 3). Szczególnie w ysoki p ro cent po piołu w ykazyw ały kw asy hum inow e w ydzielone z poziom ów A 1 (od 11,9% do 22,2%). K w asy hum inow e w ydzielone z poziom ów niżej zalegających zaw ierały tych składników od 7,3% do 14,4%. Duża popielność o trzy m a nych kw asów hum inow ych jest praw dopodobnie w ynikiem ich uproszczo nej budow y, zbliżonej do kw asów fulw ow ych oraz niedrastycznego spo sobu oczyszczania (tab. 3).
G łów nym i składnikam i popiołu badanych kw asów hum inow ych są krzem i glin, które stanow ią od 68,97 do 89,05% (średnio 81,51%). Z aw ar tość żelaza jest n a ogół niew ielka: od 0,34% do 8,97%, średnio 4,33% F e20 3. Udział fosforu w popiele analizow anych kw asów hum inow ych jest mało zróżnicow any, średnio P 20 5 stanow i 8,23%. Z aw artość w apnia, m ag nezu i potasu nie przekracza trzech procent. Ilość kationów Ca, Mg i К m ożna uszeregow ać n astęp u jąco: K > M g > C a ; w y ją te k stanow ią p re p a ra ty z p ro filu n r 2(4), gdzie szereg ten m a postać: K > C a > M g . W ysoki procent w częściach popielnych stanow i sód, od 1,28% do 5,29% Na20 , co jest n astępstw em sposobu ek strakcji (ekstrakcja NaOH) i n ie dostatecznego oczyszczenia.
Obecność dużej ilości krzem u i glinu w popiele kw asów hum inow ych św iadczy o m ocnym w iązaniu tych su b stan cji z glinokrzem ianam i. Biorąc pod uw agę skład m ineralny frakcji iłu koloidalnego [34], k tórej głów nym m inerałem jest illit, oraz to, że w popiele p rep arató w K -H -l obok jonów glinu i krzem u zn ajd uje się stosunkow o dużo potasu, m ożna przypuszczać, że kw asy hum inow e badanych gleb, poza innym i w iązaniam i z m in eraln ą częścią gleb, są głów nie i m ocno zw iązane z illitem .
'214 J. Sytek
T a b e l a 3
Sk ład chem iczny kwasów humlnowych Chemical c o m p o sitio n o f humic a c id s
M iejscowość i nr p r o f i l u L o c a lity and p r o f i l e Ho. Głębo kość Depth cm Po ziom Ho-r iz o Ho-r S t r a t a przy ż a rz e n iu I n g it io r l o s s e s
S i 02 AI2O3 Pe2°3 CaO MgO K20 P2 °5
%
Gleba brunatna wyługowana odgórnie o g l e jona Leached brown s o i l g le y e d from to p K o zien ice 1 / 3 / 2-12 Ai 7 7 ,8 4 1 2 ,0 4 / 5 7 , 1 6 / 4 ,7 6 / 2 2 , 6 0 / 1 ,8 5 / 8 , 7 8 / 0 , 0 / 0 , 1 9 / 0 ,1 3 / 0 , 6 2 / 0,30 / 1 , 4 2 / 0 ,5 9 / 2 , 8 0 / 1 .3 5 / 6 , 4 1 / 3 0-45 V 89,60 5,00 / 6 1 , 0 5 / 1 ,8 5 / 2 2 , 5 9 / 0 ,3 1 / 2 , 5 6 / 0 ,0 3 / 0 , 3 7 / 0 ,0 3 / 0 , 3 7 / 0 ,0 6 / 0 , 7 3 / 0 ,3 1 / 3 , 7 8 / 0*60 / 7 , 3 3 /
G leba płowa / l e s s i v é / ze sła b o zaznaczonym odgórnym o g le je n ie m S o i l l e s s i v é w ith w eakly marked g l e i z a t i o n from to p Łady 2 / 4 / 3-1 5 Ai 8 8 ,11 6 ,5 0 / 7 3 , 1 1 / 0 ,9 3 / 1 0 , 4 6 / 0 ,0 3 / 0 , 3 4 / 0 ,0 7 / 0 , 7 9 / 0 ,0 3 / 0 , 3 4 / 0 ,21 / 2 , 3 6 / 0 ,4 7 / 5 , 2 9 / 0 ,6 5 / 7 , 3 1 / 20-30 A3 9 2 ,6 7 3 ,8 2 / 7 2 , 9 0 / 0,30 / 5 , 7 2 / 0 ,1 3 / 2 , 4 8 / 0 ,0 4 / 0 , 7 6 / . 0,02 / 0 , 38/ 0 ,0 7 / 1 , 3 3 / 0 ,1 6 3 ,0 5 0,70 1 3 ,3 6
G leba płowa / l e s s i v é / odgórnie o g l e Jona S o i l l e s s i v é g le y e d from to p Łady 3 / 5 / 5-20 Ai 8 2 ,7 7 8 ,2 1 / 4 3 , 7 2 / 5 ,1 1 / 3 0 , 3 2 / 0 ,6 9 / 4 , 0 5 / 0 ,0 3 / 0 , 1 7 / 0 ,0 6 / 0 , 3 5 / 0 ,3 5 / 2 , 0 5 / 0 ,5 8 / 3 , 4 0 / 2,02 / 1 1 , 8 5 / 25-35 A? 9 2 ,5 8 2 ,6 3 / 4 9 , 1 6 / 1 ,0 6 / 1 9 , 8 1 / 0 ,4 8 / 8 , 9 7 / 0,01 / 0 , 1 9 / 0 ,0 3 / 0 , 5 6 / 0 ,0 5 / 0 , 9 3 / 0 ,4 1 / 7 , 66/ 0*68 / 1 2 , 7 1 /
G leba płowa / l e s s i v é / odgbrnie s i l n i e o g le jo n a S o i l l e s s i v é s tr o n g ly .g ley d from to p K o zien ice 4 / 6 / 2-10 Ai 7 4 ,1 7 1 6 ,7 3 / 65, 02/ 5 ,2 0 / 20»2V 1 ,4 5 / 5 , 6 3 / 0 ,0 3 / 0 , 12/ 0 ,1 1 / 0 , 4 3 / 0 ,2 3 / 0 , 8 9 / 0 ,3 3 / 1 , 2 8 / 1 ,6 5 / 6 , 4 1 / 10-22 A5 7 4 ,8 9 1 9 ,3 3 / 8 0 , 4 4 / 2 ,0 7 / 8 ,6 V 0 ,5 3 / 2 , 20/ 0,02 / 0 , 0 8 / 0 ,0 7 / 0 , 2 9 / 0 ,5 1 / 2 , 2 4 / 0 ,5 4 / 2 , 2 5 / 0 ,9 6 / 3 , 5 7 / 22-55 8 5 ,5 2 9 ,8 2 / 7 6 , 5 3 / 1 ,1 8 / 9 , 2 (У 0 ,5 1 / 3 , 9 7 / 0,02 / 0 , 1 5 / 0,03 / 0 , 2 3 / 0 ,2 6 / 2 , 0 3 / 0 ,3 5 / 2 , 7 3 / 0,66 / 5 , 1 4 / A N A L IZ A K W A SÓ W H U M IN O W Y C H M ETO D Ą D T A -D T G I R E N T G E N E M
Zastosow anie m etody DTA-DTG do badań p rep a ra tó w substancji próchnicznych pozw ala nie tylko uzyskać info rm acje o intensyw ności i charakterze przebiegu term icznych reakcji, ale rów nież ustalić ilościowe stra ty ciężaru na różnych etapach d e stru k c ji tych su bstancji przy nag rze w aniu. A nalizę term oróżnicow ą-term ograw im etryczną p rep arató w K -H -l (rys. 1-4) prow adzono przy zachow aniu tych sam ych w arunków , co w przypadku frakcji iłu koloidalnego [55], to znaczy szybkość ogrzew ania —
Zawartość i formy próchnicy w glebach płowych 2 1 5
Rys. 1. D eryw atogram y k w a só w h u m i- ■ow ych. S zybkość o g rzew a n ia 10u na
m inutę, atm osfera — azot A — p r e p a r a t K - H -l z p o z io m u A t (2-12 c m ), p r o ïil 1 (3), m a sa p r ó b k i 0,3028 g, c z u ło ś ć TG — 500 m g ; В — p r e p a r a t K - H - l z p o z io m u A 3g (30-45 c m ), p r o fil 1 (3), m a s a p r ó b
k i 0,1874 g, c z u ło ś ć TG — 200 m g
D erivatogram s of h um ic acids. W arm ing up ra te 10° per m inute, atm osphere
— nitrogen A — K - H -l p r e p a r a tio n fr o m th e A t h o r iz o n (2-J2 c m ), p r o file N o . 1 (3), s a m p le b u lk 0.302« g, T G s e n s it iv e n e s s — 500 g ; В — K -H -l p r e p a r a tio n fr o m A 3g h o r iz o n (30-45 cm ), p r o file N o . 1 (3), s a m p le b u lk 0.1874 g. TG s e n s it iv e n e s s — 200 m g 0 Z00 400 600 800 1000 °C
Rys. 2. D eryw atogram y k w a só w h u m in ow ych . S zybkość ogrzew an ia 10°
na m in u tę, atm osfera — azot
A — p r e p a r a t K -H -l z p o z io m u A t (3-15 cm ), p r o fil 2 (4), m a s a p r ó b k i 0,2578 g, c z u ło ś ć TG 200 g ; В — p r e p a r a t K -H -l z p o z io m u A , (20-30 cm ), p r o fil 2 (4), m a sa p r ó b k i
0,2904, c z u ło ś ć TG — 500 m g
D erivatogram s of h u m ic acids. W arm ing up rate 10° per m in u te, atm osphere
— nitrogen A — K -H -l p r e p a r a tio n fr o m th e A t h o r iz o n (3-15 c m ), p r o file N o . 2 (4); s a m p le b u lk 0.2578, TG s e n s it iv e n e s s — 200 m g ; в — K-H-L p r e p a r a tio n fr o m th e A 3 h o r iz o n (20-30 c m ), p r o file N o . 2 (4), s a m p le b u lk 0.2904. T G s e n it iv e n e s s — 500 m g
10°C n a m inutę, czułość TG — 200 mg, 500 i 1000 mg, naw ażka prep a ra tu — od 0,1848 do 1,0158 g, atm osfera — azot.
Na k rzyw ych DTA, pom ijając zm iany zw iązane ze s tra tą w ody w tem p eratu rze około 100°C, w y raźn ie w y ró żniają się dw ie gru p y efektów : pierw sza niskotem peraturow a, pow stająca w granicach od 150 do 400UC
2 1 6 J. Sytek
Rys. 3. D eryw atogram k w a só w h u m in ow ych . P reparat K -H -l z poziom u A l (5-20 cm), profil 3 (5), m asa prób ki 0.1848 g, czułość TG — 200 mg, szybkość ogrzew ania
10° na m inutę, atm osfera — azot
D erivatogram of hum ic acids. K -H -l preparation from the A i horizon (5-20 cm), p rofile No. 3 (5), sam p le bulk 0.1848 g, TG sen sitiv en es — 200 mg, w arm in g up rate
10° per m inute, atm osphere — nitrogen R.ys. 4. D eryw atogram y k w asów h u m in ow ych , szy b
kość ogrzew an ia 10° na m inutę, atm osfera — azot Л — p r e p a r a t K - H - l z p o z io m u A x (2-10 c m ), p r o fil 4 (6), m a s a p r ó b k i 0,3786 g, c z u ło ś ć TG — 200 m g ; В — p r e p a r a t K -H -l z p o z io m u A 3 (10-22 cm ), p r o fil 4 (6), m a s a p r ó b k i 1,0156 g, c z u ło ś ć TG — 1000 m g ; С — p r e p a r a t K - H -l z p o z io m u g A 3 (22-35 cm ), p r o fil 4 (6), m a s a p r ó b k i 0,2700 g, c z u ło ś ć TG — 500 m g
D erivatogram o f hum ic acids, w a rm in g up rate 10u per m inute, atm osp h ere — nitrogen
A — K -H -l p r e p a r a tio n fr o m th e A x h o r iz o n (2-10 c m ), p r o file N o. 4 (6), s a m p le b u lk 0.3786 g, TG s e n s it iv e n e s s — 200 m g ; В — K -H -l p r e p a r a tio n fr o m th e A s h o r iz o n (10-22 c m ), p r o f il e N o . 4 (6), s a m p le b u lk 1.0156 g, T G s e n s it iv e n e s s — 100 m g ; С — K -H - l p r e p a r a tio n fr o m th e д А я h o r iz o n (22-35 c m ), p r o file N o . 4 (6), s a m p le b u lk 0.2700 g, TG s e n s it iv e n e s s — 500 m g
i druga — obejm ująca egzoterm iczne reakcję, k tó ry ch w yrazem jest m aksym alny pik m iędzy 500 a 600°C. Taka postać krzyw ych DTA dla kw asów hum inow ych św iadczy o obecności w ich stru k tu rz e dw óch grup różniących się odpornością term iczną. J e st to zgodne z a k tu aln y m i poję ciam i o chem icznej budow ie kw asów hum inow ych gleb, któ ry ch m ole kuły zaw ierają arom atyczne jądro i boczne rodniki. P ierw sza g ru p a efek tów w idocznych n a krzyw ej DTA odznacza się w początkow ej swej fazie przew agą reak cji endo term icznych przechodzących w egzoterm iczne, z dwom a w yraźnie zaznaczonym i m aksim am i około 230 i 350-380°C.
Zawartość i i'ormy próchnicy w glebach płowych 217
W zakresie tem p e ra tu r do 400°C n a stę p u je d e stru k c ja bocznych ro d n i ków, a zaznaczające się bardziej lub m niej w y raźnie efek ty egzoterm iczne odpow iadają praw dopodobnie odczepianiu się różnie zw iązanych grup funkcyjnych. S tra ta ciężaru p rzy p adająca na p e ry fe ry jn ą część badanych kwasów hum inow ych w ynosi od 40 do 58%. D ruga faza rozkładu term icz nego p rep arató w kw asów hum inow ych, w szczególności ich arom atycz nych s tru k tu r części jądrow ej, odznacza się rozległym i efektam i egzo term icznym i w zakresie od 430 do 700°C, z m aksym alnym pikiem ok. 550°C. S tra ta ciężaru badanych p rep arató w kw asów hum inow ych w za kresie te m p e ra tu r od 400 do 700°C w ynosi ok. 28%. W iększa s tra ta cię żaru przypadająca n a p e ry fe ry jn ą część b adanych kw asów niż n a jądro w ą potw ierdza w cześniej om ówione dane odnośnie do prostej budow y tych związków, zbliżonej do kw asów fulw ow ych. Rozkład badanych kw asów hum inow ych kończy się w tem p eratu rze 900°C. Ma to niew ątp liw ie związek z dużą ich popielnością i tw orzeniem term icznie odpornych hum inow o -m in eraln y ch związków kom pleksow ych. Na krzyw ej DTA ba dan y ch p rep a ra tó w kw asów hum inow ych rozległe efekty egzoterm iczne w zakresie te m p e ra tu r od 200 do 900°C (pochodzące głów nie od d e stru k c ji części organicznej) p rzy słan iają ew entualne efekty endoterm iczne stru k tu r m inerałów ilastych.
Badanie rentgenem (rys. 5-12) w ykazało dla w szystkich p rep arató w
Rys. 5. R entgenogram k w asów h u m in ow ych , preparat K -H -l z poziom u A x
(2-12 cm), profil 1 (3)
R oentgenogram of hum ic acids, K - H -l preparation from the A r horizon (2-12 cm), p rofile No. 1 (3)
Rys. 6. R entgenogram k w a só w h u m in ow ych , preparat K -H -l z poziom u A 3g
(30-45 cm), profil 1 (3)
R oentgenogram of hum ic acids, K -H -l preparation from the A 3g horizon (30-45 cm), p r o file N o. 1 (3)
218 J. Sytek
Rys. 7. R entgenogram k w a só w h u m in ow ych , preparat K - H -l z poziom u A x
(3-15 cm ), profil 2 (4)
R oentgenogram of hum ic acids, K -H -l preparation from the Ai horizon (3-15 cm). p rofile 2 (4)
Rys. 8. R entgenogram k w a só w h u m in ow ych , preparat K - H -l z poziom u A :i
(20-30 cm), profil 2 (4)
R oentgenogram of hum ic acids. K -H -l preparation from th e А-л horizon (20-30 cm), p rofile No. 2 (4)
Rys. 9. R entgenogram k w asów h u m in ow ych , preparat K -H -l z poziom u A \
(5-20 cm ), profil 3 (5)
R oentgenogram of hum ic acids, K - H -l preparation from the A i horizon (5-20 cm), p rofile No. 3 (5)
Rys. 10. R entgenogram k w a só w h u m in ow ych , preparat K -H -l z poziom u A i
(2-10 cm ), p rofil 4 (6)
R oentgenogram of hum ic acids. K -H -l preparation from the A \ horizon (2-10 cm). p ro file No. 4 (6)
Zawartość i f-ormy próchnicy w glebach płowych 219
Rys. 11. R en tgen ogram k w a só w h u m in ow ych , preparat K -H -l z poziom u A 3 (10-22 cm ), p rofil 4 (6)
R oentgenogram of hum ic acids, K -H -l preparation from the horizon (10-22 cm), p ro file No. 4 (6)
Rys. 12. R en tgen ogram k w a só w h u m in ow ych , preparat K - H -l z poziom u д А ъ
(22-35 cm), p rofil 4 (6)
R oen tgen ogram of h um ic acids, K - H -l preparation from the g A 3 horizon (22-35 cm ), p ro file No. 4 (6)
kw asów hum inow ych obecność refleksów 2,57 Â, charak tery sty czn y ch dla s tru k tu r m inerałów ilastych. Ponadto w p rep a ra ta c h K -H -l w y stęp u je dodatkow y zespół prążków pochodzących od innych „dom ieszek” niż stw ierdzone we frak cji iłu koloidalnego b adanych gleb [34]. Zespół do datkow ych prążków w p re p a ra ta c h K -H -l oznacza w artości refleksów : 4*30, 2,90, 2,73, 1.89 Ä i inne. W yraźne reflek sy dom ieszki n a ren tg en o - gram ach (rys. 6 i 7) p rzy słan iają ew en tu aln e refleksy pochodzące od s tru k tu r m in erałó w ilastych.
B adane p re p a ra ty kw asów hum inow ych w yk azują n a ogół słabe re fleksy rozm yte. Jed y n ie nieliczne najm ocniejsze z n ich odpow iadają r e fleksem próbek frak cji ilastej poprzednio opisanej [34]. W sum ie ren tg en o - graficzne badania w sk azują n a relik tow y c h a ra k te r s tru k tu r ilastych w w ydzielonych p rep a ra ta c h kw asów hum inow ych. Obecność szczątkow ych grup glinokrzem ianów w p rep a ra ta c h K -H -l św iadczy o trw ałości w ią zania kw asów hum inow ych z m inerałam i ilastym i. Dowodem silnego po w iązania tych dw óch kom ponentów jest ich odporność n a ro ztw o ry d ziała jące w trak cie ekstrak cji su bstan cji próchnicznych z gleby, jak i działanie stężonego H 2S 0 4 w m om encie w y trącan ia kw asów hum inow ych z roztw o rów oraz inne zabiegi przeprow adzone w trakcie w y od rębniania i oczysz czania p reparatów .
220 J. Sytek
S K Ł A D C H EM IC ZNY I M IN E R A L N Y K O L O ID A L N Y C H S U B S T A N C J I M IN E R A L N O -O R G A N IC Z N Y C H
W ytrącony z ro ztw oru soli sodow ych kw asów próchnicznych osad cząstek m ineralno-organicznych o średnicy < 0,2 \i (osad n r 2) poddano analizie chem icznej i m ineralnej. Chodziło tu o ustalenie destru kcy jneg o w pływ u odczynników chem icznych n a s tru k tu ry ilaste badanych gleb. Z najdujące się w eluacie koloidalne form y zw iązków kom pleksow ych hum usow o-m ineralnych praw dopodobnie w w y n iku długotrw ałego oddzia ływ ania rozpuszczalnika (roztw oru NaOH) uległy częściow em u rozbiciu w skutek rozluźnienia w iązań m iędzy kom ponentam i. N asuw a się rów nież przypuszczenie, że n astąp ił tu pew ien „rozkład” zew nętrznych s tru k tu r ilastych. Ze w zględu n a ciężar w łaściw y w y trąciły się w postaci osadu z ro ztw o ru soli sodowych kw asów hum usow ych głów nie elem enty m in e raln e z rozbitych częściowo związków kom pleksow ych próchniczno-ila- stych. A zatem w yodrębnione w postaci osadu n r 2 cząsteczki stanow ią część składow ą form kom pleksow ych i są w m niejszym lub w iększym stopniu zw iązane z substancjam i próchnicznym i. Skład chem iczny osadu n r 2 (tab. 4) po odw odnieniu i spaleniu próchnicy jest zbliżony do składu chem icznego frak cji iłu koloidalnego analizow anych prób [34, 35]. Różnica polega jedynie n a tym , że udział w osadzie n r 2 jonów glinu jest n a ogół większy, a żelaza m niejszy. S tra ta przy żarzeniu w tem p eratu rze 900UC w analizow anym osadzie w ynosiła od 7,3 do 29,3%, średnio ok. 22%. Oznaczane składniki części popielnej pod względem udziału w osadzie m ożna uszeregow ać n astęp u jąco : S i0 2 > A120 3 > F e20 3 > K 20 > CaO > > P 20 5 > MgO.
W składzie chem icznym osadu n r 2 zn ajdu jem y dużo analogii do charakterystycznego składu illitów. W skazują n a to szczególnie ilości po tasu, a także krzem u, glinu i żelaza.
A naliza term oróżnicow a-term ograw im etryczna osadu n r 2 (rys. 13, 14 i 15) w ykazała, że zakres efektu egzoterm icznego, pochodzącego od p iro lizy sub stan cji organicznych, jest m niejszy niż w odpow iednich p róbkach frakcji ilastej gleby, gdzie efekt ten w n iek tó ry ch przypadkach praw d o podobnie zam askow ał ew entualne efekty s tru k tu r ilastych. K rzyw e DTA na d ery w atog ram ach osadu n r 2 z profilu 1(3) poziom u A x (rys. 13 A) i A 3g (rys. 13 B) są praw ie identyczne z krzyw ym i DTA p róbek frak cji ilastej [34]. Jed y n ie s tra ta ciężaru (krzyw a TG) w próbkach osadu n r 2 jest m niejsza. R entgenogram y (rys. 16 i 17) osadu n r 2 z w ym ienionych poziom ów genetycznych w ykazu ją typow e refleksy dla illitu i chlor y tu 10 Ä i 7 Ä oraz inne, pozw alające spodziewać się obecności m o ntm o ry- lonitu. R entgenogram osadu n r 2 (rys. 16) w p orów naniu z próbką frak cji ilastej w ykazyw ał m ocniejsze refleksy 2,57 i 1,50 Ä, słabsze 4,30 i 1,38 Ä
Zawartość i formy próchnicy w glebach płowych 221
Sk ład chem iczny związków s u b s ta n c ji m in era ln o -o rg a n iczn y ch /t z w . osad nr 2 w y d zielo n y z roztw oru s o l i sodowych kwasów humusowych/
Chemical co m p o sitio n o f o r g a n ic -m ln e ra l su b sta n c e s
/ s o - c a l l e d No. 2 p r e c i p i t a t e i s o l a t e d from th e s o lu t io n o f sodium s a l t s o f humic a c id s /
M iejscow ość nr p r o f i l u L o c a l it y and p r o f i l e No. G łę bokość Depth cm Poziom H orizon S t r a t a przy ż a r z e n iu I n g i t i o n l o s s e s S i0 2 А12°з i * e 2°3 CaO MgO K20 P2°5 % G leba brunatna wyługowana odgórnie o g le jo n a
Leached brown s o i l g le y e d from to p
K o z ie n ic e 1 / 3 / 2-1 2 Ai 2 4 ,6 7 3 8 ,5 4 / 5 2 ,3 1 / 2 1 ,8 0 / 2 9 , 5 9 / 5 ,3 6 / 7 , 2 7 / 3 ,6 0 /4-г89/ 0 ,0 6 / 0 , 0 8 / 4 ,1 3 . / 5 , 6 1 / 0 ,1 3 / 0 , 2 4 / 5C-45 V 2 9 ,2 9 3 5 ,5 3 / 4 9 ,0 6 / 2 3 ,1 7 /3 1 ,9 9 / 5 ,8 7 / 3 , 1 0 / 3 ,5 3 / 4 , 8 7 / 0 ,0 1 / 0 , 0 1 / 3 ,8 4 / 5 , 3 0 / 0 ,4 7 / 0 , - 5 / 60-7 5 В1/В 1/ 2 7 ,1 9 3 7 ,7 4 /5 2 ,7 7 / 1 7 ,7 2 /2 4 , 7 7 / 8 ,1 4 / 1 1 , 3 8 / 2 ,5 8 / 3 , 6 1 / 0 ,1 1 / 0 , 1 5 / 4 ,2 5 / 5 , 9 4 / 0 ,9 8 / 1 , 5 7 /
G leba płowa / l e s s i v é / ze sła b o zaznaczonym odgórnym o g le je n ie m S o i l l e s s i v é w ith weakly narked g l e i z a t i o n from to p Lady 2 / 4 / 3 -1 5 A1 1 1 ,6 4 / 6 4 , 6 0 /5 6 ,7 9 1 7 ,1 9 / 1 9 ,5 5 / 5 ,8 6 / 6 , 6 6 / 1 ,4 0 / 1 , 5 9 / n .o . 6 ,5 3 / 7 , 4 3 / 0 ,1 4 / 0 , 1 6 / 20-30 Аз 7 ,3 1 6 0 ,4 7 /6 4 ,4 1 / 1 8 ,1 2 /1 9 ,3 0 / 5 ,5 9 / 7 , 0 2 / 1 ,4 1 / 1 , 5 0 / 0 ,0 9 / 0 , 1 0 / 7 ,0 1 / 7 , 4 7 / 0 ,1 9 / 0 , 2 0 /
G leba płowa / l e s s i v é / odgórnie o g le jo n a _ S o i l l e s s i v é g le y e d from to p Łady 3 / 5 / 5 -2 0 A1 2 1 ,3 4 5 4 ,2 2 /6 9 ,4 6 / 1 8 ,5 5 / 2 3 ,7 6 / 2 ,5 1 / 3 , 2 1 / 0 ,9 0 / 1 , 1 5 / 0 ,1 8 / 0 , 2 3 / 1 ,4 5 / 1 , 8 5 / 0 ,2 5 / 0 , 3 2 / 25-35 Аз 2 3 ,5 4 5 1 ,7 1 /7 2 * 1 6 / 1 4 ,2 9 /1 9 ,9 4 / 2 ,0 9 / 2 , 9 2 / 0 .8 1 / 1 , 1 3 / 0 ,1 0 / 0 , 1 4 / 2 ,0 5 / 2 , 8 6 / 0 ,6 1 / 0 , 8 5 /
G leba płowa / l e s s i v é / od górnie s i l n i e o g le jo n a S o i l l e s s i v é s tr o n g ly g le y d from to p K o zien ice 4 / 6 / 2 -10 A1 2 5 ,5 7 4 5 ,4 8 / 6 1 , 4 7 / 1 9 ,4 2 / 2 6 ,2 5 / 2 ,8 6 / 3 , 8 6 / 1 5 34 / 1 , 8 1 / n .o . 4 ,5 2 / 6 , 1 1 / 0 ,3 7 / 0 , 50/ 10-22 А5 2 0 ,0 4 5 0 ,3 6 / 6 3 , 5 3 / 1 8 ,7 1 / 2 3 ,6 0 / 3 ,2 4 / 4 , 0 9 / 1 ,5 4 / 1 , 9 4 / 0 ,0 7 / 0 , 0 9 / 5 ,0 3 / 6 , 3 4 / 0 ,3 2 / 0 , 4 0 / 2 2-35 6Ł5 1 0 ,4 5 5 1 ,1 6 / 6 1 , 2 7 / 2 0 ,3 7 / 2 4 ,3 9 / 4 ,8 1 / 5 , 7 6 / 1 ,5 7 / 1 , 6 8 / 0 ,0 2 / 0 , 0 2 / 5 ,2 5 / 6 , 2 9 / 0 ,3 2 / 0 , 3 8 /
oraz b rak refleksów 6,0. 2,98 i 2,87 Л pochodzących od domieszki k ry sta licznej.
D eryw atogram próbki osadu nr 2 (rys. 14) z poziom u A x profilu n r 2(4) w y kazuje na krzyw ej DTA efekty endoterm iczne około te m p e ra tu ry
Rys. 13. D eryw atogram y su b stan cji m in eraln o-organ iczn ych (tzw. osad nr 2 o 0 < 0,2 [.i, w y d zielo n y z roztw oru soli sod ow ych k w a só w hu m u sow ych ) ; szybkość
ogrzew an ia 10° na m inutę, atm osfera — azot
A — p r e p a r a t z p o z io m u A t (2-12 cm ), p r o fil 1 (3). m a s a p r ó b k i 0,3348 g, c z u ło ś ć TG — 200 m g :
В — p r e p a r a t z p o z io m u A zg (30-45 c m ), p r o fil 1 (3), m a s a p r ó b k i 0,3012 g, c z u ło ś ć TG — 200 m g
D erivatogram s of m in eral-organ ic su b stan ces (so-called No. 2 p recip itate w ith 0 < 0 ,0 2 u, isolated from the solu tion of sod iu m sa lts of hum us acids); w arm in g
up rate 10° per m inute, a tm osp h ere — nitrogen
A. — p r e p a r a tio n fr o m th e A t h o r iz o n (2-12 cm ), p r o file N o . 1 (3), s a m p le b u lk 0.3348 g. TG s e n s it iv e n e s s — 200 m g ; В — p r e p a r a tio n fr o m th e A^g h o r iz o n (30-45 c m ), p r o file N o . 1 (3). s a m p le
b u lk 0.3012 g , TG s e n s it iv e n e s s — 200 m g
Rys. 14. D eryw atogram su b stan cji m in eraln o-organ iczn ej, preparat z poziom u A 1 (3-15 cm), profil 2 (4), m asa próbki 0,9792 g, czułość TG — 200 m g, szybkość ogrze
w a n ia 10° na m inutę, atm osfera — azot
D erivatogram of m in eral-organic su bstances, preparation from the horizon (3,15 cm ), p ro file No. 2 (4), sa m p le bulk 0.9792 g, TG sen siv en ess — 20 mg, w arm in g
up rate 10° per m inute, a tm osp h ere — nitrogen
Rys. 15. D eryw atogram y su b stan cji m in eraln o-organ iczn ych (tzw. osad nr 2 о 0 < 0,2 u, w y d zielo n y z roztw oru soli sod ow ych k w a só w h u m in ow ych ) ; szybkość
ogrzew an ia 10° na m in u tę, atm osfera — azot
д p r e p a r a t z p o z io m u A x (2-10 cm ), p r o fil 4 (6), m a sa p r ó b k i 0,9576 g, c z u ło ś ć TG — 500 m g ; Я p r e p a r a t z p o z io m u A 3 (10-22 c m ), p r o fil 4 (6), m a s a p r ó b k i 1,0214 g. c z u ło ś ć TG — 1000 m g :
Zawartość i formy próchnicy w glebach płowych 2 2 3
Fig. 15. D e riv a to g ra m s of m in e r a l-o rg a n ie s u b s ta n c e s (so -c a lle d No. 2 p re c ip ita te w ith 0 < 0.2 n, is o la te d fro m th e so lu tio n of s o d iu m s a lts of h u m ic a c id s ); w a rm in g
u p r a t e 10° p e r m in u te , a tm o s p h e re — n itro g e n
A — p r e p a r a tio n fro m th e A x h o r iz o n (2-10 c m ), p r o file N o . 4 (6), s a m p le b u lk 0.957G g, TG s e n s it iv e n e s s — 500 m g : В — p r e p a r a tio n fro m th e A , h o r iz o n (10-22 cm ), p r o file N o . 4 (6). s a m p le b u lk 1.0214 g, T G s e n s it iv e n e s s — 1000 m g : С — p r e p a r a tio n fr o m th e g A 3 h o r iz o n
(22-35 c m ), p r o file N o. 4 (ß), s a m p le b u lk 0.93У82 g. TG s e n s it iv e n e s s — 500 m g
Rys. 16. R entgenogram su b stan cji m in eraln o-organ iczn ych (tzw . osad nr 2 о 0 < 0,2 ii, w yd zielon y z roztw oru soli sodow ych k w asów hum usow ych) ; préparai
z poziom u Aj (2-12 cm ), profil 1 (3)
R oentgenogram of m in eral-organic su b stan ces (so-called No. 2 p recip itate w ith 0 < 0 .2 u, isolated from th e solu tion of sodium sa lts of hum ic acids); preparation
from th e A , horizon (2-12 cm), p rofile No. 1 (3)
Rys. 17. R entgenogram sub stan cji m in eraln o-organ iczn ych (tzw. osad nr 2 о 0 < 0,2 u, w y d zielo n y z roztw oru soli sod ow ych k w a só w hum usow ych) : prépara:
z poziom u A 3g (30-45 cm), profil 1 (3)
R oentgenogram of m in eral-organ ic su b stan ces (so-called No. 2 p recip itate w ith 0 < 0 .2 u isolated from the solu tion of sodium salts of hum us acids); preparation
from the A 3g horizon (30-45 cm ), p rofile No. 1 (3)
R ys. 18. R e n tg e n o g ra m s u b s ta n c ji m in e ra ln o -o rg a n ic z n y c h (tzw . osad n r 2 о 0 < 0 , 2 (я, w y d z ie lo n y z ro z tw o ru soli so d o w y ch k w a só w h u m u s o w y c h ); p r e p a r a t
z p o zio m u A i (3-15 cm ), p ro f il 2 (4)
R o e n tg e n o g ra m of m in e ra l-o rg a n ic s u b s ta n c e s (so -called No. 2 p r e c ip ita te w ith 0 < 0.2 u, is o la te d fro m th e so lu tio n of s o d iu m s a lts of h u m u s acids) ; p r e p a r a tio n
fr o m th e Ai h o riz o n (3-15 cm ), p ro file No. 2 (4)
140 i 550°C oraz słaby efekt egzoterm iczny około te m p e ra tu ry 930°C. Św iadczy to o obecności illitu (w p rzyp ad k u frakcji ilastej zaznaczył się głów nie duży efek t egzoterm iczny). B entgenogram (rys. 18) osadu n r 2
2 2 4 J. Sytek
w porów naniu z próbką frak cji ilastej dał w yniki podobne, z tym że refleksy pochodzące od „dom ieszki” k rystalicznej były słabsze.
P ró b k i osadu n r 2 z profilu 4(6) poziomów А ъ A 3, g A :l na krzyw ej DTA (rys. 15) w yk azują efekty endoterm iczne około te m p e ra tu ry 140 i 550°C oraz słaby efekt egzoterm iczny powyżej 900°C, sugerujące obec ność illitu. F rakcja iłu koloidalnego na krzyw ej DTA daw ała na ogół
Rys. 19. R entgenogram su bstancji m in eraln o-organ iczn ych (tzw. osad N r 2 o 5)
< 0.2 ii, w yd zielon y z roztw oru soli sod ow ych k w a só w h u m u sow ych ); preparat z poziom u A \ (2-10 cm), profil 4 (6)
R oentgenogram of m in eral-organic su b stan ces (so-called No. 2 p recipitate w ith 0 < 0 .2 u isolated from the solution of sodium salts of hum us acids); preparation
from th e A \ horizon (10-22 cm), p ro file No. 4 (6)
Rys. 20. R entgenogram substancji m in eraln o-organ iczn ych (tzw. osad nr 2 о 0 < 0 .2 u, w y d zielo n y z roztw oru soli sodow ych k w a só w h u m u sow ych ); preparat
z poziom u A:, (10- 22 cm), profil 4 (6)
R oentgenogram of m in eral-organ ic su b stan ces (so-called No. 2 p recip itate w ith 0 < 0 . 2 a, isolated from the solu tion o f sodium salts o f hum us acids); preparation
from the A 3 horizon (10-22 cm ), p rofile No. 4 (6)
Rys. 21. R entgenogram su bstancji m in eraln o-organ iczn ych (tzw . osad nr 2 о 0 < 0.2 u, w y d zielo n y z roztw oru soli sodow ych k w a só w h u m u sow ych ); preparat
z poziom u g A 3 (22-35 cm), profil 4 (6)
R oentgenogram of m in eral-organic su b stan ces (so-called No. 2 p recip itate w ith 0 < 0.2 ii isolated from the g A :i horizon (22-35 cm), p rofile No. 4 (6)
Zawartość i lormy próchnicy w glebach płowych 225
bardziej rozległy efekt egzoterm iczny. R entgenogram y osadu n r 2 (rys. 19, 20 i 21) ch a ra k te ry z u ją refleksy podstaw ow e 10 i 7 Ä, co pozw ala wnioskow ać obecność illitu i chlorytu, ew en tu aln ie i kaolinitu. Refleksy wyższego rzędu (rys. 21) w skazują n a obecność w tej próbce chlory tu jako m in erału przew ażającego. R entgenogram y (rys. 19, 20 i 21) dały w yniki podobne, jak próbek frak cji ilastej, z tym że ren tgen og ram y (rys. 20 i 21) w ykazały w iększą intensyw ność refleksów 4,47, 2,57, 1.51 A oraz b rak refleksów około 6 i 2,83 Ä, pochodzących od „dom ieszki” k ry stalicznej.
R easum ując m ożna stw ierdzić, że w osadzie n r 2 d om inującym m i n erałem jest illit, którem u na ogół tow arzyszy chloryt, w n iek tórych próbkach praw dopodobnie też kaolinit lub m ontm orylonit.
Porów nanie w yników analiz: chem icznej, DTADTG i ren tg en o -stru k tu ra ln e j osadu n r 2 z danym i otrzym anym i dla frakcji iłu koloidal nego pozw ala n a stw ierdzenie, że:
— długotrw ałe działanie roztw oram i 0,05n H2S 0 4 i 0 ,ln NaOH n a m i n e ra ln e cząstki gleby, wchodzące w skład kom pleksów m in e raln o -o rg a nicznych, w procesie w ielokrotnej ekstrak cji su bstancji próchnicznych oraz dalsze stosunkow o długotrw ałe oddziaływ anie roztw oru 0 ,ln NaOH w procesie w stępnego oczyszczania, nie pow odują zniszczenia s tru k tu r ilastych;
— skład chem iczny i m in eraln y osadu n r 2 oraz frakcji iłu koloidal nego badanych gleb jest praw ie identyczny.
W celu poznania w całej rozciągłości n astęp stw oddziaływ ania roztw o rów 0,05n H 2S 0 4 i 0 ,ln NaOH na s tru k tu rę m inerałów ilastych w procesie ek strakcji substancji próchnicznych po ich w ym yciu wydzielono rów nież frakcje iłu koloidalnego. O trzym aną frakcję cząstek o 0 < 0,002 m m z profilów 4(6) i 3(5), poziom ów А ъ A 3, д А ъ BD oraz A 3 i Bg poddano analizie chem icznej, DTA-DTG i ren tg e n o stru k tu ra ln e j. D eryw atogram y tych próbek (rys. 22, 23) na krzyw ej DTA odznaczają się obecnością efektu endoterm icznego około tem p e ra tu ry 140 i 550°C oraz słabego efektu egzoterm icznego powyżej te m p e ra tu ry 900°C. W skazuje to n a obecność illitu.
Identyczny skład m in eraln y stw ierdzono w próbkach frak cji iłu ko loidalnego [34]. P róbki cząstek o 0 < 0,002 m m w ydzielone po ek strakcji substan cji próchnicznych, w porów naniu z próbkam i frak cji iłu koloidal nego, c h arak tery zu je m niejszy zakres te m p e ra tu r dla e fe k tu pochodzą cego od pirolizy substancji próchnicznych oraz n a ogół m niejsze s tra ty ciężaru zaznaczone na krzyw ej TG. R entgenogram y dla analizow anych cząstek (rys. 24, 28) w porów naniu z ren tgenogram am i uzyskanym i dla
frak cji iłu koloidalnego są podobne. P róbki frak cji o średnicy
< 0,002 mm, w ydzielone z gleby po ek strak cji su bstancji próchnicznych, R o c z n ik i G le b o z n a w c z e — 15
Rys. 22. D eryw atogram frak cji ilastej, w y d zielo n ej z gleb y po ekstrakcji su bstancji p róch n iczn ych ; szybkość ogrzew an ia 10° na m in u tę, atm osfera — azot
A — p r e p a r a t z p o z io m u (2-10 cm ), p r o fil 3 (5), m a s a p r ó b k i 1,1466 g, c z u ło ś ć T G — 200 m g ; В — p r e p a r a t z p o z io m u B g (55-65 c m ), p r o fil 3 (5), m a s a p r ó b k i 0,8300 g, c z u ło ś ć T G — 200 m g
D erivatogram s of cla y ey fraction iso la ted from so il a fter ex tra ctio n of hum us su b stan ces; w arm in g up rate 10° per m in u te, atm osp h ere — nitrogen A — p r e p a r a tio n fr o m t h e A L h o r iz o n (2-10 cm ), p r o file N o . 3 (5), s a m p le b u lk 1.1466 g, TG s e n s it iv e n e s s — 200 m g ; В — p r e p a r a tio n fr o m th e B g h o r iz o n (55-65 cm ), p r o file N o . 3 (5),
s a m p le b u lk 0.8300 g, T G s e n s it iv e n e s s 200 m g
R ys. 23. D eryw atogram y frakcji ilastej, w y d zielo n ej z gleb y po ekstrakcji su b stan cji próch n iczn ych ; szyb k ość ogrzew an ia 10° na m in u tę, atm osfera — azot A — p r e p a r a t z p o z io m u A x (2-10 cm ), p r o fil 4 (6), m a s a p r ó b k i 0.9460 g, c z u ło ś ć T G — 200 m g ; В — p r e p a r a t z p o z io m u A s (10-22 cm ), p r o fil 4 (6), m a s a p r ó b k i 0,9310 g, c z u ło ś ć T G — 200 m g ; С — p r e p a r a t z p o z io m u g A s (22-35 cm ), p r o fil 4 (6), m a s a p r ó b k i 0,8560 g, c z u ło ś ć T G — 200 m g ;
D — p r e p a r a t z p o z io m u B D (40-65 c m ), p r o fil 4 (6), m a s a p r ó b k i 0,9656 g, c z u ło ś ć T G — 200 m g
D erivatogram s of cla y ey fraction iso la ted from so il after extra ctio n of hum us su b stan ces; w a rm in g up rate 10° per m in u te, atm osp h ere — nitrogen
A — p r e p a r a tio n fr o m th e A j h o r iz o n (2-10 c m ), p r o file N o . 4 (6), s a m p le b u lk 0.9460 g, TG s e n s it iv e n e s s — 200 m g ; В — p r e p a r a tio n fr o m t h e A 3 h o r iz o n (10-22 cm ), p r o file N o . 4 (6), s a m p le b u lk 0.9310 g, T G s e n s it iv e n e s s — 200 m g ; С — p r e p a r a tio n fr o m th e g A 3 h o r iz o n (22-35 cm ), p r o file N o 4 (6), s a m p le b u lk 0.8560 g, T G s e n s it iv e n e s s — 200 m g ; D — p r e p a r a tio n fr o m t h e B D h o r iz o n (40-65 cm ), p r o file N o . 4 (6), s a m p le b u lk 0.9656 g, T G s e n s it iv e n e s s — 200 m g
Zawartość i formy próchnicy w glebach płowych 227
Rys. 24. R entgenogram frakcji ilastej w y d zielo n ej z gleb y po ek strak cji su b stan cji próch n iczn ych ; preparat z poziom u A 3 (25-35 cm ), profil 3 (5)
R oentgenogram of cla y ey fraction isolated from soil after ex tra ctio n of hum us su b stan ces; preparation from the A 3 horizon (25-35 cm ), p rofile No. 3 (5)
Rys. 25. R en tgen ogram frak cji ilastej w y d zielo n ej z gleb y po ekstrakcji su b stan cji p róch n iczn ych ; preparat z poziom u B g (55-65 cm ), profil 3 (5)
R oen tgen ogram of cla y ey fraction isolated from so il after extraction of hum us su b stan ces; preparation from the B g horizon (55-65 cm), p rofile No. 3 (5)
Rys. 26. R entgenogram frakcji ilastej w y d zielo n ej z gleb y po ekstrakcji su bstancji próch n iczn ych ; preparat z poziom u A 3 (10-22 cm ), profil 4 (6)
R oentgenogram of cla y ey fraction isolated from soil after extraction of hum us sub stan ces; preparation from the A 3 horizon (10-22 cm), p rofile No. 4 (6)
R ys. 27. R en tgen ogram frakcji ilastej w y d zielo n ej z g leb y po ekstrakcji su b stan cji p róch n iczn ych ; preparat z poziom u g A 3 (22-35 cm ), p rofil 4 (6)
R oen tgen ogram of cla y ey fraction isolated from so il after ex tra ctio n of hum us su b stan ces; preparation from th e g A z horizon (22-35 cm ), p rofile N o. 4 (6)
228 J. Sytek
Rys. 28. R en tgen ogram frak cji ilastej w y d zielo n ej z gleb y po ekstrakcji su b stan cji próch n iczn ych ; preparat z poziom u B D (40-65 cm ), p rofil 4 (6)
R oen tgen ogram of cla y ey fraction isolated from soil after extraction of hum us su b stan ces; preparation from the BD horizon (40-65 cm ), p rofile No. 4 (6)
w ykazują jedynie na niektórych rentgenogram ach w iększą intensyw ność pew nych refleksów ; i tak na rys. 24 — wzm ocnione refleksy 7, 4,47, 2,57 i 1.50 Ä; n a rys. 25 — refleksy 2,57 i 1,50 A, a na rys. 28 — refleksy 1,82 i 1,54 A (tab. 5).
S k ła d chem iczny f r a k c j i i l a s t e j c z ą s te k o ś r e d n ic y <C 0 ,0 0 2 mm w y d z ie lo n e j z g le b y po e k s t r a k c j i s u b s t a n c j i p ró c h n ic z n y c h C hem ical c o m p o sitio n o f c la y e y f r a c t i o n / p a r t i c l e s o f 0 .0 0 2 mm i n d i g /
i s o l a t e d from s o i l a f t e r e x t r a c t i o n o f humus s u b s ta n c e s L'iojacow osé j G łę b c- i n r p r o f i l u k o £ ć L o c a l i t y and j D epth p r o f i l e No. i cm Po ziom H o ri zon S t r a t a 1 p rz y ż a r z e n iu I n g i t i c n l o s s e s S i 0 2 ^ 2 ° 3 " " 1 F e p 0., i CaO ! 1 " i i ! 1 MgO K~0 ? p 0 _ i 1 5 ! ■■"1 * i i G leb a płow a / l e s s i v é / o d g ó rn ie o g le jo n a |
! S o i l l e s s i v e ved from tOTj »!
L -! L a d y I ! 5 / 5 / j 1 [ 5 - 2 0 Л1 1 7 , 1 5 j 1 4 9 , 7 5 / 6 1 , 1 3 / 1 8 , 9 3 / £ 3 , 2 6 / 3 , 9 5 / 4 , 8 5 / - , 4 7 / 1 , 0 1 / 0 , 1 3 / 0 , 1 6 / 6 , 8 2 I / 8 , 3 8 / 1 0 , 3 3 j / 0 , 4 0 / 2 5 - 3 5 Аз 1 5 , 1 7 [ 5 2 , 4 1 / 6 3 , 2 4 / 1 9 , 3 1 / 2 3 , 3 0 / 4 , 1 6 / 5 , 0 2 / 1 , 4 7 / 1 , 7 7 / 0 , 1 3 л \ 1 6 / ... . ■i 5 , 3 3 / 6 , 4 3 / 0 , 0 6 / 0 , 0 7 / 5 5 - 6 5 3 g 1 5 , 2 3 4 6 , 6 2 / 5 0 , 1 8 / 2 3 , 1 9 / 2 7 , 7 5 / 5 , 5 4 / 6 , 6 0 / 1 , 1 9 / 1 , 4 2 / 0 , 1 0 / 0 , 1 2 / 4 , 8 2 / 5 , 7 7 / i 0 , 1 0 / 0 , 1 2 / j G leb a płow a / l e s s i v é / o d g ó rn ie s i l n i e o g le jo n a : S o i i l e s s i v e s t r o n g l y g le y e d from to p K o z ien ice 1 4 / 6 / 2 - 1 0 1 1 Ai 1 2 , 3 2 5 6 , 7 9 / 6 3 , 1 1 / 2 3 ,2 0 / 2 5 , 7 8 / 3 , 6 7 / 4 , 0 8 / 0 , 7 5 / 0 , 8 3 / 0 , 0 2 / 0 , 0 2 / 5 , 5 1 / 6 , 1 2 / 0 ,0 5 / 0 , 0 5 / 1 0 - 2 2 A3 1 3 , 3 7 5 3 , 6 6 / 6 1 , 9 2 / 2 1 , 5 8 / 2 4 , 9 0 / 5 , 5 1 / 6 , 3 6 / 0 , 7 8 / 0 , 9 0 / 0 , 0 3 / 0 , 0 3 / 5 , 0 1 / 5 , 7 8 / 0 , 0 6 / 0 , 0 7 / 2 2 - 3 5 4 0 - 6 3 ga3 BD 6 , 4 1 5 7 , 4 3 / 6 1 , 2 3 / 2 4 , 3 4 / 2 5 , 9 5 / 5 , 3 3 / 5 , 7 4 / 0 , 7 6 / 0 , 8 1 / 0 , 0 2 / 0 , 0 2 / 5 , 8 4 / 6 , 2 3 / 0 , 0 2 / 0 , 0 2 / 1 5 , 5 3 i_ ... .. 5 2 , 9 6 / 6 1 , 7 2 / 1 8 , 4 5 / 2 1 , 3 0 / 9 , 1 5 / 1 0 , 6 6 / 0 , 3 2 / 0 , 9 5 / 0 , 0 8 . / 0 , 0 9 / 4 , 2 8 / 4 , 9 9 / 0 , 0 6 / 0 , 0 7 /
Zawartość i formy próchnicy w glebach płowych 229
Skład chem iczny (tab. 5) frak cji o 0 < 0,002 mm, w ydzielonej z gleby po ekstrakcji sub stancji próchnicznych, w porów naniu ze składem che m icznym ,,całko w itej” frak cji iłu koloidalnego jest nieco odm ienny. A na lizow ana frak cja jest uboższa w P 20 5, CaO i inne składniki. O w ielkości różnicy m iędzy tym i dwom a składam i chem icznym i decydow ały nie tylko jony wchodzące w skład substancji próchnicznych i cząstek m ineralny ch mocno zw iązanych z próchnicą, ale rów nież sposób prep aro w an ia w yjścio w ych próbek glebow ych. Ich stopień d estru k cji i peptyzacji był w iększy w następstw ie działania roztw orów H 2S 0 4 i NaOH, użytych do ek strakcji substancji próchnicznych, niż w przy pad k u próbek glebow ych, z który ch wydzielono frak cje iłu koloidalnego bez zastosow ania chem ikaliów .
W oparciu o całokształt uzyskanych danych odnośnie do składu che m icznego i m ineralnego frak cji cząstek o 0 < 0,002 m m (w ydzielonych po w yeluow aniu próchnicy), frak cji iłu koloidalnego, osadu n r 2 i p rep a ratów kw asów hum inow ych, m ożna sądzić, że zaw arte w glebie su b stan cje
próchniczne tw orzą z koloidalnym i cząstkam i m ineralnym i, głów nie
z m inerałam i ilastym i, kom pleksow e związki ilasto-próchniczne o różnym stopniu trw ałości. Stabilność zw iązków kom pleksow ych ilasto-próchnicz- nych zależy praw dopodobnie od ty p u w iązań m iędzy elem entam i składo w ym i oraz od rodzaju tych elem entów .
C H A R A K T E R W IĄ Z A Ń S U B S T A N C J I PR Ó C H N IC Z N Y C H Z M IN E R A Ł A M I IL A S T Y M I W B A D A N Y C H G L E BA C H
P rzedstaw ione w yniki pozw alają w nioskować, że substancje próchnicz ne badanych gleb są głów nie zw iązane z illitem . N ależy mocno pod kreślić, że w p rep a ra ta c h kw asów fulw ow ych ruchom ych i fulw ow ych b adanych gleb, w oparciu o m etodę DTA-DTG i b adania stru k tu ra ln e rentgenem , nie stw ierdzono obecności, n a w e t reliktow ych, elem entów stru k tu r ilastych. Można więc przypuszczać, że kw asy fulw ow e tw orzą słabe w iązania z m inerałam i ilastym i, szczególnie z illitem .
Illit jest m inerałem trój w arstw ow ym . Ze s tru k tu ry illitu w ynika, że w iązanie substancji próchnicznych m iędzy p akietam i tego m in erału jest mało praw dopodobne, gdyż odległości m iędzyw arstw ow e w ynoszą ok. 10 Ä, a średnica cząsteczek kw asów hum inow ych w ah a się praw dopodob nie od 80 do 100 Â [5]. W p rzy p ad k u b ad an ych kw asów hum inow ych, k tóre są prostej budow y, średnica cząsteczek jest praw dopodobnie n aw et m niejsza. Jednakże nie o tyle, aby m ogły one infiltrow ać m iędzy p ak iety m inerałów . N atom iast adsorpcja substan cji próchnicznych n a pow ierzchni cząstek illitu jest możliwa. Szczególnie w y d aje się praw dopodobne w ią zanie boczne su b stan cji p róchnicznych z illitem poprzez g ru p y fun k cyjn e. C ząstki illitu na k raw ęd ziach bocznych p a k ie tu m ają w olne w iązania chem iczne — dw a k o o rd y n acy jn e i dw a jonowe. W yraźnie obrazuje to
