R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T. X X V I I , N r 2, W A R S Z A W A 1976
FR A N C ISZ E K K U Ż N IC K I, PIO TR SK ŁO DO W SK I
ZAWARTOŚĆ I CHARAKTERYSTYKA FORM ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH
W RĘDZINACH WYTWORZONYCH ZE SKAŁ WĘGLANOWYCH RÓŻNYCH FORMACJI GEOLOGICZNYCH
Z esp ół G leb ozn aw stw a In sty tu tu G eodezji G ospodarczej P o litech n ik i W arszaw sk iej
Dużym sukcesem polskiej m yśli gleboznawczej, a również kontynuac ją idei Sławomira M iklaszewskiego jest wyróżnienie rędzin w system a tyce gleb Polski jako odrębnej jednostki typologicznej, mieszczącej się w klasie gleb wapniowcowych.
Znaczna zasobność skały macierzystej w w ęglany wpływ a z jednej strony w pewnym stopniu hamująco na proces jej wietrzenia, z drugiej zaś zwiększa aktywność biologiczną zwietrzeliny. Humifikacja świeżej substancji organicznej odbywa się przy kształtowaniu tych gleb dość szybko. Tworzą się trwałe połączenia organiczno-mineralne, które w p ły wają stabilizująco na dalszy przebieg ewolucji substancji organicznej. Jak wynika z badań własnych i z danych literatury [1, 2, 4, 6, 7], poli
meryzacja powstałych w wyniku hum ifikacji związków próchnicznych przebiega w środowisku zasobnym w w ęglany stosunkowo powoli. W w y niku wietrzenia skały wapiennej i procesu glebotwórczego tworzy się profil rędziny o charakterystycznej budowie A-C, w którym poziom próchniczny jest mniej lub więcej zasobny w odłamki skały wapiennej. Byłoby jednak uproszczeniem zagadnienia poprzestanie na ogólnym stwierdzeniu dużego wpływ u, jaki wyw iera na powstawanie i kształto wanie się rędzin sama skała macierzysta, zarówno bowiem proces w ie trzenia skał osadowych węglanowych, jak i dalszy przebieg procesu gle botwórczego zależą od ich składu mineralnego i chemicznego, ich zwięz łości i budowy [11]. W ystępowanie i geneza oraz właściwości tych utw o rów wiążą się z okresem geologicznym ich powstawania. Na tworzenie się gleby ze skały węglanowej decydujący w pływ wyw iera typ skały, mieszczącej się w obrębie danej formacji geologicznej. W zależności od właściw ości skał wapiennych i w pływ u innych czynników glebotwór- czych dalsza ewolucja rędzin w łaściw ych przebiegać może w różnym kierunku: tworzenia się rędzin brunatnych, rędzin czarnoziemnych,
1 2 8 F. Kuźnicki, P. Skłodowski
a w pewnych warunkach klim atycznych powstawania terra fusca lub
terra rossa [2, 1 2]. Przemiany, które zachodzą w rędzinach, są na ogół
bardzo powolne ze względu na powolny proces rozpuszczania się i usu wania z profilu węglanów, ale tempo tych przemian zależy w dużym stopniu od typu skały. Ewolucja rędzin zmierzających w pewnym kie runku bywa przerywana w wyniku procesów erozyjnych, które odsła niają głębsze w arstw y skały macierzystej. Duży w pływ na rozwój tych
gleb wyw iera substancja organiczna, która z jednej strony uruchamia w pewnym stopniu zawarte w nich węglany, z drugiej zaś wpływ a na tworzenie się w nich trwałych agregatów strukturalnych.
Celem niniejszej pracy było stwierdzenie, czy zachodzą istotne róż nice przy tworzeniu się różnych form związków próchnicznych w rędzi nach w zależności od właściwości utworów wapiennych różnych formacji geologicznych.
W Y N IK I B A D A Ń I ICH IN T ER PR E T A C JA
Próbki do analizy substancji organicznej pobrano z poziomów próch nicznych sześciu profilów rędzin, których opisy i charakterystyka w ła ściwości fizyko-chem icznych znajdują się w przewodniku konferencji te renowej Zjazdu Naukowego Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego w roku 1974, poświęconego setnej rocznicy urodzin Sławomira Mikla szewskiego [1 2].
Przemiany substancji organicznej w zbadanych rędzinach wynikają w dużym stopniu z procesów geochemicznych, jakie zachodzą w skałach osadowych węglanowych.
Próbki pobrano z następujących profilów:
Profil nr 2 z Annopola przedstawiający rędzinę zbrunatniałą z do mieszką materiału lodowcowego, wytworzoną z odwapnionej częściowo opoki kredowej (tzw. rędzina rzekoma).
Profil nr 3 — Jabłonica (odkrywka naturalna) przedstawiający rędzi nę właściwą, wytworzoną z wapienia trzeciorzędowego mioceńskiego.
Profil nr 6 z Mierzawy (odkrywka naturalna) charakteryzujący rę
dzinę z małą domieszką materiału eolicznego, wytworzoną z wapnistej opoki kredowej.
Profil nr 7 z Tokarni (odkrywka naturalna) przedstawiający rędzinę ' wtórną, słabo wykształconą, z domieszką materiału lodowcowego, w y tworzoną z wapienia jurajskiego na zwietrzelinie terra fusca.
Profil nr 8 — Górno (odkrywka naturalna) przedstawiający rędzinę
właściwą wytworzoną z wapienia dewońskiego (fran).
Profil nr 11 — Czerwona Góra (stary kamieniołom — gleba leśna) przedstawiający rędzinę właściwą wytworzoną z wapienia dewońskiego (żywet).
Scharakteryzowane profile rędzin występują na obszarze Gór Św ię tokrzyskich i ich przedpolu.
Związki próchniczne rędzin węglanowych 1 2 9
We wszystkich próbkach pobranych z poziomów A ± i A J С poszcze gólnych profilów zawartość frakcji ciężkiej w stosunku do próbki w y j ściowej jest bliska 100%. Procentow y udział węgla frakcji ciężkiej tych poziomów jest kilkakrotnie w iększy w porównaniu z frakcją lekką (tab. 1). Wyniki te wskazują, że w rędzinach substancja organiczna jest w znacznym stopniu związana z substancją mineralną. W wierzchnich poziomach tych gleb tworzy się stabilny kompleks ilasto-próchniczny [2, 3, 7]. Substancja organiczna poziomów próchnicznych składa się ze
stosunkowo dużej ilości związków organicznych nie shumifikowanych; świadczy o tym znaczna ilość związków nie wyekstrahowanych z frakcji lekkiej, tzw. reziduum. Poszczególne poziomy akum ulacyjne wykazują pod tym względem znaczne różnice między sobą. Wydaje się, że tak duże różnice w zawartości reziduum (tab. 2) wynikają nie z różnego pochodze
nia skały m acierzystej, ale spowodowane są głównie sposobem użytko wania. Najm niejsze ilości reziduum stwierdzono w glebie użytkowej rol niczo (Annopol — odkrywka została wykopana na gruncie ornym). Znacz nie większe ilości reziduum stwierdzono w próbkach pobranych z pozio mów próchnicznych odkrywek naturalnych, porośniętych zw ykle roś linnością trawiastą i zielną. Największe ilości reziduum stwierdzono w rę dzinie użytkowanej jako las (Czerwona Góra). Związany z tym jest rów nież stopień humifikacji substancji organicznej, który jest największy w rędzinie użytkowanej rolniczo, a m niejszy w rędzinie pod lasem (tab. 3). W wyniku stosowania dwóch pierwszych ekstrakcji ekstrahuje się z frakcji lekkiej poziomów próchnicznych stosunkowo niewielką ilość związków próchnicznych, wahających się od 1 do 5% ogólnej zawartości węgla. Zarówno w pierwszej, jak i w drugiej ekstrakcji przeważają na ogół kw asy fulw ow e, można jednak przypuszczać, że kw asy próchniczne I ekstrakcji różnią się pod względem budowy od kwasów próchnicznych II ekstrakcji; świadczy o tym różny iloraz barwy Q 4/6 (tab. 4) [5].
Należy jeszcze zwrócić uwagę na dwa momenty bardzo charaktery styczne dla otrzymanych wyników. Wśród kwasów próchnicznych w y dzielonych z frakcji ciężkiej w wyniku I ekstrakcji zdecydowanie prze ważają kw asy fulw ow e nad kwasami huminowymi ('tab. 2), natomiast od
wrotnie — wśród kwasów próchnicznych wydzielonych z frakcji ciężkiej podczas III ekstrakcji (0,ln NaOH) przeważają zdecydowanie kw asy hu- minowe. Obserwuje się to w e w szystkich zbadanych glebach, przy czym nie stwierdza się wpływ u pochodzenia skały macierzystej.
Iloraz barwy Q 4/6 kwasów próchnicznych, m niejszy w związkach III ekstrakcji w porównaniu ze związkami II i I ekstrakcji frakcji cięż kiej (tab. 4), wskazuje na ich większą gęstość optyczną. Oznaczenia te potwierdzają tezę, że związki trzeciej ekstrakcji frakcji ciężkiej są sil niej spolim eryzowane od pozostałych [7, 8, 3, 1 0].
Pochodzenie skały macierzystej wpływ a bardzo wyraźnie w tych gle bach na wielkość stosunku kwasów hum inowych do kwasów fulw ow ych H : F.
T a b e l a 1 Z aw artość f r a k c j i l e k k i e j i c i ç ù k i e j s u b s t a n c j i o r g a n ic z n e j w g le b a c h C o n ten t o f l i g h t and h e a v y f r a c t i o n o f o r g a n ic m a t t e r i n s o i l s Mie jsco-.vosc L o c a l i t y Nr p r o f i l u P r o f i l e N o. Poziom gen s ty c z n y G e n e tic h o r iz o n G łę b o k o ś ć p o b r a n ia p rób lci S a m p lin g d e p th cm P r o c e n t wagowy w s t o s u n ku do p r ó b k i w y j ś c io w e j '(‘.'e ig h t c/o i n r e l a t i o n t o an i n i t i a l за т р 1 е С ogółem T o t a l С P r o c e n t z a w a r t o ś c i С w s to su n k u do g le b y С c o n t e n t i n % i n r e l a t i o n t o s o i l s w p r o c e n c ie С ogółem i n % o f t o t a l С f r a k c j a le k k a l i g h t f r a c t i o n f r a k c j a c i ę ż k a h ea v y f r a c t i o n f r a k c j a le k k a l i g h t f r a c t i o n f r a k c j a c i ę ż k a hop.vy f r a c t i o n f r a k c j a le k k a l i g h t f r a c t i o n f r a k c j a c i ę ż k a h ea v y f rp e t io n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A nnopol 2 Ai 5- 15 0 ,9 4 9 9 ,0 6 1 ,0 4 1 0 ,0 9 9 0 ,9 4 2 9 ,5 1 9 0 ,4 9 Ai 20 - 30 0 ,5 2 9 9 ,4 0 0 ,9 7 9 0 ,1 1 3 0 ,8 6 3 1 1 ,5 4 8 8 ,4 6 35 - 45 0 , 5 1 9 9 ,4 9 0 ,6 1 2 0 ,0 3 5 0 ,5 7 7 5 ,7 2 9 4 ,2 8 J a b ło n ic a 3 А1С1 5 - 15 0 , 7 3 9 9 ,2 7 1 ,4 1 3 0 ,1 9 6 1 ,2 1 7 1 3 ,8 7 8 6 ,1 3 V C1 25 - 35 0 ,0 6 9 9 ,9 4 0 ,4 4 1 0 ,0 4 2 0 ,3 9 9 9 ,5 2 9 0 ,4 8 ?.:ieszav.-a 6 А1 15 - 25 1 ,3 8 9 8 ,6 2 1 ,7 9 9 0 ,4 5 0 1 ,3 4 9 2 5 ,0 1 7 4 ,9 9 V C1 30 - 45 2 ,4 7 9 7 ,5 3 1 ,2 7 3 0 ,2 6 5 1 ,0 1 7 2 0 ,1 1 7 9 ,8 9 Toi::.:*nia 7 O lH 0 - 10 4 ,3 9 9 5 ,0 1 2 ,3 2 6 0 ,6 8 7 1 ,6 3 9 2 9 ,5 3 7 0 ,4 7 А1 / с 1 10 - 20 0 ,7 1 9 9 ,2 9 1 ,1 3 2 0 ,1 3 9 0 ,9 9 3 1 2 ,2 8 8 7 ,7 2 tiórno 3 А1 °1 0 - 15 3 ,8 5 9 6 , i : 3 ,8 4 0 0 ,8 2 8 3 ,0 1 2 2 1 ,5 6 7 8 ,4 4 Czerwonn (lóra 11 Ао 0 - 2 7 4 ,3 2 2 5 ,1 0 7 ,3 0 1 6 ,9 8 6 0 ,3 1 5 9 5 ,6 8 4 ,3 2 А1°1 2 - 12 3 ,2 5 9 6 ,2 5 1 ,9 9 7 0 ,7 1 9 1 ,2 7 0 3 6 ,0 0 6 4 ,0 0 А1 /С1 20 - 30 0 ,4 8 9 9 ,5 2 0 ,6 6 8 0 ,1 2 2 0 ,5 4 6 1 3 ,2 6 8 1 ,7 4 13 0 F . K u ź n ic k i, P . S k ło d o w s k i
T a b e l a 2 Z a w a rto ść ró ż n y o h form zw iązków o r g a n ic z n y c h m etod ą D uchau fou ra i J a c q u in
C o n te n t o f d i f f e r e n t humus compound form e i n s o i l s d e te r m in e d by t h e m ethod o f D uoh au fou r and J a c q u in
G łę b o k o ść С P o d z i a ł w ę g la w p r o c e n c ie С o g ó łe m Carbon d i s t r i b u t i o n i n % o f t o t a l С M ie jsc o w o ść pob r a n ia p r ó b k i ogółem T o t a l С % f r a k c j a le k k a - l i g h t f r a c t i o n f r a k c j a c io ż k a h eavy f r a c t i o n L o c a l it y S a m p lin g d e p th I e k s t r a k c j a 1 s t e x t r a c t i o n I I e k s t r a k c j a l i n d e x t r a c t i o n R I e k s t r a k c j a 1 s t e x t r a c t i o n I I e k s t r a k c j a • I l n d e x t r a c t i o n I I I e k s t r a k c j a I l l r d e x t r a c t i o n /Н / P1 H1 F 2 H2 F 3 H3 P 4 H4 P 5 H5 A nn op ol 5 - 1 5 1 ,0 4 1 o ,3 3 0 ,1 9 0 , 1 1 0 ,1 9 8 , 6 4 1 0 ,6 6 2 ,4 0 1 , 4 4 5 ,4 7 0 ,6 9 9 ,9 9 5 9 ,8 4 20 - 30 0 ,9 7 9 2 ,9 6 0 , 5 7 1 , 3 3 0 ,5 5 6 ,1 3 8 , 9 9 3 ,0 6 1 . 5 3 7 ,1 5 0 , 8 2 9 ,9 1 5 7 ,0 0 35 - 45 0 ,6 1 2 1 ,6 3 0 , 3 3 1 .3 1 P ,4 9 1 ,9 6 1 3 ,7 2 1 ,4 3 2 ,1 2 1 0 ,1 3 9 ,8 0 3 2 ,0 3 2 5 ,0 0 J a b ło n ic a 5 - 1 5 1 ,4 1 3 0 , 2 8 0 ,2 8 0 , 6 4 0 ,9 2 1 1 ,7 5 1 2 ,3 1 3 ,1 8 2 ,8 3 2 ,6 2 1 .3 4 5 ,3 9 5 8 ,4 6 25 - 35 0 ,4 4 1 1 .1 3 0 ,4 6 2 ,4 9 1 ,8 1 3 ,6 3 2 4 ,7 2 2 ,9 5 1 ,8 1 3 ,8 5 1 ,3 7 2 1 ,0 9 3 4 ,6 9 M ieszaw a 15 - 25 1 ,7 9 9 2 ,6 1 1 .3 9 o , s s 0 ,7 2 1 9 ,4 0 8 , 0 0 1 ,7 8 0 ,7 6 3 ,9 5 0 ,6 7 8 , 4 0 5 1 ,4 1 30 - 45 1 ,2 7 3 2 ,2 8 1 ,8 8 0 , 9 4 0 ,5 6 1 4 ,4 5 9 ,7 4 2 ,1 2 0 , 6 4 2 ,2 8 0 ,7 8 1 1 ,7 8 5 2 ,5 5 T o k a rn ia 0 - 1 0 2 ,3 2 6 1 ,9 3 0 ,4 7 1 .2 5 1 ,0 7 2 4 ,8 1 9 ,4 6 2 ,5 4 0 ,8 2 2 ,6 2 1 ,9 8 4 ,9 4 4 8 ,1 1 10 - 20 1 ,1 3 2 1 ,4 1 1 .1 5 1 ,5 0 1 ,0 7 7 ,1 5 9 , 2 7 2 ,4 7 0 , 9 0 3 ,0 9 2 ,5 6 7 , 2 4 6 2 ,1 3 Górno 0 - 1 5 3 ,8 4 0 0 , 9 9 0 ,2 9 0 , 4 7 0 ,3 6 1 9 ,4 5 9 , 4 3 3 ,0 2 1 . 9 1 2 , 1 1 2 ,7 1 3 ,6 8 5 5 ,8 8 Czerwona Góra 0 - 2 7 ,3 0 1 7 ,8 6 6 ,1 1 1 ,8 9 2 ,3 5 7 7 ,4 7 0 ,4 6 0 ,1 8 0 , 1 0 0 , 1 1 0 ,1 6 0 ,1 6 3 ,1 5 2 - 1 2 1 ,9 9 7 2 ,1 0 ► 0 ,6 0 0 , 5 5 1 ,0 0 3 1 ,7 5 3 , 6 6 2 ,6 0 1 ,0 5 2 ,2 0 2 ,7 5 4 ,1 8 4 2 ,5 6 20 - 30 0 9 668 2 ,5 4 1 ,9 5 1 .3 5 0 ,8 9 1 1 ,5 3 1 3 ,7 7 4 ,1 9 2 , 5 4 5 ,3 9 4 ,9 4 9 ,2 9 4 1 ,6 2 - kwany fulw ow e we f r a k c j i l e k k i e j P 1 “ f u l v i c a c i d s i n l i g h t f r a c t i o n - kwasy huminowe we f r a k c j i l e k k i e j H1 - hum ic a c i d s i n l i g h t f r a c t i o n
F2 - kwasy fulw owe we f r a k c j i le k k i e j * 2 - f u l v i c a c i d s i n l i g h t f r a c t i o n
Hp - kwasy huminowe we f r a k c j i l e k k i e j H2 - hum ic a c i d s i n l i g h t f r a c t i o n
F y F^, F(j - k.vasy fu lw ow e we f r a k c j i c i ę ż k i e j P 3 , F P r - f u l v i c a c i d s i n h ea v y f r a c t i o n
H - , H ., 11,- - kwasy huminowe we f r a k c j i c i ę ż k i e j Hv H Hr - hum ic a c i d s i n h ea v y f r a c t i o n
P - re sid u m s ta n o w ią c e n i e w yek strahow an ą c z ę ś ć f r a k c j i l e k k i e j R -
s u b s t a n c j i o r g a n ic z n e j H - hurainy s ta n o w ią c e n ie r o z p u s z c z a ln ą c z ę ś ć f r a k c j i c i ę ż k i e j s u b - H - s t a n c j i o r g a n i c z n e j , p o z o s t a ł ą po z a s t o s o w a n iu 3 k o le j n y c h e k s t r a k c j i " resid u u m ” c o n s t i t u t i n g a n o n - e x t r a c t e d p a r t o f th e l i e h t f r a c t i o n o f o r g a n ic m a t t e r "huraines" c o n s t i t u t i n g a n o n - e x t r a c t e d p a r t o f th e h e a v y f r a c t i o n o f o r g a n ic m a t t e r , l e f t a f t e r 3 s u b s e q u e n t e x t r a c t i o n s
I e k s t r a k c j a za pomocą ro z tw o ru Na^ P20 7+Ka 2 S 0 . о pH = 7 1 s t e x t r a c t by m eans o f th e Na^PgOy + Na2 S0^ s o l u t i o n
I I e k s t r a k c j a za pomocą ro z tw o ru Na^ PgO^ о pH e 9 ,8 U n d e x t r a c t by m eans o f t h e N a ,P 20 7 s o l u t i o n w ith pH « 9 , 8
I e k s t r a k c j a za pomocą ro z tw o ru Na^P20 y + NagSO^ о p:.i = 7 1 s t e x t r a c t by m eans o f th e Na^jP20 rj + Па2 20д s o l u t i o n w it h pH = 7
I I e k s t r a k c j a za pomocą r o z tw o ru Na^:P2 °7 0 PH 3 9 ,8 U n d e x t r a c t by m eans o f th e Na4 :P20 rj s o l u t i o n w ith pH = 9 ,8
I I I e k s t r a k c j a za pomocą ro z tw o ru 0 , 1 n NaOH I l l r d . e x t r a c t by m eans o f t h e 0 , 1 N HaOH s o l u t i o n
Z w ią z k i p r ó c h n ic z n e rę d zi n w ę g la n o w y c h 1 3 1
j
a b e 1 a 3 j
Sum aryczna z a w a r to ś ć r ó ż n y c h f o m zw iązków o r g a n ic z n y c h wo f r a k c j a c h o r a z w a r t o ś c i e h â t a k t e r y z u j ą c e h u m if ik a c j ę j
Summary c o n t e n t o f d i f f e r e n t o r g a n ic compound fo rm s i n p a r t i c u l a r f r a c t i o n s and v a l u e s o f h u m i f ic a t i o n j
M ie js c o w o ś ć L o c a l i t y G łębo k o ść p obra n ia p ró b k i S am pling d ep th С o g ó łe r.
С kwasów hum inowych, kwasów fu lw o w y c h , humin w p r o c e n ta c h С ogółem
С o f hum ic and f u l v i c a c i d s and hum inos :Ln '% o f t o t a l С S t o s u nek I!:? S t o p ie ń h u m i f i-k a c j i H u m ifi c a t i o n d eg ro e P r o c e n t z a w a r t o ś c i С p o s z c z e g ó ln y c h f r a k c j i w 9'fco- sur.ku do g le b y % o f c o n t e n t o f p a r t i c u l a r f r a c t i o n s i n r e l a t i o n to s o i l С f r a k c j a lig h -j i le k k a r a c t i o n f r a k c j a c i ę ż k a - h ea v y f r a c t i o n H:F r a t i o f r a k c j a le k k a l i g h t f r a c t i o n f r a k c j a с;ię ż k a - f r a c t i o n h ea v y cm
1 C. Ki-m2 F 3+F4+?5 н 3+н 4+н5 hum iny R ^ l +^2 H i+n 2 3+F4+i,,5 н 3+н4+н5 tiuaiiny
A nn op ol 5 - 1 5 1 ,0 4 1 0 ,4 9 0 ,3 3 1 2 ,7 9 1 7 ,8 6 5 9 ,8 4 1 ,3 8 9 1 ,3 6 0 ,0 9 0 0 ,C 0 5 C,C34 0 ,1 3 3 0 ,1 8 6 0 ,6 2 3 20 - 30 0 ,9 7 9 4 ,2 9 1 ,1 2 1 1 ,3 4 2 0 ,1 2 5 7 ,0 0 1 ,3 9 9 3 ,3 7 0 ,0 6 0 0 ,0 4 2 0 ,0 1 1 0 ,1 0 8 0 ,1 9 7 0 ,5 5 3 35 - 45 0 ,6 1 2 2 ,2 9 0 ,8 2 2 5 ,6 4 4 3 ,6 4 2 5 ,0 0 1 ,5 5 9 8 ,0 4 0 ,0 1 2 o t o:.3 0 ,0 0 5 0 ,1 5 7 0 ,2 6 7 0 ,1 5 3 J a b ło n ic a 5 - 1 5 1 ,4 1 3 0 ,9 2 1 ,2 0 1 6 ,4 8 1 1 ,1 9 5 8 ,4 6 0 ,7 1 8 8 , Z5 0 ,1 6 6 0 ,0 1 3 0 ,0 1 7 0 ,2 3 3 0 ,1 5 8 0 ,8 2 6 25 - 35 0 ,4 4 1 3 ,6 2 2 ,2 7 2 7 ,9 0 2 7 ,8 9 3 4 ,6 9 0 ,9 6 9 6 ,3 7 0 ,0 1 6 0 ,0 1 6 0 ,0 1 0 0 ,1 2 3 0 , 1 2 3 0 ,1 5 3 Mie з za v/a 15 - 25 1 ,7 9 9 3 ,5 0 2 , 1 1 9 ,4 5 1 4 ,1 3 5 1 ,4 9 1 ,2 5 8 0 ,6 0 0 ,3 4 9 0 ,0 6 3 0 ,0 3 8 0 ,1 7 0 0 , 2 5 4 0 ,9 2 5 30 - 45 1 ,2 7 3 3 ,2 2 2 , 4 4 1 1 ,1 6 1 6 ,1 8 5 2 ,5 5 1 ,2 9 8 5 ,5 5 0 ,1 8 4 0 ,0 4 1 0 , 0 3 1 0 ,1 4 2 0 ,2 0 6 0 ,6 6 9 T o k a r n ia 0 - 1 0 2 ,3 2 6 3 ,1 8 1 ,5 4 1 2 ,2 6 1 0 ,1 0 4 8 ,1 1 0 ,7 5 7 5 ,1 9 0 , 5 7 7 0 ,0 7 4 0 , 0 3 6 0 ,2 8 5 0 ,2 3 5 1 ,1 1 9 10 - 20 1 ,1 3 2 2 ,9 1 2 ,2 2 1 2 ,7 3 1 2 ,8 0 6 2 ,1 9 0 ,9 6 9 2 ,8 5 0 ,0 3 1 0 ,0 3 3 0 ,0 2 5 0 ,1 4 4 0 ,1 4 5 0 ,7 0 4 С-órno 0 - 1 5 3 ,8 4 0 1 ,4 6 0 ,6 5 1 3 ,7 5 8 , 8 1 5 5 ,8 8 0 ,6 2 8 0 ,5 5 0 ,7 4 7 0 ,0 5 6 0 ,0 2 5 0 ,5 2 3 0 ,3 3 8 2 ,1 4 6 Czer.vona 0 - 2 7 ,3 0 1 9 ,7 5 8 , 4 6 0 ,7 2 0 ,4 5 3 ,1 5 0 ,8 5 2 2 ,5 3 5 ,6 9 6 0 ,7 1 2 0 ,6 2 8 0 ,0 5 3 0 ,0 3 2 0 .2 3 0 Góra 2 - 12 1 ,9 9 7 2 ,6 5 1 ,6 0 1 2 ,4 6 8 ,9 8 4 2 ,5 6 0 ,7 0 6 8 ,2 5 0 ,6 3 4 0 ,0 5 3 0 ,0 3 2 0 ,2 4 9 0 ,1 7 9 0 ,8 5 0 20 - 30 0 ,6 6 3 3 ,8 9 2 ,8 4 2 1 ,2 5 1 8 ,8 7 4 1 ,6 2 0 ,8 6 8 8 , 4 7 0 ,0 7 7 0 ,0 2 6 0 ,0 1 9 0 ,1 4 2 0 ,1 2 6 0 ,2 7 8 13 2 F . K u ź n ic k i, P . S k ło d o w s k i
Związki próchniczne rędzin w ęglanow ych 133
W zbadanych rędzinach w ytworzonych z opoki kredowej zawierają cych w wierzchnich warstwach niezbyt duże ilości węglanów ogółem i węglanów aktyw nych stwierdza się przewagę kwasów hum inowych nad kwasami fulw ow ym i, a stosunek H:F waha się w granicach 1,25— 1,55. Jest w ięc on podobny do stosunku, jaki często spotykamy w czarno- ziemiach czy czarnych ziemiach [7]. N ależy przypuszczać, że w tych w a runkach zachodzi szybka humifikacja substancji organicznej świeżej oraz daleko posunięta polimeryzacja powstałych związków próchnicznych. W rędzinach wytworzonych z wapieni trzeciorzędowych, jurajskich i de- wońskich, zawierających w poziomach próchnicznych znaczne ilości w ęg lanów ogółem i nieco większe — w porównaniu z rędzinami kredowym i — ilości węglanów aktywnych, stwierdza się przewagę kwasów fulw o- w ych nad kwasami hum inowym i, a stosunek H:F waha się w granicach
T a b e l a 4
I l o r a z barwy kwasów p r ó c h n ic z n y c h
..lu o tie n t o f c o l o u r o f hum ic a c i d s
M ie js c o w o ś ć Nr p r o f i l u G łęb o k o ść p o b r a n ia F r a k c ja le k k a L ig h t f r a c t i o n F r c k c j a c i ę ż k a - H eavy f r a c t i o n L o c a le ï; P r o f i l e N o. p r ó b k i S a m p lin g d ep th cm I e k s t r a k c j a I s t e x t r a c t i o n I I e k s t r a k c j a U n d e x t r a c t i o n I. e k s t r a k c j a l e t e x tr a c t::, oi:; I I e k s t r a k c j a 11 lid e x t r a c t i o n I I I e k s t r a k c j a I l l r d e x t r a c t i o n A nn op ol 5 -1 5 9 ,0 0 4 , 0 0 7 ,2 0 4-, 65 4 , 3 3 ? о - з о 8 , 0 0 4 , СО 7 ,2 0 4 ,5 5 4 ,1 1 3 5 -4 5 8 , 5 0 4 ,5 0 7 ,0 0 5 ,0 0 4 ,5 0 J a b ło n ic a 5 -1 5 1 1 ,0 0 6 ,0 0 3 , 5 0 6 ,3 7 5 ,2 0 2 5 -3 ^ S , 50 5 ,0 0 8 , 5 0 6 ,0 0 4, 3 4 U ie s z a w a 6 1 5 -2 5 9 ,6 6 4 , 3 3 6 ,2 5 5 , 4 3 4 ,1 0 3 0 -4 5 1 0 ,0 0 5 ,7 5 8 , 6 6 6 ,0 0 5 ,0 9 T o k a rn ia 7 0 - 1 0 1 0 ,1 1 6 ,0 0 9 ,2 8 5 ,9 3 5,4a 1 0 -2 0 9 ,2 5 4 , 8 0 8 , 2 2 7 ,6 2 4 ,9 0 Górno 8 0 - 1 5 9 ,1 0 5 ,1 3 9 , 0 3 6 , 3 4 5 ,0 3 С ze rwona Góra 11 0 - 2 2 - 1 2 1 3 ,1 5 1 1 ,7 6 8 , 8 0 7 , 5 7 1 1 ,6 6 1 0 ,5 7 9 ,5 3 9 ,1 2 7 ,0 0 8 , 3 0 2 0 -3 0 1 0 ,6 6 7 ,0 0 9 ,5 0 7 ,5 0 6 , 1 7
0,62— 0,96. Należy przypuszczać, że w warunkach znacznej zawartości węglanów aktywnych substancja organiczna ulega szybko humifikacji, lecz jej dalsza ewolucja podlega w pewnym stopniu zahamowaniu. W y daje się, że przy dużej zawartości węglanów aktywnych powstające kw a sy próchnicze są neutralizowane (wiązane) przez wapń i ulegają słab szej polimeryzacji.
N ależy podkreślić, że typ skały, a nie jej pochodzenie geologiczne w y wiera pośrednio w pływ na stosunek H:F w poziomach próchnicznych.
Stosunek ten jest duży (znacznie przekracza 1) w rędzinach kredowych, w ytworzonych z częściowo odwapnionej opoki, natomiast jest on mały
1 3 4 F. Kuźnicki, P. Skłodowski
(znacznie poniżej 1) w poziomach próchnicznych rędzin kredowych w y
tworzonych z margli kredowych zasobnych w w ęglany aktywne [9].
Pow yższy wniosek potwierdzają przeprowadzone przez nas w latach poprzednich badania substancji organicznej [6].
Wyniki badań wskazują na tworzenie się w rędzinach dużych ilości humin (w poziomachi A ilości te przekraczają najczęściej 50% w sto sunku do С ogółem) stanowiących nierozpuszczalną w wyniku trzech ko lejnych ekstrakcji część frakcji ciężkiej [1, 6, 7]. Związki te wpływ ają na
trwałość kompleksu ilasto-próchnicznego rędzin.
LIT E R A T U R A
[1] D u c h a u f o u r Ph., J a c q u i n F.: N o u v elles recherches sur l ’ex tra ctio n et le fraction n em en t des coposes hum iq u es. E xtr. du ’’B ull, de l ’E cole Supérieure A gron om iq u e de N a n cy ” 8, 1, 1966, 24.
[2] D u c h a u f o u r Ph.: P rocessus de form ation des sols. B ioch em ie et G eochim ie C.R.D.P. N ancy 1972.
[3] D u c h a u f o u r Ph.: A ction des cations sur les processus d ’h u m ification . E xtr. de ’’S cien ce du S o l-B iu lle tin ” A.F.E.S. nr 3, 1973, 151— 161.
[4] J a c q u i n F., L e F a с о n F.: In flu en ce des form es de C alcium sur l ’évolu tion des résidus, lig n eu s sous clim at, tem pere. Extr. du ’’B ull, de l ’E cole Supérieu re A gron om iq u e de N a n cy ” 12, I—II, 1970, 12—20.
[5] J a c q u i n F., B r u c k e r t , N g u y e n Q uat Hao: M ise au point sur l ’u tili sation des gels S ep h a d ex pour le F raction n em en t de com poses hum iq u es. E xtr. du ’’B ull, de l ’A sso cia tio n F ran çaise pour l ’E tude du S o l” nr 2, 1971, 9— 15. [6] K u ź n i c k i F., S k ł o d o w s k i P.: P rzem ian y su b sta n cji organicznej w n ie
których typ ach gleb P olsk i. Rocz. glebozn. 19, 1968, 3— 25.
[7] K u ź n i c k i F., S k ł o d o w s k i P.: Z aw artość różnych form zw ią zk ó w próch n icznych w rędzinach w p orów n an iu z in n y m i typ am i gleb. Rocz. glebozn. 1974 (w druku).
[8] K o n o n o w a M.: S u b sta n cje organ iczn e gleby, ich budow a, w ła ściw o ści i m e tody badań. PW RiL, 1968, s. 390.
[9] M u s i e r o w i c z A., S k o r u p s k a T.: F rak cje zw iązk ów h u m in ow ych czar- noziem u, czarnych ziem i rędzin. Rocz. N auk roi. 9 1 -A -l, 1966, 1—56.
[10] S k ł o d o w s k i P.: B adania ch em iczne i fizy k o ch em iczn e zw iązk ów p róch n icznych i ich połączeń z m eta la m i w glebach b ielico w y ch w y tw o rzo n y ch w róż nych strefa ch k lim atyczn ych . W ydaw n. P olit. W arsz. Prace N aukow e, G eodezja 14, 1974, 134.
[11] S t r z e m s k i M.: R ędziny w ęg la n o w e w ojew . k ieleck iego. Rocz. N auk roi. 81-D, 1958, 118.
[12] P rzew od n ik K on feren cji T eren ow ej w dniach 18—21 czerw ca 1974 r. R ędziny w y tw o rzo n e z u tw orów różnych form acji geologiczn ych oraz gleb y relik to w e
(terra fusca, te r ra rossa) na obszarze Gór Ś w ięto k rzy sk ich i ich obrzeżenia.
Związki próchniczne rędzin w ęglanowych 1 3 5 Ф . К У З Ь Н И Ц К И , П. С К Л О Д О В С К И С О Д Е РЖ А Н И Е И Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А ФО РМ ГУМ УСО ВЫ Х СОЕДИН ЕН ИЙ В Р Е Н Д ЗИ Н А Х О Б Р А ЗО В А Н Н Ы Х И З К А Р Б О Н А Т Н Ы Х ПОРОД Р А ЗЛ И Ч Н О Й ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ Ф О РМ А Ц И И Секция почвоведения, И нститут геодезии, Варш авская политехника Р е з ю м е По поводу научного съ езд а П ольского общ ества почвоведов орган и зов ан н о го в сотую годовщ ину р о ж д ен и я Славомира М иклаш евского и к он ф ер ен ц и и на территории С вентокш иских Гор и их окраин, посвящ енной вопросам рендзи н, бы ли предприняты почвенны е испы тания для уточнения проявляю тся -ли д о стоверны е разницы при образовании р азн ы х ф ор м гум усовы х соединен ий в р ен д зи н а х в зависим ости от свойства м атеринских и звестняковы х пород р а з личны х геологич ечских ф орм аций. А н али з органического вещ ества (экстрагирование и ф ракци он и рован и е г у м усовы х соединений) был проведен по метолу D u ch au fou r’a и J a cq u in ’a. У станов лено, что п р о и сх о ж д ен и е м атеринской породы, отчетливо сказы вается на в ел и чине соотнош ения гум иновы х кислот к ф ульвэвы м . Г: Ф. В р ен дзи н ах о бр азо ванны х из мелового известняка, сод ер ж а щ и х в поверхностном слое невы сокие общ ие количества карбонатов и активны х карбонатов, отм ечается преобладание гум иновы х кислот над ф ульвовы м и и соотнош ение Г:Ф колеблется в п р едел ах 1,25 — 1,55. С ледовательно оно сходн о с соотнош ением , которое часто встречаем в ч ер н озем ах либо черны х почвах. С ледует ож и дать, что в таких усл ови я х про и сходи т ускоренн ая гум иф икация и далеко продвинутая полим еризация со зд а н ны х гум усовы х соединен ий. В остальны х р ен дзи н ах, образов авш и хся из третичны х, ю р ск и х и д ев он ск и х известняков, с о д ер ж а щ и х в гумусовом горизонте крупн ы е количества к арбон а тов в том и активн ы х карбонатов, констатируется преобладание ф уль в ов ы х кислот над гуминовыми, а соотнош ение Г:Ф варьирует в п р ед ел а х 0,62:0,96. С ле д ует предполагать, что в усл ови я х вы сокой концентрации активны х карбона тов органическое вещ ество быстро гум иф ицируется, но дальн ейш ая его эв олю ция подвергается некотором у ослаблению . К а ж ет ся , что при высоком с о д е р ж а нии активны х карбонатов обр азовавш иеся гум усовы е кислоты бываю т ней тра лизованы (связаны ) кальцием и п о д л еж а т более слабой полимеризации. Р езул ьтаты исследован ий указы ваю т на то, что образование в р ен дзи н ах зн ач и тельн ы х количеств гуминов, составляю щ их нерастворим ую во время 3 -х оч ер едн ы х экстракций часг т я ж ел ой ф рак ц и и , связано с участием карбоната кальция, которы й одноврем енно влияет стабилизую щ е на ст р ук тур у почвы. Для правильного подведения итогов авторы использовали некоторы е р е зу л ь таты анализов, поданны е в р уководстве к он ф ер ен ц и и посвящ енной сотой г о довщ ине р о ж д ен и я Славомира М иклаш евского.
F. Kuźnicki, P. Skłodowski
F. K U Ź N I C K I , P . S K Ł O D O W S K I
CONTENT A N D C H A R A C T ER ISTIC S OF THE FOR M S OF H U M U S C O M PO U ND S IN R E N D Z IN A S DEV ELO PED FROM C A R BO N A T E ROCKS OF D IFFE R EN T
GEO LOGICAL AGE
P ed o lo g ica l L aboratory of th e D ep artm en t of A p p lied S o rv ey in g W arsaw T ech n ical U n iv ersity
S u m m a r y
The authors started p ed ological in v estig a tio n s to find sig n ifica n t d ifferen ces, if any, in th e form ation of variou s form s o f hum us com pounds in rendzinas, as d e pen d in g on th e prop erties of paren tal carbonate rocks of va rio u s geological age. The a n a ly sis of the organic su b stan ce (extraction and fraction ation of h um ic com pounds) w a s m ade by th e m ethod o f D uchaufour and Jacquin. T he authors found th at the origin o f th e p aren tal rock v ery d istin ctly in flu en ces the v a lu e of the H :F ratio (hum ic to fu lv ic acids). In rendzinas on siliceo u s m arl, con tain in g not too large am ounts of total carbonates and a ctiv e carbonates in th e top soil th ere is a p rev a len ce of hu m ic acids over fu lv ic acids, th e H :F ratio o scilla tin g b etw een 1.25 and 1.55. Thus it is sim ila r to th ose freq u en tly found in chernozem s or black earths. The authors su p p ose th at in such conditions there occurs a rapid h u m ific a tion of organic m atter and a far gone p olym erization of form in g hum s com pounds. In other rendzinas d evelop ed from T ertiary, Jurassic, or D evon ian lim esto n es con tain in g con sid erab le am ounts of total carbonates and a ctiv e carbonates in th e topsoil, the authors found a p rev a len ce of fu lv ic acids over h um ic acids, th e H :F ratio b ein g b etw een 0,62 and 0,96. The authors su g g est th at w h en large am ounts of a ctive carbonates are present, th e organic m a tter becom es h u m ified rap id ly but its furth er evolu tion becom es so m ew h a t inh ib ited . It seem s th a t w ith a large con ten t of activ e carbonates the form in g h um us acids w ou ld be n eu tralized (fixed) by calcium and th e su b seq en t p olym erization w ou ld be not so strong, th e a n a ly sis resu lts in d icate too th a t th e form ation o f con sid erab le am ounts of hum us c o n stitu ting a part of the h eavy fraction, in so lu b le a fter th ree ex tra ctio n s, is con n ected w ith th e p resen ce of calcium carbonate, w h ich at th e sam e tim e contributes to a stab ilization of soil structure.
To o b tain correct con clu sion s the authors m ad e also use of som e an a ly sis r e su lts quoted in th e guide to th e territorial d iscu ssion of the m ettin g held to com m e m orate the hun d red th birthday of S ław om ir M ik laszew sk i.
P r o f . d r F r a n c i s z e k K u ź n i c k i
Z e s p ó l G l e b o z n a w s t w a I n s t y t u t u G e o d e z j i G o s p o d a r c z e j P o l i t e c h n i k i W c c r s z a w s k i e j W a r s z a w a , p l a c J e d n o ś c i R o b o t n i c z e j 1
