Wpływ traktowania torfu parą wodną na zmiany w związkach azotowych

R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T . X I I I , Z . 2, W A R S Z A W A 19G3

FR A N C ISZ E K M A C IA K

WPŁYW TRAKTOWANIA TORFU PARĄ WODNĄ NA ZMIANY W ZWIĄZKACH AZOTOWYCH

K ated ra T o rfo zn a w stw a SGG W W arszaw a

Parowanie gleb zarówno m ineralnych, jak i torfowych jest powszech­ nie stosowane w warzyw nictw ie, przede w szystkim w produkcji szklar­ niowej, jako zabieg sterylizacyjny. Ostatnio zaś tą drogą zapoczątkowane zostały również próby aktyw acji torfu dla celów nawozowych [1, 5, 6,

8]. Bezpośrednim efektem działania pary wodnej na glebę są zmiany w jej składzie chemicznym i fizycznym. W yrazem zmian chemicznych jest w yraźne zwiększenie ilości przyswajalnych składników pokarmowych dla roślin [1 — 3, 6].

Literatura dotycząca om awianego zagadnienia jest bardzo obszerna i w ielu autorów [1 — 5, 9] zgodnie podaje, że pod w pływ em pary wodnej w glebie (a także w torfie) największe zmiany zachodzą w azocie. W yni­ kiem zmian jest nagromadzenie azotu w formie amonowej. Szczególnie duża po parowaniu akumulacja azotu amonowego ma m iejsce w torfie, który, jak wiadomo, charakteryzuje się wysoką ogólną zawartością azotu, sięgającą 3— 4% suchej masy. Również na ilość uruchamianego azotu może mieć pewien w p ływ rodzaj torfu. Jak wynika z badań autora [5] parowane torfy o w yższym stopniu rozkładu silniej podniosły plony ro­ ślin aniżeli torfy słabo rozłożone. W ydzielający się w czasie traktowania torfu parą wodną amoniak powstaje prawdopodobnie wskutek hydrolizy pew nych związków azotowych. Dotychczas jednak poza fragm entarycz­ nym i badaniami nad aminifikacją i nitryfikacją torfów parowanych nie ma bliższych danych dotyczących zmian, jakie zachodzą w poszczegól­ nych związkach azotowych pod w pływ em parowania. W ypływa to praw­ dopodobnie z braku opracowań dotyczących organicznych związków azo­ towych torfu.

Celem niniejszych badań było stwierdzenie:

— jakie zmiany w formach azotu następują pod w pływ em parowania torfu,

— jaki w pływ na powyższe zmiany posiada typ i stopień rozkładu torfu,

— w jakim stopniu następuje mineralizacja azotu organicznego torfu po parowaniu.

M A TE R IA Ł I M ETO D Y K A B A D A Ń

Materiał stanow iły torfy niskie i torf wysoki, pobrane z warstw wierzchnich (0,00— 0,25 m) torfowisk: Biebrza, woj. białostockie (torf niski rozłożony w 20, 30, 40%) i Budwity, woj. olsztyńskie (torf wysoki rozłożony w 10%).

P a r o w a n i e t o r f u . Do kilku równoległych naczyń szklanych od­ ważono po 5 g powietrzenie suchego, drobno zm ielonego torfu. Torf na­ sycano wodą do ± 70%, umieszczano w autoklawie ;i traktowano parą wodną w ciągu 2 godz. przy ciśnieniu 1,5 atm. Potraktowane parą wodną próbki torfu słu żyły później bezpośrednio do oznaczeń poszczególnych frakcji azotu.

H y d r o l i z a c j a i f r a k c j o n o w a n i e . Rozdział poszczególnych frakcji azotu wykonano za pomocą hydrolizy kwaśnej (6n HC1). Zaś roz­ dział aminokwasów w hydrolizacie i przesączu 1% K2S 04 — za pomocą chromatografii bibułowej dwukierunkowej po uprzednim odsoleniu pró­ bek na jonitach.

M i n e r a l i z a c j a a z o t u o r g a n i c z n e g o . Proces m ineraliza­ cji azotu organicznego torfów badano w edług m etody S t a n f o r d a i H a n w a y a t u ] z pewną modyfikacją [7]. Zasada powyższej m etody polega na inkubowaniu próbek torfu w termostacie (32 °C) i okresowym

(co 2 tygodnie) w ypłukiw aniu z nich azotu m ineralnego (N—N H4

i N—N O 3 ) . Badania okresowe prowadzone były w ciągu 6 tygodni:

Skład botaniczny i stopień rozkładu torfu oznaczono metodą mikro­ skopową.

pH torfów (w H2O) — potencjom etrycznie przy użyciu elektrody

szklanej.

Popiół surowy — przez spalenie torfu w temperaturze 550 °C.

Azot ogółem — metodą Kjeldahla (z dodatkiem kwasu salicylow ego i tiosiarczanu sodu).

Azot amonowy — kolorym etrycznie metodą Nesslera w przesączu 1%

K 0 S O 4 .

Azot azotanowy — kolorym etrycznie metodą fenolodwusiarkową w przesączu 1 % K 2 S O 4 .

Azot nie zidentyfikowany w przesączu 1 % K 2 S O 4 — metodą K jel­

A zot w torfach tra k to w a n y ch parą w o d n ą 371

wyliczono odejmując od azotu ogółem z przesączu l°/o K2SO4 N amono­ wy, N azotanowy i N wolnych aminokwasów.

Azot nie zidentyfikowany z hydrolizatu wyliczono również z różnicy m iędzy ogólną zawartością azotu w hydrolizacie a sumą oznaczonych frakcji azotu. Dokładniejsze opisy stosowanych m etod znajdują się w pra­ cy pt.: „Badania nad formami azotu w torfach” [7].

W Y N I K I B A D A Ń

G E O B O T A N I C Z N A C H A R A K T E R Y S T Y K A T O R F U W Y S O K I E G O I T O R F Ó W N I S K I C H

W celu w yelim inow ania w pływ u takich czynników jak głębokość po­ ziomów w profilu złoża oraz w p ływ u gatunku torfu na zawartość poszcze­ gólnych form azotu użyto do badań torfu wysokiego, sfagnowego z głę­ bokości 0,00— 0,25 m oraz torfów niskich turzycow ych również z tych sam ych głębokości.

T a b l i c a 1 Geobotaniczna charakterystyka torfów - Geobotanicąl peat c h a r a c te r is tic s

Ï7P to r fu Peat type

Skład szczątków r o ś lin w_% Gatunek _{to rfu} Kind o f peat Stopień rozkładu Decompo­ s i t i o n • degree % P opiół w % s.m. Ash in % d.m. PH Wysoki

Highmoor Sphagnum Sec.Cuspidatum Eriophorum vaginatum Ericaceae 75 5 20 sfagnowy sphagnum _{10 .1,4 4 ,2} N isk i Lowmoor Carez sp Phragmites communis Menyanthes t r i f o l i a t e 85 10 5 turzyсowy sedge ₂₀ 5 ,9 5 ,8 N iski

Lowmoor _{Menyanthes t r i f o l i a t e} Carez sp Ainus g lu tin o sa S a liz sp 85 5 5 5 turzycowy sedge 30 10,0 6 ,0 N isk i

Lowmoor _{Menyanthes t r i f o l i a t e} Carez sp Bryades Phragmites communis 80 10 5 5 turzycowy sedge ₄₀ 12,4 5 ,8

W tablicy 1 przedstawiono charakterystykę torfów użytych do badań. Jak wynika z zawartych tam danych, torf wysoki składa się głównie ze Sphagnum, w m niejszych ilościach ze szczątków roślin wrzosowatych. Torf ten, podobnie jak większość torfów wysokich, charakteryzuje się niew ielkim stopniem rozkładu, posiada nieznaczną zawartość popiołu i wysoką kwasowość. W dużym stopniu od torfu wysokiego różnią się torfy niskie. Różnice te wynikają zarówno z odrębności środowiska, w ja­

kim pow staw ały złoża torfów niskich, a także z różnicy gatunków roślin, które tw orzyły om awiane typy złóż.

W szystkie przedstawione torfy niskie pow staw ały w głównej mierze z turzyc (Carex sp.), niew ielki natomiast udział w ich budowie biorą inne szczątki roślin torfotwórczych, takich jak olcha (Alnus glutinosa), wierzba (Salix s p .), bobrek trójlistkowy (Menyanthes triofoliata), trzcina (Phrag- mites communis) i inne.

Pozostałe geobotamiczne cechy powyższych torfów, jak stopień roz­ kładu, zawartość popiołu, pH są typowe dla torfów niskich.

W P Ł Y W P A R O W A N I A N A F R A K C J E A Z O T U W T O R F I E W Y S O K I M I W T O R F A C H N I S K I C H

Skład poszczególnych frakcji azotowych w torfach nie parowanych i parowanych zamieszczono w tabl. 2.

Z przedstawionych danych liczbowych wynika, że po parowaniu w y ­ stąpiły wyraźne różnice w ogólnej zawartości azotu i w niektórych frak­ cjach azotowych m iędzy torfem wysokim a torfami niskimi. D otyczy to szczególnie azotu ogółem , którego w analizowanym torfie wysokim jest prawie trzykrotnie mniej niż w torfach niskich oraz azotu amonowego, którego ilość (w procencie azotu ogółem) jest 7— 10 razy wyższa od za­ wartości azotu am onowego torfów niskich.

W wyniku parowania torfu wysokiego zawartość azotu hum inowego rozpuszczalnego i azotu amidowego uległy zmniejszeniu. Natomiast zwiększyła się frakcja azotu określona jako ,,nie zidentyfikowana z h y­ drolizatu”. Znacznym zmianom uległy również frakcje azotu otrzymane z w yciągu 1% K 2 S O 4 , na które składa się azot amonowy, azot azotanowy,

azot wolnych aminokwasów i azot określony jako nie zidentyfikowany z w yciągu 1% K 2 S O 4 . Suma tych frakcji w torfie wysokim zwiększyła się

po parowaniu z 9% N ogółem do 15,32% N ogółem.

Największy wzrost nastąpił w azocie amonowym (z 5,71 do 13,06% N ogółem) i w azocie w olnych aminokwasów (z 0,08 do 0,17 N ogółem). Na jednakowym poziomie w torfie parowanym i nie parowanym utrzym ał się azot azotanowy, natomiast zm niejszyła się w torfie ilość azotu nie zidentyfikowanego (z w yciągu 1 % K 2 S O 4 ) .

Charakterystyczne są również zmiany w yw ołane parowaniem w e frak­ cji azotu torfów niskich. Z tablicy 2 wynika, że w torfach niskich paro­ wanie nie zmieniło lub zm niejszyło ilości azotu hum inowego nierozpusz­ czalnego, azotu amidowego i azotu „nie zidentyfikowanego z hydroliza­ tu ”. Zmiany te są stosunkowo najmniej widoczne w azocie amidowym.

Znacznemu zwiększeniu pod w pływ em parowania uległa natomiast frakcja azotu hum inowego rozpuszczalnego i azotu, który określono jako

T a b l i c a 2 Skład fr a k c ji azotowych w torfach n ie parowanych i parowanych

Composition of nitrogon fr a c tio n s in untreated and vapor-treated peats

Torf - Peat Stopień rozkładu Degree of decomposi­ tio n %

Zawartość fr a k c ji w procencie N ogółem - Fraction content in % of t o ta l N

N ogółem w procen­ c ie a.m. T otal N in % d.m. z wyciągu 1% K2SO4 - from 1% K2S04 extract z hydrolizatu - from h yd rolizate

NO3 wolne amino­ kwasy freo amino- acids nie zidentyfikowana u n id e n tified aminowa amino. amidowa amido. huminy rozpu­ s z c z a ł. solub. humins huminy nie roz­ p u szczał, uneolub. humins ïïvsoki Highmoor nieparowany untreated parowany vapor-treated 10 5,71 13,06 0,41 0,40 0,08 0,17-2,80 1,69 12,02 16,83 28,80 28,66 10,39 3,87 10,11 4,5 1 29,68 30,81 1.07 1.07 Niski Lowmoor nieparowany untreated parowany vapor-treated 20 0,52 1,05 0,32 0,25 0,03 0,15 0,54 1,84 18,63 15,21 32,48 32,15 14,96 14,61 4 ,6 1 6,64 27,91 28,10 3 .24 3 .2 4 niepsrowany untreated parowany vapor-treated 30 0,80 1,38 0,31 0,30 0,02 0,05 0,82 3,50 14,16 11,25 32,34 32,56 16,82 16,74 7,38 9,42 27,35 24,80 3 .7 6 3 .76 nieparowany untreated parowany vapor-treatod 40 0,83 1,61 0 ,40 0,40 0,02 0,08 1,10 3,79 14,98 14,07 33,40 33,29 17,69 17,51 8,03 8,65 23,55 20,60 3 .8 1 3 .8 1 A zo t w tor fac h tr a k to w a n y c h p ar ą w o d n ą

N ogółem w w yciągu 1% K2S 0 4. Frakcja ta składa się z azotu amonowe­ go, azotanowego, wolnych aminokwasów i azotu niezidentyfikow anego. Z w yjątkiem azotu azotanowego pozostałe form y azotu w w yciągu 1% K2SO4 uległy kilkakrotnemu zwiększeniu pod w pływ em parowania.

W yraźny w p ływ na zwyżkę zawartości N w w yciągu 1% K2SO4 po­ siada stopień rozkładu torfu. Ilustrują to krzywe na rys. 1, 2, 3. Rysunek 1 przedstawia zawartość N ogółem w w yciągu 1% K2SO4 dla torfów niskich nie parowanych i parowanych o różnym stopniu rozkładu. Z ana­ lizy krzywych wynika, że parowanie spowodowało znaczne uruchom ie­ nie azotu rozpuszczalnego, przy czym ilości te progresyw nie wzrastały wraz ze wzrostem stopnia rozkładu torfu, osiągając m aksimum przy 40% rozkładu.

Rysunek 2 przedstawia wzrost N -N H4 w torfach niskich pod w p ły ­ w em parowania. Z krzyw ych rys. 2 wynika, że parowanie spowodowało prawie dwukrotne zwiększenie azotu amonowego w torfach, przy czym zwiększenie tej form y azotu następowało tym silniej, im w yższy był sto­ pień rozkładu torfu.

Na rysunku 3 przedstawiono zawartość N nie zidentyfikowanego, ja­ kie znajdowano w w yciągu 1 % K 2 S O 4 . Ta frakcja azotu uw alnia się

w największych ilościach w czasie parowania.

Azot nie zidentyfikow any w ystępuje w w iększych ilościach w torfach o silniejszym stopniu rozkładu. Pod w p ływ em parowania ilość azotu nie zidentyfikowanego wzrasta i, podobnie jak w torfach nie parowanych, osiąga maksimum przy 40% rozkładu.

W P Ł Y W P A R O W A N I A N A S K Ł A D F R A K C J I A Z O T U A M I N O W E G O T O R F O W

W hydrolizacie torfu wysokiego drogą chromatografii bibułowej ziden­ tyfikowano 16 aminokwasów, które na podstawie intensyw ności w ystę­ powania wzrokowo można w przybliżeniu przedstawić w następującej kolejności: leucyna, alanina, prolina > glicyna, seryna, lizyna, treonina, kwas glutam inowy > fenyloalanina, walina > arginina, kwas asparagino­ wy, cystyna, tyrozyna, hydroksyprolina, metionina.

W hydrolizacie torfów niskich zidentyfikowano 19 aminokwasów, któ­ re również w g intensyw ności występowania w przybliżeniu można ułożyć następująco: kwas glutam inowy, alanina, prolina > lizyna, glicyna* leu­ cyna > treonina, kwas asparaginowy, seryna, arginina >* fenyloalanina, walina, hydroksyprolina, izoleucyna, tyrozyna > histydyna, ornityna, cy­ styna, metionina.

W torfach parowanych (wysokim i niskim) otrzymano podobny skład aminokwasów co w torfach nie parowanych. Z pow yższego wynika, że parowanie nie w płynęło na skład aminokwasów w hydrolizatach torfów,

A zot w torfach tr a k to w a n y ch parą w o d n ą ________ 375

R ys. 2. N -N H4 w w y cią g u l°/o K0SO4 1 — t o r f p a r o w a n y , 2 — t o r f n i e p a r o w a n y

N -N H4 in 1%> K2S 04 e x tr a c t 1 — v a p o r t r e a t e d p e a t , 2 — u n t r e a t e d p e a t

R ys. 3. N n ie zid e n ty fik o w a n y w w y cią g u

l ° / o K 2 S O 4

1 — t o r f p a r o w a n y , 2 — t o r f n i e p a r o w a n y

U n id en tified N in P/o K2SO4 ex tr a c t 1 — v a p o r t r e a t e d p e a t , ? — u n t r e a t e d p e a t

JRys. 1. N o g ó łem w w y c ią g u 1%> K2SO4 1 — t o r f p a r o w a n y , 2 — t o r f n i e p a r o w a n y

T otal N in l°/o K2SO4 e x tr a c t 1 — v a p o r t r e a t e d p e a t , 2 — u n t r e a t e d p e a t

jak również nie widać różnic w zawartościach frakcji azotu aminowego torfów nie parowanych i parowanych.

Wyraźne różnice uwidaczniają się natomiast w w olnych aminokwa­ sach. Spośród torfów nie parowanych tylko torfy niskie rozłożone w 30 i 40% w reakcji z ninhydryną w ykazały na chromatogramach „plam y”, które wskazują na zawartość glicyny i seryny wśród wolnych aminokwa­ sów. Jednakże mimo dużych ilości nakraplanego na bibułę płynu, „pla­ m y ” te są bardzo nikłe (poszczególne krople odpowiadają 0,5 g s. m. torfu). W torfie wysokim parowanym znaleziono: kwas glutam inowy, serynę, glicynę, treoninę, alaninę i argininę; 4 plam nie zidentyfikowano.

W torfie niskim, rozłożonym w 20%, parowanym w ystępowały: kw as glutam inowy, glicyna, lizyna, alanina, leucyna i walina; 3 „plam” nie zidentyfikowano. W torfach niskich rozłożonych w 30 i 40% występowały: kw as glutam inowy, seryna i glicyna; 2 „plam” nie zidentyfikowano.

Z otrzym anych chromatogramów wynika, że najwięcej w olnych am i­ nokwasów znaleziono w torfie wysokim, rozłożonym w 10%, parowanym i w torfie niskim, rozłożonym w 20%, parowanym.

M I N E R A L I Z A C J A A Z O T U O R G A N I C Z N E G O T O R F Ó W N I E P A R O W A N Y C H I P A R O W A N Y C H

Składniki mineralne zawarte w parowanym torfie powinny być w jak największym stopniu dostępne dla roślin. Dlatego przy ocenie w pływ u parowania oprócz zmian w formach azotu torfu ważną jest rzeczą stw ier­ dzenie, w jakim tem pie następuje później mineralizacja azotu organicz­ nego.

Z tablicy 3 wynika, że w czasie m ineralizacji azotu organicznego za­ równo torfów nie parowanych, jak i parowanych w głównej mierze od­ bywają się procesy amonifikacyjne, natomiast nitryfikacyjne przebiegają powoli. Ilość azotu uwalnianego w procesie mineralizacji ulega stopnio­ wem u zmniejszaniu się w miarę upływ u czasu, osiągając m inim um po 6

tygodniach mineralizacji. Zaktywowany parą wodną torf już w począt­ kowej fazie wykazuje wysoką zawartość azotu mineralnego. W okresie późniejszym wskutek m ineralizacji następuje dalsze uruchamianie azotu. Zwiększenie się azotu m ineralnego w procesie m ineralizacji następuje w znacznie szybszym tempie w torfach parowanych niż w torfach nie poddawanych działaniu pary wodnej. Pod względem ilości nagromadzo­ nego azotu m ineralnego torf wysoki przewyższa torfy niskie.

W torfach niskich parowanych zarówno początkowe uruchomienie azotu organicznego, jak i późniejsze po parowaniu następuje intensyw niej w torfach o wyższym niż o niższym stopniu rozkładu. W przeliczeniu na azot ogółem ilustruje to tablica 4.

T a b l i c a 3 M ineralizacja azotu organicznego w torfach parowanych i n ie parowanych

M ineralization of organie nitrogen in vapor-treated and in untreated peats

W c ią ­ gu tygodni

Weeks

I lo ść azotu mineralnego w torfach mg/100 g s.m. _ N-NH^ Amount of mineral nitrogen in peats mg/100 g d.m. N-NO^ to rf wysoki 0 stopniu

rozkładu w % decomposition degree of

nighmoor peat

torfy n isk ie 0 stopniu roekładu w % - decomposition degree of lowmoor peat

10 20 30 40

nieparowany

untreated vapor treatedparowany nieparowanyunlreated vapor treatedparowany nieparowanyunlreated vapor treatedparowany nieparowanyunlreatedT vapor treatedparowany

0 60,0 , , » ■ » 16,8 27,1 10,3 3 4,0 4 2,1 8 ,1 3 0 ' ° _{4 1,8}о 11,8 51,8 „ 4 6.« 15.2 67’3 00 с_82,5 15,2 2 6 ,0 3 3,0 42,1 9 ,1 8.4 11,8 3.4 17,0 4 2 ,2 _{60' 9 с} 8 .7 69>É 30.6 6 9 .0 79,0 1 0.0 4 27,13 33,5 6 ,0 « » ■ » 2 3 ,2 . 26,0 2 ,8 25’5 29,4 3 .9 - 29’ ° 3 3.0 4 .0 _{» » ■ *} 42,5 6 13,6 16,9„ 3,3 _{s «} 3 .1 7’5 0 ,0 2 ,2 2 ,2 _{£ ~} M « 2’9 4 .6 1 .7 Ogółem Total 148,6 227,7 72,4 95,8 132,8 186,0 101,5 213,9 Az ot w tor fac h tr a k to w a n y c h p ar ą w o d n ą 3 7 7

T a b l i c a 4 Azot mineralny powstały przez parowanie i p óźn iejszą m ineralizację

w procencie N ogółem

M ineral nitrogen in percent of t o t a l N formed by vapor treatment and subsequent m in e ra liz a tio n

Typ to r fu Peat type Stopień rozkładu Degree of decomposi­ tio n % Torf - Peat n ie parowany untreated parowany vapor-treated Wysoki - Highmoor 10 13,90 21,28 N i s k i .- Lowmoor 20 2,23 2,95 N isk i - Lowmoor 30 3,53 4 ,9 4 N isk i - Lowmoor 40 2,66 5 ,61 OM ÓW IENIE W Y NIK ÓW

Traktowanie torfów parą wodną spowodowało znaczne zmiany w po­ szczególnych formach azotu organicznego i mineralnego. Nagromadzenie azotu mineralnego nastąpiło kosztem częściowego rozkładu niektórych form azotu organicznego torfu. O rozkładzie poszczególnych związków azotowych w znacznej m ierze decydował typ torfu oraz jego stopień roz­ kładu. U żyty do badań torf wysoki zawierał znaczne ilości N - N H 4 . Mimo

to parowanie zwiększyło w nim zawartość azotu amonowego, a także azo­ tu wolnych am inokwasów i azotu nie zidentyfikowanego z hydrolizatu. Zwiększenie ilości azotu amonowego nastąpiło prawdopodobnie w głów ­ nej mierze na koszt azotu amidów, które — jak wiadomo — pod w p ły­ w em wysokiej tem peratury ulegając hydrolizie łatwo uwalniają grupę amonową. Zwyżka azotu w olnych am inokwasów jest, być może, w yn i­ kiem rozkładu związków peptydowych, zawartych zarówno w m ateriale nie rozdzielonym (frakcja nie zidentyfikowana w w yciągu 1 % K 2 S O 4 ) ,

jak aminokwasów odczepionych z materiału podlegającego rozkładowi w hydrolizie kwasowej. Skład aminokwasów hydrolizatu torfu w ysokie­ go nie parowanego nie różni się od składu am inokwasów torfu parowane­ go. Po parowaniu torfu w ysokiego stwierdzono w nim (w wyciągu l°/o

K 2 S O 4 ) obecność kw asu glutam inowego, seryny, glicyny, treoniny, alaniny

i argininy.

Również znaczne zmiany w związkach azotowych w yw ołane parowa­ niem zanotowano w torfach niskich. Parowanie spowodowało pewne zm niejszenie frakcji azotu amidowego i frakcji azotu nie zidentyfikowa­ nego z hydrolizatu. Na ,,koszt” w ym ienionych frakcji znacznemu po­ w iększeniu uległy natomiast frakcja azotu hum inowego rozpuszczalnego i azotu otrzym anego w w yciągu l ° / o K 2 S O 4 , na który składają się azot

A zot w torfach tr a k to w a n y ch parą w od n ą 379

amonowy, azotanowy, wolnych aminokwasów i nie zidentyfikowany (w w yciągu 1% K2SO4). Na wielkość powyższych form azotu duży w pływ posiadał stopień rozkładu torfu, gdyż w torfie rozłożonym w 20% było znacznie mniej azotu amonowego i azotu nie zidentyfikowanego (w w y ­ ciągu 1% K2SO4) niż w torfie rozłożonym w 40%.

W większości przypadków w torfie niskim azot azotanowy nie uległ zmianie pod w pływ em parowania. D otyczy to także torfu wysokiego. Azot wolnych aminokwasów zw iększył się kilkakrotnie pod w pływ em parowania niezależnie od stopnia rozkładu torfu. Spośród torfów niskich nie parowanych tylko w torfach rozłożonych w 30 i 40% znaleziono gli­ cynę i serynę. Po parowaniu w wyciągu 1% K2SO4 torfów niskich zanoto­ wano obecność wolnych aminokwasów, przy czym w torfie rozłożonym w 20% wykryto kwas glutam inowy, glicynę, lizynę, alaminę, leucynę i w^linę. Natom iast w torfach rozłożonych w 30 i 40% występow ały: kwas glutam inowy, seryna i glicyna. Podobnie jak w torfie wysokim również w torfach niskich skład aminokwasów z hydrolizatów nie uległ zmianie pod w pływ em parowania.

Torfy parowane poddane m ineralizacji zawierają znacznie więcej azo­ tu m ineralnego od torfów nie parowanych, przy czym w głównej mierze w ystępuje ten azot w formie amonowej. Pod względem ilości azotu m i­ neralnego torf w ysoki przewyższa znacznie torfy niskie. Po parowaniu i po 6-tygodniow ej mineralizacji w tem peraturze 32 °C torf wysoki w y ­ kazuje 21,28% N ogółem w formie azotu mineralnego, podczas gdy mak­ sim um azotu mineralnego w torfie niskim parowanym wynosiło 5,6% N ogółem. Na ilość uruchamianego azotu torfów niskich po parowaniu po­ siada duży w p ływ stopień rozkładu torfu. W torfach o wyższym stopniu rozkładu z reguły następuje większe nagromadzenie się azotu m ineralne­ go jako rezultat parowania i m ineralizacji azotu organicznego po paro­ waniu.

L IT E R A T U R A

[1] C h r o b o c z e k E., M a k s i m ó w A.: B a d a n ia nad w y k o r z y sta n ie m torfu w p rod u k cji ro ślin n ej. R oczn. N auk. R oln., t. 85-A -3 , 1962, s. 351.

[2] D a v i s J. N. , O w e n O.: S o il ste r iliz a tio n . II. A m m on ia and n itra te p ro ­ d u ction in a g la ssh o u se so il ste a m ste r iliz e d in situ J. Sei. F ood Agr., V. 4, 1953, s. 248.

{3] D a v i s J. N. , O w e n O.: S o il steriliza tio n . III. T he e ffe c t of c u ltiv a tio n on am m on ia and n itra te p rod u ction in g la ssh o u se so il ste a m ste r iliz e d in situ. J. Sei. F ood A gric., V. 5, 140, 1954.

[4] M a c i a k F.: S te r y liz a c ja g le b y czy n n ik iem p rzy w ró cen ia jej p ro d u k ty w n o ści. P o stęp y N au k R oln., 4 (58), 1959, s. 71.

15] M a c i a k F.: A k ty w a c ja różn ych g a tu n k ó w torfu przy p om ocy pary w o d n ej. P o stęp y N a u k R oln., 2 (68), 1961, s. 51.

[6] M a c i a k F.: P rzeb ieg p ro cesó w ro zk ła d o w y ch w torfach su ro w y ch i a k ty ­ w o w a n y ch . R oczn. N au k R oln., t. 75-F -2, 1962, s. 343.

[7] M a c i a k F.: B ad an ia nad fo rm a m i azotu w torfach . Cz. I. B ila n s a zo to w y w ro ślin n o ści to rfo tw ó rczej i torfach . Roczn. N au k R oln., t. 75-F -4, 1963, s. 563. [8] M a k s i m ó w A.: W artość n a w o zo w a to rfó w su ro w y ch i a k ty w iz o w a n y c h .

Z eszy ty P ro b lem o w e P o stę p ó w N au k R oln., z. 25 s. 157.

[9] M a t k i n О. А., С h a n d 1 e r P. H.: N itro g en in N u rsery S o ils U n iv er. C alif. A gric. E xp. Sta. S e r v ic e M annuel 23, ser. 7, 1957.

[10] P o p e C., S t e v e n s H. , B i o c h J.: V. 33, s. 1070, 1939.

[11] S t a n f o r d G., H a n w a y I.: P red ictin g n itrogen fe r tiliz e r n eed s of Io w a so ils. II. A sim p lie fie d tech n iq u e for d eterm in in g r e la tiv e n itr ific a tio n rates in so ils. S o il Sei. Soc. A m er. Proc., 19, 4, 1955.

Ф . М А Ц Я К В Л И Я Н И Е О Б Р А Б О Т К И Т О Р Ф А ВО ДЯ Н Ы М П А РОМ Н А И ЗМ ЕН Е Н И Е С ОЕДИН ЕН ИЙ А ЗО Т А К а ф е д р а Т о р ф о в е д е н и я В а р ш а в с к о й С е л ь с к о - х о з я й с т в е н н о й А к а д е м и и Р е з ю м е И зуч ал и и зм ен ен и е ф орм азота и степень м и н ерализации органического азота, вы зы ваем ы е обработкой т ор ф а водяны м паром. И ссл едов ан и я п р ов еден ы бы ли на верхов ом (сфагновом) тор ф е, степень р а зл о ж ен и я 10% и на н и зинном (осоковом) т о р ф е со степенью р а зл о ж ен и я 20, 30 и 40°/о. Обработка водяны м паром верхов ого тор ф а вы зы вала вы сок ое н ак оп лен и е аммиачного азота, ув ел и ч ен и е азота свободн ы х ам инокислот и н е и д ен т и ф и ц и - рованного азота в гидролизате. П утем хр ом атогр аф и ч еск ого оп р едел ен и я о бн а­ р у ж е н о в ф и л ьт р ате 1% K2SO4 сл едую щ и е свободн ы е аминокислоты : глутам и­ новую кислоту, серин, глицин, треонин, аланин и аргинин. В сл едств и е обработки паром н и зи н н ы х торф ов п р ои сходи ло в н и х нек оторое п о н и ж ен и е ф р ак ц и и амидного азота неростворим ого гуминового азота и н е и д е н - тиф и цирован ного азота в гидролизате. У величились ф р ак ц и и гуминового р а с­ творимого азота и азота получаем ого в в ы т яж к е 1% K0SO4 состоящ его из ам­ миачного, нитратного азота свободн ы х ам инокислот и н еи ден ти ф и ц и р ован н ого азота. На повы ш ение аммиачной и н еи ден ти ф и ц и р ован н ой ф орм ы азота в ф и л ь ­ трате 1% K0SO4 больш ое в лия ние ок азал а степень р а зл о ж ен и я торф а. С одер­ ж а н и е в ы ш еук азан н ы х ф рак ц и й азота повы ш алось с увели ч ен и ем степени р а з ­ л о ж ен и я тор ф а. В низинном тор ф е, всл едстви е обработки паром число сво­ бодн ы х аминокислот возросло с 2 на 6. В со д ер ж а н и и аминокислот п ол уч ен н ы х в ги др ол и зат ах не о бн ар уж ен о различи й м е ж д у торф ом обработанны м и н еобр а­ ботанны м паром. П осле 6-н ед ел ь н ой м ин ерали зац и и н и зи н н ы х торф ов п одв ер г­ нуты х действию пара устан овл ен о больш ее нак оп лен и е м инерального азота, чем в т о р ф е б ез этой обработки. Т ор ф ы с вы сокой степенью р а зл о ж ен и я отли ­ чались вы сш им накоп лен ием м инерального азота от торф ов м ен ее р а зл о ж ен н ы х .

A zdt w ‘torfach tra k to w a n y ch parą w od n ą 381 F R A N C I S Z E K M A C I A K » E FF E C T OF P E A T T R EA TM EN T W ITH W A TER V A PO R ON C H A N G ES IN N IT R O G E N C O M PO U N D S C h a i r o f P e a t S c i e n c e , W a r s a w A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y S u m m a r y

T he aim of th e in v e stig a tio n s w a s to d eterm in e w h a t ch an ges of n itrogen form s •oceur in trea tm en t of p ea t w ith w a te r vap or, and to w h a t e x te n t organic n itrogen b eco m es m in era lized after vap or trea tm en t. H igh m oor (sphagnum ) p ea t w ith 10°/o d e c o m p o sitio n and low m oor (sedge) p ea t w ith 20, 30, 4 0 o/'o d ecom p osition w e r e used as e x p e r im e n ta l ob jects.

V apor tr e a tm e n t o f th e h igh m oor p ea t cau sed in it h ea v y a ccu m u lation of n itro g en from am m onium , in crea se of th e n itrogen of free a m in o -a cid s and of u n id e n tifie d n itro g en from th e h y d ro liza te. In a l°/o K2SO4 filtr a te of th e v a p o r- -tr e a te d p eat w e r e d etected by m ean s of p aper ch rom atograp h y su ch free a m in o - acids as: g lu ta m in ie acid, serin e, g ly cin e, treo m in e, a lan in e and argin in e. In low m oor p ea ts, th e vapor tr e a tm e n t cau sed som e red u ctio n in th e fraction s o f am ide n itr o ­ gen , in so lu b le h u m in n itrogen and th e u n id e n tifie d n itro g en from th e h yd rolizate. On th e oth er hand, th ere w a s an in crea se in th e fraction s of so lu b le h um in n itro g en and of th e n itro g en ob tain ed from th e l°/o K2SO4 filtr a te , com posed by n itro g en from am m onium , from n itra tes, free a m in o -a cid s and th e u n id en tified h y d ro ly za te n itrogen .

T he in crea se of am m on iu m n itro g en and th e u n id en tified N from th e l°/o K0SO4 filtr a te w a s g rea tly in flu en ced b y th e d egree of p ea t d ecom p osition . T he co n ten t of th o se fra ctio n s in crea sed w ith r isin g d ecom p osition . In low m oor p ea ts th e am ou n t o f fr e e a m in o -a cid s rose under th e im p act of vapor tr e a tm e n t from 2 to 6. A s regards a m in o -a cid s ob tain ed in p ea t h y d ro liza tes, no d ifferen ce w as ob served b e tw e e n v a p o r -tr e a te d and u n treated p eats. V a p o r-trea ted low m oor p eats su b jected to 6- w e e k s m in era liza tio n sh ow ed h igh er accu m u lation of m in e r a l-n itr o g e n th an th e u n trea ted p eats. T he re sp e c tiv e in crea se w a s in flu e n c e d by th e d egree of p e a l d e­ co m p o sitio n , p eats w ith h igh er d eco m p o sitio n rate sh o w in g greater accu m u lation ih a n less d ecom p osed peats.