R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C ZE T. 23, Z. 2, W A R SZ A W A 1972
Doniesienia do referatu II
A N N A KRA UZE, W A CŁAW B A R T N IK
WYCENA ZASOBNOŚCI GLEB W PRZYSWAJALNY MANGAN NA PODSTAWIE STOSUNKU ŻELAZA DO MANGANU W ROŚLINIE
In sty tu t C h em izacji R oln ictw a W SR w O lsztyn ie D yrek tor — prof. dr M. K oter
Ocena zasobności gleb w mangan aktywny, inaczej mówiąc w mangan przyswajalny dla roślin, była i w dalszym ciągu jest przedmiotem ba dań i dyskusji. Opracowana metoda oznaczania tej formy manganu przez S c h a c h t s c h a b e l a [27] i jej modyfikacje wprowadzone przez Bo ratyńskiego oraz liczby granicznej według B e r g m a n n a [2, 4] w dużym stopniu ułatwiły poznanie zasobności gleb w ten pierwiastek. N ie roz wiązało to jednak całości problemu. W swoich badaniach na ten temat
R u s z k o w s k a [2 2 , 23, 25] podejmuje próbę w yceny zasobności gleb
w mangan w oparciu nie tylko o kryterium zawartości tego składnika w glebie, ale w konfrontacji z jego zawartością w roślinach uprawnych i testowych przy różnym zakresie odczynu gleb.
Większość autorów stwierdza bowiem, że zasadniczym czynnikiem, decydującym o przy swa jalności manganu, jest odczyn gleby [7, 9, 17, 25, 30]. W glebach kwaśnych zaobserwowano wystarczające lub nad mierne ilości tego pierwiastka, natomiast w glebach obojętnych i zasa dowych występuje na ogół jego niedobór. Poszczególne gatunki roślin pobierają różne ilości manganu. Dlatego granica jego zawartości, poni żej której mogą wystąpić objawy niedoboru u roślin, jest zmienna i mieści się w dość szerokim przedziale, tj. od 1 0 do 1 0 0 ppm [6, 8, 1 1 ,
13, 14, 2 0, 2 2, 28 i 32]. Toksyczne ilości tego pierwiastka występujące
u roślin według L ö h n i s [16] wynoszą od 1 0 0 0 do 1 2 0 0 ppm. Nie moż na więc przy ocenie zasobności gleb pominąć roli samej rośliny, której zdolność pobierania manganu zależy nie tylko od formy, w jakiej w y
stępuje on w glebie, ale równocześnie od innych składników pokarmo
Jednym z tych składników jest żelazo. Rośliny pobierają go w formie jonów żelazawych (Fe2+) lub żelazowych (Fe3+) [14, 15, 17, 19], przy czym zdolność pobierania przez poszczególne gatunki roślin jest mocno zróżnicowana i przeciętnie wynosi od 150 do 400 ppm. Przy kwaśnym odczynie gleby ilość przyswajalnego żelaza, podobnie jak manganu, wzrasta, natomiast w warunkach odczynu obojętnego i zasadowego ma leje [19— 21]. Należy przy tym podkreślić, że pobieranie tych składni ków jest konkurencyjne, przy czym aktywność manganu jest znacznie wyższa niż żelaza, zwłaszcza w środowisku kwaśnym [14, 15, 19]. Opty malne zaopatrzenie roślin w mangan, jak i w żelazo, jest więc wzajem nie uzależnione i przebiega w układzie niemal tych samych warunków oksydoredukcyjnych i wilgotnościowych gleby.
Znaczenie fizjologiczne zarówno żelaza, jak manganu oraz ich ścisła współzależność przy regulowaniu w roślinach takich procesów, jak fo tosynteza i oddychanie, zależy od. stopnia ich przyswajalności. Przy n ie doborze manganu może się odkładać żelazo dwuwartościowe, które dzia ła toksycznie na rośliny. Nadmiar manganu powoduje gromadzenie że laza trójwartościowego i roślina odczuwa brak aktywnego żelaza dw u-
wartościowego.
W związku z tym jedną z metod wyceny gleb w przyswajalny man gan może być określanie tego składnika na podstawie wzajemnego sto sunku F e : Mn w roślinach uprawnych. Zagadnieniem tym zajmowali się zarówno badacze polscy, jak i zagraniczni. S o m e r s i S h i v e [29] pierwsi zwrócili uwagę, że tylko wtedy rośliny rozwijają się normalnie, gdy stosunek zawartości Fe do Mn równa się 1,5— 2,5 : 1.
W późniejszych badaniach R u s z k o w s k a [2 2 , 23] wykazała, że
przy optymalnych dawkach manganu stosunek ten kształtował się w gra nicach 0.7— 1 : 1.
Nie u wszystkich roślin stwierdzono taką prawidłowość. Na przykład L i w s k i [15] podaje, że u traw stosunek Fe : Mn układa się od 1 : 1 do 3 : 1. a w roślinności bagiennej wynosi 1 : 10— 17.
Zaopatrzenie więc roślin w mangan jest uzależnione w dużym stop niu od wzajemnego oddziaływania żelaza i manganu w środowisku gle bowym, co z kolei znajduje swoje odzwierciedlenie w roślinie.
Określenie zawartości żelaza w roślinach, obok manganu, ma dodat kowe znaczenie, ponieważ pierwiastek ten jest nie mniej ważnym skład nikiem pokarmowym, z którego niedoborem należy się również liczyć. Z punktu widzenia zaś zdrowotności zwierząt zawartość obu składników, tj. żelaza i manganu, nabiera coraz większego znaczenia.
W ycena zasobności w Mn na podstawie Fe : Mn w roślinie 91
prowadzenia oceny zasobności gleb w przyswajalny mangan na podsta wie stosunku Fe : Mn w roślinach.
Badania rozpoczęto w 1967 r. i kontynuowano w 1968 i 1969 r. Do tyczą one zarówno roślin, jak gleb, przy czym w glebach określano za wartość manganu aktywnego, a w roślinach oznaczano oprócz manganu również żelazo. Oba te składniki występujące w roślinach posłużyły nie tylko do scharakteryzowania zasobności gleb w odniesieniu do w yceny ich w przyswajalny mangan metodą siarczynową, ale pozwoliły okre ślić przydatność paszową zebranych roślin.
M ETO DY K A B A D A Ń
O G Ó LN A C H A R A K T E R Y S T Y K A O B IE K T U B A D A Ń
Zakres badań przedstawiony w niniejszej pracy obejmuje 16 profi lów reprezentujących gleby brunatne wytworzone z gliny średniej i cięż
kiej oraz 6 profilów wytworzonych z gliny lekkiej. Wszystkie te profile
pobrano z upraw buraków cukrowych. Niezależnie od tego zbadano 1 2
profilów gleb wytworzonych z piasku lekkiego i gliniastego, pochodzą cych z upraw lucerny i .seradeli.
Wytypowane do badań gleby przeważają w areale użytków rolnych woj. olsztyńskiego. Gleby średnie i ciężkie występują głównie w powia tach Bartoszyce, Braniewo i Kętrzyn, tj. w rejonie północnym, nato miast gleby lekkie — w rejonie południowym w powiatach Szczytno, Nidzica, Działdowo i Olsztyn. W ymienione rejony cechuje duża zmien ność klimatyczna i glebowa, co jest spowodowane sąsiedztwem jezior i silnym urzeźbieniem terenu [31]. Skałami macierzystymi gleb woj. olsztyńskiego są różne utwory pochodzenia czwartorzędowego. Przewagę stanowią utwory epoki lodowcowej. Żaden rodzaj gleby nie występuje zwarcie na większej przestrzeni. W obrębie jednej m iejscowości można znaleźć różne typy gleb. Najwięcej jest gleb lekkich i średnich brunat nych lub bielicowych, wytworzonych z gliny zwałowej. Warunki klima tyczne, glebowe i ekonomiczne sprzyjają uprawie zbóż ozimych, zw ła szcza pszenicy, bu/aków cukrowych, roślin przemysłowych oraz roślin ności łąkowo-pastwiskowej.
W badanych glebach, oprócz przyswajalnego manganu, określono skład mechaniczny i odczyn. W roślinach natomiast pobranych z tych gleb, oznaczono mangan i żelazo oraz na podstawie stosunku tych skład ników przeprowadzono wycenę zasobności gleb w mangan. Wyniki te porównywano z liczbami granicznymi według Bergmanna.
PO B IE R A N IE P R Ó B E K I M ET O D Y K A
Próbki glebowe i roślinne pobierano korzystając z mapy gleb opracowanej przez U g g l ę [31]. Próbki gleb wzięto z upraw buraka cukrowego, lucerny i seradeli. Z wytypowanych gleb brano próbki z po szczególnych warstw profilu.
W celu stwierdzenia, jaka istnieje zależność między manganem aktyw nym w glebie a manganem w roślinach, próbki roślin pobrano z tych samych miejsc. Buraki zebrano w okresie pełnej dojrzałości technicznej, seradelę i lucernę w okresie kwitnienia lub na początku kwitnienia.
Odkrywki glebowe kopano do głębokości 1,3 m, a próbki pobierano do głębokości 1 m. Z każdej warstwy profilu pobierano glebę do worecz ków płóciennych. Mangan czynny oznaczano metodą Schachtschabela w modyfikacji B o r a t y ń s k i e g o [4]. Odczyn gleby oznaczano metodą potencjometryczną w ln KC1. Skład mechaniczny określano metodą aero- metryczną Bouyoucosa w modyfikacji Casagrande i Prószyńskiego. W materiale roślinnym, przygotowanym przez spalenie na sucho, ozna czano mangan według metody kolorymetrycznej, opracowanej przez B a r o n a [1]. Oprócz manganu oznaczano zawartość żelaza w liściach buraków oraz w sianie lucerny i seradeli metodą opracowaną przez K r a u z e i D o m s k ą [12]. Przy analizach chemicznych posługiwano się wodą redestylowaną i odczynnikami cz. d. a.
W Y N IK I B A D A Ń
Na wstępie przeprowadzono charakterystykę badanych gleb i ich w y cenę według znanych kryteriów. Uzyskane dane posłużyły do skonfron towania z wynikami opartymi na liczbach granicznych, obliczonych na podstawie stosunku Fe do Mn w roślinach pochodzących z badanych gleb.
W Y C EN A Z A S O B N O SC I G LEB W M A N G A N A K T Y W N Y M ET O D Ą SIA R C Z Y N O W Ą
W 34 profilach badanych gleb brunatnych zawartość tej formy man
ganu podlega dość znacznym wahaniom (tab. 1, 2, 3). W poziomie A za
wartość przyswajalnego manganu wynosi 6— 63 ppm, średnio 31 ppm,
a w poziomie В również od 6 do 63 ppm, średnio 28 ppm. Stwierdzono,
że ilość tego pierwiastka wyraźnie maleje wraz z głębokością, co jest zgodne z wynikami innych autorów [7, 10]. Równocześnie daje się zau ważyć, że w glebach pochodzących z upraw buraków cukrowych i lucer ny zawartość aktywnego manganu jest znacznie większa niż z pól sera deli. W poziomie A wynosi średnio: dla buraka — 33,4 ppm, dla lucer ny — 46 ppm, natomiast dla seradeli — 18,2 ppm.
T a b e l a 1 Ocena zasobności w mangan aktywny n ie k tó ry c h g leb w oj. o lsz ty ń s k ie g o z uprawą buraków cukrowych
Miejscowość P rof i l n r Typ i ro d z a j gleby Głębo kość cm C zęści s p ła w ia ł ne 0,02 % pH w l n KC1 Mangan aktywny metodą s i a r czynową ppm Wycena zasobności według Bergmanna 1 2 3 4 5 6 7 8 Łozdoje I b ru n a tn a z:
pow. K ętrzyn piask u g lin ia s te g o 5-30 11 6 ,3 2 3,5 Z
p iask u g lin ia s te g o 30-55 5 ,0 20,0 S
p iask u g lin ia s te g o 55-80 5 ,2 16,5 S
Nowa Różanka I I b ru n atn a z:
pow. K ętrzyn g lin y ś r e d n ie j 5-30 21 5 ,8 63,0 D
p ia sk u g lin ia s te g o 30-50 6,2 47,0 D
Garbno I I I b ru n atn a z:
pow. K ętrzyn g lin y c ię ż k ie j 5-25 28 6 ,4 4 2,5 D
g lin y ś r e d n ie j 25-35 6 ,3 34,0 S
g lin y c ię ż k ie j 35-80 5,7 24,5 S
Henrykowo IV b ru n a tn a z:
pow. Braniewo g lin y le k k ie j 5-35 20 5 ,8 32,0 D
g lin y le k k ie j 35-50 5 ,2 18,0 S
p iask u g lin ia s te g o 50-85 5 ,2 16,0 S
Wandajny V b ru n a tn a z:
pow. K ętrzyn g lin y le k k ie j 5-30
19 5 ,9 39,5 D
p iask u sła b o g l i n . 30-40 6 ,4 4 5,5 D
p ia sk u g lin ia s te g o 40-60 5 ,4 30,0 D
Kowalewo VI b ru n a tn a z;
pow. K ętrzyn g lin y ś r e d n ie j 5-20
25 6,2 61,7 В
g lin y c i ę ż k ie j 20-40 6 ,4 38,0 s
i ł u 40-75 6 ,5 31,0 z
Drawin VII b ru n a tn a z:
pow. B artoszyce g lin y p ia s z c z y s te j 5-35 27 5 ,7 4 3 ,0 D
p ia sk u i la s te g o 35-75 5 ,4 38,7 D
Łabędnik I V III b ru n a tn a z: pow. B artoszyce g lin y le k k ie j
5-35 33 5,8 44,0 D
p ia sk u sła b o g l i n . 35-55 6 ,3 22,0 Z
p ia sk u g lin ia s te g o 55-95 6 ,3 21,7 Z
Łabędnik 11 IX b ru n a tn a z:
pow. B artoszyce g lin y ś r e d n ie j 5-30
35 6 ,5 52,0 D
p ia sk u g lin ia s te g o 30-70 6 ,4 33,7 S
P le sy X b ru n a tn a z:
pow. Braniewo g lin y le k k ie j 5-30 22
5 ,9 4 9 ,0 D
p iask u g lin ia s te g o 30-80 6,0 44,5 D
Bukowo XI b ru n a tn a z:
pow. B artoszyce g lin y le k k ie j 5-30 20
6,1 4 1,2 D
g lin y ś r e d n ie j 30-40 3 ,6 22,5 S
c . d . t a b e l i Д
1 2 :> 4 5 6 7 8
Szcz'orV.owo XII b ru n a tn a z:
pow. B artoszyce g lin y ś r e d n ie j 5-35 31 6,0 55,5 D
g lin y ś r e d n ie j 35-50 6,5 4 3 ,0 S
p ia sk u g lin ia s te g o 50-90 6 ,4 4 0 ,0 D
.- .in C 'lO 'V C 55 brunatne, z:
i'ow. L ętiz y n g lin y e r;.d n ie j 5-25 34 6,6 18,0 Z
: g lin y c ię ż k ie j 25-85 6,0 16,0 Z S k ie r::4. 37 brona en:, z: pov;. o b r z y n p ia sk u g l i n , nocnego 5-35 18 5 ,3 21,5 0 g lin y ś r e d n ie j 35-65 5 ,1 31,0 D p ia sk u g l i n . le k k ieg o e-5--S0 6,8 21,5 Z R o iele 33 b ru n atn e z: ро’л1. K ętrzyn p ia s z c z y s te j 5-25 25 7 ,2 10,0 Z
g llr.y i ‘jLko p ła s z c z . 25-40 7 ,0 16,0 Z
?. lin y lekko p iaszcz* 40-50 0 ,5 14,0 Z
g lin y lekko p ia s z c z . 50-90 6,8 12,0 Z Kodela 39 crunatr.a z: pov/, K çrrzyn C - i n y p ia s z c z y s te j 5-30 26 7 ,3 13,0 Z n y p ia s z c z y s te j 30-55 7 ,1 16,0 z G çsis Góry 40 b ru n a tn a z: pov.-. Kę-Grzyn i p y łu zwykłego 5 -3 0 20 6 ,1 1 2 ,0 z py łu s7:ykłeso 30-6 0 7 ,0 6 ,0 z É,Iiny p ia s z c z y s te j 60-95 7 ,2 6 ,0 z F rąc zkowo *! 1 b ru n a tn a z:
pow. K ętrzyn py łu zwykłe30 5-25 25 5 ,2 1 6 ,0 z
py łu zwykłego 25-35 6 ,7 1 7 ,0 z
py łu zwykłego 35-6 0 4 ,6 1 6 ,0 z
S se ttn o *:2 b ru n a tn a z:
pov.r. LLrągowo g lin y le k k ie j
5-3 5 33 7 ,2 1 6 ,0 z
g lin y le k k ie j 35-50 5 ,3 1 2 ,0 z
g lin y le k k ie j 50-85 6 ,9 1 1 ,0 z
Sz e s tno •-3 b ru n a tn a z;
pow. Mrągowo g lin y p ia s z c z y s te j 5 -3 0 25 6 ,4 6 ,4 z
p ia s k u r l i n . mocnego 30 -5 0 7 .1 1 1 ,0 z
p ia sk u fclin. mocnego 5 0 -6 0 7 ,1 1 0 ,0 z
p iask u «łabo g l i n . 6 0 -9 0 6 ,9 6 ,0 z
L ^ z d o je ■’■A bru n atn a z:
pow. K ętrzyn g lin y c ię ż k ie j 5-ЗО
51 6 .2 42 ,5 D g lin y c ię ż k ie j 30-65 5 ,8 2 5 ,0 s »V opławka 43 b ru n a tn a z: pow. K ę trz y n g lin y p ia s z c z y s te j 5-30 23 6 ,0 21,5 s g lin y p ia s z c z y s te j 30-45 4 ,3 17,0 s g lin y p ia sz c z y ste ;) 4 5 -5 0 3 .9 1 6 ,0 s
Wycena zasobności w Mn na podstawie Fe : Mn w roślinie 95
T a b o 1 a 2 Ocena zasobności vi mangan aktywny n ie k tó ry c h g leb woj« o lsz ty ń s k ie g o z uprawą s e r a d e li
Miejscowość P ro f i l Typ i ro d z a j gleb y Głębo kość C zęści sp ła w ialnych pH w l n Mangan aktywny metodą Wycena zasobności n r cm 0,02 % KC1 siarczynowy ppm j według Bergmanna Tylkowo
pow. Szczytno 19 b ru n a tn a z: p ia s e k sła b o g l i n . 5-25 6 5 ,4 21,5 S
p ia se k sła b o g l i n . 25-60 6,6 21,5 Z
p ia se k le k k i 60-75 6,8 17,5 Z
p ia s e k le k k i 75-85 6 ,3 18,0 Z
Pasym
pow. Szczytno 20 b ru n a tn a z: p ia s e k sła b o g l i n . 5-30 6 5 ,9 21,0
p ia 3 e k sła b o g l i n . 30-40 5 ,4 18,5 S p ia s e k s ła b o g l i n . 40-80 4 ,8 17,0 S p ia s e k sła b o g l i n . 80-90 4 ,7 17,0 S Pasym pow. Szczytno 21 b ru n a tn a z: p ia s e k g l i n i a s t y 5-30 11 6,2 16,5 Z p ia sc li le k k i 30-55 6 ,5 8 ,5 Z p ia s e k le k k i 55-80 6 ,9 11,5 Z p ie s e k le k k i 80-90 5 ,3 10,5 Z Pasym
pow. Szczytno 22 b ru n a tn a z: p ia s e k sła b o g lin » 5-50 6 4 ,6 15,0 z
p ia se k le k k i 50-65 4 ,8 6,0 z
p ia s e k sła b o g l i n . 65-85 4 ,7 9 ,0 z
J ę с z n ik ł
pow. Szczytno 23 b ru n a tn a p ia s e k sła b o g l i n .z:
5-25 7 4 ,7 23,5 s
p ia s e k słab o g l i n . 25-40 5 ,1 17,0 s
p ia s e k sła b o g l i n . 40-80 4 ,8 18,4 s
p ia s e k le k k i 80-90 5 ,0 17,0 s
B a b ię ta
pow. Mrągowo 25 b ru n a tn a z: p ia s e k sła b o g l in . 5-30- 6 6,0 12,0
z
p ia s e k le k k i 30-60 5 ,2 12,0 z
p ia s e k le k k i 60-80 5 ,4 9 ,0 z
Często podkreślany przez niektórych autorów [9, 1 1 , 17, 28] wpływ
odczynu i składu mechanicznego na zawartość przyswajalnego manganu w glebie znajduje potwierdzenie w niniejszych badaniach. W glebach
spod buraków cukrowych przy zawartości części spławialnych od 2 2 do
30% i przy zakresie pH od 5,9— 6,4 do 7,2 stwierdzono 3—4-krotne zmniejszenie zawartości manganu aktywnego (tab. 1). W glebach pocho dzących z plantacji lucerny (tab. 3) przy zakresie pH 5,0— 6,9, lecz przy znacznie mniejszej zawartości części spławialnych (5— 16%) występuje stosunkowo duża zawartość tej formy manganu, tj. od 36 do 60 ppm.
T a b e l a 3 Ocena zaso b n o ści w mangan aktywny n ie k tó ry c h gleb w oj. o lsz ty ń sk ie g o z uprawą lu c e rn y
Miejsoowość P ro f i l n r Typ i ro d z a j gleby Głę bokość cm C zęści s p ła -w ialnych 0,02 % pH w ln KC1 Mangan aktywny metodą siarczynową ppm Wycena zasobności według Bergmanna F lo rc z a k !
pow. O stróda 8 p ia sk u sła b o g l i n .b ru n a tn a z: 5-55 8 6 ,9 5 4,0 Z
p ia sk u sła b o g l i n . 35-50 5 ,5 4 8,0 D
p ia sk u słab o g l i n . 50-65 5 ,6 4 8 ,0 D
p ia sk u sła b o g l i n . 65-90 6,1 45,0 D
Szurowo
pow. P asłę k 9 b ru n a tn a z: g lin y ś r e d n ie j 5-20
43 6,8 36,0 Z g lin y ś r e d n ie j 20-40 5 ,1 6 3,0 D g lin y ś r e d n ie j 40-80 4 ,7 57,0 D Ameryka pow. O lsz ty n 10 b ru n a tn a z: p ia s k u luźnego 5-20 5 6 ,7 4 3,0 Z I p ia s k u g l i n . le k k ieg o 20-40 4 ,9 4 5 ,0 D 1 p ia sk u słabo g l i n . 40-60 5 ,0 54,0 D 1 p ia sk u sła b o g l i n .p y l 60-90 5 ,0 27,0 D P rą tn ic a
pow. Nowe M iasto 12 b ru n a tn a z:p ia sk u g l i n . mocnego 5-25 16 5 ,8 39,0 D
p ia sk u g l i n . mocnego 25-50 5 ,4 48,0 D
g lin y le k k ie j i p ia s z 50-85 4 ,3 4 2 ,0 D
Tuczki
pow. Działdowo 13 b ru n a tn a z: p ia sk u g lin .le k k ie g o 5-30 13 p ia sk u g lin .le k k ie g o 30-50 5 ,4 3 9,0 D g lin y le k k ie j 50-70 5 ,0 51,0 D p ia s k u g lin .le k k ie g o 70-90 4 ,8 4 2 ,0 D Tuczki pow. Działdowo 15 b ru n a tn a z: p ia sk u glin.m ocnego 5-35 16 pia.sku sła b o g l i n . 35-45 5 ,0 60,0 D g lin y le k k ie j 45-60 4 ,8 46,0 D p ia sk u sła b o g l i n . 60-70 5 ,0 4 5,0 D p ia sk u g l i n . lekkiego 70-80 5 ,1 30,0 D
Gleby lekkie z pola seradeli (tab. 2), mimo bardziej obniżonego odczynu
(4.6— 6,2). zawierają najniższą ilość manganu aktywnego. Świadczy to o indywidualnych właściwościach roślin w zakresie pobierania manganu z gleby. Również pobieranie manganu w roślinach nie jest jednakowe (tab. 4). Siano lucerny wykazuje niedostateczną zawartość manganu, mimo że gleba zawierała go najwięcej. Biorąc pod uwagę potrzeby po karmowe zwierząt, ilości manganu w badanym sianie lucerny nie miesz czą się w granicach średnich wymagań (3, 5, 26). W przeciwieństwie do
W ycena zasobności w Mn na podstawie Fe : Mn w roślinie 97
T a b e l a 4 Wycena zasobności g leb w mangan n a podstaw ie stosunku
Fe î Mn w r o ś lin a c h P r o f i l n r R o ślin a w ppmFe w ppmMn Fe : Mn Wycena na podstaw ie stosunku Fe: Mn Wycena według l ic z b Bergmanna I b u ra k i cukrowe - l i ś c i e 410 72 5 ,7 : 1 Z Z I I 700 80 8 ,7 : 1 Z D I I I 270 80 3 ,3 : 1 Z D IV 300 46 6 ,7 : 1 Z D V 340 50 6,8 1 Z D VI 340 60 5 ,6 1 z P VII 300 58 5 ,1 1 z D V III 340 66 5 ,1 1 z D IX 280 50 5 ,6 1 z D X 440 96 4 ,5 1 z D XI 240 156 1 ,5 1 D D XII 170 60 2 ,7 1 S D 36 383 71 5 ,4 1 Z Z 37 369 239 1 ,5 1 D S 38 107 77 1 ,3 1 Z Z 39 424 92 4 ,5 1 Z Z 40 585 121 4 ,8 1 Z z 41 535 77 6,8 1 Z z 42 724 98 7 ,3 1 Z z 43 423 92 4 ,5 1 Z z 44 657 136 4 ,8 1 Z D 45 s e r a d e la - sia n o ^ 241 115 2,0 1 D s. 19 250 106 2 ,3 1 D S 20 340 116 2 ,9 1 S S 21 290 66 4 ,3 1 Z Z 22 260 152 1,7 D Z 23 200 152 1 ,3 1 D s 25 lu c e rn a - sia n o ^ 220 88 2 ,5 1 D z 8 410 53 7 ,6 1 Z z 9 250 30 8 ,3 1 Z z 10 190 36 5 ,2 1 Z z 12 200 43 4 ,6 1 Z D '13 150 36 4 ,1 1 Z z 15 120 50 2 ,4 1 D D
d / r o ś l i n y zb ieran o w o k re s ie k w itn ie n ia lub na p o czątk u k w itn ie n ia
lucerny, siano seradeli jest w 6 6% dobrze zaopatrzone w mangan. Poś
rednie miejsce pod tym względem zajmują liście buraków cukrowych, które są także średnio zaopatrzone.
Biorąc za podstawę liczby graniczne Bergmanna można ustalić, że badane gleby w warstwie ornej w 44% wykazują złą zasobność, w 41% — dobrą, a w 14,7% — średnią. W glebach pobranych z upraw buraków cukrowych złe zaopatrzenie w mangan wykazuje 36,3% gleb, a 54,5%
dobre. Natomiast zasobność gleb, na których uprawiano seradelę, jest w 50% średnia oraz w 50% zla.
Najsłabiej zaopatrzone w mangan okazały się gleby pochodzące z upraw lucerny.
Przeprowadzona konfrontacja wyników zawartości manganu w za leżności od rodzaju roślin, odczynu gleby i stopnia zasobności względem tego pierwiastka wykazała, że istnieje duża współzależność m iędzy tymi czynnikami. Szczególnie odczyn i indywidualne właściwości roślin od grywają tu zasadniczą rolę.
W Y C E N A Z A SO B N O Ś C I G L E B W P R Z Y S W A J A L N Y M A N G A N N A P O D S T A W IE S T O S U N K U F e : Mn W R O ŚL IN A C H
Odzwierciedleniem zasobności gleb w przyswajalny mangan jest nie wątpliwie określona zawartość tego pierwiastka w roślinach. Ponieważ jednak pobieranie manganu zależy od innych składników pokarmowych, w tym głównie od żelaza, jako kryterium wyceny zasobności gleb przy jęto stosunek Fe : Mn w roślinach. Chodziło również o stwierdzenie, w jakim stopniu występuje zgodność między wyceną zasobności gleb w przyswajalny mangan przeprowadzoną na podstawie stosunku Fe : Mn, zawartości manganu w roślinach oraz według liczb granicznych Berg- manna.
Z badań wynika, że między zawartością żelaza i manganu, głównie w liściach buraków cukrowych oraz w sianie lucerny, występuje duża rozpiętość (tab. 4). Stosunek Fe : Mn w tych roślinach kształtuje się przeważnie w granicach 4,1-— 8,7 : 1, gdy tymczasem powinien wynosić
1,5— 2,5 : 1 [29]. Wskazuje to na niską zawartość przyswajalnego man
ganu w glebie oraz na wysoką zawartość aktywnego żelaza. Potwierdze niem tego jest również duża zawartość żelaza w liściach i w sianie lu cerny (107— 724 ppm). Jak wskazują uzyskane wyniki, zawartość żelaza podlega m niejszym wahaniom i jest wyższa w badanych roślinach przy wyższym zakresie pH. W tych warunkach pobieranie żelaza rośnie w stosunku do pobierania manganu. Przy bardzo niskich zakresach pH (3,0— 4,5) aktywność manganu jest wyższa i należy się liczyć nie tylko z nadmierną ilością manganu, ale również z niedostateczną ilością że laza dla roślin.
Przyjmując podane przez R u s z k o w s k ą [23, 25] orientacyjne
liczby graniczne, dotyczące ilości manganu w roślinach: 1 0 0 ppm —
dobrze zaopatrzone, 600 ppm i powyżej — nadmiernie zaopatrzone, 80 ppm i poniżej — niedostatecznie zaopatrzone, stwierdzono w sianie lu cerny we wszystkich przypadkach niedostateczne zaopatrzenie w man gan. W liściach buraków cukrowych w 50% badanych próbek występuje
Wycena zasobności w Mn na podstawie Fe : Mn w roślinie 99
złe zaopatrzenie, a w sianie seradeli tylko 16,6% próbek wskazuje na złe zaopatrzenie roślin w ten pierwiastek.
Mając na uwadze różne wymagania pokarmowe badanych roślin na leży uznać, że stanowią one dobry wskaźnik zasobności w stosunku do optymalnych i krytycznych wartości manganu w glebie.
Przeprowadzona wycena gleb pochodzących z różnych plantacji roś lin uprawnych na podstawie stosunku Fe do Mn wykazała, że są one w 70,6% niedostatecznie, a tylko w 23,6% dobrze zaopatrzone w mangan. W porównaniu do w yceny według liczb granicznych Bergmanna stan zasobności gleb z poszczególnych kultur roślin różni się (tab. 5).
Naj-T a b e l a 5 Wycena z a so b n o ści g le b w mangan n a podstaw ie różnych metod#^/% /
Metoda Rodzaj r o ś l i n y 1 . Według stosunku Fe : Mn 2 . Metoda siarczynow a 3* Według z a w a rto śc i w r o ś lin a c h d s Z d 8 z d s z B uraki - l i ś c i e 1 3 ,6 4 ,6 8 1 ,8 5 4,5 9 ,2 3 6,3 3 1,0 1 9 ,0 50,0 S e ra d e la - sia n o 66,8 1 6 ,6 1 6 ,6 - 50,0 50,0 66,8 1 6 ,6 16,6 Lucerna - sia n o 16,7 - 8 3 ,3 3 3 ,2 - 66,8 - - 100 * / 1 - n a podstaw ie Fe î Mn w r o ś lin a c h
2 - Metodą siarczynow ą według li c z b Bergmanna 3 - Według z a w a rto śc i Mn w r o ś lin a c h /Ruszkowska/
T a b e l a 6 Wykaz zgodnych ocen między poszczególnym i metodami wyceny z a o p a trz e n ia gleb w nangaa
w % Rodzaj r o ś l i n y /Fó:Mn/ a metoda siarczynow a Bergmanna 2. / F e : ün / a Mn w r o ś lin a c h ^ ‘ Metoda siarczynow a Bergmanna a Mn w r o ś lin a c h % B uraki cukrowe 55,0 6 0,0 4 9 ,0 Lucerna - siano 8 3 ,4 85 ,4 66,8 S e ra d e la - sia n o 50,0 8 3 ,4 50,0
1 - Porównanie wyników zgodnych uzyskanych według Fe:Mn w r o ś lin a c h z metody siarczynow e i i l ic z b według Bergmanna
2 ~ l ic z ^ R u s z k o w S ie j ZSOdn:7Cl1 uzyskanycb według Fe:Mn w r o ś lin a c h a za w a rto śc ią Mn według 3 ~ l i ? z b nBergm eSakÓW Zgodnych uzyskaDych według Fe:Mn w r o ś lin a c h a z a w a rto śc ią Mn według
większe różnice występują w wycenie gleb pochodzących z upraw bu raków cukrowych. Zgodność między metodami w ocenie zasobności ukła da się odpowiednio: 55% dla buraków cukrowych, 83,4% dla lucerny oraz 50% dla .seradeli. Wartości otrzymane według liczb granicznych Berg manna wskazyw ałyby na większą zasobność gleb w mangan niż to usta lono na podstawie stosunku Fe do Mn. Przeciętną ocenę uzyskano na podstawie zawartości manganu w roślinach.
Warto jednak podkreślić, że rozpatrywane metody zastosowane do jednej rośliny dają bardziej zgodne wyniki. Na przykład w glebach spod buraków cukrowych zgodność wyceny wynosi 60%, jeżeli oparto ją na
stosunku Fe do Mn według metody siarczynowej (tab. 6). W sianie lucer
ny zgodność jest większa i wynosi odpowiednio 83% i 6 6,6%: podobnie
wartości te układają się dla seradeli.
Nie będzie więc przesadą twierdzenie, że określenie optymalnej za
wartości manganu w glebach można o p r z e ć na każdym z wym ienionych
kryteriów.
W N IO SK I
1. Wycenę zasobności gleb w mangan można również przeprowadzać w oparciu o liczby graniczne obliczone ze stosunku Fe : Mn w roślinach.
2. Wycena zasobności gleb w mangan na podstawie stosunku Fe : Mn
wykazała, że są one w przeważającej części (24 profile na 34 badane) słabo zasobne.
3. Według metody siarczynowej i liczb Bergmanna gleby o złej za sobności stanowią 44%. a o dobrej — 41%.
4. Najuboższe w mangan okazały się gleby pobrane z upraw lucerny, co stwierdzono na podstawie zarówno metody siarczynowej jak stosunku Fe : Mn.
5. Wycena zasobności gleb w mangan na podstawie zawartości tego pierwiastka w roślinach wykazuje dużą zgodność z metodą siarczynową i może służyć jako kryterium oceny gleb w mangan.
6. Stwierdzono, że odczyn gleby wpływ a na zawartość żelaza i m an
ganu w roślinach.
7. Należy się liczyć z niedostatecznym zaopatrzeniem roślin w m an gan przy odczynie gleb wynoszącym 6,5— 7,6.
8. Z przeprowadzonych badań własnych, jak i z badań innych au
torów wynika, że stan zaopatrzenia roślin w mangan wiąże się z okreś lonym odczynem gleb.
Wycena zasobności w Mn na podstawie Fe : Mn w roślinie 101
L IT ER A TU R A
[1] B a r o n H.: D ie k olorim etrisch e B estim m u n g der M ik ron äh rstoffe K obalt, M olybdän, E isen, Zink, M angan und K upfer n eb en ein an d er in R auhfutter. L andw irt. Forsch., t. 6, 1954, z. 1, s. 22.
[2] B e r g m a n n W. , C h r i s t m a n n J., E b e l i n g R., M a t h e y M. , W i t t e r B.: R elation s b etw een the m a n g a n ese contents of soils and plants. V llt h Intern. Congr. of S oil Sei., B u charest— R um ania, 31.V III—9.IX .1964 A bstr. of Pap. IV, 1964, s. 655— 656.
[3] B o r c h m a n n W.: U n tersu ch u n gen über den G eh alt von W iesen b od en an Sr S p u ren elem en ten . Phosphorsäure, t. 25, 1965, s. 256— 265.
[4] B o r a t y ń s k i K. , R o s z у к о wa S., Z i ę t e c k a M.: O m etod ach ch em icz nych (kolorym etrycznych) oznaczania zasob n ości gleb w m angan p rz y sw a ja l ny dla roślin. Rocz. glebozn., t. 15, 1965, s. 145— 150.
[5] В u s s i e r W.: M a n gan m an gelsym p tom e bei höheren P flan zen . Z. P fl. Ernähr. D üng. Bodenk., t. 81, 1958, z. 1, s. 225.
[6] C h o d o ń J.: Z aw artość Mn, Cu, Co w g leb ie i sia n ie na p od staw ie n iek tó rych torfow isk n isk ich P o jezierza W arm ińsko-M azurskiego. Rocz. N auk roi., t. 75, 1962.
[7] C z u b a R., K a m i ń s k a W. , S t r a h l A.: Z aw artość m an gan u ak ty w n eg o w glebach n iek tórych p ow iatów w oj. w ro cła w sk ieg o . Rocz. glebozn., t. 16, 1966, z. 1, s. 103— 112.
[8] H e n k e n s C. M.: M an gan m an gel und deseń B eseitig u n g . L andw irt. Forsch. Son d erh eft, t. 5, 1962, z. 16, s. 66— 71.
[9] F i n e k A.: M ethoden zur B estim m u n g des für H afer V erfü gb aren M angans (geprüft an P od solen und B raunerden S ch lesw ig -H o lstein s). Z. P flan zen ern äh . D üng. Bodenk., t. 67, t. 67, 1954, z. 3, s. 198— 211.
[10] K a b a t a - P e n d i a s A., G a ł c z y ń s k a S.: R ozm ieszczen ie p ierw ia stk ó w ślad ow ych w n iek tórych gleb ach p ia szczy sty ch region u św ięto k rzy sk ieg o . Rocz. glebozn., dod. do t. 15, 1965, s. 261— 266.
[11] К o t e г М., K r a u z e A. , F i l u ś D . : B ad an ia nad zaw artością m ik ro elem en tów w roślinach u praw nych w oj. olsztyń sk iego. Rocz. glebozn., t. 18, 1968, z. 2, s. 509— 522.
[12] K r a u z e A., D o m s k a D.: K o lorym etryczn e ozn aczan ie żelaza w m a teria le roślin n ym z za sto so w a n iem d w u p iryd ylu . Chem . analit., nr 14, 1969, s. 679. [13] K u r m i e s B., Z e r s c h w i t z E.: U n t e r s u c h u n g e n über den M an gan geh alt
von W iesenheu. P hosphorsäure, t. 12, 1952, s. 238.
[14] L i t y ń s k i T.: M ik roelem en ty w życiu roślin, zw ierzą t i ludzi. PW N, K raków 1967.
[15] L i w s k i S.: Z aw artość Mn, B, Cu, Co, Zn, Fe w roślinach łą k o w y ch i ba gien n ych . Post. N auk roi., z. 25, 1960, s. 197—234.
[16] L ö h n i s M. P.: M agnese to x icity in field and m a rk et garden crops. P la n t and Soil, t. 3, 1951, z. 3, s. 193— 222.
[17] P a g E.: S tu d ies in soil p lan t m an gan ese the rela tio n sh ip of so il pH to m a n g a n ese a v a ila b ility . P la n t a. Soil, t. 16, 1962, z. 16, s. 247— 257.
[18] P i s z c z e k J.: W p ływ n aw ożen ia i płod ozm ian u na zaw artość m an gan u w glebie. Ann. UM CS Ser. E, 1951, 6.
[19] N o w o t n y - M i e c z y ń s k a A.: F izjo lo g ia m in era ln eg o od żyw ian ia roślin. PW RiL, W arszaw a 1965.
[20] M a j e w s k i F.: W ym agania pok arm ow e roślin i potrzeby n aw ożen ia m ik ro- sk ład n ik am i. Rocz. glebozn., t. 10, 1961. z. 1, s. 215.
[21] R u b i n A.: N iek tóre w ła śc iw o śc i p rzem ian y żelaza przy chlorozie w y w o ły w anej brakiem żelaza i m anganu. F izjologia roślin, t. 9, 1962, nr 6, s. 657— 662.
[22] R u s z k o w s k a M.: Próba oznaczania p rzysw ajaln ego m an gan u w g leb ie za pom ocą sałaty jako roślin y w sk a źn ik o w ej. Rocz. glebozn., t. 9, I960, z. 2. s. 87— 120.
[23] R u s z k o w s k a M.: T est roślin n y jako kryteriu m oceny m etod oznaczania w g leb ie ak tyw n ego m anganu. Pam . puł., z. 20, 1965, s. 173— 191.
[24] R u s z k o w s k a M. , N u r z y ń s k i J.: P rzy sw a ja ln o ść m an gan u w niek tórych gleb ach w oj. k ieleck ieg o w latach 1964— 1965. Rocz. glebozn., dod. do t. 15, 1965, s. 337— 340.
[25] R u s z k o w s k a M. , N u r z y ń s k i J.: O cena zasobności w m angan n ie k tó rych gleb w oj. k ieleck iego. Pam . puł., z. 33, 1968, s. 77— 89.
[26] R y ś K.: O roli niek tórych m ik ro elem en tó w . C zęść II. M angan. Przegl. hodow ., nr 6, 1959, s. 30.
[27] S c h a c h t s c h a b e l P.: D ie B estim m u n g des M an gan versorgu n gsgrad e von B öden und sein e B ezieh u n g zum A u ftreten der D örrfleck en k ra n k h eit bei H afer. Z. P flan zen äh r. D üng. Bodenk., t. 78 (123), 1957, s. 147— 167.
[28] S с h a r r e r K., R u s E., M e n g e l K.: Ü ber die B estim m u n g des p fla n zen a u f- n eh m baren K upfer und M angans. Z. P flan zen äh r. Düng. B odenk., t. 85 (130), 1959, s. 1— 29.
[29] S o m o r e s J., S h i v e J. W.: The iron m a n gan ese relation in p lan t m e ta bolism . P la n t P h ysiol., 17, 1942, s. 582— 602.
[30] T u c h o ł k a Z., C z e k a l s k i A., W o j t o w s k a R.: W p ływ n aw ożen ia orga n iczn ego na zm ian y rozp u szczaln ości boru i m an gan u w gleb ie i ich p o b ie ranie przez rośliny. PT PN , W ydz. N auk roi. i leś., Pr. Kom . N auk. roi. i Kom . N auk leś., t. 14, z. 4, 1963, s. 385.
[31] U g g l a H.: P orad n ik dla ro ln ik ó w ziem p ó łn o cn o -w sch o d n ich . W arszaw a 1961. [32] V a n D i e s t A., S c h u f f e l e n : U ptake of m an gan ese by oats and su n flow er. Trans, of M eating of Comm. II and IV of th e ISSS A berdeen, Sept. 1966, 1967, s. 281— 288.
D r A n n a K r a u z e
I n s t y tu t C h e m iz a c ji R o ln ic tw a W SR O ls z ty n -K o r to w o , bl. 38
