R O C ZN IK I GLEBOZNAW CZE T. X LI NR 3/4 WARSZAWA 1990 S. 157 177 A N T O N I S Z A F R A N E K W P Ł Y W R ZEŹBY T E R E N U I S K A Ł Y M A C IE R ZY ST EJ N A K S Z T A Ł T O W A N IE SIĘ G LE B Z P IA S K O W C Ó W D E W O Ń S K IC H I T R IA S O W Y C H R E G IO N U Ś W IĘ T O K R Z Y S K IE G O CZĘŚĆ II. W ŁA Ś C IW O Ś C I C H E M IC Z N E G LE B
Instytut Geodezji Gospodarczej Politechniki Warszawskiej
W S T Ę P
Charakterystyka obszaru badań, skał, roślinności oraz m orfologia gleb zostały przedstawione w poprzedniej publikacji [7]. Przypom nijm y zatem, że na Górze Barczy zbudowanej z piaskowca dewońskiego występują gleby brunatne kwaśne, brunatne bielicowane oraz gleby bielicowe i bielice. Lokalnie powstawały gleby słabo wykształcone i gleby torfowe. Na piaskowcu triaso wym, pokrywającym Górę Baranowską, wykształciły się gleby rdzawe, wyka zujące w małym stopniu morfologiczne cechy bielicowania, gleby rdzawe bielicowane oraz gleby bielicowe i bielice (tab. 1).
M E T O D Y B A D A Ń
Skład granulometryczny oznaczono areometrycznie. Podstawowe właś
ciwości chemiczne określono stosując następujące metody: pH —
elektrometrycznie, kwasowość wymienną (Hw) i glin wymienny (Alw) — meto
dą Sokołowa, kationy wymienne — w wyciągu 1 M C H 3C O O N H 4, kwaso
wość hydrolityczną (H h) metodą Kappena, С ogółem — metodą Tiurina,
N ogółem — na autoanalizerze przepływowym, po mineralizacji w kwasie siarkowym z dodatkiem mieszaniny selenowej, wyciągi w 20% HC1 — metodą Gedroycia, P — metodą molibdenowo-wanadową, pozostałe pierwiastki — metodą ASA, analizę całkowitą w stopie z N a 2C 0 3, S i0 2 — metodą wagową, wodę higroskopową — wagowo.
Straty na żarzeniu oznaczono po wyprażeniu próbek do stałej wagi w temperaturze 900°C, żelazo wolne — metodą Aquilera i Jacksona, wolny glin i krzemionkę — w wyciągu 0,5 M N aO H , barwę gleby w stanie suchym oznaczono według skali Munsella.
158 A. Szafranck W Y N I K I B A D A Ń
Skład grcinulometryczny. Na podstawie zawartości frakcji ziemistych, gleby
wytworzone z piaskowca dewońskiego zostały podzielone na następujące gatunki: piaszczyste — profile 3B. 4B, 20B, pylasto-piaszczyste (pgmp) - profi le 12B, 13B, 14B, 34B, pylasto-gliniaste (gl-gp) — profile IB, 11 В, 35B, pyłowo-kamieniste — profil 31B.
W większości przypadków są to gleby słabo lub średnio szkieletowe o różnym stopniu zwietrzenia. Najwięcej części szkieletowych mają gleby położone na wierzchołku góry (20B, 31B) oraz u jej podnóża po stronie północnej i południowej.
Zwietrzelina zawiera zaledwie 1,2-3,6% piasku grubego oraz od 22 do 58% piasku drobnego. Zawartość piasku średniego oraz drobnego rośnie wraz z głębokością. Zawartość piasku w bardzo dużym stopniu koresponduje z zawartością pyłu. Głębsze poziomy genetyczne odznaczają się większą ilością piasku, a mniejszą pyłu (tab. 1). Zawartość pyłu wynosi w wierzchnich poziomach od 17% (profil 3B) do 42% (profil 31B). Ilość części spławialnych waha się od 3 do 28%. Obserwuje się nagromadzenie iłu koloidalnego w poziomach В oraz B(B). Średnia średnica części ziemistych waha się w granicach 0,10-0,15 mm. W większości przypadków omawiane gleby wy tworzyły się na podłożu tej samej skały. Oprócz nich występują gleby niecałkowite, najczęściej średniogłębokie (profile IB, 12B, 13B). Pod warstwą zwietrzałego piaskowca zalega zwięźlejszy piaszczysto-gliniasty lub gliniasty utwór.
Warstwę glebową piaskowca triasowego tworzą najczęściej piaski słabo- gliniaste, rzadziej piaski luźne lub gliniaste lekkie, podścielone niekiedy zwięźlejszymi utworami, przeważnie glinami. U tw ory te zalegają na ogół na głębokości od 50 do 100 cm, tworząc tym samym gleby średniogłębokie ze śladami oglejenia w dolnej części profilu (ЗА, 5А, 16A). Górne poziomy genetyczne zawierają niewielkie ilości części szkieletowych. Zawartość frakcji kamieni oraz żwiru wzrasta w skale macierzystej. M ateriał wietrzeniowy piaskowca triasowego jest nieco grubszy niż piaskowca dewońskiego. Części ziemiste zawierają 5-6% piasku grubego, 25-45% piasku średniego oraz drobnego, 5-16% pyłu. W poziomach wierzchnich jest 14-16% pyłu. Zawar tość części spławialnych w zwietrzelinie jest niewielka i wynosi 2-12% , średnia średnica części ziemistych waha się od 0,20 do 0,23 mm.
Odczyn i właściwości sorpcyjne. Gleby wytworzone z piaskowca dewoń
skiego, podobnie ja k z triasowego, mają zbliżone właściwości chemiczne. Zarówno jedne, ja k i drugie wykazują odczyn silnie kwaśny (pH KC1 waha się
w poziomach i A jA 2 od 2,9 do 3,9). W skale macierzystej pH jest wyższe
(o 0,4 do 0,6 jednostki) i na ogół zwiększa się wraz z głębokością. Gleby brunatne kwaśne w porównaniu z glebami brunatnym i bielicowanymi oraz bielicami są nieco mniej kwaśne. Pewną nieprawidłowość odnotowujemy w poziomach A 0 gleb wytworzonych z piaskowca dewońskiego. Wartości
G leby piaskowców dewońskich i triasowych 159
р Н н o i p H KC1 tych poziomów są wyższe od analogicznych wartości poziomów
A v W ynika to stąd, że poziomy A 0 zawierają dużą ilość kationów Ca2 +
nie występujących w analogicznych glebach w innych obszarach Polski. Można przypuszczać, że źródłem tak dużej ilości wapnia są pyły emitowane do atmosfery przez zakłady wapienne położone w niedalekiej odległości od obszaru badań [6].
Ilość wodoru wymiennego skorelowana jest z zawartością próchnicy. Poziomy A 2 zawierają mniej wodoru wymiennego w porównaniu z poziomami B. Podobnie w profilach glebowych rozmieszczony jest glin ruchomy. N a j więcej występuje go w poziomach A 0. Ilość glinu ruchomego w poziomach ściółek w glebach wytworzonych z piaskowca dewońskiego waha się od 1,75 do 20,1 meq na 100 g gleby, a z piaskowca triasowego — od 3,5 do 14,0 meq na 100 g gleby. W poziomach mineralnych ilość glinu ruchomego jest znacznie mniejsza. Najwięcej tego glinu stwierdzono w poziomach BH, B(B), BrB, a także w poziomach Br.
Liczby charakteryzujące przemieszczanie glinu ruchomego w bielicach żelazisto-próchnicznych wynoszą w profilach: 3B — około 4,7, 4B — około 9,2, 20B — około 7,3, 34B — około 3,5.
Najniższą kwasowość hydrolityczną stwierdzono w poziomach A 2 bielic żelazisto-próchnicznych gleb wykształconych z obu skał.
Badane gleby zawierają nieznaczne ilości kationów zasadowych, przy czym jest ich znacznie mniej w poziomach niżej leżących. Jedynie w poziomach A 0 gleb wytworzonych z piaskowca dewońskiego zawartość kationów zasadowych jest dużo większa (tab. 1). Związane to jest głównie z nagromadzeniem wapnia. Zaobserwowano również pewną kumulację kationów zasadowych w pozio mach iluwialnych.
Największą pojemność sorpcyjną wykazują poziomy A 0. W poziomach mineralnych gleb wytworzonych z piaskowców dewońskich i triasowych po jemność sorpcyjna jest niższa i waha się w 100 g gleby odpowiednio od 1,23
do 20,84 meq i od 1,38 do 15,1 meq. Większą pojemność sorpcyjną wykazują poziomy A 1 oraz poziomy iluwialne. Stopień wysycenia kationam i zasadowy mi ektopróchnic jest większy niż poziomów mineralnych i wynosi 14,5-59,0% w glebach wytworzonych z piaskowca dewońskiego i 11,0-33,5% w glebach powstałych z piaskowca triasowego; w poziomach mineralnych badanych gleb stopień wysycenia wynosi odpowiednio 9,9-43,7% oraz 13,5-35,0%.
Pod względem zasobności, gleby powstałe z piaskowca dewońskiego zaliczyć można do gleb oligotroficznych, rzadziej mezotroficznych, natomiast gleby z piaskowca triasowego do gleb oligotroficznych.
Analiza całkow ita. Cechą charakterystyczną piaskowca dewońskiego jest na
ogół wysoka ilość krzem ionki (tab. 2). W analizowanych profilach jej zawartość waha się w granicach 80-85%. Nieco więcej krzem ionki stwierdzono w pozio mach A jA 2 i A 2 gleb bielicowych i bielic (profile 4B, 20B, 34B). Straty przy żarzeniu skorelowane są z zawartością węgla organicznego. Są one bardzo wysokie w poziomach ektopróchnic i niskie w poziomach mineralnych.
160 A. Szafranek
Niektóre właściwości gleb wytworzonych z piaskowców dewońskich i triasowych —
Typ, podtyp skała (okres) N r profilu Poziom gene tyczny
Procent frakcji o średnicy Per cent of fractions of dia
w mm in mm pH Kwasowość Exchangeable w — in 1M KC1 Type, subtype rock Profile No. Genetic horizon 1,0-0 , 1 0,1-0 , 0 2 < 0 , 0 2 < 0 , 0 0 2 Alw (period) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Brunatne kwa 1 1В Ao _ _ _ _ 3,5-4,7 0,44-20,12 śne (dewon) Acid brown 12B 37-55 28-43 17-27 4 -9 3 ,5 -3, 8 1,64-6,12 soils (Devon) 13B 14B (B) 43-57 25-33 18-29 4 -9 3,8-4,0 1,66-4,07 28B 35B С 50-72 17-27 9 -28 2 -9 3,9-4,2 1,07-2,62 Brunatne bieli- IB A0 _ _ _ _ 3,5-4,1 1,75-5,69 cowane (dewon) Podzolized 31B A! 35-52 28-43 2 0 - 2 2 4 -5 3,0-3,5 2,14-3,11 brown soils a , a2 36-53 2 6 -40 2 1 -24 4 -6 3 ,0-3, 6 1,4-3,46 (Devon) B(B) 35-53 2 5 -40 20-25 3 -7 3 ,0 -3, 6 3,06-4,86 (B) 35 25 2 1 5 3,7 4,20 с 36-59 22-39 11-25 2 - 6 3 ,2 -3, 8 1,84-4,16 Bielice (dewon) 3B A0 — — — — 3 ,5 -3, 8 2,19-3,50 Podzols 4B A t 50-71 17-32 14-18 3 -4 3,0-3,2 0,87-2,54 (Devon) 20B a2 49-65 19-32 15-19 2 - 6 3 ,4-3, 6 0,74-1,84 34B BH 47-65 16-33 16-21 7 -10 3 ,4 -3, 6 5,43-8,36 Bs 54-77 14-28 9-1 8 4 -6 3,8-3,9 2,40-4,07 с 4 3 -90 7-33 3 -2 4 3-8 4,1-4,3 0,74-2,40 G leby rdzawe ЗА A0 _ _ _ _ 2,9-3,1 6,13-14,0 (trias) 10A A , 74-82 12-14 6 - 1 2 3 ^ 2 ,9 -3, 6 2,10-3,68 Rust-coloured 13A A jB r 85-86 7 -9 6 -7 2-3 3,3-3,5 1,35-1,44
soils (Triass) 15A Br 73-86 8 -1 4 ' 6 - 1 2 2 -3 3 ,8-4, 6 1,53-1,70
16A С 71-92 5 -16 3-17 2 -3 4 ,3 -5, 6 0,57-3,67 G leby bielicowe 1A A0 _ _ _ _ 3,0-3,5 3,50-3,78 i bielice (trias) 5A A , 7 9-90 8-16 2 -5 2 -4 3,4-3,9 0,48-2,27 Podzolized 8A a2 84-90 8 - 1 0 2 - 6 ( M 3,6-4,3 0,26-1,88 soils and BH 79-86 9 -1 2 5 -9 1 - 8 3,5-4,4 1,88-3,89 podzols Bs 81-90 6 - 1 2 4 -7 3-7 4,2-4,4 0,97-1,88 (Triass) С 56-95 2 -9 3 -14 3 -4 4,7-5,0 0,31-1,57
Gleby piaskowców dewońskich i triasowych 161
T a b l e 1
Some properties of soils developed from Devonian and Triassic sandstone
wymienna acidity Kwasowość hydrolityczna Hydrolytic acidity K ationy wymienne Exchangeable cations Pojemność sorpcyjna Sorption capacity T = S + Hh Stopień wysyce- nia kationam i zasadowymi Saturation de gree with С
H w + Alw C a2 + suma - sum basic cations
m e q /1 0 0g gleby — of soil °// 0 1 0 1 1 1 2 13 14 15 16 2,19-22,31 19,5-60,75 4,6-20,5 6,63-28,15 47,65-68,16 29-59 10,06 34,23 1,84-6,34 4,95-11,48 0,5-6,5 0,87-7,58 5,83 17,33 14,9-43,7 0,61-2,77 1,75-4,29 3,38-8,93 0,36-0,5 0,65-1,48 4,03-10,10 16,1-22,4 0,42-1,38 1,18-2,71 1,80-3,15 0,29-0,47 0,51-1,12 2,36 3,71 20,4-30,4 n.o. 5,25-10,94 47,25-63,75 3,1-13,8 17,02-28,18 75,43-80,77 21,1 37,4 33,24- 32,67 2,49-3,32 1,62-3,59 3,32-4,99 4,38 1,93-4,38 8,76-14,78 3,53-5,63 5,78-7,50 6,90 3,38-6,0 1,8-3, 6 0,47-0,76 1,03-1,14 0,52 0,13-0,6 2,57-4,37 1 , 0 2 1,03-1,14 1,23 0,58-0,89 11,33 19,15 4,45-6,65 6,92-8,53 8,13 3,96-6,92 22,7-22,8 15,3-22,4 12,1-16,5 15,1 14,6-16,5 2,90-4,59 0,38-0,70 0,62-0,87 0,89 n.o. 5,69-7,88 1,05-2,80 0,83-1,97 5,56-8,58 2,49-4,20 0,83-2,49 29,25-54,0 4,13-15,03 1,73-3,98 10,35-15,60 4,05-7,73 1,87-4,80 16,0-16,6 0,8-3,9 0,2-0,43 0,5-0,89 0,3-0,48 0,25-0,38 20,19-23,01 1,17-5,54 0,74-1,17 0,88-1,47 0,83-1,25 0,69-0,81 49,44-77,78 5,75-20,84 2,47-4,25 1,23-17,07 4,88-8,58 2,68-5,61 26,7-40,8 14,5 28,2 26,3-28,2 7,86-11,9 9,9-17,0 13,9 31,2 18,58-34,54 0,88-7,84 0,14-0,43 1,05-1,46 0,39-0,54 n.o. 10,94-18,81 2,32-3,94 1,53-1,62 1,66-1,79 0,66-3,76 40,50-72,0 5,18-11,25 3,38-4,13 1,85-4,35 0,90-3,38 8,6-13,9 0,75-4,8 0,53 0,25-0,47 0,15-0,42 10,26-18,31 1,16-5,28 0,83-0,97 0,61-0,90 0,48 0,88 50,77-90,31 6,61-15,11 4,21-5,10 2,79-5,03 1,38-4,26 20,45-33,47 13,3-34,90 19,0-19,7 13.5-23,3 20.6-34,8 2,54-4,90 0,69-0,99 0,37-0,58 n.o 6,56-11,38 0,70-2,62 0,35-2,01 2.01-3,98 1.01-2,06 0,35-1,66 69,0-89,25 2,33-9,45 0,75-3,08 4,88-5,55 2,18-3,83 0 ,7 5 -L,95 9,2-10,3 0,52-1,01 0,26-0,41 0,38-1,03 0,39-0,49 0,34-0,43 11,04-17,29 0,99-1,92 0,76-0,89 0,76-1,55 0,77-0,90 0,93 0,97 82,39-100,29 3,32-11,37 1,51-3,97 5,64-7,10 2,95-4,73 1,72 2,81 11,0-18,7 16,9-29,8 22.4-50,3 13.5-21,8 19,0 26,1 17,2-56,4 28,79-38,62 0,88 3,10 0,14-0,55 0,71-1,06 0,38-0,50 n.o.
T a b e l a 2 Analiza całkowita piaskowca dewońskiego — wybrane tlenki
Total analysis of the devonian sandstone — selected oxides
N r profilu Poziom gene tyczny Genetic horizon
S i0 2 a i2o3 F e , 0 3 p2o 5 Stosunki molame M o lar relations
Liczba profi lowa Typ, podtyp Profile No. % S i0 2 a i2o3 S i0 2 Fe20 3 S iO z R Ä Number of pro file Type, subtype 1 IB At 82,71 6,30 1,10 0,16 13,1 75,2 11,2 1 brunatna kwaśna (B) 82,95 6,30 1,02 0,16 13,2 81,3 11,2 acid brown soil
At 77;49 7,43 1,03 0,16 10,4 75J2 9,2 brunatna kwaśna
zoo
(B) 81,69 7,80 1,44 0,13 10,5 56,7 8,8
1
add brown soil
IB A tA 2 83,73 5,92 0,98 0,09 14,1 85,4 12,1 U brunatna bie- licowana B(B) 81,25. 6,58 1,44 0,12 12,3 56,4 10,1 podzolized brown soil R Аг 82,80 4,51 0,42 0,09 18,4 197,1 16,8 1,6 bielica żela- zisto-próch-в „ 79,13 6,47 1,08 0,15 12,2 73,3 10.5 ferrous-humous podzol 4B A 2 89,61 3,0 0,44 0,08 29,9 203,6 26,0 2,3 j. w. B „ 83,60 6,02 1,39 0,11 13,9 30,1 11,3 as above 20B A 2 88,10 3,10 0,48 0,04 28,4 183,5 24,6 2,3 j. w. B„ 79.06 5,04 1,68 0,18 14,0 47,1 10,8 as above Dla wymie nionych profilów For the above pro files с 84,12 -9 3,1 0.-1,79 -6,49 0,38 -1,10 0,03 -0,13
n.o. n.o. n.o. -
Gleby piaskowców dewońskich i triasowych 163
Zawartość potasu maleje w głąb profilu glebowego, jedynie w poziomach A t A 2 i A 2 stwierdzono nieco większą zawartość tego pierwiastka. O dwrotnie jest z wapniem. Ilość potasu w przeliczeniu na tlenki potasu waha się najczęściej w granicach 2,75-6,30%, wapnia — 1,05-3,33%, magnezu — 0,4-0,85% [8].
Stosunki molowe oraz liczby profilowe wskazują na wyraźnie zarysowujący się, szczególnie w profilach 4B, 20B oraz 34B, proces bielicowania (tab. 2).
Piaskowiec triasowy pod względem składu chemicznego jest uboższy od piaskowca dewońskiego. Zawiera więcej; gdyż ponad 85 do 93% krzemionki. W zwietrzelinach występuje prawie dwukrotnie mniej glinu i żelaza, od 1,5- do 2-krotnie mniej potasu, zbliżone ilości wapnia i magnezu oraz podobne ilości fosforu [8 ]. Z przytoczonych danych wynika, że energiczniej przemieszcza się glin (tab. 3). Fosfor występuje w małych ilościach i przemieszcza się wraz z materią organiczną. Może to być pewnym wskaźnikiem zbielicowania i tak np. w poziomach BH (profil 8A) jest go 5-krotnie więcej niż w A 2 [2 ]. Przy puszcza się, że migracja fosforu w bielicach związana jest w dużym stopniu z tworzeniem kompleksów organiczno-metalofosforanowych [4].
Ocena zasobności i stopień zwietrzenia materiału glebowego. Zawartość
składników pokarmowych uwalnianych w wyniku wietrzenia świadczy o poten cjalnej zasobności siedliska [5 ]. W niniejszym opracowaniu obrazują ją wskaźniki wyprowadzone z ilości rozpuszczalnych w 20% HC1 oraz oznaczo nych w analizie całkowitej [1, 8]. I tak:
— względny wskaźnik zasobności potencjalnej (w %) jest to stosunek
zawartości składników rozpuszczalnych w 20% HC1 w danym poziomie (a) do
najniższej ich zawartości w skale macierzystej;
— względny wskaźnik zasobności ogólnej (w %) jest to stosunek zawartości
składników ogółem w danym poziomie (b) do najniższej zawartości w skale
macierzystej ;
— względny wskaźnik zwietrzenia (w %) jest to stosunek zawartości
składników rozpuszczalnych w 20% HC1 (a) do ich zawartości w skale
macierzystej określonego profilu;
— całkowity wskaźnik zwietrzenia (w %) jest to stosunek zawartości
składników rozpuszczalnych w 20% HC1 w danym poziomie do zawartości składników ogółem w tym samym poziomie.
W glebach wytworzonych z piaskowca dewońskiego suma składników rozpuszczalnych w 20% HC1 wynosi zaledwie 0,6-3,2% (tab. 4). Najmniej składników rozpuszczalnych stwierdzono w poziomach A 2, A t A 2, A 2(B) — (profile 4B, 20B, 34B, 31B), najwięcej natomiast w poziomach BH, (B), B(B). Zwiększona ilość tych składników wynika z kumulacji przede wszystkim tlenków żelaza oraz glinu. Wierzchnie poziomy genetyczne zawierają na ogół mniejsze ilości składników rozpuszczalnych w 20% HC1.
Względny wskaźnik zasobności potencjalnej skorelowany jest z zasobnoś cią poszczególnych poziomów genetycznych. Jest on mniejszy w poziomach A x, a przede wszystkim w A j A 2 i wzrasta 2-4-krotnie w poziomach (B), B(B) i BH.
T a b e l a 3 Analiza całkowita piaskowca triasowego —wybrane tlenki
Total analysis of the Triassic sandstone — selected oxides
N r profilu Profile No. Poziom gene tyczny Genetic horizon
S i 02 a i2o3 Fe20 3 p2o5 Stosunki molarne
M o la r relations Liczba profi lowa Num ber of pro file Typ, podtyp Type, subtype % S i 02 S i 02 S i 02 a i2o3 F e203 r2o5 10A A, 88,90 2,63 0,41 0,13 33,8 217 21,9 1 , 2 rdzawa rust — coloured soil Br 89,70 3,19 0,55 0,05 28,1 179 24,3 1A a2 93,3 2,16 0,25 0,03 43,2 373 38,7 2,4 bielicowapodzolic soil В 8 8 , 2 4,79 0,61 0,08 18,4 145 16,3 8A a2 92,25 1,32 0,32 0,03 69,9 288 56,2 2,9 bielica żelazisto — — próchniczna ferrous —humous podzol BH 85,20 4,23 0,35 0,16 2 0 , 1 243 19,4 D la wymie nionych profilów For the above pro files с 85,10 -91,75 2,35 -3,57 0,28 -0,49 0 , 0 1 -0 , 1 24,9 -3 9 181 -32 8 21,9 -34,9 n.o.
Analiza zasobności potencjalnej ogólnej i stopnia zwietrzenia substratu glebowego Analysis of total potential richness and weathering degree of the soil substrate
T a b e l a 4 N r pro filu Pro file No. Głębo kość pobrania próbki Sampling depth cm Poziom gene tyczny Genetic horizon Składniki rozpuszczal ne w 2 0% H C l % Compounds soluble in 20% H C l % r2o3 + + k2o + N a zO + M g O ■f C aO = a Względny (% ) wskaźnik za sobności po tencjalnej Relative (% ) index of potential richness (a:0,85x)/.100 lub —or (a:0,61y)/.100 Całkowita za wartość składników: T otal content of com pounds r2o3 + + k2o + M g O + C aO = b Względny (% ) wskaźnik za sobności ogólnej Relative (% ) index of total richncss (b:5,68xx).100 lub —or (b:7,46yy).100 Względny (% ) wskaźnik zwietrzenia (a poziomu: a skały ma cierzystej) ж 1 0 0% Relative (% ) index of weathering (a of the horizon : a of the parent rock) X 1 0 0% C ałkow ity wskaźnik zwietrzenia Total index of weathering - 1 0 0% b R2o3 rozpuszczalne w 2 0% H C l do: soluble in 20% H C l to Typ, podtyp gleby Soil type and subtype r2o3 poziomu С w 20% H C l in 20% H C l of С horizon ogólnej ilości R203 poziomów total amount R203 of horizons о//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 И 1 2
Piaskowiec dewoński —Devonian sandstone
1 IB 1-13 A, 2,79 327 13,82 243 160 2 0 , 2 168 32,6 brunatna 20-30 (B) 2,49 293 14,19 250 143 17,6 153 29,7 kwaśna 30-48 (B)C 2,17 255 14,79 260 125 14,7 132 25,3 acid brown 70-80 с 1,74 204 11,34 2 0 0 1 0 0 15,3 1 0 0 26,4 soil 14B 2-5 A! 2,16 253 14,60 257 184 14,8 1 0 0 25,2 brunatna 5-13 A! 2,40 282 13,49 237 205 17,8 115 29,0 kwaśna 25-35 (B) 1,85 217 13,25 233 158 14,0 90 25,3 acid brown 4 0-50 (B) 1,49 174 13,01 230 127 11,4 123 32,4 soil 8 8 - 1 0 0 С 1,17 138 11,99 2 1 1 1 0 0 9,8 1 0 0 25,9
cd. tabeli 4 (continued) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 28В 1-9 А , 2,92 342 15,88 280 118 18,4 1 2 2 30,7 brunatna 20-30 (В) 3,40 399 15,43 272 138 2 2 , 1 143 33,0 kwaśna 45-55 (В)С 2,92 342 12,50 2 2 0 118 23,3 115 31,4 acid brown 80 95 С 2,47 289 12,75 224 1 0 0 19,3 1 0 0 30,2 soil 35В 2 -7 А , 1,36 160 14,46 255 71 9,4 1 0 1 21,4 brunatna 1 0 - 2 0 (В) 2,79 328 16,05 282 145 17,4 149 26,7 kwaśna 26 36 (В)С 2,35 275 15,64 275 1 2 2 15,0 124 26,2 acid brown 50-56 с 1,93 226 13,71 241 1 0 0 14,1 1 0 0 2 2 , 6 soil IB 2 -7 А , 1,59 187 1 2 , 1 1 213 70 13,1 64 19,5 brunatna 8 - 1 1 a , a 2 1,56 184 13,31 234 69 1 1 , 8 67 19,8 bielicowana 11-16 В(В) 2,07 243 15,29 269 91 13,6 8 8 22,5 podzolized 17-27 (В) 2,69 316 15,68 276 118 17,2 58 32,3 brown 34-40 (В)С 1,39 163 13,63 240 61 1 0 , 2 58 18,7 soil 47 -5 7 Q 2,28 267 13,51 238 1 0 0 16,9 1 0 0 26,2 79-87 с 2 3,20 376 17,30 305 140 18,5 144 28,2 31В 5-1 0 А, 1,59 186 10,93 192 141 14,5 70 26,4 brunatna 1 0 2 0 А2(В) 0,93 109 10,62 187 82 8,7 60 26,4 bielicowana 2 5-35 В(В) 1,75 205 10,51 185 154 16,6 85 28,6 podzolized 6 8-78 с 1,13 132 11,67 205 1 0 0 9,7 1 0 0 27,1 brown soil 34В 3-8 A t 1,16 136 11,76 207 58 9,9 58 14,0 bielica 10-16 а7 0,87 1 0 2 15,23 268 43 5,7 44 14,3 żelazisto-18-25 Вн 2,57 302 16,12 284 128 15,9 141 30,0 -próchniczna 25-37 Bs 2,87 337 14,65 258 145 19,6 246 39,8 ferrous 37-46 BsC 3,02 354 15,24 268 150 19,8 130 27,6 humous 50-60 С 2 , 0 1 236 13,95 246 1 0 0 14,4 1 0 0 23,4 podzol 4В 5 -1 4 A t A2 0,71 83 8,33 147 83 8,5 6 8 14,3 bielica 17-27 а2 0,75 89 9,36 165 89 8 , 1 72 15,3 żelazisto-3 (М 0 Вн 2,67 314 1 2 , 6 8 223 314 2 1 , 1 332 32,7 -próchniczna
cd. tabeli 4 (continued) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 ferrous 45-55 Bs 1,81 2 1 2 9,33 164 2 1 2 19,4 226 39,8 h 11 mni i с 60 -7 4 С 0,85 1 0 0 5,68 1 0 0 1 0 0 15,0 1 0 0 33,5 l l U U l U U o podzol 20В 6 -9 A! 1 , 0 118 8,38 148 п.о 1 2 , 0 п.о 23,4 bielica 9-13 A! 0,63 74 8,26 145 П.О 7,7 п.о 16,3 żelazisto-20 -3 0 a2 0,63 74 9,24 163 п.о 6,9 п.о 13,8 -próchniczna 35-50 BH 2,27 267 12,98 229 п.о 17,5 п.о 28,1 ferrous 58 BH 3,07 360 13,73 242 п.о 22,3 п.о 34,2 humous
Piaskowiec triasowy — Triassic sandstone
1A 4 -8 A , 0,73 1 2 0 8,40 113 25,4 8,7 41,3 16,4 bielicowa 8 - 1 2 a2 0,60 99 4,81 64 2 1 , 0 12,4 40,6 16,4 podzolized 19-25 В 1,43 236 8,07 108 50,0 17,7 119,0 2 1 , 1 soil 30-35 ВС 2 , 0 1 332 10,52 141 70,2 19,0 138,6 26,4 4 5 -5 0 C l 3,59 594 9,36 125 126,0 38,4 1 0 0 , 0 23,6 60-75 C2 2 , 8 6 473 12,52 168 1 0 0 , 0 2 2 , 8 187,5 25,5 12A 6 - 1 2 а л 2 0,71 116 8,40 И З 42,0 8,4 31,8 12,7 rdzawa 12-16 BrB 1,31 216 8,50 114 78,0 15,4 70,6 13,4 bielicowana 16-28 Br 1,74 288 10,43 140 104,0 16,7 109,8 23,6 podzolized 28-37 ВгС 1,47 243 10,60 142 87,9 13,9 91,5 18,4 rust colou 73-85 с 1 , 6 8 277 9,84 132 1 0 0 , 0 17,0 1 0 0 , 0 24,1 red soil 10A 5-11 А , 0,83 138 8 , 0 2 107 93,0 10,4 79,1 1 2 , 8 rdzawa 11-16 А ^ г 0 , 8 8 138 8,90 119 98,4 9,2 79,1 11,3 właściwa 25-35 Вг 1,46 241 8,49 114 162,7 17,2 174,0 23,2 typical rust 5 0-60 ВгС 1,39 230 10,58 142 155,2 13,1 155,6 15,2 coloured 1 1 0 - 1 2 0 С 0,90 148 9,00 1 2 1 1 0 0 , 0 1 0 , 0 1 0 0 , 0 15,6 soil
cd. tabeli 4 (continued) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 16A 7 10 A1 0,77 128 8 , 8 8 119 6 6 , 8 8 , 8 65,4 14,2 rdzawa 1 0 16 A ,B r 0,80 129 8,63 116 71,0 9,0 66,4 16,0 właściwa 16-25 Br 0,91 151 8,49 114 83,3 1 0 , 8 82,8 16,5 typical 33-43 Br 1 , 8 6 307 11,28 151 109,0 16,4 194,0 2 2 , 1 rust 6 0 -7 0 Cg 1 , 1 0 181 10,58 142 1 0 0 , 0 10,4 1 0 0 , 0 16,1 coloured 106-116 D 9,91 1638 26,09 350 n.o 37,4 947,0 28,7 soil 8A 7-15 a , a2 0 , 2 2 36 6 , 2 2 83 35,9 3,5 5,3 1 , 1 bielica 16-24 a2 0,18 30 6,65 89 29,9 2,7 6 , 6 1 , 2 żelazisto-28-38 B„ 1,64 270 9,69 130 270,4 16,9 408,3 28,2 -próchnicz-43-53 Bs 1 , 2 2 2 0 2 9,11 1 2 2 2 0 1 , 8 13,4 284,0 24,0 na ferrous 53-63 BsCg 0,91 151 8,38 1 1 2 150,5 10,9 190,0 17,3 humous 78-88 Cg 0,61 1 0 0 7,46 1 0 0 1 0 0 , 0 8 , 1 1 0 0 , 0 11,5 podzol
x —najniższa zawartość składników rozpuszczalnych w 20% HC1 w skale macierzystej piaskowca dewońskiego the lowest content of compounds soluble in 20% HC1 in the parent rock of Devonian sandstone xx —najniższa zawartość składników ogółem w skale macierzystej piaskowca dewońskiego
the lowest content of total amount of compounds in the parent rock of Devonian sandstone
y —najniższa zawartość składników rozpuszczalnych w 20% H C l w skale macierzystej piaskowca triasowego the lowest content of compounds soluble in 20% HC1 in the parent rock of Triassic sandstone yy —najniższa zawartość składników ogółem w skale macierzystej piaskowca triasowego
Gleby piaskowców dewońskich i triasowych 169
i jest najniższy w poziomach A p A ^ 2 i A 2 gleb bielicowych (profile 4B, 20B). W pozostałych poziomach i profilach przyjmuje wartości pośrednie.
Stopień zwietrzenia materiału glebowego maleje wraz z głębokością. Dotyczy to przede wszystkim gleb brunatnych kwaśnych (profile 11 В, 14B, 28В, 35B). W glebach brunatnych bielicowanych (profile IB, 31B) oraz bielicowych (profile 34B, 4B, 20B) materiał zwietrzały, a przede wszystkim związki żelaza i glinu, przemieszcza się w głąb profilu, m odyfikując tym samym wielkość tego wskaźnika. Z tego powodu ilość R20 3 rozpuszczalnych w 20% HC1 w poziomach iluwialnych lub B(B) jest od 2- do 5-krotnie większa w porównaniu z poziomami eluwialnymi lub eluwialno-akumulacyjnymi.
Ubogi skład mineralny zwietrzeliny oraz niski stopień jej zwietrzenia (od 7 do 23%) są przyczyną niskiej zasobności ogólnej siedliska. Najuboższe gleby występują na wierzchołku góry (profile 4B, 20В, 31B). Gleby położone na południowym i północnym stoku odznaczają się większą zawartością skład ników rozpuszczalnych w 20% HC1 oraz ogólną ich ilością. Najzasobniejsze są gleby położone w dolnych partiach stoku (profile 34B, 35B, 28B).
Gleby wytworzone z piaskowca triasowego w porównaniu z glebami wytworzonym i z piaskowca dewońskiego odznaczają się 1,5-2-krotnie mniej szą zawartością składników rozpuszczalnych w 20% HC1 oraz prawie 2-krot- nie mniejszą ogólną ilością składników (tab. 4). O ich ilości w poziomie decydują przede wszystkim związki glinu, które przy silnie kwaśnym odczynie przemieszczają się w głąb profilu glebowego, często poza poziom iluwialny. Ilość składników rozpuszczalnych w 20% HC1 waha się od 0,2 do 3,6%. Jest
ona na ogół niższa w poziomach A t , AjA 2 oraz A 2 i wzrasta w poziomach BH,
Bs lub w dolnych partiach poziomów Br. Analogicznie układa się ogólna zawartość składników. Najwięcej składników rozpuszczalnych w 20% HC1 stwierdzono w glebach położonych w dolnej partii stoku. Profile położone wyżej zawierają nieco mniej tych składników przy na ogół takiej samej ilości składników ogółem.
Najwyższy względny wskaźnik zasobności potencjalnej stwierdzono w pro filu 1A położonym najniżej, mniejszy natomiast na wierzchołku góry. Względ ny wskaźnik zasobności ogólnej waha się od 80 do 140%.
Większe zróżnicowanie profilowe wykazują wskaźniki rozpuszczalne w 20% HC1.
Najwyższy względny wskaźnik zwietrzenia stwierdzono w poziomach BH oraz w niższych partiach poziomu Br. Wiąże się to przede wszystkim z przemieszczaniem i kumulacją związków glinu. Stopień zwietrzenia materiału glebowego waha się w granicach 2,7 do 19%, sporadycznie wynosi 38%. Udział R 20 3 rozpuszczalnych w 20% HC1 w stosunku do ogólnej ilości R20 3 waha się najczęściej w granicach 15-25%.
IL O Ś Ć I R O Z M IE S Z C Z E N IE S K Ł A D N IK Ó W W O L N Y C H
Gleby wykształcone z piaskowca dewońskiego zawierają 0,11 do 0,79% wolnego żelaza (tab. 5). Najmniej tego składnika stwierdzono w poziomach
T a b e l a 5 Rozmieszczenie wolnego żelaza, glinu oraz krzemionki w wybranych poziomach genetycznych
Distribution of free iron, alum inium and silica in selected genetic horizons
Profil Profile Poziom gene tyczny Genetic horizon G łębo kość Depth cm
Wolne żelazo — Free iron W olny glin — Free aluminium W olna krzemionka Free silica % w stosunku do: in relation to: % w stosunku do in relation to: <>//() w stosun ku do S i 02 ogółem in rela tion to total S i 02 F e203 ogółem total F e203 F c203 rozp. w 20% HC1 F e203 so luble in 20% HC1 a i2o3 ogółem total a i2o3 A1203 rozp. w 20% HC1 A1203 so luble in 20% HC1 % %
Piaskowiec dewoński — Devonian sandstone
1 IB A i
1-3 0,34 30,9 30,4 n.o n.o n.o. n.o. n.o.
(В) 2 0 -30 0,33 32,4 37,1 n.o n.o n.o. n.o. n.o.
28B А» 1-9 0,43 41,7 46,7 0,49 6 , 6 32,7 4,9 6,3 (В) 2 0 -30 0,37 25,7 31,9 0,05 8,3 34,6 4,7 5,8 35B At 2 -7 0,31 36,0 43,1 0,27 3,9 28,7 4,2 5,3 (В) 1 0 - 2 0 0,63 56,8 61,8 0,54 6 , 8 38,3 3,8 4,3 IB A tA2 2 - 1 1 0,37 37,8 52,1 0,25 4,2 37,9 4,2 5,0 В(В) 1 1 16 0,63 54,9 55,3 0,37 5,6 56,1 6 , 6 8 , 1
Tabela 5 (continued)
Piaskowiec dewoński — Devonian sandstone
34В a2 10-16 0 , 1 1 26,2 33,3 0 , 1 0 2 , 2 26,3 7,3 8 , 8 BH 18-25 0,70 64,8 73,7 0,57 8 , 8 43,2 5,0 6,3 4В A 2 17-27 0,08 18,2 33,3 0,08 2,7 28,6 4,7 5,3 BH 30-40 0,79 56,8 56,8 0,49 8 , 1 17,6 4,3 5,4 с 60-74 0 , 1 1 28,9 42,3 0,28 15,6 59,6 3,5 3,8
Piaskowiec triasowy — Triassic sandstone
ÎOA А» 5-11 0,14 34,1 48,3 0 , 1 0 3,8 26,3 5,9 6,7 Br 25-35 0,27 49,1 58,7 0,44 13,8 51,8 7,0 7,8 16A A! 7 -10 0 , 1 1 30,6 47,8 0,08 3,4 2 1 , 1 5,2 6 , 1 Br 33 43 0,31 48,4 58,5 0,44 9,8 38,9 5,0 6,5 12A A iA 2 6 - 1 2 0,13 31,7 48,1 0 , 1 1 5,6 39,3 5,7 6 , 6 Br В 12-16 0,33 58,9 70,2 0,57 2 0 , 2 86,4 6,5 7,5 1A а2 8 - 1 2 0,06 24,0 75,0 0 , 1 2 5,6 31,6 3,7 4,0 в 19-25 0 , 2 0 32,8 48,8 0,61 12,7 54,0 4,3 4,8 8A А2 16-24 0,007 2 , 2 1 0 , 0 0,03 п.о. п.о. п.о. п.о. Вн 28-38 0,07 2 0 , 0 35,0 0,71 16,8 58,2 5,9 7,0 78-88 0,04 14,3 26,6 0,13 5,5 46,4 5,1 5,5
172 A. Szafranek
С (profil 4В), najwięcej zaś w poziomach iluwialnych (profile 34B, 4B). W glebach brunatnych kwaśnych ilość wolnego Fe20 3 maleje w głąb profilu. W przypadku zaznaczania się bielicowania rozmieszczenie wolnego żelaza odpowiada budowie morfologicznej gleb.
Najmniej żelaza wolnego w stosunku do żelaza rozpuszczalnego w 20%
HC1 oraz żelaza ogółem stwierdzono w poziomach A 2, AjA 2 i С, a także
w poziomach (B) gleb brunatnych kwaśnych, najwięcej natomiast w poziomach BH bielic żelazisto-próchnicznych (profile 4B, 34B) oraz B(B) gleb brunatnych bielicowanych (profile IB, 31B).
Analizowane gleby zawierają od 0,08 do 0,57% wolnego glinu, co stanowi 2,2 do 15,6% glinu całkowitego oraz 20-60% glinu rozpuszczalnego w 20% HC1. G lin wolny w porównaniu z wolnym żelazem przemieszcza się nieco głębiej (profile IB, 31B). Większe ilości glinu wolnego oraz glinu ogółem występują w poziomach B(B) oraz BH. Ilość i rozmieszczanie glinu w profilu, tak w formach wolnych, ja k i w pozostałych formach, świadczy o eluwial- no-iluwialnym charakterze przemian.
W zwietrzelinie piaskowca dewońskiego stwierdzono od 3,7% do około 7,0% wolnej krzemionki, co stanowi 4,0 do 7,8% krzem ionki ogółem. Najwięcej wolnej krzem ionki zawierał poziom A 2 bielicy żelazisto-próchnicznej (profil 34B), najmniej — poziom С (profil 4B). Zaobserwowano również wzrost ilości tego składnika w poziomach A 2 (profile 34B, 4B), co można łączyć ze wzmożonym bielicowaniem w tych poziomach [4].
Gleby wytworzone z piaskowca triasowego w porównaniu z glebami powstałymi z piaskowca dewońskiego zawierają około 2-krotnie mniej żelaza wolnego (tab. 5). Najmniejsze ilości żelaza wolnego stwierdzono w poziomie A 2 (profil 8A), największe natomiast w poziomach В (profil 1A), i BrB (profil 12A). Poziomy A t zawierają mniej żelaza wolnego; zwykle przemieszcza się ono do poziomów BrB, В lub Br.
Ilość glinu wolnego stanowi 16 do 54% glinu rozpuszczalnego w 20% HC1 i 2,3 do 20% glinu ogółem. Profilowe rozmieszczenie glinu wolnego jest analogiczne ja k żelaza wolnego, jednakże obserwuje się znacznie energiczniej sze przemieszczanie się tego składnika do głębszych poziomów.
Gleby wytworzone z piaskowca triasowego zawierają 3,6-9,7% wolnej krzemionki, co stanowi 4,2 do około 11,2% krzem ionki ogółem. Najmniej tego składnika stwierdzono w poziomach A 1? najwięcej natomiast w poziomach: В — profil 1A, BrB — profil 12A oraz BH — profil 8A. Rozmieszczenie w profilach wolnej krzem ionki jest w pewnym stopniu analogiczne do eluwialno-iluwialnego rozmieszczenia wolnych półtoratlenków. Jednakże przy silnie kwaśnym odczynie przemieszczanie krzem ionki jest ograniczone lub wręcz nie zachodzi [4].
R E L A C J E M I Ę D Z Y M A T E R IĄ O R G A N IC Z N Ą A W O L N Y M Ż E L A Z E M I G L I N E M
W poziomach A t gleb brunatnych kwaśnych wytworzonych z piaskowca dewońskiego stosunek Fe : A l waha się w granicach 622-952 mg żelaza na 1 g
Gleby piaskowców dewońskich i triasowych 173
T a b e l a 6
Stosunek wolnych form żelaza i glinu do kwasów próchnicznych Ratio of free iron and alum inium forms to humic acids
Typ, podtyp Soil type, subtype,
Poziom genetyczny Genetic horizon F e3 A l3 mg/g Ch + C, suma wolnych R203 sum of free R203
Piaskowiec dewoński — Devonian sandstone Gleby bielicowe, bielice Podzolic soils, podzols ЗВ, 34В A ! 320 * 239 2,52 154-486 154-324 A2 613 274 0,99 491 -736 245-303 bh 2140 958 0,39 1644-2636 900-1006 Bs 2929 2058 0,23 1 6 0 8^ 2 5 9 1708-2407 Brunatne kwaśne Acid brown soils 12B, 14B, 35B A ! 754 412 1,41 622-782 273-573 (B) 1774 1587 0,32 836-2545 807-2500
Piaskowiec triasowy — Triassic sandstone
Bielicowa Podzolic soil 1A A! 175 146 3,30 a2 286 428 1,40 В 495 1130 0,60 Rdzawe właściwe Typical rust-coloured soils 10A, 16A A! 254' 127 3,30 230-279 115-139 A jB r 595 384 1 , 2 0 547-642 321-448 Br 1 0 0 2 727 0 , 8 6 793-1210 244-1210
od —do from —to
kwasów fulwowych i jest około 3-krotnie większy niż w analogicznych poziomach gleb rdzawych właściwych. W poziomach brunatnienia stosu nek ten wynosi około 1780 mg/g, natomiast w poziomach Br jest on około 1,7-krotnie mniejszy. Stosunek A l3+ :C F w poziomach A j gleb brunat nych kwaśnych wynosi około 412 mg/g i jest około 3-krotnie większy niż
174 A. Szafranek
stosunek ten wynosi około 1600 mg/g i jest ponad 2-krotnie wyższy w porów naniu z poziomami Br.
Poziomy A x gleb bielicowych i bielic wytworzonych z piaskowca dewoń skiego w porównaniu z analogicznymi poziomami gleb bielicowych oraz rdzawych wytworzonych z piaskowca triasowego charakteryzują się na ogół wyższym stosunkiem Fe3 + :C F oraz A13 + :C F. Ta uwaga dotyczy również poziomów A 2, a zwłaszcza poziomów BH. W poziomach tych stosunek F e :C F wynosi około 2140 mg/g (profile 3B, 34B) i jest ponad 4-krotnie większy niż w poziomach В (profil 1A). Najwięcej żelaza wolnego na 1 g kwasów fulwowych przypada w poziomach Bs bielic żelazisto-próchnicznych. Stosunek A l : C F w porównaniu z Fe : CF jest na ogół niższy w analogicznych poziomach omawianych typów i podtypów gleb (tab. 6).
Istnieje pewna korelacja między stosunkiem Fe : C, wartością pH a strąca niem się związków kompleksowych żelaza w poziomach BH bielic. W warun kach pH około 3,4 strącanie tych związków zachodzi przy wartości F e :С równej lub wyższej od 70 mg, a przy wartości pH 4 — strącanie ich zaczyna się gdy F e :С wynosi około 60 mg żelaza na 1 g kwasów fulwowych [3]. Z wymienionych danych wynika, że w poziomach A x oraz (B) gleb brunatnych kwaśnych nie ma warunków sprzyjających przemieszczaniu się połączeń żelaza w głąb profilu, natomiast w bielicach wytworzonych z piaskowca dewońskiego w arunki te są lepsze, lecz z uwagi na duże ilości żelaza znacznie ograniczone. W glebach wytworzonych z piaskowca triasowego warunki do przemieszczania się połączeń żelaza z fulwokwasami są korzystniejsze (tab. 6).
Analizując stosunek sumy kwasów próchnicznych do sumy wolnych R20 3, należy stwierdzić, że w omawianych typach i podtypach gleb wytworzonych z piaskowca triasowego istnieją w arunki sprzyjające procesowi uruchamiania i przemieszczania wolnych półtoratlenków w połączeniach z kwasami próch- nicznymi. W głębszych poziomach w arunki te się pogarszają. W glebach wytworzonych z piaskowca dewońskiego, szczególnie w glebach brunatnych kwaśnych, warunki te są gorsze.
P O D S U M O W A N IE
Na podstawie przeprowadzonych badań nasuwają się następujące uwagi: 1. Gleby wytworzone z piaskowca dewońskiego należy zaliczyć na ogół do gleb piaszczystych, pylasto-piaszczystych, pylasto-gliniastych. Gleby w ytw o rzone z piaskowca triasowego wykazują przeważnie skład granulometryczny piasków słabogliniastych oraz luźnych, rzadziej gliniastych lekkich.
2. Pod względem właściwości chemicznych gleby wytworzone z piaskowca dewońskiego podobne są do gleb wytworzonych z piaskowca triasowego. Są to gleby silnie kwaśne. Odznaczają się wysoką kwasowością wymienną oraz
Gleby piaskowców dewońskich i triasowych 175
hydrolityczną, niską zawartością kationów zasadowych oraz niskim (na ogół poniżej 30%) stopniem wysycenia kationam i o charakterze zasadowym.
3. Gleby wytworzone z piaskowca dewońskiego w porównaniu z glebami wytworzonym i z piaskowca triasowego mają bogatszy skład mineralny i che miczny. Ilość składników ogółem oraz rozpuszczalnych w 20% HC1 jest około 2-krotnie większa w glebach wytworzonych z piaskowca dewońskiego. D o ty czy to również wolnych form R20 3.
4. M ateria organiczna gleb wytworzonych z piaskowca triasowego w poró wnaniu z materią organiczną gleb powstałych z piaskowca dewońskiego zawiera więcej kwasów fulwowych, mniej kwasów huminowych oraz humin. W ynika to przede wszystkim ze składu mineralnego oraz składu granulomet- rycznego omawianych skał.
5. Analizując stosunki Fe3 + :C F i A13 + :C F stwierdzono, że w glebach brunatnych kwaśnych wytworzonych z piaskowca dewońskiego nie ma warun ków sprzyjających przemieszczaniu się żelaza w głąb profilu; w glebach bielicowych w arunki te są lepsze. W glebach wytworzonych z piaskowca triasowego istnieją w arunki sprzyjające procesowi uruchamiania i przemiesz czania się wolnych R20 3 w połączeniach z kwasami próchnicznymi.
L IT E R A T U R A
[1 ] B i a ł o u s z S . W pływ morfogenezy Pojezierza Mazurskiego na kształtowanie się gleb. Rocz. N auk Roi. Ser. D. Monografie 1978 t. 166.
[2 ] B r o g o w sk i Z. Fosfor organiczny i mineralny w niektórych glebach piaskowych Polski. Rocz. Glebozn. 1966 t. 6 z. 1 s. 209-237.
[3 ] K u ź n i c k i F., S k ł o d o w s k i P. Stosunek żelaza wolnego do węgla kwasów fulwowych w glebach piaskowych jako jedno z kryteriów ich typologii. Rocz. Glebozn. 1977 t.. 28 z. 1.
[4 ] P o к o j sk a K. Geochemiczna charakterystyka pierwiastków uczestniczących w procesie bielicowania. Proces bielicowania. M at. I I Kraj. Konf. T oruń 4 -5 maja 1976 s. 25-39. [5 ] P r u s i n k ie w i c z Z., K o w a l k o w s k i A. Studia gleboznawcze w Białowieskim Parku
Narodow ym . Rocz. Glebozn. 1964, t. 14.
[6] S k ł o d o w s k i P. W pływ górnictwa odkrywkowego i przemysłu materiałów budowlanych na
właściwości chemiczne gleb. Zesz. Nauk. A R T w Olsztynie, Rolnictwo 1978, 24.
[7 ] S z a f r a n e k A. W pływ rzeźby terenu i skały macierzystej na kształtowanie się gleb z piaskow ców dewońskich i triasowych regionu świętokrzyskiego. Cz. I. W arunki powstawania i rozwoju gleb. M orfologia gleb. Rocz. Glebozn. 1989 t. 40 z. 2 s. 59-81.
[8] S z a f r a n e k A. W pływ rzeźby terenu i skały macierzystej na kształtowanie się gleb z piaskow
ców triasowych i dewońskich regionu świętokrzyskiego (Praca doktorska, maszynopis). Instytut Geodezji Gospodarczej P W , Warszawa 1984.
176 A. Szafranek A . Ш А Ф Р А Н И К В Л И Я Н И Е Р Е Л Ь Е Ф А М Е С Т Н О С Т И И М А Т Е Р И Н С К О Й П О Р О Д Ы Н А О Б Р А З О В А Н И Е П О Ч В ИЗ Д Е В О Н С К И Х И Т Р И А С С О В Ы Х П Е С Ч А Н И К О В С В Е Н Т О К Ш И С К О Г О Р Е Г И О Н А Ч. II. Х И М И Ч Е С К И Е С В О Й С Т В А П О Ч В Кафедра хозяйственной геодезии Варшавского политехнического института Р е з ю м е Подробно исследовали лесные почвы образованные из девонского и триассового песчаников. Почвы образованные из девонского песчаника охватывали песчаные, пылева- то-суглинисные, пылевато-песчаные и пылевато-каменистые формации. Э то средне и силь но скелетые почвы, кислые или сильно кислые. Они характеризуются высокой обменной и гидролитической кислотностью, низким содержанием щелочных катионов, степенью насыщения щелочными катионами обычно ниже 30% . Э ти почвы содержат 2 ,7 5 % -6 ,3 0 % общего К20 , 1,05-3,33% С аО , 0 ,4 -0 ,8% M g O и 0 ,0 2-0 .2 2 % Р20 5. Почвы образованные из триассового песчаника показывают тесную аналогию с по чвами образованными из девонского песчаника, особенно в отношении химических свойств. Однако их минеральных и химический состав беднее. Они характеризуются механическими составом песков со слабой примесью глины и рыхлых песков, реже легких супесей. Они содержат меньшие количества коллоидов. На основании содержащегося в них органического вещества, его форм, анализа свободных форм R20 3, степени мобилизации и перемещения свободных R20 3, соот ношения фульвовых кислот к свободным формам R20 3, почвы образованные из девонского песчаника были разделены на кислые бурые почвы, подзолизуемые бурые почвы, подзолис тые почвы и подзолы. Почвы образованные из триассового песчаника были разделены на типичные ржавые почвы, подзолизуемые ржавые почвы, подзолистые почвы и подзолы. Указанны е педологические единицы сходны в отношении физико-химических свойств, а разницы касаются главным образом органического вещества и его соединений со свободными полутораокисями. Т ак, органическое вещество ржавых почв содержит больше фульвовых кислот, чем кислая бурая почва, меньше гуминовых кислот и гумин. Оно характеризуется низшей степенью гумификации. Кислые бурые почвы образовались на более связных выветренных материалах содержащих высшее количество коллоидов. Ржавые же почвы образовались на более бедных выветренных материалах с меньшим количеством соединений растворимых в 20% -ны м общим НС1 и с меншим содержанием коллоидов (2 -3 % ). В таких условиях образуется меньше гумусо-железисто-илистых соеди нений. В ржавых почвах имеются более благоприятные условия для мобилизации и переме щения свободных R203 ввиду более узкого соотношения между А13+ :С Р и F e3+ : C F. Подзолистые почвы и подзолы образованные из триассового песчаника показывают много аналогий с подобными почвами образованными из девонского песчаника. Более важную роль в процессе оподзоления этих почв играет алюминий и предположительно его органическо-минеральные соединения. Оподзоливание происходит более интенсивно на триассовом песчанике.
Gleby piaskowców dewońskich i triasowych 177 A . S Z A F R A N E K E F F E C T O F A R E A R E L IE F A N D P A R E N T R O C K O N D E V E L O P M E N T O F S O IL S F R O M D E W O N IA N A N D T R IA S S IC S A N D S T O N E S O F T H E Ś W IĘ T O K R Z Y S K I R E G IO N . P A R T II. C H E M IC A L P R O P E R T IE S O F S O IL S
Departm ent of Economic Geodesy, Technical University of Warsaw
S u m m a r y
The respective investigations concerned forest soils developed from Devonian and Triassic sandstones. Soils developed from Devonian sandstone comprised sandy, silty-loamy, silty-sandy and silty-stony formations. They are medium or slightly skeletal, acid or strongly acid soils, distinguishing themselves with high exchangeable and hydrolytic acidity, low content of basic cations, at saturation degree with these cations below 30% . These soils contain: 2.75-6.30% of total K20 , 1.05-3.33% of C aO , 0 .4 -0 .8 % of M g O and 0.02-0.22% of P20 5.
Soils developed from Triassic sandstone show much analogy with the soils developed from Devonian sandstone, mainly with regard to chemical properties. However, they are of poorer mineral and chemical composition. The mechanical composition of these soils is analogous to that of slightly loamy and loose sands, seldomer to that of light loamy sands. They contain less amounts of colloids.
O n the basis of organic matter content in them, its form, analysis of free R203 forms,
m obilization and translocation degree of free R20 3, ratio of fulvic acids to free R203 forms, the
soils developed from Devonian sandstone were divided into acid brown soils, podzolized brown soils, podzolic soils and podzols. Soils developed from Triassic sandstone were divided into typical and podzolized rust-coloured soils, podzolic soils and podzols. The above pedologie units are similar with regard to the physico-chemical properties. Differences concern mainly organic m atter and its compounds with free sesquioxides. So the organic matter of rust-coloured soils contains more fulvic acids than the organic m atter of acid brown soils, less humic acids and humins. It is characterized by a lower humification degree. Acid brown soils developed on a more cohesive weathered material containing more colloids. Rust-coloured soils developed on a poorer weathered m aterial containing less compounds soluble in 20% total HC1 and less colloids (2 -3 % ). Less humous-ferrous-clayey compounds are developed under such conditions. In rust-coloured soils there are more favourable conditions than in acid brown soils for mobilization and translocation of free R203 in view of narrower ratio of A13+ : C F and Fe3+ : C F.
Podzolic soils and podzols developed from Triassic sandstone show much analogy with similar soils developed from Devonian sandstone. M ore im portant role in the podzolization process in these soils plays alum inium and most probably its organic-mineral compounds. Podzolization on the Triassic sandstone is running more intensively.
D r A. S za f ranek Praca wpłynęła du redakcji w grudniu 1989 r.
Instytut Geodezji Gospodarczej Politechnika Warszawska
00-661 Warszawa, Plac Jedności Robotniczej 1
