Przemiany materii organicznej w glebach rdzawych i brunatnych kwaśnych

PIOTR SKŁODOWSKI

PR ZEM IA N Y M ATERII O R G A N ICZN EJ W GLEBACH RDZAW YCH I BRUNATNYCH KW AŚNYCH

Zakład G leboznawstwa Instytutu Geodezji Gospodarczej Politechniki W arszawskiej

P rzem ian y zw iązków próchnicznych gleby są zależne od całokształtu w aru n k ó w ekologicznych, pociągają za sobą zm ianę jej w łaściwości fizy­ kochem icznych oraz k sz ta łtu ją jej ty p [1, 3, 4, 5, 6].

Celem p rac y jest poznanie p rzem ian m a te rii organicznej w glebach rdzaw ych w łaściw ych i glebach b ru n a tn y c h kw aśnych, w y stęp u jący ch w w a ru n k a ch n a tu ra ln y c h pod roślinnością leśną. U chw ycenie isto tn y ch różnic we w łaściw ościach m ate rii organicznej gleb rdzaw ych i gleb b ru ­ n a tn y c h k w aśnych jest szczególnie w ażne z p u n k tu w idzenia typologii ty ch gleb.

W obow iązującej system atyce gleb Polski badane gleby zaliczane są do dwóch różnych typów , choć pod w zględem w łaściw ości fizykochem icz­ nych i m orfologii są one bardzo do siebie zbliżone. D latego często w ypo­ w iadane są poglądy, że b rak jest isto tn y ch k ry te rió w ilościow ych dla w y ­ dzielania dwóch typów i że gleby te należałoby zaliczyć do jednego ty p u gleb b ru n a tn y c h kw aśnych.

MATERIAŁY I METODYKA BADAŃ

B adaniam i objęto 2 pro file gleb rdzaw y ch w łaściw ych, w ytw orzonych z piaskow ców triasow ych, i 2 p rofile gleb b ru n a tn y c h kw aśnych, w ytw o ­ rzonych z piaskow ców dew ońskich. B adane gleby w y stę p u ją w G órach Ś w iętokrzyskich i porośnięte są roślinnością leśną. J e st to zbiorow isko la­ su m ieszanego w yżynnego lu b b o ru m ieszanego w yżynnego. W drzew o­ stanach d om inuje jodła. Tow arzyszy jej zw ykle buk, sosna i dąb szypuł- kow y. D rzew ostany te jeszcze obecnie m ają w dużym stopniu n a tu ra ln y skład g atu n ko w y [7].

G leby rdzaw e w łaściw e m ają w yraźnie rozw inięte poziom y genetycz­ ne: A 0- A 1-Br — C i skład g ran u lo m etry czn y piasków , najczęściej słabo gliniastych.

128 P. Skłodow ski

G leby b ru n a tn e k w aśne odznaczają się najczęściej n astęp u jącą budo­ w ą profilu : A 0- A x — (B) — C. W odróżnieniu od gleb rdzaw ych p o w sta ­ ły one n a zw ietrzelinach zasobniejszych, o składzie gran u lo m etry czn y m piasków g lin iastych m ocnych pylastych , glin piaszczystych p y lasty ch oraz glin lekkich pylastych .

A nalizę m a te rii organicznej (ekstrahow anie i frakcjonow anie) w y k o n a ­ no m etodą D u c h a n f o u r a i J a c q u i n [2].

OMÓWIENIE WYNIKÓW

Rozm ieszczenie różnych form zw iązków p róchnicznych w zbadanych p rofilach gleb rdzaw ych w łaściw ych i gleb b ru n a tn y c h kw aśn ych jest bardzo ch arak tery sty czn e.

P o z i o m y A 0. W poziom ach A 0 d ecydującą rolę odgryw a m a te ­ ria organiczna, odpow iadająca tzw . fra k c ji lekkiej, nie zw iązanej z m ine­ raln ą częścią gleby. P rz y p ad a na tę fra k c ję p rzeciętnie 99,5% С ogółem (tab. 1). Nie stw ierdza się pod ty m w zględem żadnych różnic m iędzy gle­ bam i rdzaw ym i a glebam i b ru n a tn y m i kw aśnym i, m im o że poziom y śció­ łek gleb b ru n a tn y c h są na ogół m niejszej m iąższości i są b ardziej zanie­ czyszczone częściam i m ineralny m i; św iadczy o ty m m niejsza ogólna za­ w artość w ęgla w ty ch poziom ach oraz przeciętnie w iększy w p ro cen tach w agow ych udział fra k c ji ciężkiej. We fra k c ji lekkiej część nie w y e k stra

-Zawartość frakcji lekkiej i ciężkiej w substancji organicznej gleb

1 ! Nr profilu Profile i No. i ! 1 Poziom genetyczny Genetic horizon i Głębokość pobrania próbki Sampling depth cm 1

Procent wagowy w stosunku do próbki wyjściowej

Weight per cent in relation to

analized sample !

i

^ j

frakcja lekka 1 frakcja ciężka i light fraction j heavy fraction |

10A/81 1 _{i A°} : 0-5 83,19 ; ! 16,81 j i A L ! 5-11 3,58 ; 96,42 Br 25-35 1,30 98,70 16A/81 i A• 0-7 86,27 i 13,73 A t 7-10 9,80 ! 90,20 B r i _i 16-25 6,44 S 93,56 12B/81 A'. j 0-2 69,59 j 30,41 Ai

₁

how ana za pom ocą p iro fo sfo ran u sodu (2 kolejne e k stra k cje p rzy pH — 7,0 i pH — 10,3) w aha się w g ranicach 92— w sto su n k u do ogólnej zaw artości (tab. 2). W skazuje to n a bardzo słabą h u m ifikację m ate rii o r­ ganicznej w ty ch poziom ach (tab. 3). N ależy p rzy ty m podkreślić, że m a­ te ria organiczna w y stęp u jąca w poziom ach A 0 gleb b ru n a tn y c h kw aśnych w y kazu je przeciętnie w yższy stopień h u m ifik acji niż m a te ria organiczna poziomów A 0 gleb rd zaw ych w łaściw ych.

W śród w yek strah o w an y ch z poziom ów A 0 związków próchnicznych stw ierd za się zdecydow aną przew agę kw asów fulw ow ych nad kw asam i hum inow ym i. Stosunek Ch i Cf w ty ch poziom ach w aha się w granicach 0,10— 0,49. Nie stw ierdza się pod ty m w zględem isto tny ch różnic m iędzy glebam i b ru n atn y m i k w aśnym i a glebam i rd zaw ym i jwłaściwymi.

N ależy podkreślić, że w śród w ydzielonych z poziom ów A 0 zw iązków próchnicznych obu typów gleb stw ierd za się p raw ie dw u k ro tn ie w ięcej zw iązków próchnicznych u w aln ian y ch w w y n ik u I e k stracji w p orów na­ n iu z pozostałym i ek strakcjam i. D otyczy to w szczególności gleb b ru n a t­ n y c h kw aśnych. Św iadczy to, że w ty ch poziom ach przew ażają zarów no kw asy fulw ow e, jak i kw asy hum inow e b ru n atn e , odznaczające się dużą ruchliw ością w p o ró w n an iu z in n y m i form am i związków próchnicznych.

A nalizując o trzym ane w yniki nie tru d n o jest zauw ażyć, że z pozio­ m ów A 0 gleb b ru n a tn y c h kw aśny ch e k stra h u je się przeciętnie znacznie w ięcej zw iązków próchnicznych niż z poziom ów ściółek gleb rdzaw y ch

T a b e l a 1 Content of light and heavy fraction in the organic matter of soil

1 1 с ogółem Total С

Procent С w stosunku do gleby Per cent of С in relation to soil

!

W procentach С ogółem In per cent of total С 1 frakcja lekka light fraction j frakcja ciężka 1 heavy fraction j frakcja lekka 1 light fraction frakcja ciężka heavy fraction 27,16 27,033 0,127 99,53 0,47 3,42 2,572 0,848 75,20 24,80 0,57 0,103 0,467 18,07 81,93 32,67 32,579 0,091 99,72 0,28 2,57 2,073 0,497 80,66 19,34 0,53 0,125 0,405 23,58 76,42 20,24 20,110 0,130 99,36 0,64 2,50 0,582 1,918 23,28 76,72 0,54 0,052 0,488 9,63 90,37 26,94 26,834 0,106 99,61 0,39 1,72 0,366 1,354 21,28 78,72 0,35 0,014 0,336 4,00 96,00 9

T a b e l a 2 Zawartość różnych form związków próchnicznych oznaczonych metodą Duchaufoura i Jacquina

Content of different humus compound forms in soil determined by method of Duchaufour and Jacquin

Nr profilu Głębokość _с Podział poszczególnych frakcji w procentach С ogółem — С fractioning in per cent of total Poziom pobrania _{ogółem frakcja lekka — light fraction frakcja ciężka — heavy fraction} genetyczny próbki

Total с

Profile No. Sampling I ekstrakcja II ekstrakcja j I ekstrakcja I 11 ekstrakcja 1 III ekstrakcja huminy Genetic depth

% 1st extract Und extract | R 1st extract j Ilnd extract | Illrd extract | humines

horizon cm Fi H i ₁ Hz 1 F3 ! H3 ! b H 4 _{! f.} ! h5 i H lOA/81 A0 0-5 27,16 0,94 0,17 0,71 0,61 97,10 0,09 0,04 0,01 0,01 0,01 0,02 0,29 Ai 5-11 3,42 4,42 3,60 1,49 2,28 ‘ 63,41 4,68 4,97 0,67 0,56 1,43 2,54 9,95 Br 25-35 0,57 — — — 1 - 18,07 25,09 1 13,86 4,56 3,16 3,68 6,67 24,91 16A/81 A. 0-7 32,67 3,67 0,87 1,69 0,24 93,25 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,04 0,18 A ! 7-10 2,57 5,10 0,86 0,66 2,14 71,90 1,52 1,01 1,44 1,56 2,45 3,70 7,66 Br 16-25 0,53 — — — — 23,58 21,32 8,11 6,23 9,25 3,40 10,75 17,36 12B/81 ! A0 0-2 20,24 4,66 0,05 1,45 1,30 91,90 0,04 0,01 0,01 0,02 0,05 0,07 0,44 A i 2-7 2,50 2,52 0,60 0,64 1,80 17,72 7,48 4,48 1,00 2,92 6,48 4,84 49,52 (B) 25-35 0,54 — — . — — 9,63 13,89 2,96 1,85 5,56 5,00 5,56 55,55 14B/81 11 A0 0-2 26,94 4,80 0,01 2,20 0,55 92,05 0,01 0,04 0,01 0,03 0,06 0,07 0,17 At 5-13 1,72 3,72 1,57 0,93 2,62 12,44 11,39 7,38 1,22 3,14 4,71 8,55 42,33 (В) ! 25-35 0,35 — — — — 4,00 20,86 10,00 5,42 5,72 5,14 8,57 40,29

F — kwasy fulwowe — ful vie acids H — kwasy huminowe — humic acids

R — reziduum stanowiące nie wyekstrahowaną część frakcji lekkiej — „residuum” constituting a non-extracted part of the light fraction I ekstrakcja — roztwór Na4P20 7-hNa2S0 4 о p H = 7 — 1st extraction — Na4P20 7+ N a 2S 0 4 solution with p H =7

II ekstrakcja — roztwór Na4P20 7 о pH=9,8 — Ilnd extraction — Na4P20 7 solution with pH=9,8 III ekstrakcja — roztwór 0,1 M NaOH — lllrd extraction — 0.1 M NaOH solution

w łaściw ych, jak rów nież, że gleby b ru n a tn e kw aśn e zaw ierają zdecydo­ w anie w iększe ilości h u m in w ty ch poziom ach w p oró w nan iu z glebam i rdzaw ym i. P o tw ierd za to w cześniejsze stw ierdzenie, że m a te ria organicz­ na z poziom ów A 0 gleb b ru n a tn y c h k w aśny ch jest w w iększym stopniu zhum if ik o w an a.

P o z i o m y p r ó c h n i c z n e A ±. M ateria organiczna poziom ów próchnicznych różni się zasadniczo od tej, k tó ra z n a jd u je się w poziom ach ściółek. Odnosi się to zarów no do gleb rdzaw ych, jak i gleb b ru n a tn y c h kw aśnych. W p rzy p a d k u ty ch o statn ich różnice te są szczególnie w yraźne.

W porów nan iu z poziom am i A 0 w zrasta udział frak cji ciężkiej, to zna­ czy m ate rii organicznej zw iązanej z m in eraln ą częścią gleby. N ależy p rzy ty m podkreślić, że o bserw uje się pod ty m w zględem bardzo w yraźne róż­ nice m iędzy glebam i rdzaw ym i w łaściw ym i a glebam i b ru n a tn y m i kw aś­ nym i. W poziom ach próchnicznych gleb rd zaw ych w dalszym ciągu prze­ w aża m ate ria organiczna nie zw iązana z m in eraln y m i częściam i gleby. Zw iązki organiczne fra k c ji lekkiej zaw ierają 75— 80% ogólnej zaw artości w ęgla. N atom iast w poziom ach A x gleb b ru n a tn y c h kw aśnych zdecydo­ w anie p rzew aża m ate ria organiczna zw iązana z m in eraln ą częścią gleby. F ra k c ja ciężka stanow i 77— 79% ogólnej zaw artości w ęgla (tab. 1).

P onadto w w y n ik u dw óch kolejn y ch e k stra k cji pirofosforanem sodu z fra k c ji lekkiej e k stra h u je się w iększe ilości zw iązków próchnicznych bio­ rąc za podstaw ę С ogółem (przeciętnie o 9%) niż z poziom ów A 0.

W sum ie więc m ate ria organiczna poziomów próchnicznych odznacza się znacznie w iększym stopniem hum ifikacji, chociaż i pod ty m w zględem stw ierdza się bardzo istotn e różnice m iędzy glebam i rdzaw ym i w łaściw y­ m i a glebam i b ru n a tn y m i kw aśnym i. W glebach rdzaw ych w łaściw ych stopień h u m ifik acji w aha się w g ranicach 28— 36%., gdy tym czasem w glebach b ru n a tn y c h k w aśnych jest on w iększy od 82%.

W śród w ydzielonych zw iązków próchnicznych stw ierdza się na ogół podobne ilości kw asów fulw ow ych i kw asów hum inow ych. Stosunek

Ch:Cf w ty ch poziom ach w ah a się w gran icach 0,81— 1,10 (tab. 3). Nie

stw ierdza się pod ty m w zględem żadnych różnic m iędzy glebam i b ru n a t­ n ym i a glebam i rdzaw ym i w łaściw ym i.

N ależy podkreślić, że w śród w ydzielonych z poziom ów A* zw iązków próchnicznych p rzew ażają związki uw aln ian e w w y n ik u pierw szej jek- stra k c ji (pirofosforanem sodu — pH 7,0). K w asy fulw ow e i hum inow e w ydzielane podczas pierw szej e k stra k cji z fra k c ji lekkiej i fra k c ji ciężkiej zaw ierają łącznie 16— 24% ogólnej zaw artości w ęgla w ty ch poziom ach. W śród u w aln ian y ch zw iązków próchnicznych podczas ek stra k cji pirofos­ foranem sodu o pH 7,0 zdecydow aną większość stanow ią k w asy fulw o­ we. Św iadczy to, że w ty ch poziom ach p rzew ażają zarów no kw asy fulw o­ w e, jak i hum inow e b ru n a tn e , odznaczające się dużą ruchliw ością w po­ ró w n an iu z inn ym i form am i zw iązków próchnicznych.

132 P. Skłodow ski

Sumaryczna zawartość różnych form związków próchnicznych Total content of different humus compound forms in

Nr profilu Profile No. Poziom gene­ tyczny Genetic Głębokość pobrania próbki Sampling depth cm С ogółem Total С °/ / о

С kwasów fulwowych, huminowych, humin w % С ogółem С of fulvic and humic acids and humines in % of tltal С frakcja lekka light fraction frakcja ciężka heavy fraction horizon ! i SFi+ F 2 1 I l ï i + f b I F3-fF4 + 1 +f5 H3+ H 4-f + H 5 huminy humines 10A/81 A. <1_{i о -5} 27,16 1,65 0,78 0,11 0,07 0,29 a l 5-П 3,42 5,91 5,88 6,78 8,07 9,95 Br 25-35 0,57 — _{_ —_} 33,33 23,69 24,91 16A/81 \ a o 0-7 32,67 5,36 1,11 0,04 0,06 0,18 ! A t 7-10 2,57 5,76 3,00 5,41 6,27 7,66 B r 16-25 0,53 — — 30,95 28,11 17,36 12B/8Ï A0 “ 0-2 20,24 ’~67l2 1~35 0,10 0,10 0,44 A i 2-7 2,50 3,16 2,40 14,96 12,24 . 49,52 ( B) 25-35 0,54 . — — 20,74 14,08 55,55 14B/81 i a 0 (К2 26,94 7,00 0^56 0,08 0,14 0,17 i ^ 5-13 1,72 4,65 4,19 17,32 19,07 42,33 j (B) i 25-35 0,35 - — 31,42 24,29 40,29

P orów n ując otrzy m an e w yniki m ożna stw ierdzić, że z poziom ów próchnicznych gleb b ru n a tn y c h kw aśnych, a zwłaszcza z fra k c ji ciężkiej, e k stra h u je d w u k ro tn ie w ięcej zw iązków próchnicznych niż z poziom ów

A 1 gleb rd zaw ych w łaściw ych.

W p o ró w n aniu z poziom am i A 0 w poziom ach A ± obserw uje się w y ra ź ­ n y w zrost hum in. D otyczy to zw łaszcza gleb b ru n a tn y c h kw aśnych, w k tó ry c h na h um iny p rzy p ad a 42— 49% ogólnej zaw artości С (tab. 3).

P o z i o m y Br i (B). W edług najnow szych poglądów poziom y Br i (B) uw aża się za głów ne poziom y diagnostyczne gleb rdzaw ych i gleb b ru n atn y c h . Poziom y te zaw ierają na ogół m ałe ilości m ate rii organicz­ nej, a jej przew ażająca część w y stę p u je we fra k c ji ciężkiej. D otyczy to zwłaszcza poziom ów b ru n atn ien ia , w k tó ry c h zaw artość fra k c ji ciężkiej w ynosi pow yżej 99% (tab. 1). T ak m ałe ilości w sto su n k u do pró b k i w y j­ ściowej frak cji lekkiej, w y stęp u jące w poziom ach b ru n a tn ie n ia i w po­ ziom ach rdzaw ych (głównie nie rozłożone resz tk i roślin), sta w ia ją pod znakiem zap y tan ia poddaw anie jej dalszej analizie. D latego całą fra k c ję lekką ty ch poziom ów w łączono do reziduum . Oczywiście, że pew ne m in i­ m aln e ilości kw asów fulw ow y ch i kw asów hu m ino w ych m ogą tu jeszcze

T a b e l a 3 w poszczególnych frakcjach i wartości charakteryzujące humifikację

particula r fraction and the values characteristic for humification

Stosunek C b : C f Ratio C b : Q Stopień humifikacji. Humification degree

Procentowa zawartość С poszczególnych frakcji w stosunku do gleby

Per cent of С content in particular fractions in relation to soil frakcja lekka light fraction frakcja ciężka heavy fraction R F i 4-F2 H x+ H 2 jF3+ F4. + + P5 i H3-i-H4 + + H 5 huminy humines 0,49 2,90 26,375 0,446 0,212 0,030 0,022 0,075 1,10 36,59 2,169 0,202 0,201 0,232 0,276 0,340 0,71 81,93 0,103 — — 0,190 0,135 0,142 0,21 6,75 ~30^465 i~745 1,752 0,010 0,016 0,065 0,83 28,10 1,848 0,148 0,077 0,139 0,161 0,197 0,91 76,42 0,125 — — 0,164 0,149 0,092 0,23 8,10 13,601 1,239 0,273 ^),021 0,022 0,087 0,81 82,28 0,443 0,079 0,060 0,374 0,306 ,238 0,68 90,37 0,052 — — 0,112 0,076 0,300 0,10 7,95 24,794 1,887 0,153 П щ г з - - 0,038 0,045 1,06 87,56 0,214 0,080 0,072 0,298 0,328 0,728 0,77 96,00 0,014 — — 0,110 0,085 0,141

w ystępow ać; nie w p ły w ają one jed n a k w sposób isto tn y na ogólną ch a­ ra k te ry s ty k ę m ate rii organicznej ty ch poziomów.

O trzym ane w y nik i w skazu ją jedn ak że na bardzo istotn e różnice m ię­ dzy m ate rią organiczną poziom ów rd zaw ych a tą, k tó ra z n a jd u je się w

poziom ach b ru n atn ien ia .

M ateria organiczna poziom ów b ru n a tn ie n ia odznacza się znacznie w yż­ szym stopniem hum ifikacji, k tó ry w a h a się w granicach 90— 96%.

R eziduum stanow iące nie w y ek strah o w an ą część fra k c ji lekkiej, obej­ m u je około 4— 10% ogólnej zaw artości C.

W poziom ach rdzaw ych nie w y ek strah o w an a część fra k c ji lekk iej za­ w iera aż 18— 24% ogólnej zaw artości C.

Zaw artość fra k c ji ciężkiej, stanow iącej zw iązaną część m a te rii o rg a­ nicznej z częściam i m in eraln y m i gleby, w ynosi w poziom ach rdzaw y ch

76— 82% ogólnej zaw artości C, n ato m iast w poziom ach b ru n atn ien ia 90—

— 96% .

N ależy podkreślić, że znaczna część m ate rii organicznej zw iązanej zo­ sta je w y ek stra h o w a n a w w y n ik u trz e ch kolejn ych ek strak cji. O b serw uje się pod ty m w zględem rów nież istotn e różnice m iędzy poziom am i rd za ­ w ym i i poziom am i b ru n atn ien ia . Z poziom ów rd zaw y ch u w aln iane są w

134

w y n ik u trzech k o lejnych ek stra k cji znacznie w iększe ilości zw iązków próchnicznych (średnio 57%) niż z poziom ów b ru n a tn ie n ia (średnio 45%). W zw iązku z ty m poziom y te w sposób isto tn y /różnią się m iędzy sobą pod w zględem zaw artości hum in. Z aw artość ty ch ostatn ich w poziom ach rd zaw y ch jest niew ielka i zaw iera 17— 25% ogólnej zaw artości C, n ato ­ m iast w poziom ach b ru n a tn ie n ia 40— 56%.

W śród w ydzielonych z fra k c ji ciężkiej zw iązków próchnicznych p rze ­ w ażają kw asy fulw ow e; dotyczy to zarów no poziom ów rdzaw ych, jak i poziom ów b ru n atn ien ia . Pod ty m w zględem nie o bserw uje się isto tn y ch różnic m iędzy ty m i poziom am i. S tosunek Ch:Cf w poziom ach Br i (B) w a ­ ha się w gran icach 0,68— 0,91.

M ateria organiczna, z n ajd u jąca się we fra k c ji ciężkiej ty ch poziomów, jest bardzo ruchliw a, poniew aż w w y n ik u pierw szej ek stra k cji (pirofos- fo ra n sodu — pH 7,0) uw aln ia znaczne ilości zw iązków próchnicznych. D otyczy to w szczególności poziom ów rdzaw ych, z k tó ry c h w w y n ik u pierw szej ek stra k cji uw aln ia się zw iązki obejm ujące 30— 39% ogólnej za­ w artości C. W śród u w aln ian y ch zw iązków próchnicznych podczas e k s tra k ­ cji pirofosforanem sodu o pH 7,0 zdecydow anie przew ażają kw asy fulw o­ we. Ilość zw iązków próchnicznych u w aln ian y ch w n astęp ny ch e k s tra k ­ cjach m aleje (tab. 2). W śród w ydzielonych zw iązków próchnicznych pod­ czas dru g iej i trzeciej ■ ek stra k cji p rzew ażają kw asy hum inow e; dotyczy to zwłaszcza zw iązków u w aln iany ch 0,1 M roztw orem NaOH.

N a podstaw ie uzyskanych w y ników m ożna stw ierdzić, że m ate ria o r­ ganiczna poziomów (B) i B r różni się zasadniczo od m ate rii organicznej poziom ów A 0 i A 1 (tab. 1, 2, 3). N ależy p rzy ty m zaznaczyć, że w y k azu je ona istotne różnice w e w łaściw ościach m iędzy poziom am i B r gleb rd za­ w ych w łaściw ych a poziom am i (B) gleb b ru n a tn y c h kw aśnych.

PODSUMOWANIE

R easum ując dotychczasow e rozw ażania i uzyskane w yniki m ożna stw ierdzić, co n astęp u je.

M ateria organiczna grom adzona na pow ierzchni gleb leśnych składa się głównie z opadłych liści i igieł, i podlega daleko idącym przem ianom . Św iadczą o ty m bardzo istotn e różnice we w łaściw ościach m ate rii o rga­ nicznej ściółek, poziomów próchnicznych oraz poziom ów b ru n atn ien ia i poziom ów rdzaw ych.

W raz z głębokością w zrasta jej stopień hu m ifik acji oraz pow iązanie z m in eraln y m i częściam i gleby.

P rzem ian y m ate rii organicznej w glebie zależą od całokształtu w a ru n ­ ków ekologicznych, a w szczególności od sk ład u m ineralnego, g ran u lo m e- trycznego i chem icznego s u b s tra tu glebow ego oraz od w arunków w odnych.

P rzem ian y m ate rii organicznej zw iązane są ściśle z kształtow an iem się poszczególnych typów gleb. Św iadczą o ty m uzyskane w yniki dla gleb rd zaw ych w łaściw ych i gleb b ru n a tn y c h kw aśnych.

G leby rdzaw e w łaściw e i b ru n a tn e kw aśne są podobne, zwłaszcza jeśli w ziąć pod uw agę właściwości fizykochem iczne. G leby te c h a ra k te ry z u ją się bardzo k w aśn ym odczynem , dużą kw asow ością w ym ienną i h y d ro li- tyczną oraz niskim stopniem w y sycenia zasadam i kom pleksu sorpcyjnego. R ów nież i b arw a poziom u rdzaw ego jest bardzo zbliżona do w ystęp u jącej w poziom ie b ru n atn ien ia.

N atom iast badane gleby różnią się m iędzy sobą w sposób w y raźn y pod w zględem m ate ria łu , z którego pow stały. G leby rdzaw e w łaściw e p o w stały na zw ietrzelinie piaskow ca triasow ego, zw ietrzelinie bardzo ubo­ giej pod w zględem m in eraln y m i chem icznym . W ykazują one skład g ra - n ulo m etry czn y piasków słabo glin iasty ch lub luźnych o m inim aln ej ilości części koloidalnych. G leby b ru n a tn e kw aśne w y tw o rzy ły się n ato m iast n a zw ietrzelinie piaskow ca dew ońskiego, znacznie bogatszej pod w zglę­ dem m in eraln ym , w y k azu jącej skład g ran u lo m etry czn y piasków g linia­ stych m ocnych ze znaczną dom ieszką części p y lasty ch i glin lekkich p y - lastych.

Można przypuszczać, że w łaśnie c h a ra k te r zw ietrzeliny, z k tó re j w y ­ tw o rzy ły się badane gleby, jest głów ną p rzyczyną obserw ow anych różnic w p rzem ian ach m ate rii organicznej w glebach rdzaw ych i glebach b r u ­ n a tn y c h kw aśnych.

M ateria organiczna gleb rdzaw y ch w łaściw ych odznacza się znacznie niższym stopniem h u m ifik acji niż gleb b ru n a tn y c h kw aśnych. Dotyczy to zarów no poziom ów ściółek i poziom ów próchnicznych, jak poziom ów rd zaw y ch i poziomów b ru n atn ien ia . T ak na p rzy k ład w poziom ach pró ch ­ nicznych gleb rd zaw ych stopień h u m ifik acji m ate rii organicznej w ynosi około 34%, gdy tym czasem w poziom ach próchnicznych gleb b ru n atn y c h k w aśny ch jest on w yższy od 82'%.

W poziom ach próchnicznych gleb rdzaw ych zdecydow anie przew aża m ate ria organiczna nie zw iązana z m in eraln y m i częściam i gleby. O dw rot­ nie jest w poziom ach A j gleb b ru n a tn y c h kw aśnych, w k tó ry ch p rze w a ­ ża m a te ria organiczna zw iązana z m in e raln ą częścią gleby. J e s t to zrozu­ m iałe, bo część m in e raln a gleb rdzaw y ch składa się głów nie z ziaren k w a rc u o w y m iarach p iask u i znikom ej ilości części ilastych, co uniem oż­ liw ia tw orzenie się trw ały c h połączeń próchnczno-ilastych.

M ateria organiczna gleb rd zaw ych c h a ra k te ry z u je się znacznie m n ie j­ szym udziałem hum in, tj. kom pleksow ych zw iązków próchniczno-m ine- raln y ch , nie w y ek strah o w y w an y ch w w y n ik u trzech k o lejnych ek strak cji, niż m a te ria organiczna gleb b ru n a tn y c h kw aśnych. D otyczy to zarów no

136 P. Skłodow ski

poziom ów ściółek, jak i poziom ów głębszych. Szczególnie duże różnice ob­ serw u je się m iędzy poziom am i rdzaw ym i a poziom am i b ru n atn ien ia . Z a­ w artość h u m in w poziom ach rd zaw y ch jest n iew ielka i odpow iada 17— — 25°/o ogólnej zaw artości C, n ato m iast w poziom ach b ru n a tn ie n ia w yno­ si około 50%. M ożna p rzy ją ć za pew nik, że ta k duże różnice m iędzy p o ­ ziom am i rdzaw ym i a poziom am i b ru n a tn ie n ia pod w zględem zaw artości h u m in w y n ik a ją głów nie ze skład u granulom etrycznego, a w szczególnoś­ ci z zaw artości części koloidalnych. W poziom ach rdzaw ych, ze w zględu na znikom ość części ilastych, nie m a w a ru n k ó w do pow stania w iększej ilości trw ały c h kom pleksow ych zw iązków próchniczno-m ineralnych. Św iadczą o ty m rów nież znacznie w iększe ilości związków próchnicznych u w aln ian y ch w w y n ik u trzech k o lejny ch e k stra k cji z poziom ów rd za ­ w ych niż z poziom ów b ru n atn ien ia . Z poziom ów rd zaw ych tylko w w y ­ n ik u pierw szej e k strak cji (pirofosforan sodu o pH 7,0) uw aln ia się w ięcej niż jedną trzecią związków próchnicznych, w k tó ry c h zdecydow anie p rz e ­ w ażają kw asy fulw ow e. W skazuje to, że m ate ria próchniczna w pozio­ m ach rdzaw ych jest bardzo lab iln a i tw o rzy łatw o uw alniane, kom ­ pleksow e połączenia z m etalam i, głów nie z żelazem .

LITERATURA

[1] D u c h a u f o u r Ph.: Pedologie I. Pedogenese et classification. Masson, Paris- 1977, s. 477.

[2] K u ź n i с k i F., S k ł o d o w s k i P.: Przem iany substancji organicznej w n ie­ których typach gleb Polski. Rocz. Glebozn. 19, 1968, 1, 3—25.

[3] K u ź n i с k i F., S k ł o d o w s k i P.: Stosunek żelaza w olnego do w ęgla kwasów fulw ow ych w glebach piaskowych jako jedno z kryteriów ich typologii. Rocz. Glebozn. 28, 1977, 1, 107—116.

[4] K u ź n i c k i F., S k ł o d o w s k i P.: Content of various forms of humus com ­ pounds in podzolized rusty soils and podzol, develop from fluvioglacial sonds_ Rocz. Glebozn. 25, 1974, dodatek, 185—196.

[5] K u ź n i c k i F., S k ł o d o w s k i P.: Humus as one of criteria in the determ ina­ tion of soil type in Poland. Trans. 8th Inter. Symp. Humus et Planta 1, 1983, 99—107.

[6] S k ł o d o w s k i P.: Badania chem iczne i fizykochem iczne zw iązków próchnicz­ nych i ich połączeń z m etalam i w glebach bielicow ych wytw orzonych w róż­ nych strefach klim atycznych. Prace nauk. PW, Geodezja 14, 1974, 132.

[1] S z a f r a n e k A.: W yływ rzeźby terenu i skały macierzystej na kształtow anie

się gleb z piaskowców triasowyc i dewońskich regionu świętokrzyskiego. Praca doktorska SGGW-AR, 1984, s. 145.

П. СКЛОДОВСКИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В РЖАВЫХ И КИСЛЫХ БУРЫХ ПОЧВАХ Отдел почвоведения Кафедры прикладной геодезии Варшавского политехнического института Ре з юме Соответствующие исследования охватывали два профиля типичных ржавых почв обра­ зованных из триассовых песчаников и два профиля куслых бурых почв образованных из девонских песчаников. На исследуемых почвах находящихся в Свентокшиских горах про­ израстает лесная растительность. Органическое вещество анализировали по методу Дю- шофура и Жакена. Органическое вещество ржавых почв гумифицировано в гораздо меньшей степени- чем органическое вещество кислых бурых почв. Это касается как горизонтов подстилки и гумуса, так и ржавых горизонтов и горизонтов бурения. В гумусовых горизонтах ржавых почв решительно преобладает органическое вещество не связанное с минеральной фракцией почвы. Наоборот, в горизонте Ai кислых бурых почв преобладает органическое вещество связанное с минеральной фракЬией почвы. Органическое вещество ржавых почв характеризуется гораздо более низким участием гуминов. Особенно большие различия наблюдаются между ржавыми горизонтами и гори­ зонтами бурения. Содержание гуминов в ржавых горизонтах небольшое, колеблясь в пре­ делах 17-25% общего содержания С, тогда как в горизонте бурения оно составляет около 50% по отношению к общему С. Р. SKŁODOWSKI

TRANSFORMATIONS OF ORGANIC MATTER IN RUSTY AND ACID BROWN SOILS

Section of Soil Science, Institute of Applied Geodesy, Technical U niversity of Warsaw

S u m m a r y

The respective investigations comprised two profiles of proper rusty soils deve­ loped from Triassic sandstones and two profiles of acid brown soils developed from Devonian sandstones. The soils under study, situated in the Świętokrzyski Moun­ tains, are overgrown with forest vegetation. The organic matter was analyzed by the method of Duchaufour and Jacquin.

Organic m atter of proper rusty soils are characterized by a much low er hum i­ fication degrre than organic matter of acid brown soils. This concerns both litter and humus horizons as w ell as rust-coloured and browning horizons.

In humus horizons of rusty soils organic m atter non-bounded w ith m ineral frac­ tion of soil decidedly prevails. Inversely, in the Ai horizon of acid brown soils or­ ganic m atter bounded w ith m ineral fraction of soil prevails.

Organic m atter of rusty soils is characterized by a much lower share of hum i- nes. Particularly great differences are observed betw een rusty horizons and brow­ ning horizons. The content of hum ines in rust-coloured horizons is low varying w it­ hin the lim its of 17—25Vo of the total С content, w hile in browning horizons it amo­ unts to about 50°/o in relation to total C.

Doc. d r hab. P iotr S kłodow ski P olitechn ika W arszaw ska