B O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X X V III, N R 1, W A R S Z A W A 1977
F R A N C ISZ E K K U Ż N IC K I, PIO T R SK Ł O D O W SK I
STO SU N EK ŻELA ZA W OLNEGO DO W ĘGLA KW A SÓW FULW OW YCH W GLEBACH PIA SK O W Y CH JA K O JED N O
Z KRY TERIÓ W ICH TY PO LO G II
L aboratorium G leb o zn a w stw a In sty tu tu G eod ezji G ospodarczej P o lite c h n ik i W arszaw sk iej
A u to rzy nin iejszej p u b lik acji ogłosili szereg prac dotyczących p rze m ian su b sta n c ji organicznej w glebach w zależności od ich typologii. W opracow aniach tych, jak rów nież i w tej, posługiw ano się, w celu u zyskania po rów nyw alnych w yników , jed n ą m etodą frakcjon o w an ia i ekstrah o w an ia zw iązków próchnicznych w edług D u c h a u f o u r a i J a c g u i n [2].
Istn ie je n iew ątpliw ie specyfika przem ian su b stan cji organicznej w glebach w ytw orzonych z piasków . Sam m ate ria ł piasku — jego skład m in e raln y i g ra n u lo m e try czny — w a ru n k u je w dużym stopniu, n ie n e g u ją c roli k lim atu i stosunków w odnych, rozw ój c h a ra k te ry sty c z n e j «roślinności n a glebach piaskow ych, w pływ ając pośrednio n a zaw artość w nich różnych form zw iązków próchnicznych.
Z piasków m ogą tw orzyć się w te j sam ej strefie roślinn o-klim atycznej gleby różne pod w zględem typologicznym . Rola, jak ą o dg ryw ają zw iąz ki próchniczne, a szczególnie kw asy fulw ow e, w przebiegu procesów glebotw órczych w glebach piaskow ych może być bardzo różna w zależ ności m iędzy inn ym i od zaw artości w nich w olnych form żelaza, ponie w aż p ew n a część tzw. w olnego żelaza tw orzy z kw asam i fulw ow ym i (ru chliw e połączenia kom pleksow e [1, 3, 11].
Celem n iniejszej pracy było stw ierdzenie, jak p rzedstaw ia się sto su n e k żelaza w olnego do w ęgla kw asów fulw ow ych w różnych ty p ach gleb piaskow ych w n aw iązaniu do zaw artości w nich różnych form zw iązków próchnicznych.
B adaniam i la b o ra to ry jn y m i zostały ob jęte spośród w ielu opisanych p rzekrojó w cztery p ro file gleb w ytw orzonych z piasków w odno-lodow - cow ych (pcrofile 9, 20), zw ałow y (profil 21) i rzecznych tarasó w a k u m u
-108 F. K uźnicki, P. S k ło d o w sk i
lacyjn ych (profil 12) n a obszarze Puszczy B iałej zajm u jącej południo w o-zachodnią część m iędzyrzecza B ugu i N arw i.
W celu porów nania uzyskanych w yników przytoczono rów nież dane dotyczące stosunk u żelaza wolnego do С kw asów fulw ow ych w poszcze gólnych poziom ach genetycznych dw óch profilów gleb piaskow ych w y stęp u jący ch na Rów ninie K urp io w sk iej (profile 1, 5, [10]) oraz jednego profilu gleby piaskow ej z Puszczy K am pinow skiej (profil 2). P ro fil 1 re p re z e n tu je bielicę żelazisto-próchniczną w ytw orzoną z piasku w olno- lodowcowego, profil 5 — glebę b ru n a tn ą w yługow aną z piasku zw ało wego gliniastego, profil 2 — bielicę żelazisto-próchniczną w ytw orzoną z piasku rzecznego ta ra su akum ulacyjnego.
W Y N IK I B A D A Ń
D ane z a w arte w tab. 1— 3 w skazu ją na p ew ne różnice zachodzące pod w zględem zaw artości form zw iązków próchnicznych m iędzy glebam i rdzaw ym i w łaściw ym i a glebam i rdzaw y m i bielicow anym i. Różnice te nie mogą być zbyt jaskraw e, poniew aż proces bielicow ania zaznacza się w glebach rdzaw ych bielicow anych jeszcze bardzo słabo. Nie tw orzy się w tym p rzy p ad k u w profilach +ych gleb oddzielny poziom A 2, jak ró w nież nie zaznacza się w nich w odróżnieniu od bielic poziom w głębny ak u m u lacji próchnicy, o k reślan y sym bolem B H [8, 12]..
Z aw artość С w poziom ie B rB gleby rd zaw ej bielicow ej lub w pozio m ach B r gleb rdzaw ych w łaściw ych jest w zbadanych glebach m ała i w aha się w granicach 0,17— 0,41%. W glebie rdzaw ej bielicow anej za znacza się w e fra k c ji lekk iej poziom u B TB nieco w iększa zaw artość fulw o- kw asów niż w e fra k c ji lekkiej poziom ów B r gleb rdzaw y ch w łaściw ych, co wiąże się z początkow ym stad iu m bielicow ania tej gleby (tab. 3).
W iększa zaw artość n a jb a rd zie j ru ch liw ych fulw okw asów fra k c ji lek kiej, uzyskanych w w y n ik u I e k stra k cji (Na4P20 7+ N a 2S04 o pH = 7) (tab. 2), w poziomie B rB gleby rd zaw ej bielicow anej w porów naniu z po ziom am i B T gleb rd zaw ych w łaściw ych w skazu je rów nież n a pew ien sto pień zbielicow ania tej gleby.
Udział h u m in w poziom ach B r i B rB gleb rdzaw ych, w ah ający się w granicach 12,25— 46,58% w procencie w ęgla ogółem (tab. 2), jest znacz nie wyższy niż w poziom ie B H bielicy żelazisto-próchnicznej z Chorzel, zaw ierający m ich 9,5% [6]. W glebach rd zaw ych w łaściw ych i rdzaw ych bielicow anych, w ytw orzonych z zasobnych na ogół w żelazo piasków w w aru n k ach dość suchych i parzy dużym dostępie pow ietrza, głów ną rolę odgryw a p rzy pow staw aniu kom pleksów próchn iczno-m ineralny ch tró j w artościow y jon żelaza F e 3+, gdy tym czasem p rzy k ształtow aniu się bie lic — dw uw artościow y jon żelaza F e2+ [3, 4, 5].
Z a w a rto ść f r a k c j i w o ln e j i f r a k c j i zw ią z c .n e j w s u b s t a n c j i o r g a n ic z n e j g le b Center»!; o f f r e e and b ounded f r a c t i o n i n th e o r g a n ic m a t t e r o f s o i l s
T a b e l a 1 M ie js c o w o ś ć L o c a l i t y ITr p r o f i l u P r o f i l e N o. Poziom g e n e ty c z n y G e n e tic h o r iz o n G łę b o k o ś ć p o b r a n ia p r ó b k i w cci S a r .p lin g d e p th cm P r o c e n t wagowy w s to s u n k u do p r b k i w y j ś c io w e j W eight p e r c e n t i n r e l a t i o n t o a n a ly z e d sam ple С ogółem T o t a l С % P r o c e n t z a w a r t o ś c i С w s t o s u n k u do g le b y P er c e n t o f С c o n t e n t i n r e l a t i o n t o s o i l W % С o g ó łem I n % o f t o t a l С f r a k c j a w o ln a f r e e f r a c t i o n f r a k c j a zw ią z a n a bounded f r a c t i o n f r a k c j a w oln a f r e e f r a c t i o n f r a k c j a z w ią z a n a bounded f r a c t i o n f r a k c j a 7/0 In a f r e e f r a c t i o n f r a k c j a zw ią z a n a bounded f r a c t i o n G leb a rdzaw a b ie l ic o w a n a P o d z o l iz e d r u a t y s o i l L e s s c z y d ó ł 9 Ao + 0 - 5 6 9 ,8 6 3 0 ,1 4 3 1 ,4 5 3 1 ,0 9 1 0 ,3 5 9 9 8 ,8 6 1 , 1 4 A1A2 0 - 8 4*89 9 5 ,1 1 4 ,2 6 3 ,7 9 2 0 ,4 6 8 8 9 , 0 2 1 0 ,9 8 Er В 1 5 - 3 0 0 , 2 9 9 9 ,7 1 0 ,4 1 0 ,0 7 2 0 ,3 3 3 1 7 ,5 6 8 2 , 4 4
G leby rdzaw e w ła ś c iw e P r o p e r r u s t y s o i l s
Popowo 12 Ao 0 - 3 3 7 ,5 3 6 2 ,4 7 16 с 71 1 6 ,0 1 4 0 ,6 9 6 9 5 ,8 4 4 ,1 6 A1 5 - 1 5 3 ,6 7 9 6 ,3 3 1 ,6 5 0 ,9 2 6 0 , 7 2 4 5 6 ,1 2 4 3 ,8 8 Br 2 5 - 4 0 0 , 4 2 9 9 ,5 8 0 , 2 8 0 , 0 3 3 0 , 2 4 7 1 1 .7 9 8 8 , 2 1 Przyjm y 20 Ao 0 - 2 8 5 ,9 0 1 6 ,1 0 3 9 ,6 1 3 9 ,3 7 6 0 ,2 3 4 9 9 ,4 1 0 , 5 9 A1 5 - 1 5 1 ,7 6 9 6 ,2 4 0 ,7 8 0 ,1 9 4 0 ,5 5 6 2 4 ,8 7 7 5 ,1 3 B r 3 0 - 4 5 0 , 2 2 9 9 ,7 8 0 , 1 7 0 ,0 1 9 0 ,1 5 1 1 1 ,1 8 8 8 , 8 2 K alin ow o 21 Ao 0 - 6 54*4-1 4 5 ,5 9 3 3 ,8 1 3 3 ,2 6 7 0 ,5 4 3 9 8 ,3 9 1 , 6 1 A1 6 - 1 8 4 , 4 2 9 5 ,5 8 2 ,1 6 0 , 7 1 1 1 ,4 4 9 3 2 ,9 2 6 7 ,0 3 2 5 - 4 0 0 ,3 8 9 9 ,6 2 0 ,2 9 0 , 0 4 0 0 ,2 5 0 1 3 ,7 9 8 6 , 2 1 F e i С k w a só w fu lw o w y c h -t y p o lo g ic z n y w sk a ź n ik gle b p ia s k o w y c h
T a b e l a 2 Z a w a rto ść r ó ż n y c h form zw iązków p r ó c h n ic z n y c h w g le b a c h o z n a c z o n y c h m etod ą D u ch a u fo u ra i J a c q u in
C o n te n t o f d i f f e r e n t humus compound form s i n s o i l s d e te r m in e d by th e m eth od o f D u ch a u fo u r and J a c q u in
M iejsc o w o ść L o c a l it y Poziom g e n e t y c z n y G e n e t ic h o r iz o n G łęb o k o ść p o b r a n ia p ró b k i S a m p lin g d ep th cm С o gółem T o t a l С % P o d z i a ł w ę g la w % w ę g la o gółem С f r a c t i o n i n g i n % o f t o t a l С f r a k c j a w o ln a - f r e e f r a c t i o n R f r a k c j a z w ią z a n a bounded f r a c t i o n I e k s t r a k c j a 1 s t e x t r a c t I I e k s t r a k c j a U n d e x t r a c t I e k s t r a k c j a 1 s t e x t r a c t I I e k s t r a k c j a U n d e x t r a c t I I I e k s t r a k c j a I l l t d e x t r a c t hum iny h um in s P 1 H1 P 2 н 2 P 3 H3 * 4 H4 P 5 H5 L e s z c z y d ć ł Ao + 0 -5 3 1 ,4 5 2 ,1 6 0 ,4 8 1 ,6 0 0 , 4 2 9 4 ,2 0 0 , 0 2 0 , 0 2 0 , 0 3 0 ,0 3 0 , 0 6 “ 0 , 1 3 0 ,8 5 A1A2 0 - 3 4 ,2 6 1 ,6 9 i , 34 1 ,4 8 0 , 9 1 8 3 ,6 8 0 , 8 4 0 , 4 5 0 , 7 5 1 ,3 6 0 , 8 2 1 , 7 4 5 ,0 2 BrB 1 5 -3 0 0 ,4 1 2 ,4 4 1 ,4 6 1 ,2 2 1 ,2 2 1 1 ,2 2 1 0 ,7 3 4 ,1 5 7 , 3 2 4 ,8 8 5 ,1 2 3 ,6 6 4 6 ,5 8 Popowo Ao 0 T3 1 6 ,7 1 3 , 4 7 0 , 9 7 1 ,6 6 0 , 6 2 8 9 , 1 2 0 , 0 4 0 , 1 2 0 , 0 8 0 , 1 1 0 , 1 9 0 , 3 6 3,*26 A1 5 -1 5 1 ,6 5 2 ,7 9 0 , 7 9 3 ,5 1 0 , 7 3 4 8 ,3 0 1 , 6 4 3 ,0 3 2 , 0 0 2 ,9 1 3 ,4 5 2 ,4 2 2 8 ,4 3 Br 2 5 -4 0 0 ,2 0 1 ,7 8 0 ,3 6 0 , 7 2 0 , 3 6 8 , 5 7 1 6 ,7 8 5 ,0 0 9 ,2 8 5 ,3 6 9 ,6 4 1 2 ,1 4 3 0 ,0 1 Przyjm y Ao 0 - 2 3 9 ,6 1 2 ,8 0 0 ,6 3 1 ,4 7 0 , 5 3 9 3 ,9 8 0 , 0 1 0 , 0 1 0 , 0 2 0 ,0 2 0 , 0 1 0 , 0 1 0 ,5 1 A1 5 -1 5 0 ,7 8 3 ,8 5 1 ,7 9 4 ,1 0 2 ,8 2 1 2 ,3 1 5 ,1 3 4 ,1 0 6 , 4 1 7 ,5 6 3 ,7 2 4 ,6 1 4 3 ,6 0 Br 3 0 -4 5 0 ,1 7 1 ,1 8 0 , 5 9 1 ,7 6 1 ,7 7 5 ,8 8 2 0 ,5 9 1 1 ,7 6 1 2 ,9 4 4 ,8 1 2 0 ,0 0 6 , 4 7 1 2 ,2 5 K alin ow o Ao 0 - 6 3 3 ,8 1 1 ,0 0 0 , 4 0 0 ,6 0 0 , 2 3 9 6 ,1 6 0 ,0 6 0 , 0 3 0 ,0 5 0 ,0 6 0 ,1 2 0 ,1 8 1 ,1 1 A1 6 -1 8 2 ,1 6 2 ,5 0 0 , 6 9 0 , 8 9 1 ,8 0 2 7 ,0 4 2 ,0 8 1 ,4 3 1 , 2 5 2 ,2 8 1 ,5 3 2 ,1 3 5 6 ,3 8 B l i 2 5 -4 0 0 ,2 9 1 ,7 2 1 ,7 2 1 .3 9 0 , 6 9 8 , 2 7 1 0 ,3 4 4 ,4 8 7 , 2 4 5 ,8 6 8 , 2 7 7 , 5 9 4 2 ,4 3
T a b e l a 3
Sumaryczna zawartość różnych form związków próchnicznyoh w poszczególnych frakcjach .1 wartości charakteryzująca humifikację
Total content of different humue oompound?forme ln partioular fractions and the values characteristic for humification
M ie Js c o - w ośó Poziom g e n e -ty o z n y G łęb o k o ść p o b r a n ia p r ó b k i С o g ó łe m w % С t o t a l
С kwr.sów fu lw o w y c h , kwasów hum inow ych, hum in w % С o g ó łem
С o f f u l v l c a c i d s and hum ic a c i d s and o f hum ln s o f t o t a l С S t o s u n ek H i? H:F S t o p ie ń h u m i f i - k ac j i P r o c e n t z a w a r t o ś c i С p o s z c z e g ó ln y c h f r a k c j i w s t o s u n k u do g la b y P e r c e n t o f С c o n t e n t i n p a r t i c u l a r f r a c t i o n s i n r e l a t i o n t o s o i l L o c a l i t y G e n e t ic h o r iz o n S a m p lin g d e p th f r a k c j a w oln a f r e e f r a c t i o n f r a k c j a zw ią z a n a boun d ed f r a c t i o n H u m ifi f r a k c j a w oln a f r o e f r a c t i o n f r a k c j a z w ią z a n a b ounded f r a c t i o n cm El +E2 Hl +H2 P 3+ ? 4 +P5 H3+H4 +H5 hum iny hum ins r a t i o c a t i o nd e g r e e R V F2 h1+h2 ? 3+P4 +P5 H3+H4 +H5 hum iny hum lns L e s z c z y d ó ł Ao + 0 -5 3 1 ,4 5 3*76 0 , 9 0 0 , 1 1 0 ,1 8 0 , 8 5 0 ,2 8 5 ,8 0 2 9 ,6 2 5 l t 1 8 4 0 , 2 4 0 0 ,0 3 4 0 ,0 5 9 0 ,2 6 6 A1A2 0 - 8 4 ,2 6 3 , 1 7 2 ,2 5 2 , 4 1 3 ,5 5 5 ,0 2 1 , 0 3 1 6 ,3 2 3 ,5 6 5 0 , 1 3 1 0 ,0 9 6 0 ,0 9 8 0 ,1 6 1 0 , 2 0 9 BrB 1 5 - 3 0 0 , 4 1 3 ,6 6 2 ,6 8 2 3 ,1 7 1 2 ,6 9 4 6 ,5 8 0 , 5 7 8 8 , 7 8 0 ,0 4 6 0 ,0 1 5 0 , 0 1 1 0 ,0 9 5 0 ,0 5 2 0 , 1 9 1 Popowo Ao 0 - 3 1 6 ,7 1 5 ,1 5 1 *59 0 , 3 1 0 , 5 9 3 ,2 6 0 , 4 0 1 0 ,8 8 1 4 ,8 9 3 0 ,8 5 6 0 , 2 6 5 0 , 0 5 3 0 ,1 0 1 0 , 5 4 2 A1 5 - 1 5 1 , 6 5 6 ,3 0 1 ,5 2 7 , 0 9 8 , 3 6 2 8 ,4 3 0 , 7 4 5 1 ,7 0 0 ,7 9 7 0 , 1 0 4 0 , 0 2 5 0 ,1 1 7 0 ,1 3 8 0 ,4 6 9 Br 2 5 - 4 0 0 S28 2 ,5 0 0 , 7 2 3 5 ,7 0 2 2 ,5 0 3 0 ,0 1 0 , 6 1 9 1 ,4 3 0 , 0 2 4 0 , 0 0 7 0 ,C 0 2 0 ,1 0 0 0 ,0 6 3 0 ,0 8 4 Przyjm y AO 0 - 2 3 9 ,6 1 4 , 2 7 1 ,1 6 0 , 0 4 0 , 0 4 0 , 5 1 0 , 2 8 6 , 0 2 3 7 ,2 2 5 1 ,6 9 0 0 , 4 6 1 0 ,0 2 1 0 ,0 1 8 0 ,1 9 5 A1 5 - 1 5 0 , 7 8 7 ,9 5 4 ,6 1 1 5 ,2 6 1 6 ,2 7 4 3 ,6 0 0 , 9 0 8 7 , 6 9 0 ,0 9 6 0 ,0 6 2 0 ,0 3 6 0 , 1 1 9 0 ,1 2 7 0 ,3 4 0 B r 3 0 -4 5 0 , 1 7 2 ,9 4 2 ,3 6 5 3 , 5 3 2 3 ,0 4 1 2 ,2 5 0 , 5 0 9 4 ,1 2 0 , 0 1 0 0 ,0 0 5 0 , 0 0 4 0 ,0 9 1 0 ,0 4 4 0 ,0 1 6 K alin ow o Ao 0 - 6 3 3 ,8 1 1 ,6 0 0 , 6 3 0 , 2 3 0 , 2 7 1 ,1 1 0 , 4 9 3 ,8 4 3 2 ,5 1 3 0 ,5 4 1 0 ,2 1 3 0 ,1 2 1 0 ,0 5 0 0 ,3 7 2 A1 6 - 1 8 2 ,1 6 2 ,3 9 2 ,4 9 4 , 8 6 5 ,8 4 5 6 ,3 8 1 ,0 0 7 2 ,9 6 0 , 5 8 4 0 ,0 7 3 0 , 0 5 4 0 ,1 0 5 0 ,1 2 6 1 ,2 1 3 B rl 2 5 -4 0 0 , 2 9 3 ,1 1 2 ,4 1 2 5 ,8 5 1 7 ,1 3 4 2 ,4 3 0 , 7 0 9 1 , 7 3 0 ,0 2 4 0 ,0 0 9 0 , 0 0 7 0 ,0 7 5 0 ,0 5 2 0 ,1 2 3 Fe i С k w a só w fu lw o w y c h -t y p o lo g ic z n y w sk a źn ik gle b p ia sk o w y c h 1 1 1
112 F. K uźnicki, P. S k ło d o w sk i
W pierw szym przy p ad k u jon F e 3+ jest m ało ru ch liw y i p rzy jego udziale tw orzą się m iędzy inn y m i w znacznych ilościach zw iązki próch- niczne ty p u hum in.
W p rzy pad ku nato m iast bielic jon F e 2+ odgryw a głów ną rolę przy tw orzeniu się ruchliw ych związków kom pleksow ych z fulw okw asam i lub ich prek u rso ram i, k tó re przem ieszczają się do poziom u B H i tam dopiero w w y n ik u u tle n ie n ia lub w zrostu pH u leg ają dalej polim eryzacji, tw o rząc m iędzy inn y m i pew ną ilość trw a ły c h h u m in [2, 3].
W bielicach w y stęp u je w w arstaw ach pow ierzchniow ych okresow a anaerobioza, k tó ra sp rzy ja tw orzeniu się w form ie anionow ej ru chliw ych połączeń fulw okw asów z F e2+, gdy tym czasem w glebach rd zaw ych w w aru n k ach dużej aera c ji tw orzące się połączenia kom pleksow e z udzia łem F e 3+ uleg ają stracen iu w w arstw ach pow ierzchniow ych lub bezpo średnio pod nimi. W glebach rdzaw ych w łaściw ych zaznacza się w po ziom ach B r w p orów naniu z poziom em B rB gleby rdzaw ej bielicow anej znacznie w iększa zaw artość kw asów hum inow ych H 5 we fra k c ji ciężkiej III ek strak cji (roztw ór 0 ,ln NaOH) (tab. 2).
S tosunek kw asów hum inow ych do kw asów fulw ow ych H : F jest niż szy w poziom ach B H bielic [6, 7, 8] w p o ró w nan iu z poziom am i B r gleb rdzaw ych, nato m iast nie stw ierdzono w iększych różnic pod tym w zglę dem m iędzy glebam i rdzaw ym i w łaściw ym i a glebą rdzaw ą bielico- waną.
P rzeprow adzone badania pozw alają na określenie stosu nk u wolnego żelaza do С kw asów fulw ow ych w poziom ach genetycznych gleb piasko w ych (tab. 4). S tosunek ten jest cenn ą inform acją dotyczącą różnego udziału żelaza w jego połączeniach z fulw okw asam i, poniew aż wiadom o skądinąd, że żelazo i glin wchodzące w te połączenia stanow ią 25— 30% tych składników oznaczonych jako tzw. żelazo w olne i tzw. glin w ol n y [1]. W arto tu podkreślić, że dopiero po odjęciu od ,,żelaza w olnego” i ,,g linu w olnego” żelaza i glinu skom pleksow anych z kw asam i fulw ow ym i o trzy m u je się rzeczyw istą ilość tych składników w form ie w olnej. Is tn ie je ponadto pew na k o relacja m iędzy stosunkiem Fe/C m g/g, pH , a s trą c a niem się związków kom pleksow ych żelaza z fulw okw asam i w poziom ach
B H bielic. P rzy pH około 3,4 strącan ie się ty ch zw iązków m a m iejsce
p rzy w artości Fe/C ró w nej lub przew yższającej w artość 70 m g/g, a p rzy pH 4 rozpoczyna się ich strącanie, jeśli Fe/C w ynosi około 60 m g żela za na 1 g węgla. Dane te zaczerpnięto z prac k ilku autoró w [1, 13, 14]. W yniki badań z a w a rte w tab. 4 przed staw iają się następująco.
Stosunek żelaza wolnego do С kw asów fulw ow ych Fe/C w aha się w poziom ach B r gleb rdzaw ych w granicach 841— 2619 m g żelaza na 1 g węgla, w poziom ie (B)B gleby b ru n a tn e j w yługow anej stosunek ten w y nosi 3533 mg/g, nato m iast w poziom ach B H dwóch profilów bielic w jed n y m p rzy p ad k u 87 mg/g, a w drugim 122 m g/g. W w ierzchnich w a
rst-F e i С k w a só w fu lw o w y c h -ty p o lo g ic z n y w sk a źn ik gleb p iask ow ych 113 T a b e l a 4 S to s u n e k ż e l a z a w o ln eg o do С kwasów fu lw o w y c h , pH^Cl* C ° e ^ łem R a t io o f f r e e ir o n t o ca r b o n o f f u l v i c a c id s ,p H KC1 and t o t a l С M ie js c o w o ś ć L o c a l i t y Nr p r o f i l u P r o f i l e N o. P oziom g en e - t y c z n y G e n e t ic h o r iz o n G łęb o k o ść D ep th cm рИкс! С ogó ło m T o t a l С % Z a w a r to ść w o ln eg o ż e l a z a / Р е / C o n te n t o f f r e e ir o n / Р е / % P r o cen to w a za w a r t o ś ć С kwasów fu lw o w y ch w s t o sunku do g le b y % o f С c o n t e n t o f f u l v i c a c i d s in r e l a t i o n t o s o i l Fe/C m g /g
G leb a b ru n a tn a w yługow ana L ea c h ed brown s o i l
Dąbrowy / 1 0 / 5 A1 5 -1 5 5 , 4 1 ,5 5 Os 35 0 ,4 6 0 7 6 1 /R ó w n in a Kur p io w s k a / В В 3 0 -4 0 5 , 5 0 , 2 9 0 , 5 3 i 0 ,1 5 0 i 3 5 3 3 G leb y rdzaw e w ła ś c iw e P r o p e r r u s t y s o l l e
Popowo 12 Ao 0 - 3 n . o 1 6 ,7 1 n . o _ -/Т а г а в akumu l a c y j n y Bugu A1 5 - 1 5 4 , 3 1 ,6 5 0 , 1 6 0 , 2 2 1 7 2 4 Br 2 5 - 4 0 4 , 7 0 ,2 8 0 , 0 9 0 ,1 0 7 8 4 1 Przyjm y ./M ię 20 Ao 0 - 2 3 , 9 3 9 ,6 1 0 , 2 0 1 ,7 1 1 1 1 7 d z y r z e c z e Bu gu i N a r w i/ A1 5 -1 5 4 , 4 0 , 7 3 0 , 2 1 0 ,1 8 1 1 1 6 0 Br 3 0 -4 5 5 , 0 0 , 1 7 0 , 2 2 0 ,0 9 6 22 9 2 K a lin o ’.70 21 Ao 0 - 6 4 , 2 3 3 ,8 1 0 , 2 0 0 ,6 6 2 302 /M ię d z y r z e c z e Eu£u i N a r w i/ A1 6 - 1 0 4 , 3 2 ,1 6 0 , 1 6 0 ,1 7 8 8 9 9 B r 2 5 -4 0 4 , 8 0 , 2 9 0 , 2 2 0 , 0 8 4 2 619
G leb a rdzaw a b ie l ic o w a n a - T o d z o li ło d :ru:;ty s o i l
L e s z c z y d ó ł 9 Ao + 0 -5 n . o 3 1 ,4 5 2 , 0 1 ,2 1 8 _ /M ię d z y r z e c z e Bugu i N a r w i/ A1A2 0 - 3 3 , 7 4 ,2 6 0 , 1 1 0 ,2 2 9 4B0 BrB 1 5 -3 0 4 , 5 0 , 4 1 0 , 1 3 0 ,1 1 0 1 1 8 2 B i e l i c o ż e l a z i s t o - p r ó c h n l c z n e P e r r u g in e o u s -h u m o u e p o d z o ls C h o r z e le / 6 / 1 A-. A« 2 0 -3 0 3 , 2 1 , 5 1 0 , 0 3 0 , 3 3 0 91 /R ó w n in a K ur- J. c. A2 3 0 - 5 0 4 , 0 0 , 1 4 0 , 0 1 0 ,0 8 0 125 Bh 5 0 -7 0 4 , 5 0 , 7 9 0 , 0 4 0 , 4 6 0 8 7 Ł u b ie e 2 A° 3 - 6 2 , 6 3 2 ,7 4 0 , 1 4 1 ,7 4 9 8 0 / 9 / /P u s z c z a Kam- A1A2 6 - 1 4 2 , 7 3 , 0 1 0 , 0 6 0 ,5 0 0 120 p in o w o k a / A2 1 4 - 2 2 3 *4 0 , 4 1 0 , 0 2 0 ,1 8 5 108 Bh 2 5 -3 5 4 , 0 1*66 0 , 1 4 1 , 1 4 7 1 2 2 B„ 3 5 -4 5 4 . 3 0 , 5 3 0 , 0 7 0 ,2 9 1 2 41
w ach gleb rd zaw ych i gleby b ru n a tn e j w yługow anej (poziomy А г) w porów naniu z bielicam i (poziomy A t i A 2) stosu nek Fe/C jest 4— 10-krot- nie większy.
Z danych ty ch — w naw iązan iu do w yżej podanych k ry te rió w — w y nika, że w w ierzchnich i w głębszych w arstw ach gleb rdzaw ych, jak rów nież gleby b ru n a tn e j w yługow anej nie m a w arunków fizykochem icz nych odpow iednich do przem ieszczania się połączeń żelaza z fulw okw a- sam i w głąb profilów , nato m iast w bielicach połączenia te zn a jd u ją się w w ierzchnich poziom ach w form ie silnie zdyspergow anej i m ogą
114 F. K uźnicki, P. S k ło d o w sk i
ro po przem ieszczeniu się do poziom ów B H i B s ulec strą c e n iu w w y n ik u dalszych przem ian.
N ależy tu jed n ak podkreślić, że te p rzem iany w poziom ach B H i B s bielic, określane jako polim eryzacja, m ogą zachodzić z pow odu nie ty l ko w zrostu pH, ale i udziału am fo tery czn y ch koloidów — w odorotlen ków żelaza i w odorotlenków glinu.
W w y niku polim eryzacji tw orzą się w ty m p rzy p ad k u m iędzy in n y m i bardzo trw a łe h u m in y w ilościach zależnych od stopnia zbielicow ania gleby.
W zakończeniu należy stw ierdzić, że gleby rdzaw e, w yróżnione w sy stem aty ce gleb Polski w klasie gleb bielicoziem nych jako odrębna jed nostka typologiczna, różnią się od gleb bielicow ych nie tylko pod w zględem m orfologicznym , ale rów nież pod w zględem udziału żelaza w p rzem ianach su b stan cji organicznej.
Rola glinu wolnego i w olnej krzem ionki, jaką sp ełn iają te dw a sk ła d n i ki w procesie bielicow ania, w n aw iązaniu do przem ian su b stan cji orga nicznej w ym aga osobnych rozw ażań.
L IT E R A T U R A
[1] B r u c k e r t S., M e t c h e М.: D yn a m iq u e du fe r et de l ’alu m in iu m en m ilieu p odzolique: C aractérisation des co m p lex es o rg a n o -m èta liq u es des horizons spodiques. B u lle tin de L ’E. N .S.A .I.A . de N a n cy t. 14, F ase. II, 1972, 263— 275. [2] D u c h a u f o u r Ph., J a c q u i n F.: N o u v e lle s rech erch es sur l ’ex tra ctio n et
le fra ctio n n em en t des com posés h u m iq u es. E x tra it du „ B u lletin de l ’E cole S u p érieu re A gron om iq u e de N a n c y ”, 8, F ase. I, 1966, s. 24.
[3] D u c h a u f o u r Ph.: L ’é v o lu tio n des sols. M asson et Cie, E diteurs, P aris 1968, s. 94.
[4] D u c h a u f o u r Ph.: A tla s écologiq u e des sols du m onde. P aris 1976, s. 178. [5] К о n e с к a -B e 1 1 e y K.: Z agad n ien ie żelaza w p rocesie g leb otw órczym . Rocz.
glebozn. 19, 1968, 1.
[6] K u ź n i c k i F., S k ł o d o w s k i P.: P rzem ian y su b sta n cji organicznej w n ie k tórych typ ach gleb P olsk i. Rocz. glebozn. 19, 1968, 1, 3—25.
[7] K u ź n i c k i F., S k ł o d o w s k i P.: W p ływ p ro cesó w gleb otw órczych na z a w artość żelaza i g lin u w k o m p lek sa ch p ró ch n iczn o -m in era ln y ch . Rocz. glebozn. 20, 1969, 1, 3— 23.
[8] K u ź n i c k i F., S k ł o d o w s k i P.: C ontent of variou s form s of h um us com pounds in p odzolized ru sty soils and p odzol d ev elo p ed from flu v io g la c ia l sands. Rocz. glebozn. dod. do t. 25, 1974.
[9] K u ź n i c k i F., B i a ł o u s z S., R u s i e c k a D., S k ł o d o w s k i P.: C ha ra k tery sty k a procesu b ielico w a n ia w gleb ach w y tw o rzo n y ch z p ia sk ó w w y dm ow ych P u szczy K am pinoskiej. Rocz. glebozn. 25, 1974, 2, 25— 51.
[10J K u ź n i c k i F., B i a ł o u s z S., K a m i ń s k a H. , O s z m i a ń s k a M. , R u s i e c k a D., S k ł o d o w s k i P., Z i e m i ń s k a A., Ż a k o w s k a H.: K ry teria ty p o lo g iczn e gleb w y tw o rzo n y ch z p ia sk ó w san d row ych i zw a ło w y ch w yżej p ołożonej części R ó w n in y K u rp iow sk iej. M aszynopis 1976, 22, s., 9 tab. — p rzygotow an y do druku.
F e i С k w a só w fu lw o w y c h -ty p o lo g ic z n y w sk a źn ik gleb p ia sk o w y ch 115
[12] P r u s i n k i e w i c z Z.: G leb y w y d m śró d lą d o w y ch w P o lsce. P race geogr. In s ty tu t G eografii P A N nr 75, W arszaw a 1969.
[13] S a p e k A.: R ola k o m p lek so tw ó rczy ch su b sta n cji h u m u so w y ch w procesie b ie- licow an ia. St. Soc. Sei. Tor. 7, 1971, 5, 1—93.
[14] S c h n i t z e r M.: R eaction s b etw een fu lv ic acid a so il num ic com pound and in organ ic soil con stitu en ts. S o il Sei. Soc. A m er. Proc. 33, 1969, 75— 81.
Ф. К узьн и ц к и , П. С клодовски СООТНОШ ЕНИЕ СВОБОДНОГО Ж Е Л Е ЗА К УГЛЕРОДУ Ф У Л Ь В О В Ы Х КИСЛО Т В П ЕС Ч А Н Ы Х П О Ч В А Х , К А К ОДИН И З К Р И Т Е РИ Е В И Х ТИПОЛОГИИ Л аборатория п очвоведени я И н ститута хозяй ствен н ой геодезии, В арш авская п олитехника Р е з ю м е Р ол ь которую исполняю т гум усовы е соединен ия, а особенно ф уль в ов ы е к и с лоты, в х о д е п оч в ообразовательны х процессов в песчан ы х почвах м ож ет быть весьма м ногообразной, в зависим ости м еж д у прочим от сод ер ж ан и я в н и х св о бодны х ф ор м ж е л е за , так как часть так назы ваемого свободного ж е л е за о б р а зу ет с ф ульвов ы м и кислотам и мобильны е ком плексн ы е соединен ия. Ц ель насто ящ его труда состояла в установлении как склады ваю тся соотнош ения свобод ного ж е л е з а к угл ер оду ф у л ь в о в ы х кислот в р азл и ч н ы х типах песчан ы х почв, есл и учиты вать со д ер ж а н и е в н и х р азн ы х ф ор м гум усовы х соединен ий (п р о ф и ли: 1, 2, 5, 9, 12, 20, 21). С одерж ан и е С в горизонте В г В р ж ав ой оп одзел ен н ой почвы или в горизонтах в легкой ф р ак ц и и горизонтов В г, типичн ы х р ж а в ы х почв, что связано с на чальной ф а зо й оподзоли в ан и я этой почвы. В ы сш ее со д ер ж а н и е наиболее мо бильны х ф ульвок и сл от легкой ф р ак ц и и 1-го экстрагирования в горизонте B r 'ß р ж а в о й оп одзел ен н ой почвы, по сравнении с г о р и зо н т а м и ^ типичны х р ж а в ы х почв т а к ж е ук азы в ает на некоторую степень оп одзел ен н ости этой почвы .У час тие гуминов в гор и зон тах В г и В ГВ р ж а в ы х почв — 12, 65 по 46, 58% (в °/о от общ его С) — является высшим, чем в горизонте В н п одзол а и з Х о ж ел ь , со д ер ж а щ его и х 9,5%. С оотнош ения свободного ж е л е з а к С ф у л ь в о в ы х кислот F e/C обн аруж и в аю т к олебания в гор и зон тах В г р ж а в ы х почв от 841 по 2619 мг ж е л е за на 1 г у гл е рода; в горизонте (В) В бурой вы щ елоченной почвы соотнош ение F e/C состав ляет 3533 мг/г, однако в гори зон тах В н п одзолов 87-122 мг/г. В п ов ерхн остн ы х сл оя х р ж а в ы х почв и бурой вы щ елоченной почвы (горизон ты A t ), по сравнении с п одзол ам и (горизонты А1А 2), соотнош ения F e/C бывают 4—10-кратно высш ими. И з эти х дан н ы х — согласно приведенны м в статье критериям следует, что в п ов ерхн остн ы х и более гл убок и х сл оях р ж а в ы х почв, как и бурой вы щ ел оч ен ной почвы почвы, отсутствую т ф и зи к охи м и ч еск и е условия способствую щ ие д и с локации соединен ий ж е л е за с ф ульвок и сл отам и в глуби ну п роф и л я, однако в в ер х н и х гор и зон тах п одзол ов эти соединен ия н аходятся в состоянии высокой дисперси и. П одвергаю тся они дальн ейш им превращ ениям в гор и зон тах Вн и B s.
116 F. K uźnicki, P. S k ło d o w sk i
F . K U Ż N IC K I, P . S K Ł O D O W S K I
R EL A TIO N SH IP BETW EEN FREE IR O N A N D C A R BO N OF FU LV IC A C ID S IN S A N D Y SO ILS, A S ONE OF THE C R IT ERIA OF TH EIR TY PO LO G Y
W arsaw T ech n ica l U n iv e r sity
D ep artm en t of A p p lied S u rv ey in g , S o il L aboratory
S u m m a r y
T he role p layed by h um us com pounds, p a rticu la rly by fu lv ic acids, in th e course of so il-fo rm in g p rocesses in sa n d y soils can be v e r y d ifferen t, d epending, am ong other th in gs, on th e co n ten t in th em of fr e e form s of iron, sin ce a certain part of the so -c a lle d free iron form s w ith fu lv ic acids m obile co m p lex com pounds.
T he aim of th e p resen t w ork w a s to find, w h a t is th e rela tio n sh ip b etw een fr e iron and carbon of fu lv ic acids in various sa n d y so il ty p es w ith referen ce to th e co n ten t of variou s form s of h u m u s com pounds in th em (profiles 1, 2, 5, 9, 12,
2 0, 21).
T he С co n ten t in th e B rB horizon of ru sty p od zolized soil or in th e B r horizon of proper ru sty soils is lo w in th e soils in v estig a ted , v a ry in g w ith in 0.17— 0.41%.
In podzolized ru sty soil so m ew h a t h igh er con ten t of fu lv ic acids occurs in th e ligh t fraction than in th at fraction of th e B r horizon of proper ru sty soils, w h a t is co n n ected w ith an in itia l p od zolization sta g e of th is soil. A h igh er co n ten t of m ore m obile fu lv ic acids of lig h t fraction of th e 1st e x tra ct in th e B rB horizon of podzolized ru sty soil, as com pared w ith th e B r horizon of proper ru sty soils p roves also a certain p od zolization degree of this soil. T he p ercen ta g e of h u m in es in th e B r and B rB horizons of ru sty soils, am ou n tin g to 12.25— 46.58% (in % of total C), is h igh er th an in th e B R horizon of pod zolic soil from C horzele, con tain in g 9.5% of hum us.
T he relation b etw een fr e e iron and carbon of fu lv ic acids — Fe/C , v a ries iti th e B r horizon of ru sty soils w ith in 841—2619 m g of iron per 1 g of carbon, w h ile in th e (B)B horizon of lea ch ed brow n soil th e rela tio n F e/C is 3533 m g/g and in th e B H horizon of podzols it varies w ith in 87— 122 m g/g.
In upper la y ers of ru sty so ils and of lea ch ed brow n so il (A x horizon), as com p a red w ith podzols (A ±A2 horizon), th e relation F e/C is 4— 10 tim es higher.
T he ab ove data, as rela ted to th e criteria g iv en in th e w ork, p rove th a t in upper and d eeper la y ers of ru sty soils and of lea ch ed brow n so il no appropriate p h y sico -ch em ica l conditions e x is t for tran slocation of iron com pounds w ith fu lv ic acids into th e so il p rofile depth, w h ile in podzols th e ab ove com pounds occur in upper horizons in the stro n g ly disp ersed form . T h ey u ndergo fu rth er tra n sfo r m ation s in th e B H and B s horizons.
Prof. dr F ra n c is ze k K u ź n i c k i I n s t y t u t G e o d e z ji G o s p o d a r c z e j
P o litech n ik i W a r s z a w s k i e j
