Dynamika zawartości miedzi przyswajalnej w różnych typach gleb w zależności od ich użytkowania i nawożenia

ROCZNIKI GLEBOZNAW CZE T. X L N R 1 S. 179 - 190 W ARSZAW A 1989

A N N A K R A U ZE, D A N U T A BO BRZECK A

DYNAMIKA ZAWARTOŚCI MIEDZI PRZYSWAJALNEJ

W RÓŻNYCH TYPACH GLEB

W ZALEŻNOŚCI OD ICH UŻYTKOWANIA I NAWOŻENIA

K ated ra C hem ii R olnej A k a d em ii R oln iczo-T ech n iczn ej w O lsztynie

W STĘP

Zawartość miedzi przyswajalnej w glebach podlega dość znacznym

wahaniom, co wiąże się głównie z ich składem granulometrycznym oraz

z ilością próchnicy. Czynniki te wpływają na tempo wyczerpywania

miedzi z gleb, na jej migrację w głąb profilu, a także na stopień zaopa­

trzenia roślin uprawnych [2, 3, 4]. Poznanie dynamiki miedzi w zależności

od tych czynników oraz od nawożenia NPK może stanowić wytyczną

do prognozowania nawożenia tym mikroelementem gleb o różnym skła­

dzie mechanicznym i kierunku użytkowania [

,

].

Przedstawione opracowanie obejmuje wyniki wieloletnich badań do­

tyczących zasobności w miedź przyswajalną gleb z upraw polowych

i użytków zielonych w warunkach północno-wschodniego regionu Polski.

M A TER IAŁ I METODY

Badaniami objęto gleby z doświadczeń płodozmianowych i pastwis­

kowych prowadzonych w latach 1976 - 1984 na gruntach RZD Tomasz-

kowo, PGR Garbno oraz gospodarstw indywidualnych w gminach Lu­

bawa, Krasnoziele i Lidzbark Warmiński, zlokalizowanych w wojewódz­

twie olsztyńskim (tab.

).

Badane gleby odznaczały się zróżnicowanym odczynem oraz różną

zasobnością przyswajalnego fosforu i potasu — od niskiej w glebach

piaszczystych do średniej i wysokiej w utworach gliniastych. W grupie

gruntów ornych występowały gleby lekkie o niskiej zasobności w miedź

przyswajalną oraz gleby średniozwięzłe wykazujące średnią i wysoką

zawartość miedzi. Gleby pastwiskowe stanowiły odrębną grupę gleb

zwięzłych charakteryzującą się również wysoką zasobnością w ten mi-

Niektóre właściwości gleb w warstwie 0-20 cm Some properties o f soils in the layer o f 0-20 cm

I

!

j

<

p

H

kci

<

_i

ii

"

I Grunty orne — Arable soils

1

1 1976 brunatna wyługowana, ! 1

_1i1

piasek luźny 2 4.1 1,89 2,7 5,6 0,60 Krasnoziele

leached brown soil,

₁

loose sand

1

2

i

i

I

_j

! _{loose sand}

! 3 1976 pseudobielica, piasek

I

_j

i

j

j

i

i slightly loamy sand j

i

4

i gliniasty mocny 20 6,0 1,40 5,7 17,5 1,80 Tomaszkowo

brown soil, strongly

_i

5 1980 brunatna właściwa, glina średnia brown soil, medium loam

38 6,1 2,10 7,8 16,9 2,70 Tomaszkowo

Pastwiska — Pasture

6 1976 brunatna właściwa, I

glina średnia 44 5,1 3,51 3,6 7,8 2,62 Lidzbark W.

brown soil, medium loam i

₁

7 1972 czarna ziemia, glina ciężka j 50 6,4 ; 3,77 3,6 20,2 5,11 Garbno

ij black earth, heavy loam I 1

8 1981 czarna ziemia, glina ciężka 51 1 5,7 3,80 7,8 24,9 4,60 Garbno black earth, heavy loam !

W omawianych obiektach nawożenie mineralne NPK i obornik sto­

sowano zgodnie z potrzebami uprawianych roślin. Miedź stosowano do-

glebowo w siarczanie miedzi (obiekty 2, 7 i

) oraz w roztworze tej soli

przedsiewnie na glebę (obiekty 4 i 5).

Próbki glebowe pobierano przed założeniem doświadczeń oraz po zbio­

rach roślin, a na pastwiskach jesienią po skończonym wypasie.

W materiale glebowym oznaczono pH w 1 M KC1, skład granulo­

metry czny metodą Bouyoucosa w modyfikacji Casagrande’a i Prószyń­

skiego, zawartość materii organicznej metodą Tiurina, a ilość przyswa­

jalnego fosforu i potasu — metodą Egnera-Riehma. Zawartość przyswa­

jalnej miedzi ekstrahowanej w wyciągu według Westerhoff a określano

metodą z dwukupralem.

W Y N IK I I D Y S K U S JA

Badania przeprowadzone na gruntach ornych wykazały, że w gle­

bach wytworzonych z piasku luźnego (obiekty

i

) oraz z piasku słabo

gliniastego (obiekt 3), na których nie stosowano nawożenia miedzią, w y­

stępowała niska zawartość tego mikroelementu utrzymująca się na zbli­

żonym poziomie tak przez okres cztero-, jak i ośmioletniego zmianowa-

nia (tab. 1 i 2). Na glebach tych zawsze stosowano pod ziemniaki nawo­

żenie obornikiem, dzięki czemu po zbiorze tej rośliny nie zaobserwo­

wano spadku zawartości miedzi w glebie.

Stwierdzono również korzystny wpływ zwiększonych dawek NPK

na poprawę zasobności gleb w przyswajalną miedź, na co wskazuje

istotny dodatni współczynnik korelacji tych czynników (tab. 2 i 7). Do­

datnią zależność stwierdzono także między ilością części spławialnych

występujących w tych glebach a zawartością rozpatrywanego mikro-

składnika, co potwierdza wyniki badań innych autorów [

]. Ujemnie nato­

miast skorelowana była zawartość miedzi w glebach lekkich z wystę­

pującą w nich materią organiczną.

W zmianowaniu prowadzonym na piasku luźnym (obiekt 2) coroczne

nawożenie gleby miedzią w dawce 2,5 kg/ha istotnie zwiększyło zawar­

tość jej form przyswajalnych w glebie, która odznaczała się dobrą za­

sobnością już w trzecim roku zmianowania. Wysoce istotny dodatni współ­

czynnik korelacji świadczy o dużej zależności między zasobnością gleby

w miedź przyswajalną a poziomem zastosowanego nawożenia tym mikro-

składnikiem (tab. 2 i 7).

Miedź w profilu gleb lekkich (tab. 4) kumuluje się głównie w war­

stwie

cm, w której rozwija się większość korzeni roślin. W głęb­

Dynamika zawartości miedzi przyswajalnej w lekkich glebach z gruntów ornych Dynamics o f available copper content in light soils on arable soils

T a b e la 2 Obiekt Treatment Rok Year Grupa granulome-tryczna Granulo­ metric group Roślina Crop I P H KC1 i Nawożenie NPK Fertilization NPK kg/ha

Zawartość miedzi (mg/kg) przy nawożeniu Cu Copper content (mg/kg) at Cu fertilization

kg/ha 0 1,0 2,5 1976 żyto — rye 4,1 236 0,60

_

_

-pi — -piasek luźny — loose sand

zdolności sorpcyjne piasków luźnych i słabogliniastych. Z uwagi na po­

trzebę poprawy zasobności tych gleb w miedź przyswajalną celowe w y­

daje się jej przedsiewne stosowanie w dawce 1,0 - 2,5 kg/ha w większych

odstępach czasu.

Grunty orne nie nawożone miedzią, zlokalizowane na piasku glinia­

stym mocnym, odznaczały się średnią zasobnością w miedź przyswajal­

ną, zaś grunty położone na glinie średniej wykazywały znaczną jej za­

wartość w okresie czteroletniego zmianowania (tab. 3). Również w tych

glebach nawożenie obornikiem pod rośliny okopowe poprawiało zasob­

ność w miedź, ograniczając wyraźnie tendencję do spadku jej zawar­

tości.

Dynamika miedzi w glebie średnio zwięzłej w okresie czteroletniego

zmianowania podlegała wahaniom w zależności od rodzaju uprawianej

rośliny. Rośliny zbożowe pozostawiały glebę uboższą w miedź niż buraki

cukrowe uprawiane na oborniku. Podobną zależność obserwowano po

zbiorach ziemniaków uprawianych na glebach lekkich (tab.

i 3). Naj­

większy spadek zawartości tego mikroelementu w glebie średnio zwię­

złej notowano po zbiorze bobiku. Prawidłowość ta występowała w y­

raźniej w obiektach nawożonych miedzią, co było statystycznie udowod­

nione. Nawożenie miedzią nie tylko wzbogacało glebę w ten składnik,

ale i zwiększało stopień jego wykorzystania, szczególnie przez rośliny

0 większych wymaganiach, jak zboża i bobik [1]. W uprawie bobiku,

będącego rośliną przedplonową dla zbóż, nawożenie miedzią staje się

zabiegiem koniecznym.

W obu glebach średnio zwięzłych przedsiewne zastosowanie miedzi

w dawkach 5,0 i 10,0 kg/ha jednorazowo w zmianowaniu pod pszenicę

istotnie zwiększyło jej zawartość odpowiednio o 1.53-2,98 mg Cu na

1 ha w pierwszym roku po zastosowaniu. Należy podkreślić, że już na­

wożenie dawką 5,0 kg Cu na ha wystarczyło do poprawienia zasobnoś­

ci piasku gliniastego mocnego o jedną klasę, tj. do zasobności dobrej,

oraz do utrzymania jej na tym poziomie przez okres czteroletniego zmia­

nowania. Wyniki te wykazały, że nawożenie w ilości 10,0 kg Cu na 1 ha

gleb średnio zwięzłych, szczególnie zaś gliniastych zasobnych w ten

mikroskładnik, nie znajduje uzasadnienia.

W profilu piasku gliniastego mocnego miedź przyswajalna groma­

dziła się głównie w warstwie ornej

-

cm), natomiast w glinie śred­

niej najwięcej tego składnika stwierdzono na głębokości

- 40 cm

(tab. 4). Intensywne nawożenie mineralne NPK stosowane w czteropo-

lowym zmianowaniu na obu glebach średnio zwięzłych miało dodatni

wpływ na stan ich zasobności w miedź w analizowanych profilach. Za­

stosowanie nawożenia miedzią w dawkach 5,0 i 10,0 kg/ha nie wykazało

wpływu na jej zawartość w niższyGh poziomach profilu piasku glinias­

tego mocnego, co potwierdza małe możliwości przemieszczania sie tego

T a b e la 3

Dynamika zawartości miedzi przyswajalnej w średnio zwięzłych glebach z gruntów ornych Dynamics of available copper content in average consistent soils on arable soils

Obiekt Rok Treatment Year 1980 1981 1982 1983 1981 1982 1983 1984 Grupa granulo-metryczna Granulo­ metric group Roślina Plant pgm gs pszenica ozima winter wheat burak cukrowy sugar beet kukurydza maize bobilc field bean X pszenica jara summer wheat burak cukrowy sugar beet kukurydza maize bobik field bean p

H

:

~6jœ~

* nawożenie miedzią — copper fertilization

pgm — piasek gliniasty mocny — strongly loamy sand gś — glina średnia — medium loam

T a b e la 4 Profilowe rozmieszczenie miedzi przyswajalnej w glebach z gruntów ornych

Distribution in the profile of available copper in arable soils

Obiekt Treatment j i i Rok Year i Grupa granulo-metryczna Granulo­ metric group Głębokość pobrania Sampling depth j cm zaw Co 0

artość miedzi (mg/kg) przy nawożeniu Cu (kg/ha) pper content (mg/kg) at Cu fertilization (kg/ha) 5,0 10,0 0-25 ' 0,40 ! _ 1 — 1 1976 Pi 26-50 0,10 j — 1 ! 55-75 i 0,00 _{~ i} _________ i < 75 1 0,00 ! - 1 -i 0-25 j 1,25 _{! - i} — 3 1976 psg 26-50 0,50 _{1 ~} — i j 55-75 0,05 — : < 80 0,70 1 -i 0-20 ! 1,70 “ i — 1980 ! 26-55 1,40

_

j

j

i pgm — piasek gliniasty mocny — strongly loamy sand ! gś — glina średnia — medium loam

mikropierwiastka [1]. Taki rozkład zawartości miedzi w profilu wydaje

się być typowy dla gleb brunatnych właściwych [3].

W okresie czteroletniego użytkowania pastwiskowego zasobność

w miedź przyswajalną gleby brunatnej typu gliny średniej (obiekt

)

utrzymywała się na dobrym poziomie (tab. 5), pomimo stopniowego spad­

ku jej zawartości. Największe nagromadzenie miedzi w profilu tej gle­

by (tab.

) stwierdzono na większej głębokości (55 - 75 cm) niż w przy­

padku gleby brunatnej z uprawą połową (tab. 4). Gleby z pastwisk po­

łożonych na czarnej ziemi typu gliny ciężkiej (obiekty 7 i

) cechowały

M iedź p rzy sw a ja ln a w różn ie u ży tk o w a n y ch gleb ach 1 8 7

T a b e la 5

Dynamika zawartości miedzi przyswajalnej w glebach pastwiskowych Dynamics of available copper content in pastures soils

Obiekt Treatment Rok Year 1 j Grupa granulome- tryczna Granulo­ metric group J P H KC1 1976 1 5Д j 6 1977 gś 5,5 1978 4,9 1979 5,0 Średnia — Mean -I 1972 1i 6,4 1 1974 s 6,1 i i 1975 i 6,3 !

7

8

-i gc — glina ciężka — heavy loam ! gś — glina średnia — medium loam

j * — bez nawożenia miedzią — no copper fer

Zawartość miedzi (mg/kg) przy NPK (kg/ha) Copper content (mg/kg) at NPK fertilization (kg/ha) 280 560 1 1120 1120+C u (10 kg/ha) 2,62 ! — — 2,62

:

270 i 1 1 540 OO "J 1

0

zoo

użytkowania. W tych warunkach glebowych występowała również do­

datnia zależność między zawartością miedzi przyswajalnej a ilością częś­

ci spławialnych, materii organicznej oraz odczynem (tab. 7).

Stosowanie intensywnego nawożenia mineralnego na poziomie 280 -

1120 kg NPK na ha powodowało z upływem lat niewielki spadek za­

sobności gleb ciężkich w miedź przyswajalną, wykazując natomiast ko­

rzystny wpływ na jej uruchamianie i przemieszczanie w profilu (tab.

i

). Wskazuje na to także istotny współczynnik dodatniej korelacji tych

wartości (tab. 7) oraz wyniki wcześniejszych badań [5].

Nawożenie glin ciężkich miedzią w dawce 10 kg/ha zastosowaną na

tle 870 i 1120 kg NPK na ha podnosiło zawartość tego składnika

T a b e la 6 Profilowe rozmieszczenie miedzi przyswajalnej w glebach pastwiskowych

Distribution in the profile of available copper in pastures soils

Grupa

Głębokość j! Zawartość miedzi (mg/kg) przy j

granulo-pobrania i nawożeniu Cu (kg/ha) ! Obiekt Rok metryczna

Sampling Copper content (mg/kg) | Treatment Year Granulo­

depth at Cu fertilization (kg/ha) j metric cm 1 560 11204 Cul group 280 1 1120 (10 kg/ha) 0-25 2,75

—

_

_

gC

gc — glina ciężka — heavy loam

gś — glina średnia —■ medium loam i

T a b e la 7

Wartości współczynnika korelacji między badanymi cechami a zawartością miedzi w glebach Correlation coefficient value between studied features and copper content in soils

Współczynnik korelacji Correlation coeficient

Badana cecha — Studed feature grunty orne gleby lekkie arable soils light soils pastwiska gleby ciężkie pastures heavy soils Frakcja — Fraction — 0 < 0,02 mm Materia organiczna — Organie matter

pHkci

Nawożenie — Fertilization NPK

Nawożenie miedzią — Copper fertilization

0,084 -0 ,5 5 7 * * - 0 ,1 4 0 0,553** 0,877** 0,257 0,261 0,127 0,533** 0,903**

Miedź przyswajalna w różnie użytkowanych glebach 1 8 9

w wierzchniej warstwie o 3,95 - 17,67 mg/kg, tj. do zasobności bardzo

wysokiej. W związku z tym na ciężkich glebach użytków zielonych, za­

sobnych z natury w miedź przyswajalną, wskazane jest stosowanie tego

mikroelementu w odstępach kilkuletnich, w dawce

kg/ha, głównie

w celu utrzymania korzystnej dla zwierząt jego zawartości w runi, szcze­

gólnie w warunkach intensywnego nawożenia i użytkowania pastwisk.

W N IO SK I

1. Przeprowadzone badania potwierdziły, że gleby o składzie granu-

lometrycznym piasków luźnych i słabo gliniastych odznaczają się niską

zawartością miedzi przyswajalnej. Największa natomiast koncentracja

tego składnika występowała w glinach ciężkich. W profilach glebowych

większość przyswajalnej miedzi koncentrowała się w warstwie

cm.

2. Stwierdzono korzystny wpływ nawożenia organicznego na utrzy­

manie zasobności gleb w przyswajalne formy miedzi w okresie zmiano­

wania oraz wzrost wykorzystania tego mikroelementu pod wpływem

nawożenia mineralnego NPK.

3. Z uwagi na zróżnicowane wykorzystanie miedzi przez różne ga­

tunki roślin uprawianych w zmianowaniu potrzeba poprawy zasobności

gruntów ornych wymaga stosowania dawek 1,0 - 2,5 kg Cu na ha w od­

stępach kilkuletnich na glebach lekkich oraz 5,0 kg Cu na ha jednora­

zowo w zmianowaniu na glebach średnio zwięzłych. Nawożenie miedzią

zwięzłych gleb pastwiskowych jest celowe jedynie ze względu na utrzy­

manie korzystnej dla zwierząt zawartości tego mikroskładnika w runi.

L IT ER A TU R A

[1] B o b r z e c k a D., K r a u z e A. N aw ożen ie miedziią w zm ian ow an iu . Cz. II. P ob ran ie i w y k o rzy sta n ie m ied zi przez ro ślin y oraz jej d yn am ik a w gleb ie. A cta A cad. A gricu lt. Tech. O lst. A gricu ltu ra (w druku).

[2] G e m b a r z e w s k i H., A d a m u s M. , S o w i ń s k a B., S t a n i s ł a w ­ s k a E. P r ie d w a r itie ln y je r ezu lta ty issled o w a n ij po u toczn ien iju p red eln y ch czisel sod erżan ija m edi w p o czw e na o sn ow ę p o lew y ch opytow . S esja N auk. 12, Zesz. N auk. A R K raków , 1984 185 s. 8 9 - 9 8 .

[3] G w o r e k B. P ie r w ia stk i śla d o w e w gleb ach w y tw o rzo n y ch z u tw o ró w p y ło ­ w y ch p ó łn o cn o -w sch o d n ieg o region u P olsk i. Rocz. G lebozn. 1985 36 3 s. 41 - 50. [4] J a r v i s S. C. C opper sorption by soils at lo w con cen tration s and rela tio n

to up tak e by plants. J. S o il Sei. 1981 32 2 s. 257 - 269.

[5] J a s i e w i c z C., G a m b u ś F. Z ależn ość pom ięd zy zaw artością różn ych fr a k ­ cji m ied zi w gleb a ch i jej pob ran iem przez ro ślin y w w aru n k ach d ośw iad czen ia w azon ow ego. A cta A gr. et S ilv ., ser. A graria, 1986 25 s. 55 - 66.

[6] K r a u z e A., B o b r z e c k a D., K o t e r M. , B e n e d y c k a Z. W p ływ w ie ­ lo letn ieg o , in ten sy w n eg o n a w o żen ia na dynam iką m ik ro elem en tó w w runi p a s­ tw isk a. Cz. I. M iedź. Zesz. Probl. Post. N auk Roi. 1983 242 s. 4 0 1 -4 1 0 .

A. КРАУЗЕ, Д. БОБЖЕЦКА ДИ НАМ ИКА СОДЕРЖАНИЯ УСВОЯЕМОЙ МЕДИ В РАЗНЫХ ТИПАХ ПОЧВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И УДОБРЕНИЯ Кафедра агрохимии Сельскохозяйственно-технической академии в Олынтыке Р е з ю м е Проводились многолетние опыты с севооборотами, в которых наблюдали динамику усвояемой меди в легких, средних и тяжелых почвах. Установлено, что содержание меди в этих почвах зависело в первую очередь от их механического состава, а также от вида удо­ брения и использования. В песчаных и слабо суглинистых пахотных почвах содержание меди на протяжения всего периода севооборота удерживалось на низком уровне. На средне-тяжелых почвах уста­ новлено снижение содержания усвояемой меди после уборки пшеницы, кукурузы и конских бобов. Интенсивное удобрение N PK травяных угодий на тяжелых почвах приводило к сни­ жению содержания в них усвояемой меди. Удобрение медыо в севообороте на легкой почве применяемое в дозах 1,0-2,5 кг Си на гектар удерживало ее содержание на соотвествующем уровне в течение нескольких лег, тогда как на средней почве такой эффект получали при дозе 5 кг Си на гектар. На тяже­ лых почвах доза 10 кг Си на гектар приводила к чрезмерной концентрации в них усвояемой медтг. A . K R A U Z E , D . B O B R Z E C K A

D YN A M IC S OF A V A IL A B L E CO PPER C O NTENT IN PA R T IC U L A R SOIL T Y P E S D EPE N D IN G ON THEIR U TILIZA T IO N A N D FE R TIL IZA TIO N

D ep artm en t of A g ricu ltu ra l C hem istry U n iv ersity of A gricu ltu re and T ech n ology in O lsztyn

S u m m a r y

L o n g -term crop rotation tests w ere carried out, in w h ich th e a v a ila b le copper d yn am ics in ligth, m ed iu m h ea v y and h ea v y soils w as ob served . It has been p roved th at th e copper con ten t in th ose soils depends m a in ly on th eir m ech a n ica l com ­ p osition and on th e fe r tiliz a tio n and u tiliza tio n kind. In arable san d y and slig h tly loam y soils th e copper con ten t m ain tain ed throughout th e w h o le crop rotation period at a lo w lev el. In m edium h ea v y soiils a drop of th e a v a ila b le copper co n ten t after th e w h eat, m aize and fie ld bean h a rv est has b een found.

In ten siv e N PK fertiliza tio n of grasslan d s o n h ea v y soils led to a d ecrease of th e a v a ila b le copper con ten t in th em .

T he copper fe rtiliza tio n w ith in th e crop ro ta tio n on lig h t so il applied at th e rate of 1.0 - 2.5 kg Cu per hectare led to th e m a in ten a n ce of the copper am ou n t in it at an appropriate le v e l for sev era l years, w h erea s on m ed iu m h ea v y soil such an e ffe c t w a s attain ed at ap p lication of 5 kg Cu per hectare. On h e a v y soils th e rate of 10 kg Cu p er h ecta re led to a too e x c e s s iv e rich n ess of th e s e soils in a v a ila b le copper.

P r o /, d r A . K r a u z e P r a c a w p ł y n ę ł a d o r e d a k c j i xo p a ź d z i e r n i k u 1987 r

K a t e d r a C h e m i i R o l n e j

A k a d e m i a R o l n i c z o - T e c h n i c z n a w O l s z t y n i e 10-744 O l s z t y n - K o r t o w o , Ы. 29