R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T . X X V I I , N r 2, W A R S Z A W A 1876
S T A N ISŁ A W K O W A L IŃ SK I, S T A N ISŁ A W A L IC ZN A R
WŁAŚCIWOŚCI MIKROMORFOLOGICZNE NIEKTÓRYCH RĘDZIN WYTWORZONYCH Z WAPIENI RÓŻNYCH FORMACJI
GEOLOGICZNYCH
In sty tu t C hem ii R olnej, G leb o zn a w stw a i M ikrobiologii A k ad em ii R olniczej w e W rocław iu
W literaturze gleboznawczej spotykamy w iele wiadomości dotyczących •genezy oraz właściwości fizycznych i chemicznych rędzin występujących na terenie naszego kraju. Natomiast stosunkowo mało danych znajduje my na temat mikromorfologii rędzin wytworzonych w różnych warun- gach bioekologicznych. Dlatego zasadniczym celem niniejszej pracy było zbadanie ważniejszych właściw ości mikromorfologicznych rędzin w ystę pujących na terenie południowo-zachodniej części Polski. W badaniach naszych zmierzaliśm y do:
— ustalenia charakterystycznego zespołu cech mikromorfologicznych rędzin wytworzonych z wapieni różnych formacji geologicznych;
— wykazania zmian właściw ości mikroformologicznych rędzin w za leżności od ich typologii i w pływ u skały węglanowo-wapniowej na kie runek rozwoju rędzin.
Badaniami objęto kilka profilów płytkich i średnio głębokich w ytw o rzonych z wapieni trzech formacji geologicznych, reprezentujących: w a pienie triasowe (wapień m uszlowy) — 2 profile, wapienie jurajskie (jura górna) — 1 profil, wapienie kredowe (kreda górna) — 2 profile.
Pod względem taksonomicznym badane profile w ykazyw ały ścisły związek między typologią a formacją geologiczną skał m acierzystych,
a mianowicie:
— rędziny brunatne, których występowanie jest związane z w apie niami formacji triasowej i jurajskiej,
— rędziny czarnoziemne, których w ystępowanie jest związane z w a pieniam i formacji kredowej.
Podział ten znalazł swoje odbicie nie tylko we właściwościach fizyko chemicznych, ale przede wszystkim w charakterystycznych cechach m i krom orfologicznych badanych profilów.
Pod względem fizykochem icznym w szystkie badane profile glebowe w ykazyw ały odczyn obojętny lub lekko alkaliczny oraz wysoki stopień nasycenia zasadami kompleksu sorpcyjnego.
94 S. K owaliński, S. Licznar
Duże różnice w obrębie badanych podtypów rędzin w ykazyw ały w ła ściwości mikromorfologiczne, które potwierdziły konieczność typologicz nego podziału tych gleb na podstawie formacji geologicznej skał m acie rzystych oraz pozwoliły na wykazanie zespołu cech charakterystycznych dla poszczególnych jednostek taksonomicznych.
W profilach badanych rędzin brunatnych w ytworzonych z wapieni triasowych najmniej zróżnicowane są poziomy akumulacyjne, w których w ystępuje stosunkowo duża ilość substancji organicznej o daleko posu niętym rozkładzie. Mikromorfologicznie wykazano, że w poziomie akumu lacyjnym rędziny wytworzonej z wapienia jurajskiego występuje znacz nie więcej substancji organicznej niż w poziomie akum ulacyjnym rędzin wytworzonych z wapieni triasowych. Substancja ta jest w formie m ulli- kolu i argilla-humikolu.
W składzie plazmy rędzin brunatnych spotyka się duże różnice jako ściowe i ilościowe. W rędzinach brunatnych wytworzonych z wapienia triasowego w ystępuje znacznie większa ilość substancji ilastej niż w rę dzinie wytworzonej z wapienia jurajskiego. W składzie plazmy rędzin brunatnych wytworzonych z wapienia triasowego znajduje się znacznie więcej związków glinu i żelaza niż w rędzinie wytworzonej z wapienia jurajskiego. W typach plazmy rędzin brunatnych nie widać większego zróżnicowania.
We frakcji szkieletowej obok fragm entów związanych ze zwietrzelina- mi skał m acierzystych występują ziarna nie związane z utworami w ęgla- nowo-wapiennymi.
Badane rędziny czarnoziemne wytworzone z wapieni kredowych wyraźnie różnią się od rędzin brunatnych swoimi właściwościam i m i- kromorfologicznymi. Ich poziomy akum ulacyjne odznaczają się obecno ścią podobnych struktur plazmowych oraz znaczną domieszką detrytusu mineralnego skał m acierzystych. Szczególnie dużo szkieletu w ystępuje w rędzinach czarnoziemnych m ających płytki profil glebowy. Wśród czę ści szkieletow ych występują również ziarna nie będące produktami zw ie trzenia skał węglanowo-wapiennych.
Plazma rędzin czarnoziemnych zbudowana jest z części ilastych oraz domieszki silnie zhumifikowanej substancji organicznej i związków w ęg lanu wapnia. Prawie cała masa substancji organicznej ma postać m ulli- kolu, a tylko nieliczne fragm enty endohumusu są słabiej rozłożone o strukturze humiskelu. Poza tym spotyka się liczne ekskrementy i bio- formacje pochodzenia zwierzęcego.
Zarówno w rędzinach brunatnych, jak i czarnoziemnych obserwowa no w ystępowanie nowotworów i konkrecji w ęglanowo-wapiennych w po staci neokalcytanów, przy czym rędziny czarnoziemne zawierały ich znacznie więcej niż 'rędziny brunatne. V/ obu przypadkach neokalcytany w ystępow ały w poziomach przejściowych, chociaż w rędzinach czarno ziem nych obserwowano je również w poziomie akumulacyjnym.
Właściwości mikromorfologiczne rędzin z wapieni 95
Przeprowadzone badania pozwoliły na wyciągnięcie następujących wniosków:
1. W szystkie badane rędziny zostały wytworzone ze zwietrzelin skał węglanowo-wapniow ych przy współudziale obcej niewęglanowej dom iesz ki. Dlatego też mają one charakter rędzin mieszanych. W rędzinach bru natnych ilość materiału obcego pochodzenia jest znacznie większa niż w rędzinach czarnoziemnych. Znajduje to swój wyraz we właściwościach mikromorfologicznych poszczególnych podtypów rędzin.
2. Duży w pływ na typiologię rędzin oraz ich właściw ości mikromorfo logiczne wyw iera aktywność węglanu wapnia, która uzależniona jest od mechanicznych i fizykochem icznych właściwości skał m acierzystych ba danych utworów glebowych.
3. Zbite i mniej aktywne wapienie formacji triasowej i jurajskiej sprzyjają tworzeniu się rędzin brunatnych. Charakterystycznymi typami plazmy w tych glebach są: lattisepic i omnisepic. Niewielka ilość plazmy typu crystic występuje jedynie w neokalcytanach poziomu przejściowego rędzin brunatnych. W miarę dalszej ewolucji tych gleb wskutek odwap nienia górnych poziomów zmniejsza się ilość plazmy typu lattisepic na ko rzyść plazmy typu skelsepic i argillasepic.
4. Stosunkowo miękkie i aktywne wapienie formacji kredowej sprzy jają kształtowaniu się rędzin czarnoziemnych posiadających charaktery styczne struktury plazmy typu crystic i masepic. W miarę rozwoju tych gleb zmniejsza się ilość plazmy typu crystic na korzyść plazmy typu •masepic.
5. W rędzinach czarnoziemnych w pływ aktywnej skały m acierzystej, a zwłaszcza jej zw ietrzeliny ma charakter bardziej trwały. Dlatego też rędziny czarnoziemne wytworzone z wapieni kredowych mają bardziej litogeniczny charakter niż rędziny brunatne wytworzone z wapieni tria sowych i jurajskich. С. К О В А Л И Н Ь С К И . С. Л И Ч Н А Р М И КРО М О РФ О ЛО ГИ ЧЕСКИ Е СВО Й СТВА Р Е Н Д ЗИ Н О Б Р А ЗО В А Н Н Ы Х И З И ЗВ ЕС Т Н Я К О В РА ЗЛ И Ч Н О ГО ГЕОЛОГИЧЕСКОГО П Р О И С Х О Ж Д Е Н И Я И нститут почвоведения, агрохим ии и м икробиологии В роцлавской сел ьск охозяй ств ен н ой академ ии Р е з ю м е Основной целью настоящ его труда было и зуч ен и е м икром орф ологи ческих свойств р ен дзи н встречаем ы х в ю говосточпой части Польш и. П олевы е и л або раторны е исследован ия охваты вали некоторы е мелкие и ср едп е-гл убок и е п р о ф и л и р ен дзи н образованны х из известняков различного геологического проис хо ж д ен и я , в частности из триассовы х, ю рск и х и м еловы х известняков. Р езул ьтаты пров еденны х исследован ий позволили сделать сл едую щ и е з а клю чения' 1. М икром орф о логическая д и ф ф ер ен ц и а ц и я рендзи н обзгс лов лена геологи
<)6 s - Kow aliński, S. Licznar ческим п р о и схож ден и ем м атеринской породы и участием чуж ого материала, несвязанного с п родуктам и вы ветривания известняка, в почвенном п роф и ле. 2. Н а некоторы е м и кром орф ологи ческие свойства рен дзи н воздейств овал особен н о карбонат кальция, обусловленны й ф и зи к о-хи м и ч еск и м и свойствами м атеринской породы . 3. Триасовы е и ю рски е известняки, плотны е и м енее активные, сп особству ют образованию буры х р ендзи н; эти почвы хар ак тер и зую тся строением п л а з мы латтисепик и омнисепик. По мере п р одв и ж ен и я процесса эволю ции к о л и чество плазмы латтисепик в связи с д ек ал ьц и ф и к ац и ей ум еньш ается в в е р х н и х горизонтах в п ол ьзу скельсепик. 4. А ктивны е и сравнительно мягкие м еловы е и звестняки способствую т обра зованию черн озем н ы х рендзи н с характерны м строением плазмы кристик и ма- сепик. По мере п р одв и ж ен и я процесса эволю ции количество плазмы кристик ум еньш ается в п ол ь зу масепик. 5. А к к ум уляци онны е горизонты и ссл едуем ы х р ен дзи н со д ер ж а т органичес кое вещ ество в виде м улликоль, гумиколь и аргиллагум иколь; только н ек ото ры е слабо р азл ож ен н ы е ф рагм енты вы ступаю т в виде гумискель. К ром е того, в чернозем ны х р еп д зи н ах м ож но встретить м ногочисленны е экскрем енты и би о ф орм ации ж ивотного п р ои схож ден и я. 6. Ч ерн озем ны е рен дзи н ы образованны е из м еловы х известняков носят б о лее четко обозначенны й литогенны й характер, чем буры е р ендзи ны обр азов ан ные из триасовы х и ю рск и х известняков. Это н аходит от р аж ен и е в микромор ф ологи и соответствую щ их подтипов. S. K O W A L I Ń S K I , S L I C Z N A R
M ICRO M ORPHOLO GICAL PR O PE R TIES OF R E N D Z IN A S DEVELO PED FROM LIM ESTO N ES OF D IFFE R EN T GEO LO GICAL FO R M A TIO N S
D ep artm en t of S oil Science, A g ricu ltu ra l C hem istry and M icrobiology A gricu ltu ral U n iv ersity of W rocław
S u m m a r y
T he m ain object of this w ork w as to in v e stig a te th e m icrom orp h ological p ro p erties of rendzinas occuring in so u th -w e s t P oland. T he field and laboratory in v e stig a tio n s h a v e been carried out in som e sh a llo w and m ed iu m deep rendzina p rofiles d erived from lim esto n es of d ifferen t g eo lo g ica l form ation s, rep resen tin g: triassic, jurassic, and cretaceous lim esto n es.
On th e ground of th e s e in v e stig a tio n s th e fo llo w in g con clu ssion s h a v e been draw n:
1. T he m icrom orp h ological d ifferen tia tio n o f rendzinas depends on th e geological form ation of th e paren t rock and on th e particip ation of foreign m aterial, not connected w ith th e w ea th erin g products of lim esto n e in th e so il profiles.
2. Som e m icrom orp h ological fea tu res of ren d zin as are p articu larly a ffected by th e calcium carbonate w h ich depends on the m ech an ical and p h y sico -ch em ica l p ro perties of th e paren t rock.
3. The triassic and ju rassic lim esto n e, com pact and le ss a ctiv e, fa v o u rs the form ation of brow n rendzinas; la ttisep ic and om n isep ic b ein g p lasm a fabrics ch a ra cteristic of th e se soils. A lon g w ith th e ev o lu tio n process ad van ce, th e am ount of la tteisep ic decreases, as a resu lt of d éca lcifica tio n of th e upper horizons, to th e ad v a n ta g e of sk elsep ic.
M ikromorfologia zwietrzelin reliktowych z wapieni 97
4. T he a c tiv e and co m p a ra tiv ely soft cretaceou s lim esto n e fa v o u rs th e form ation o f chernozem ren d zin as w ith ch aracteristic plasm a fabrics: crystic and m asepic. A lon g w ith th e ev o lu tio n process advance, th e am ount o f crystic plasm a d ecreases to th e av a n ta g e of m asepic.
5. T he accu m u lation horizons of th e ex a m in ed rendzinas contain organic m atter in form o f m u llicol, h u m icol and a rg illa -h u m ico l, on ly som e fe w w ea k ly decom posed fragm en ts are in th e form of h u m isk el. B esides, in chernozem rendzinas num erous ex crem en ts and bioform ation o f an im al origin can be found.
6. C hernozem rendzinas d evelop ed from cretaceous lim esto n e are of a stronger lith o g en ic character than brow n rendzinas, d evelop ed from T riassic and Ju rassic lim eston e. T his fin d s its ex p ressio n in the m icrom orp h ology of th e resp ectiv e su b - types.
P r o f . d r h a b . S t a n i s ł a w K o w a l i ń s k i I n s t y t u t C h e m i i R o l n i c z e j ,
G l e b o z n a w s t w a i M i k r o b i o l o g i i A R W r o c ł a w , ul. G r u n w a l d z k a 53
