R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T . X , Z . 2, W a r s z a w a 1961
JÓZEF TOKAJ
O N IEK TÓ R Y CH W ŁAŚCIW O ŚCIACH FIZYCZNY CH AGREGATÓW GLEB G Ó RSK ICH
Katedra Gleboznawstwa WSR—Kraków. Kierownik — doc. dr T. Komornicki
W n a tu ra ln y c h w aru n k ach przyro d niczy ch każda gleba c h a ra k te ry zuje się oprócz inny ch właściwości specyficznym stopniem agregacji. A gregacja m a te rii glebow ej n astę p u je w pew nych w aru n k ach , przede w szystkim pod w pływ em koloidów glebow ych, organicznych i m in e ral nych oraz działalności m ik ro flo ry glebow ej. Pod w pływ em ty ch czyn ników tw orzą się w tedy z ele m en ta rn y c h cząstek glebow ych takiego lub innego ro dzaju skupienia, zw ane ag re g a ta m i lu b gruzełkam i. Zdolność m ate rii glebow ej do ag reg acji jest podstaw ow ą cechą s tru k tu ry roli. J a kościowy i ilościowy stopień zgruźlenia gleby zależny jest przede w szyst kim od jej składu m ineralnego, chem icznego i aktyw ności biologicznej. W edług Ś w i ę t o c h o w s k i e g o [1 Ob] w glebie tw orzą się m ik ro - agregaty, czyli sku pienia I rzęd u o śred nicy 0— 0,25 m m i m akroagreg aty 0 średnicy 0,25— 10 mm. C harak tery sty czn ą cechą m ikroagregatów jest ich wielkość, prosta budow a i silne scem entow anie przez lepiszcze. M akro ag reg aty różnią się od m ik ro ag regató w nie tylko w ielkością, ale także w łaściwościam i fizycznym i i chem icznym i oraz tym , że są m niej odporne na rozm yw ające działanie wody. Od ilościowych stosunków m iędzy ag reg atam i różnych w ielkości i ich rozm ieszczenia w poziomie ak u m u la cy jn y m gleby zależy s tru k tu ra roli. J e st ona jed n y m z n a j w ażniejszych w skaźników urodzajności gleby. R eguluje ona k lim at gle bowy, od k tórego zależy czynność biologiczna gleby, efektyw na żyzność 1 w rezu ltacie plon roślin. Bliższe poznanie w łaściwości ty ch agregatów pozwala dokładniej ocenić stopień przy d atn o ści gleby do p ro d u k cji ro ślinnej.
Je d n ą z najw ażniejszych cech fizycznych agregatów glebow ych jest ich wodoodporność, a więc opór, ja k i staw iają przeciw d e stru k c y jn e m u działaniu wody. J e st to cecha szczególnie w ażna dla gleb w y stępu jących
J. Tokaj
w tere n ac h górzystych, k tó re n ajb a rd zie j są n arażone na erozję. W o sta t nich czasach zagadnienie w odoodporności agregató w glebow ych zain te resow ało k ilk u polskich gleboznawców, erozjologów i upraw owców\ D o b r z a ń s k i , M a l i c k i i Z i e m n i с k i [4] zw racają uwagę, że w polskiej lite ra tu rz e rolniczej jest za m ało d any ch liczbowych, pozwa lających powiązać trw ałość agregató w s tr u k tu r rolnych z podatnością na erozję.
B adanie w odoodporności agregatów glebow ych może być przep ro w a dzone m etodam i jakościow ym i i ilościowymi, za pom ocą k tó ry ch w m oż liw ie dokładny sposób c h a ra k te ry z u je m y ich fizyczne właściwości. P r a k tyczny i pro sty sposób podaje w sw ojej p racy S e k e r a [10а], k tó ry odróżnia sześć stopni rozkładu, począwszy od rozpadu na większe odłam ki, a skończyw szy na całkow itym rozluźnieniu gruzełka. W ysoki stopień w odoodporności agregatów glebow ych przeciw działa nie ty lko erozji gleb, ale rów nież postęp ującem u zanik an iu s tru k tu ry roli. Proces zanikania s tru k tu ry roli jest pow odow any m ik ro ero zją w ew nętrzną agregatów , k tó ra zależy od ro d zaju su b stan cji cem en tu jący ch te a g reg aty i ty m sil niej zachodzi, im słabiej są one sklejone. Zjaw isko to prow adzi do za gęszczenia u k ład u m a te rii glebow ej przez niszczenie agregatów , w yw o łu jąc ty m sam ym objaw y chorobow e gleby. Proces niszczenia agrega tów glebow ych pociąga za sobą m akroerozję i zm ianę całego u kład u czynników edaficznych w siedlisku roślin, prow adząc ty m sam ym n ie u ch ronn ie do obniżenia zdolności p ro d u k cy jn ej gleby.
Podjęto zatem próbę zbadania n iek tó ry ch cech fizycznych agregatów gleb górskich. M etodyka przeprow adzonych b adań i o trzym an e w yniki podane są poniżej.
METODYKA BADAŃ LABORATORYJNYCH
Skład m echaniczny oznaczono m etodą B ouyoucos-C asagrande w m o d y fik acji Prószyńskiego [7]. Skład m ineralny*oznaczono m etodą te rm ic z ną T o k a r s k i e g o [12, 13]. W odoodporność agregatów oznaczono m e todą frakcjonow aną B i e k a r i e w i c z a , K r i e c z u n a i S o t n i k o - w e j [3]. M etoda frakcjon o w an a polega na przesiew aniu agregatów w wodzie na zestaw ie sit, ru ch e m pionowym . B adane ag reg aty glebowe nasyca się uprzednio m aksym aln ie wodą przez pow olne podsiąkanie. Za bieg te n m a na celu usunięcie zn ajdującego się w m ikro po rach pow ietrza, k tó re sprężone podczas k ąp an ia w wodzie może m echanicznie od we w n ątrz rozryw ać gruzełki. Po k ilk u m in u tac h nasiąkania zalew ano wodą d estylow aną bardzo ostrożnie po ściance zlew ki i moczono w ciągu jednej godziny. Po upływ ie godziny m oczenia przenoszono pod wodą agregaty na przygotow any zestaw sit i przesiew ano ru ch e m pionow ym przez pod
Właściwości fizyczne agregatów gleb górskich 437
noszenie i opuszczanie 15 razy bez w y n u rzan ia na pow ietrze. M etoda ta jest prosta w użyciu. W ydaje się p rzy tym , że dość dobrze c h a ra k te ry zuje ona wodoodporność różnych fra k c ji gruzelèk glebowych* D zięki tem u, c h a ra k te ry z u ją c dokładniej każdą badaną fra k c ję agregatów , po znaje się ty m sam ym i s ta n w odoodporności w szystkich agregatów po ziom u akum ulacy jneg o gleby.
OGÓLNA KRÓTKA CHARAKTERYSTYKA TERENU I GLEB
P rzeprow adzono badania nad w odoodpornością agregatów gleb z dw óch grom ad (Sieniaw a, Jaw orki) położonych w K arp atach oraz gleb z T atr. G rom ada Sieniaw a leży 686— 816 m n. p. m., a grom ada Jaw o rk i od 660 do 940 m. G leby z T a tr położone są na w ysokości pow yżej 1200 m n. p. m. Rzeźba te re n u grom ady Sieniaw a jest bardzo urozm aico na. N achylenia zboczy dochodzą do około 45°, a około 50% pow ierzchni posiada spadki do 25— 30° [1]. Stw arza to oczywiście k o rzystne w a ru n k i dla erozji, co zn a jd u je w yraz w m ałej m iąższości w y stępu jących tu gleb. T eren Jaw o rek m a na ogół podobne ukształtow anie pow ierzchni. Je st on po p rzerzy n an y głębokim i jara m i od 3 do 12 m o strom y ch zbo czach [6].
W edług k lasy fik acji Polskiego Tow arzystw a G leboznaw czego gleby grom ady Sieniaw a należą do ty p u gleb b ru n a tn y c h kw aśnych. G leby te w ytw orzyły się z piaskow ca m agurskiego [1] o s tru k tu rz e psam itow ej, z przew agą fra k c ji pyłow ej. Miąższość pokryw y glebow ej w aha się w gran icach 8— 120 cm, najczęściej spotykana jest w granicach 35— 60 cm. Poziom ak u m u la cy jn y m a miąższość 8— 28 cm. Odczyn w aha się w granicach pH 4,5— 5,6.
G leby Jaw o rek należą do gleb b ru n a tn y c h kw aśnych i skryto bielico- w yeh [6]. W ytw orzyły się one z u tw orów fliszu karpackiego, a więc z piaskowców, łupków ilastych czerw onych i czarnych oraz ju ra jsk ic h w apieni. Są to gleby płytkie, średnio głębokie i głębokie. W po w ierzchniow ych poziom ach w yk azu ją spiaszczenie, a w głębszych ogle- jenie w różnym stopniu. Poziom próchniczny ty ch gleb m a miąższość 13— 18 cm, dochodząc tylk o niekiedy do 26 cm. O dczyn w aha się w g ra nicach pH 4,7— 6,2.
G leby D oliny M ałej Ł ąk i położonej w T a tra c h w y tw orzyły się ze skał górskiej m oren y denn ej i należą do średnio głębokich. Ze w zrostem głębokości zaw artość fra k c ji szkieletow ych rośnie. S zkielet te n stan o wią m niej lu b w ięcej zw ietrzałe łu p k i ilaste, w apienie dolom ityczne lu b k w a rc y ty oraz rzadziej skały m agnow e głębinowe. Poziom a k u m u la c y jn y o szarobrązow ym zabarw ieniu jest słabo w ykształcony i w y stęp u je
438 J. Tokaj
ty lk o w zasięgu system u korzeniow ego traw . O dczyn w aha się p rze ciętnie około pH 5,0. W edług ilościowej k la sy fik a c ji T o k a r s k i e g o [14] zbadane gleby należą do serii gleb piaszczysto-ilastych. Seria ta dzieli się na trz y n a tu ra ln e g ru p y : piaszczystą, gliniastą i ilastą, k tó re z kolei zostały podzielone na dalsze jed n o stk i odpow iadające n a tu ra ln e j system atyce gleb. Skład m in e raln y próbek z poziom u akum ulacy jneg o o b razują odpow iednie sym bole. W tab licy 2 podana jest dla zbadanych gleb klasy fik acja w edług Polskiego T ow arzystw a Gleboznaw czego i w e dług Tokarskiego.
G leby Sieniaw y użytkow ane są jako orne i z tego powodu są bardziej p odatne na erozję, n ato m iast gleby z Jaw o rek i T a tr jako łąki i p astw i ska i dlatego m n iej u leg ają erozji.
WYNIKI BADAŃ
B adania agregatów pochodzących z gleb trzech opisanych m iejsco wości ograniczono do poziom u próchnicznego, n a jb a rd zie j narażonego na rozm yw ające działanie wody opadow ej. Do analiz wzięto 22 próbki: 7 próbek z Sieniaw y, 11 z Jaw o rek i 4 z T a tr (Dolina M ałej Łąki). P ró b ki pobrano w różnych pun k tach tere n u , na ró żnych wysokościach n.p.m . P rz y glebach z Jaw o rek uw zględniono także skałę m acierzystą. O trzy m ane w y n iki analiz zestaw iono w tablicach 1— 5. J a k to w ynika z d a nych liczbow ych w tabl. 1, gleby sieniaw skie należą do g a tu n k u glin lekkich pylastych. Z aw artość pyłu w ynosi 28— 34% , a części spław ial- nych od 20 do 33% . G leby Jaw o rek należą do g a tu n k u glin py lastych śred n ich i ciężkich. W ystępu je tu w iększe zróżnicow anie sk ładu niż w glebach sieniaw skich. Zróżnicow anie to jest w ynikiem różnorodności skał m acierzystych, z k tó ry ch się te gleby w ytw orzyły. Szczególnie w y stę p u ją te różnice w zaw artości fra k c ji sp ław ialnych (19— 69%). B ardziej zróżnicow any skład m echaniczny w glebach z Jaw o rek w ykazu ją profile 14, 16 i 52. G leba p ro filu 52 w y tw o rzy ła się z w apien ia skrzem ieniałego, a więc tru d n o ulegającego procesom w ietrzenia.
G leby D oliny M ałej Ł ąk i w y k azu ją różnorodność składu m echanicz nego. Na ogół pod w zględem zaw artości fra k c ji 0,02— 0,006 m m gleby sieniaw skie podobne są do gleb tatrzań sk ich , a gleby z Jaw o rek m ają w iększą zaw artość te j frak cji. A nalogicznie przed staw iają się stosunki we fra k c ji od 0,006 do 0,002 m m . Zaw artość iłu koloidalnego w glebach sieniaw skich jest b ardziej w yrów nana niż w glebach jaw orczańskich i tatrzań sk ich , w k tó ry c h w aha się od 9 do 35% . F ra k c je te w pływ ają w glebie na sposób tw orzenia się p rzestrzen i k a p ila rn y c h i n iek a p ila r- nych oraz w pew nym stopniu na zgruźlenie m a te rii glebow ej [8].
Właściwości fizyczne agregatów gleb górskich 439
Tablica 2 podaje stadia ew olucyjne gleb i g a tu n k i gleb w edług k la sy fik acji Polskiego Tow arzystw a G leboznaw czego oraz ilościową k la sy fikację Tokarskiego. Ta o statn ia c h a ra k te ry z u je glebę pod w zględem zaw artości pięciu najw ażniejszy ch skład n ik ów glebow ych, a m ianow icie m inerałó w ilasty ch — m o n tm o ry lo n itu Mt, k ao lin itu K n , próchnicy H, w ęglanów Kc, piasku Ps, czyli resz ty term icznie nieczynnej. Ilościowe uchw ycenie ty ch składników w glebie pozw ala głębiej w niknąć w n a tu raln e zdolności p ro d u k cy jn e sam ej m a te rii glebow ej. Przeprow adzone przez T o k a r s k i e g o bad an ia idące w ty m k ie ru n k u m ają na celu nie ty lk o k lasy fik ację gleb, ale p rzede w szystkim asp ekt p rak ty c zn y [14].
J a k w ynika z tabl. 3, w glebach sieniaw skich k ao lin it przew aża nad m on tm o ry lo n item z w y ją tk ie m jednego profilu; w glebach jaw orczań- skich przew aża z w y ją tk ie m trzech profilów , a w glebach tatrza ń sk ic h zachow uje się podobnie jak w glebach z Sieniaw y. Ogólnie biorąc, skład m in e raln y b ad any ch gleb nie jest jed n o lity naw et w jed n ej m iejscow o ści. Nie we w szystkich profilach przew aża k ao lin it nad m o n tm o ry lo n i tem , czego m ożna by spodziewać się w glebach kw aśnych. Różnice te mogą pochodzić nie ty lk o od podłoża skalnego, ale rów nież i od k lim atu . Ogólnie zaw artość m o n tm o rylon itu , k ao lin itu i próchnicy jest w iększa w glebach z Jaw o rek niż w glebach z S ieniaw y i T atr, z ty m że w gle bach z T a tr jest n ajm n iej próchnicy. J a k podaje T o k a r s k i , proces hydro lizy glinokrzem ianów [15] i jego w y n ik i zależą od m ik ro - i m ak ro - k lim atu . O dnosi się to nie ty lk o do ilości pow stających pochodnych, ale rów nież do ich jakości. N ależy dodać, że odgryw a tu niew ątpliw ie rolę m ikro - i m ak ro k lim at glebowy, położenie odkryw ki, kwasowość środo wiska, nachylenie, w ystaw a itp. Z aw artość w ęglanów we w szystkich glebach (próbkach) jest bardzo m ała i rzad k o przekracza 1%.
Tablica 4 zaw iera w y nik i oznaczeń w odoodpornych agregatów zbada nych fra k c ji gleb z w ym ienionych w yżej trzech obiektów . Z o trz y m a nych w yników frakcjonow anej m etody ud erza fa k t dużej w odoodporności
agregatów . N ajw ięcej trw ały c h agregató w pozostaw ało na sicie 2 m m we w szystkich glebach (najw ięcej w glebach z Jaw orek) w pew nej za leżności tak że od w ielkości w yjściow ej agregatów . W próbkach z p ro filów 4, 5 i 9 z S ieniaw y oraz 153 z D oliny M ałej Łąki duży procen t agre gatów pozostaw ał na sicie 1 i 0,5 m m. N ajm n iej agregatów pozostawało na sicie 0,5 m m w glebach tatrzań sk ich , poniew aż większość ich pozosta wała na sicie 2 m m. Podobnie jest w n iek tó ry ch próbkach z Jaw orek; i ta k w p ró b kach z 4 profilów w porów naniu do pozostałych stosunkow o dużo pozostaw ało trw ały c h agregatów na sicie 1 m m w e frak cji 2— 3 m m i w jed n ej tylko próbce we fra k c ji 3— 5 mm. Z atrzy m an ie trw ały ch agregatów na sicie 1 i 0,5 m m jest n ato m iast bardziej zróżnicow ane w glebach sieniaw skich i częściowo tatrza ń sk ic h niż w jaw orczańskich.
440
« T a b l i c e !
Skład mechaniczny poziomów akumulacyjnych w pr oc ent ac h wagowych U e c h e ń i c a l c o m p os it io n o f the t o p - s o i l in pe r ce nt by we ight M ie jscowość L o c a l i t y Br p r o f i l u P r o f i l e Br. Głębokość Depth cm à r ed ni c a c z ą s t e k - P a r t i c l e diameter 1-0 ,1 0, 1-0 , 1-0 5 0 , 0 5 -0,0 2 00,006,02- -0,0060,002 < 0,002 00,0 2, 1-< 0,02 Sieniawa 1 0 - 2 0 35 16 18 13 7 11 34 31 4 0 - 2 8 37 11 19 16 8 9 30 33 5 0 - 2 8 39 18 13 14 8 8 31 30 8 0 - 15 52 Ib 13 9 5 6 28 20 9 0 - 1 4 46 15 14 10 5 10 29 25 12 0 - 1 0 b l l b 13 8 3 10 28 21 15 0 - 1 5 40 19 13 13 6 9 32 28 Jaworki 1 0 - 23 30 15 12 18 14 11 27 43 4 0 - 2 0 13 9 9 15 22 32 18 69 13 0 - 11 17 14 15 20 21 13 29 54 16 0 - 18 26 16 24 14 - - 40 34 17 0 - 22 18 6 17 20 20 19 23 49 27 0 - 1 8 23 15 14 20 14 14 29 48 29 0 - 1 8 19 6 26 20 16 13 32 49 37 0 - 13 13 6 13 24 24 20 19 68 40 0 - 2 1 20 13 10 20 19 18 23 b l 46 0 - 1 8 27 14 19 lb i 18 33 40 52 0 - 8 51 11 19 10 - 9 3o 19 Tatry - 1 0 - 12 12 7 21 16 9 35 28 60 II.Łąka 143 0 , 5 - 1 6 35 13 16 16 9 11 29 36 153 U - 8 42 20 16 8 0 14 36 22 15 / U - 8 23 15 26 16 4 16 41 20 Obj. do tabl. 2
* N - pl e be - s o i l . h - s u b s ta n c ja or ga nic zna - humu^, Ut - montmorylonit - m o n t m o r il lo n it e , Kc - węglany - c ar b o n a te s ,
T e b 1 i с в 2 S t a d ia ewolucyjne g l e b - typy glebowe - S o i l e v o l u t i o n s t a g e s and s o i l typ es
Nr pro f i l u Pro f i l e Nr. K l a s y f i k a c j a wg P o l s k i e g o Tow. Gleboznawczego C l a s s i f i c a t i o n a f t e r P o l i s h S o i l S c ie n c e S o c i e t y K l e s y f i k a c i a i l o ś c i o w e wg J . Tokarskiego Q u a n t i t a t i v e sjipbol e f t e r Głębokość Depth сш gatunek gl e b y s o i l s p e c i e s (mechanical c om po s iti on ) Symbol * ogólny Generel symbol H „ Ps “ ‘ Knut Kc Typ gle by S o i l type
SIENIAWA Brunatna kwaśna - Brown ac id s o i l
1 0 - 2 0 g l i n a lekka sła bo s p ie s z c z o n a - p y l a s t a l i g h t s l i g h t l y sandy loaru (^i gc ^sa ng 114 Pc 4 p 34 1 p ie s e k c i ę ż k i neavy sana
4 0 - 2 8 " 4 p 87
3 ° 2
5 0 - 2 8 It 5 p 85
94 Pc 1 " 8 0 - 15 pi a s e k mocno g l i n i a s t y - p y la s tya t r o n g ly loamy f i n e sand (o v e r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) 6 P* 83
114 c é l it 9 0 - 1 4 g l i n a lekka s i l n i e s p ie s z c z o n a - p y la s t al i g h t s t r o n g l y sandy loam U v e r 40% 0 0 , 1 - 0 » 0 2 ram) lOj 5 F . 850 0 " 12 0 - 1 0 ii 42 5 Pi 90 1 1 pi as e k le k k i l i g h t sand 15 0 - 15 c l i n a lekka s ła b o s p ie s z c z o n a - p y l a s t a l i g h t s l i g h t l y sandy loam U ^ e r 4Q% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) 1 p, 95 32 1 1 " JAWORKI S k r y t o b ie li c o w a - C r y p to -p o d s o li c s o i l
1 0 - 23 g l i n a ś re dn ia - p y l a s t amedium loem (o ve r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) 21 э G1 7? g l i n a lekka l i g h t loan 4 0 - 2 0 g l i n a c ię ż k a neavy loam 148 g 1 70 " 13 0 - 11 g l i n a c ię ż k a - p y l a s t aHeavy loam (40% over 0 0,1-0,0 2 mm)
2o79 g i 7l " 16 0 - 18 g l i n a lekka s ła bo s p i e s z c z o n a - p y l a s t al i g h t s l i g h t l y sandy loam (o ve r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) 12 r 2010° é r69 .0 medium loamg l i n a ś r e d n ie 1? 0 - 22’ g l i n a ś re d n io medium loam
4 ‘ i ч g l i n a lekka l i g h t loam Brunatne kwaśna - Brown ac id s o i l
27 0 - 18 g l i n a ś re dn ia - p y l a s t e
medium loam (o ve r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 om)
8 81 93 о 2
p i e s e k c i ę ż k i heavy sand S k r y t o b ie li c o w a - C r y p to -p o d s o li c s o i l
29 0 - 1 8 g l i n a ś re d n ia - p y l a s t emedium loam (o v e r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) g l i n a lekka l i g h t loem 37 0 - 13 g l i n a c ię ż k a heavy loam 247 g f “ é r67.2 g l i n a ś re dn ia medium'loem 40 0 - 2 1 22e Cl 6 г 71 i g l i n ę lekka l i g h t loam 46 0 - 1 8 g l i n a ś re d n ia - p y l a s t amedium loam (o ve r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) 3213Cś r . s l .6 г 62 g l i n a ś re d n ia medium loam
Będzina górska - U o un t ha in rendzina 52 0 - 8 p ia s e k g l i n i a s t y mocny - p y l a s t ys t r o n g l y loamy f i n e sand (o v e r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) 40 . 22
3&28 1
r ęd zi n a próchnic zna humus rendzina TATRY- U. I MA Brunatna kwaśna - Brown ac id s o i l
1 0 - 12 g l i n a c i ę ż k a - p y l a s t a
Heavy loaa (o ve r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) g l i n a c ię ż k a neavy loam
143 0 , 5 - 8 g l ? n a ś r e d n i a - p y l a s t a и e ciiurn l o a n ( o v e r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) 2 60
З825 i r . O g l i n a śr e dn ia medium loam 153 0 - 8 g l i n a l e k k a s i l n i e s p i e s z c z o n a - p y l a s t a
l i g h t s t r o n g l y sandy loam (ove r 40% 0 0 , 1 - 0 , 0 2 mm) 26g 1 г G1 73 0 g l i n a lekka l i g h t loam
157 0 - 8 " 4 40
562 4 I 0
p i a s e k i l a s t y heavy sand
442 J. Tokaj T a b l i c a 3 T e r m o a n a l i z a p r ó b e k p o z io m ó w a k u m u l a c y j n y c h R e s u l t s o f t h e r m a l a n a l i s i s o f t o p - s o i l s a m p l e s Miejscowość L o c a l i t y Nr p r o f i l u P r o f i l e Nr. Głębokość Depth cm • Skład mineralny w pr oc entach wagowych Mineral c o m p o s it io n in per cen t by we ight Mt Kn Ü Kc Рз T o t a l Suma Mt i Kn Sieniawa 1 0 - 2 0 4 . 1 7 . 2 3 . 5 0 , 9 8 4 . 3 11, 3 4 0 - 2 8 2 , 7 4 , 0 3 . 6 2 . 2 8 7 . 5 6 , 7 5 0 - 2 8 4 , 3 5 . 2 5 , 2 0 , 9 8 4 , 4 9 . 5 8 0 - 15 4 , 1 6 , 5 6 , 5 0 . 1 8 2 , 8 10, 6 9 0 - 14 5 , 1 5 . 2 4 , 6 0 . 0 8 5 . 1 10,3 12 0 - 1 0 2 , 0 1. 9 5 . 3 1.1 8 9 . 7 3 , 9 15 0 - 15 2 , 3 1.4 0 , 6 1.3 9 4 , 4 3 , 7 Jaworki 1 0 - 2 3 8 , 7 13 .2 6 , 6 1.1 70,4 2 1 , 9 4 0 - 20 7 , 6 5 . 7 8 , 5 0 , 0 7 8 , 2 1 3, 3 15 0 - 1 1 8 , 8 1 1, 0 7.4 0 . 6 72 , 2 19 .8 16 0 - 1 8 9 . 9 9 . 5 1 2 , 2 0 , 0 6 9 . 4 19 .4 17 0 - 2 2 7 ,5 11.9 6 , 3 0 , 5 7 3 . 8 1 9 .4 27 w - l6 3 . 2 6 , 0 8 , 3 1 ,6 8 0 , 9 9 . 2 29 0 - 1 8 8 , 0 6 , 2 8 , 8 0 . 9 76 ,1 1 4 , 2 37 0 - 1 3 6 , 4 18 ,1 6 , 9 1.5 6 7 , 1 2 4 ,5 40 0 - 2 1 8 , 1 14 ,2 5 , 8 1 . 2 70 .7 2 2 , 3 46 0 - 1 8 13 ,4 19.3 6 , 4 0 , 2 6 0 , 7 32 , 7 52 0 - 8 2 8 , 0 9 , 7 4 0 , 2 1.4 2 0 , 7 3 7 , 7 Tatry - 1 0 - 1 2 1 6 ,5 19.3 11.5 2 , 0 5 0 , 7 3 5 . 8 li. Łąka 143 0 , 5 -1 6 2 4 , 6 13.4 2 , 0 0 , 0 6 0 ,0 3 8 ,0 153 0 - 8 9 , 0 17.4 1.1 0 , 0 72,5 26 ,4 157 0 - 8 2 3 . 6 31 .8 3 . 8 0 , 0 4 0 , 8 5 5 . 4 li t - montmorylonit - m o n t m o r il lo n it e Kn - k a o l i n i t - k a o l i n i t e H - s u b s ta n c ja or g an ic z na - humus Kc - węglany - ca rb o na te s
Właściwości fizyczne agregatów gleb górskich
T a b l i c e 4 Wodoodporność agregatów poziomów akumulacyjnych
Weter s t a b i l i t y o f a g g r eg a t es from t o p - s o i l samples
H i e j6cowość L o c a l i t y Nr p r o f i l u P r o f i l e Nr. Głębokość Depth cm Frakcja F r a c ti o n mm
Trwałe ag reg at y przesiewane w wodzie S t a b le a g g r e g a t e s s i e v e d in water % Suma trwałych agregatów T o t a l s t a b l e 2mm 1 mm 0 , 5 пш> a g g r eg a t es Sieniawa
1
0 - 2 0 U l 8 0 , 0 Шi l
f o . e 4 0 - 28 2 - ? 1 : 1 4 2 , 5 5 5 . 0 5 5 . 0 16 , 0 1 4 . 0 1 2 . 0 1 2 , 0 1 0 , 0 1 0, 0 ш 5 0 - 28 2- 3 1 : 1 38» 8 k i 2 0 , 0 13*2 12, 8 1 4 , 0 0 , 8 ё 8 0 - 151 : 1
7 6 , 0 m1 :1
6 , 0 5 , 2 4 . 4 4 . 4S i
9 0 - 1 4 1 : 1 5 0 , 4p :e°
1 7 ,6 10 , 0 8 , 0 8 , 4 8 , 8 8 , 0l i !
12 0 - 1 0 2 - 3 1 : 1 5 8 , 08 :8
Ht o 1»? 2*,0i l
15 0 - 15 2 - 3 5 - b 8 7 , 2 8 4 , 0 74, 8 6d4 , 8i ’o
4 , 0 Ш Jaworki 1 0 - 2 33 :
l mS:ï
U 9 8 , 09 4 ,4 4 0 - 2 0 2 - 3 3 - 5 H m 13 0 - 1 13 :
\8:3
5 , 0 3,’ o 16 0 - 1 8 \ : \ 7 2 , 08 8 , 9 1 1 , 0 4 , 8з2:4о
S ’,7
17 0 - 2 2 2 - 3 3 - 5 8 6 , 8 8 9 . 4*5
2 , 23 , 0 M 27 0 - 1 63 :
\ № k l 2 , 61 ,9 m 29 0 - 1 8 \ : \ № ы Ы3?:5
57 0 - 13 8 0 , 0 8 8 , 1 12 , 04 , 5 \'X Ч-3 40 0 - 2 1 1 : 1 8 5 , 28 0 , 0 13, 76 , 0 k l 46 0 - 1 8 2 - 3 3 - 5 8 1 , 2 8 5 , 0 V o W 9 4, 4 9 5 ,7 52 0 - 8 2 - 3 3 - 5 8 9 ,4 92 , 7 H \\\ 9 8 , 2 9 8 ,4 Tatry U.Łąka 1 0 - 12 \ ~ \ 8 8 ,4 9 4 ,1 9 4 , 0 3 , 2 2 , 4 2 , 0 0 , 8 0 , 8 1 , 2 143 0 , 5 - 1 6 \ : \ 8 6 , 09 2 , 0 6 , 0 0 , 2 6 , 0 0 , 2 9 8 , 09 2 ,4 153 0 - 8 2 - 3 3 - 5 6 0 , 9 72,8 16 , 0 14 , 0 6 , 02,1 7 9, 0 9 2 , 8 157 0 - 8 3 - 5 5 6 , 0 8 4 , 8 2 ,4 2,1 4 , 40 , 2 6 2 , 8 8 7 , 1444 J. Tokaj
Biorąc pod uw agę zależność m iędzy w odoodpornością a w ielkością fra k cji, m ożna zbadane ag reg aty ty ch gleb podzielić na dw ie grupy. Sum a w szystkich w odoodpornych agregatów m aleje z ich w ielkością w sze ściu profilach gleb sieniąw skich — 1, 5, 8, 9, 12 i 15, pięciu profilach gleb z Jaw o rek — 1, 4, 13, 29 i 37 i w jed n y m p rofilu 143 z T atr. P ro file te zaliczono do g ru p y pierw szej. W pozostałych profilach, zaliczo nych do g ru p y d rug iej, wodoodporność rośnie z wielkością fra k c ji. W y d a je się, że w ty m układzie w stopniu w odoodporności może odgryw ać pew ną rolę zaw artość fra k c ji iłu pyłowego grubego, k tó ra w g rupie pierw szej jest bardziej w y ró w n an a i w yk azu je m niejsze w ah an ia niż w grupie d ru g iej. Zaw artość iłu pyłowego drobnego i iłu koloidalnego w grup ie pierw szej jest ta k samo b ard ziej w yrów nana aniżeli w grupie d ru g iej. U w ażne obserw acje m akroskopow e zbadanych agregatów w y kazują, że m ają one w yraźną te k stu rę zbitą, przy czym poszczególne cząsteczki glebowe ściśle p rzy leg ają do siebie zarów no przed, jak i po k ąpieli w wodzie.
Zauważono rów nież w trzech próbkach: 4, 16, 17 gleb z Jaw orek i w czterech p róbkach z T atr: 143, 157, 100 i 106 zróżnicow anie a g reg a tów pod w zględem zabarw ienia na ciem ne i jasne, niezależnie od podłoża skalnego. Zjaw isko to już poprzednio obserw ow ał T o k a j [11]. P ro file 100 i 106 należą do gleb leśnych nie opisyw anych w niniejszej pracy. Oprócz tego obserw acje agregatów pod lu p ą pozw oliły zauważyć oprócz kw arcu tkw iące w nich bardzo drobne blaszki m uskow itu. A n t i- p o w - K a r a t a j e w [2] p rzy p isu je ogrom ną ro lę szkieletow i a g re g a tów oraz m orfologii tego szkieletu, przede w szystkim ziarnom skaleni i łyszczyków. G leby sieniaw skie zaw ierają znaczny procent skaleni i m uskow itu [1]. G leby z Jaw o rek i T a tr nie były badane na zaw artość ty ch składników . Ja k wiadomo, skalenie u leg ają procesom w ietrzen ia chem icznego, p rzy czym tw orzy się chropow ata pow ierzchnia, na k tó re j grom adząca się su b stan cja ilasta lub próchniczna spaja ze sobą ziarna glebowe. M uskow it rozdrobniony m echanicznie na blaszki różnej w iel kości może um acniać tw orzącą się su b stan cję ilastą, cem en tu jącą cząstki gleby w ag reg aty w form ie szkieletu siateczkow ego lub sam m oże być oblepiony su b stancją ilastą, koloidalną k rzem io n k ą albo w od oro tlen kam i Fe i Al. Te o statn ie sam odzielnie lu b w postaci żeli m ieszanych [8] m ogą tak że cem entow ać ziarna w ag re g a ty lu b też je utrw alać. K oloidal na krzem ionka — jak to w ynika z w stępnych b adań O l e k s y n o w e j [10] oraz a u to ra — m a w yraźn ą zdolność zgruźlania gleby, a w pew nych w arunk ach przechodząc w żele może u trw alać ag reg aty glebowe. Skoro tera z w eźm iem y pod uw agę jakość ty ch su b sta n c ji cem en tujący ch, to sta je się jasne ich odporne zachow anie się wobec rozm yw ającego dzia łania wody. W iem y także, że gleby te są kw aśne, a więc stw arzają
Właściwości fizyczne agregatów gleb górskich 445
dogodne w a ru n k i dla rozw oju grzybów , k tó re — jak to w ykazał К i- s i e 1 e w [5] — w początkow ym stad iu m rozw oju mogą sw oją g rzybnią pokryw ać ag reg aty i ty m sam ym zwiększać ich w odoodporność. Spe cjalne p race nad biologicznym u trw ala n ie m gruzełków glebow ych nie ty lko p rzez grzyby, ale i b a k te rie przeprow adził M ü l l e r [9], k tó ry w ykazał różną zdolność tw orzenia trw ały c h gruzełków przez m ik ro o rg a nizm y glebowe.
Z anurzone w wodzie agreg aty b adanych gleb nie rozpadały się naw et po k ilk u d niach w przeciw ieństw ie do ag regatów z gleb teren ó w rów n innych, k tó re już po k ilk u n a stu m in u tach w ty ch sam ych w aru n k ach pękały i rozpadały się na różnej w ielkości części. W ynika z tego, że w glebach górskich jest bardzo m ało koloidów pęczniejących, k tó re nie pow odują dużego rozpadu agregatów i stą d ich ta k w ysoka w odoodpor ność. Dla lepszego zobrazow ania znaczenia su b stan cji cem entu jących z iarn a glebow e w agregaty przeliczono sum ę m ontm orylonitu, kaolinitu i próchnicy (substancji organicznej) na 100%. O trzy m ane liczby zesta wiono w tabl. 5. Obok podano zaw artość piasku i pyłu oraz śred nią w o doodporność.
Z liczb w tabl. 5 m ożna obok w ym ienionych poprzednio dwóch g ru p g ruzełek glebow ych w yróżnić trz y ty p y agregatów pod w zględem ich su b stan cji cem entujących :
— kaolinitow o-próchniczny, w k tó ry m główną rolę cem en tacji od gryw a k ao lin it i próchnica (profile 4, 5, 37, 9, 12, 27),
— kaolinito w o -m o ntm o ry lo nito w y o przew adze k ao lin itu nad m o n t- m o rylonitem w cem entacji (profile 1, 13, 14, 17, 40, 46, 153 i 157),
— p róchniczno-m ontm orylonitow y, w k tó ry m su b stancją w iążącą częściej jest próchnica niż m o n tm o ry lo n it (profile 16, 29, 52 i 1).
W y ją tek stanow ią profile 8 i 15 z Sieniaw y oraz profil 143 z M ałej Łąki. W profilu 8 przew aża próchnica nad kaolinitem , a w profilach 15 i 143 m o n tm orylonit nad kaolinitem .
Stopień trw ałości w obrębie ty p u pierw szego w ykazuje w iększe w a hania niż w ty p ie d ru g im i trzecim . S topień ten jest na ogół n a jm n ie j szy w ty p ie pierw szym , w iększy w ty p ie d ru g im i najw iększy w trzecim . Ś rednia w odoodporność w aha się w gran icach od 71,4 do 98,3%. Z aw ar tość w ęglanów jest wszędzie m ała i nie m oże być bran a pod uw agę przy ro zp atry w an iu wodoodporności gleb. Zaw artość piasku w aha się w g ra nicach 12— 52%, zaw artość p y łu w ynosi 18— 40%.
J a k widać z tablicy, fra k c je grubsze nie w ykazują specjalnego związ ku ze stopniem w odoodporności zbadanych agregatów . Z powyższego om ówienia w ynika, że głów ną rolę w stopniu wodoodporności odgryw a obok szkieletu jakość su b stan cji c e m en tu jącej e le m en ta rn e cząstki w ag reg aty, k tó ra dość odpornie zachow uje się w stosun ku do d e s tru k -R — -R o c z n i k i G l e b o z n a w c z e t. X , z. 2.
446 J. Tokaj
T a b l i c a 5 Porównanie z a w a r t o ś c i montmorylonitu, k a o l i n i t u i pr óc hn ic y ( i c h suma p r z e l i c z o n a na 100
oraz z a w a r t o ś c i p ył u , pi as k u i ś r e d n i e j wodoodporności agregatów
Comparison o f c on te n t o f c l a y and humus ( t h e i r sum taken ae 100) w ith the c o n te n t o f s i l t and sand and the mean water s t a b i t e r s t a b i l i t y o f a g g r e g a t e s
M ie jscowość L o c a l i t y Nr p r o f i l u P r o f i l e Nr. Głębokość Depth cm kit » Kn • Ü P y łs u t % Pi a s e k Sand % Śre dnia wodoodpornoóć Uean water s t a b i l i t y o f a g g r e g a t e s Sieniawa 1 0 - 2 0 27 49 24 34 35 88 4 0 - 28 26 39 35 30 37 76 5 0 - 2 8 23 42 35 31 39 62 8 0 - 15 24 32 40 28 52 74 9 0 - 1 4 34 35 31 29 46 71 12 0 - 1 0 21 22 57 28 51 76 15 0 - 1 5 53 37 14 32 40 92 Jaworki 1 0 - 2 3 31 46 23 27 30 96 4 0 - 2 0 35 25 40 18 13 97 13 0 - 1 1 32 41 27 29 17 97 16 0 - 1 8 32 28 40 40 26 91 17 0 - 2 2 29 46 25 23 18 96 27 0 - 1 8 18 34 47 29 23 97 29 0 - 1 8 35 27 38 32 19 98 37 0 - 1 3 20 58 22 19 13 96 40 0 - 2 1 29 51 21 23 20 97 46 0 - 1 8 34 47 19 33 27 96 52 0 - 8 37 13 50 30 51 98 Tatry - 1 0 - 1 2 35 24 41 28 12 96 U. łąka 143 0 , 5 - 1 6 62 34 5 29 35 95 153 0 - 8 31 63 6 36 42 86 167 0 - 8 40 59 1 41 23 75 Ut - montmorylonit - m o n t m o r i l l o n i t e , Kn - k a o l i n i t - k a o l i n i t e , fl - s u b s ta n c ja o rg . - humus.
Właściwości fizyczne agregatów gleb górskich 447
cy jnego działania wody, szczególnie w agregatach gleb górskich nieza leżnie od składu m echanicznego, rodzaju, g a tu n k u i ty p u glebowego.
J a k w sk azują w yn iki liczbowe, bad an e gleby są dość odporne na erozję. D odajm y, że n a tu ra ln e zad arn ien ie gleb z Ja w o rek i D oliny M ałej Łąki podnosi znacznie w odoodporność agregatów , co może być wskazów ką dla k ie ru n k u gospodarki na glebach sieniaw skich. W yniki te potw ierdzają słuszność p o stu latu postaw ionego przez T o k a r s k i e g o , że gleba m u si być w szczegółach rozpoznaw ana an alitycznie. Tego ro d zaju podej ście do badań naukow ych m a te rii glebow ej pozwoli w yjaśnić n iew ątp li wie w iele złożonych procesów przyrodniczych, zachodzących w glebie i d ecyd ujący ch o jej poten cjaln ej żyzności.
Z otrzy m an y ch w yników pierw szych badań lab o ra to ry jn y c h nad agro- fizycznym i w łaściw ościam i agreg ató w gleb górskich m ożna w ysnuć n a stęp u jące ogólne wnioski:
1. A gregaty gleb badany ch grom ad w ykazują stosunkow o wysoką odporność na rozm yw ające działanie wody, przede w szystkim z powodu swej zbitej te k s tu ry (układu) i m ałej zaw artości koloidów pęczniejących, k tó re trw ale c e m e n tu ją cząstki glebowe.
2. Na tle w yników anality czn ych w yróżniono dw ie g ru p y agregatów w ykazujące w spółzależność prostą lub odw rotną m iędzy w odoodpornością a w ielkością agregatów . W g ru p ie pierw szej w odoodporność m aleje z w ielkością agregatów , a w g ru pie d ru g ie j rośnie.
3. W ysoki stopień w odoodporności agreg atów gleb górskich ogranicza procesy erozyjne, w pływ ające na m iąższość ty ch gleb. W odoodporność ta zależy nie tylko od zaw artości koloidów trw ale cem en tu jący ch cząstki glebowe, ale także od sposobu użytkow ania ty ch gleb. Może to w skazy wać potrzebę ograniczenia użytków ro ln y ch w tere n ac h górskich.
4. B adanie agregatów w celu poznania ich agrofizycznych w łaściw o ści pow inno być przeprow adzane przede w szystkim m etodam i ilościow y mi, c h a ra k te ry z u ją c y m i dostatecznie skład m a te rii glebow ej.
*
P ra ca niniejsza została w ykonana w K ated rze G leboznaw stw a W yż szej Szkoły R olniczej w K rakow ie. P a n u D ocentow i D r T. K om ornic k iem u dziękuję za cenne uw agi i życzliw e p rzedyskutow anie m aszy nopisu.
STRESZCZENIE
1. W niniejszej pracy przedstaw iono w y n iki pierw szych bad ań labo ra to ry jn y c h nad agrofizycznym i w łaściw ościam i gru zełek glebow ych z trz e ch grom ad położonych w tere n ac h górzystych.
-448 J. Tokaj
lacyjnego, k tó ry jest n a jb a rd zie j narażo n y na rozm yw ające działanie w ody opadow ej. Zbadano n iek tó re fra k c je ag regatów na skład m in eraln y , m echaniczny i wodoodporność. Zastosow ano w ty c h b ad aniach m etody ilościowe; w y n ik i zestaw iono i podano w tab l. 1— 5.
3. A g regaty pobrano z gleb zaliczonych do stadiów ew olucyjnych gleb b ru n a tn y c h kw aśnych u p raw n y ch oraz gleb „skrytobielico w ych” i b ru n a tn y c h kw aśnych pastw iskow o-łąkow ych. G leby te w ytw o rzyły się ze skał fliszu karp ackiego i skał d en n ej m o reny górskiej. N ależą do glin lekkich pylastych, silnie i słabo spiaszczonych oraz glin p y lastych śre d nich i ciężkich. Zastosow ano także ilościową k lasy fik ację T okarskiego w oparciu o skład m in eraln y .
4. W odporności agregató w na niszczące działanie w ody n a jw a żn ie j szą rolę odgryw a jakość koloidów glebow ych, trw ale cem en tu jący ch cząstki m a te rii glebow ej. N ależą do nich m in e rały ilaste — m o n tm o ry lonit, k ao lin it i próchnica (substancja organiczna).
5. Stopień w odoodporności agregatów ogólnie jest duży, zależy nie tyle od sk ładu m echanicznego, ile od ilościowego i jakościowego składu m ineralnego oraz od sposobu użytkow ania gleb.
6. Zbadane fra k c je ag reg atów podzielono na dw ie grupy: grupa pierw sza, w k tó re j sum a w szystkich w odoodpornych agregatów m aleje z w ielkością frak cji, i gru p a druga, w któ rej sum a w szystkich w odood p orn ych agregatów rośnie z w ielkością frakcji. W w ym ienionych g ru pach w yróżniono trz y ty p y w odoodpornych agregatów : ty p I — k ao lin i- tow o-próchniczny, ty p II — kaolinito w o -m on tm orylonitow y i ty p III — próchniczno-m ontm orylonitow y. W odoodporność w aha się średnio 62— 98%.
LITERATURA
[1] A d a m c z y k B., T o k a j J.: Studia nad glebami górskimi. Cz. I. Gro
mada Sieniawa. Roczn. Glebozn., t. VI, 1957, s. 163—188.
[2] A n t i p o w - K a r a t a j e w I. N. , K i e l l e r m a n W. W., C h a n D. W.: O poczwiennom agriegattie i mietodach jego issledowanija. Moskwa—Lenin grad 1948, ss. 39.
[3] В i e k a r i e w i c z N. E., K r i e c z u n N. В.; S o t n i k o w a W. J.:
Frakcjonnyj mietod agriegatnogo analiza poczw. Poczwowiedienije 5, Moskwa
1953, s 46—54.
[41 D o b r z a ń s k i B., M a l i c k i A., Z i e m n i e к i S.: Erozja gleb w Pol sce. PWRiL, Warszawa 1953, ss. 120.
[5] К i s i e l e w A. H.: Struktura poczwy i usłowija jego obrazowanija. Pocz
wowiedienije, nr 10, 1955,s. 17.
[6] Komornicki T.: Gleby cerkla wzorcowego w Jaworkach. Roczn. Nauk Roln., T. 72—F—3, 1958, s. 993—1011.
Właściwości fizyczne agregatów gleb górskich 449 [7] M u s i e r o w i c z A.: Skład mechaniczny gleb i metody analizy mechanicz
nej. Warszawa 1949, s. 81.
[8] M u s i e r o w i c z A.: Gleboznawstwo ogólne. PWRiL, Warszawa 1957,
ss, 117.
[9] M ü l l e r G.: Probleme der Krümelstabilitätsmessung und der Krümel bildung. Sonderdruck aus Tagenberichte Nr. 13. Inst, für Acker- und Pflan zenbau Münchenberg. (Berlin 1958, s. 167—188.
[10] O l e k s y n o w a K.: Charakterystyka chemiczna cementowych pyłów odlo towych i ich wartość dla rolnictwa. Wapno—Gips, nr 3, 1955, s. 62—64. [10a] S e k e r a F.: Chora i zdrowa gleba. Warszawa 1957, s. 105.
[10b] Ś w i ę t o c h o w s k i B.: Uprawa roli. PWRiL, Warszawa 1957.
[11] T o k a j J.: Wstępne badania niektórych fizycznych właściwości gruzełek
glebowych. Postępy Nauk Roln., 1967, s. 109—112.
[12] T o k a r s k i J.: Zagadnienie naturalnej klasyfikacji gleb. Roczn. Glebozn., t. 3, 1954, s. 72—77.
[13] T o k a r s k i J.: Zagadnienie koloidów glebowych. Postępy Nauk Roln.,
nr 5, 1954, s. 61—65.
[14] T o k a r s k i J. : Ilościowa charakterystyka mineralogiczna polskich gleb
piaszczysto-ilastych. Roczn. Nauk Roln. t. 80—A—4, 1960, s. 551—611. [15] T o k a r s k i J.: Studia nad koloidami gleb lekkich w Polsce Roczn. Nauk
Roln. t. 76—A—3, 1957, s. 414r—442. Ю. ТОКАИ О НЕКОТОРЫ Х СВОЙСТВАХ Ф И ЗИ ЧЕСКИ Х АГРЕГАТОВ ГОРНЫХ ПОЧВ Кафедра Почвоведения Высшей Сельскохозяйственной Школы, Краков Заведующий доц. др. Т. Коморницки Р е з юм е 1. В настоящей статье предеталенны результаты первых лабораторных опытов над агрофизическими свойствами почвенных комков из почв трех общин, расположенных в горных местностях. 2. Опыты относились к различным фракциям агрегатов аккумуляцион ного горизонта, больше всего подверженному размывающему действию воды, выпадающей в виде атмосферных осадков. Исследовано минераль ный и механический состав и водоустойчивость некоторых фракций агре гатов. В этих исследованиях применено количественные методы; резуль таты сопоставлены и приведены в таблицах 1—5. 3. Агрегаты взяты из почв, отнесенных к эволюционным стадиям па хотных кислых буроземных почв, из так называемых „скрытнооподзолен- ных“ почв и буроземных кислых лугово-пастбищных. Эти почвы образова
450 J. Tokaj лись из скал карпатского флиша и из скал донной горной морены. Они принадлежат к легким пылеватым-сильно и слабо песчаным-глинам и к пылеватым-средним и тяжелым-глинам. Применено также количест венную классификацию проф. Я. Токарского исходящую из минерального состава. 4. В устойчивости агрегатов по отношению к разрушительному дейст вию воды самую важную роль играет качество почвенных коллоидов, прочно скрепляющих частицы почвенной материи. К ним относятся илис тые минералы монтмориллонит, каолинит и гумус (органическое веще ство) . 5. Степень водоустойчивости агрегатов в общем значительна, она обу словливается не столькой механическим составом, сколько количественным и качественным минеральным составом и способом использования почв. 6. Исследованые фракции агрегатов разделено на две группы: в пер вой группе сумма всех водостойких агрегатов уменьшается с размерами фракции, во второй группе сумма всех водостойких агрегатов возрастает с величиной фракции. В указанных группах выделены три типа водостой ких агрегатов, а именно: 1 тип — каолинитово гумусовый; II тип — кали- нитово-монтмориллонитовый и III тип — тумусово-монтмориллонитовый. Водостойкость равняется средне 62—98%. J. TOKAJ
ON SOME PH Y SICO -C H EM ICA L PR O PE R T IE S OF STRUCTURAL AGGREGATES OF P O L IS H M OU NTA IN SO ILS
Dep. of Soil Science, College of Agriculture — Kraków
S u m m a r y
1. T he p rese n t pap er contains th e resu lts of th e first lab o ra to ry investigations on th e agrophysical p ro p erties of soil crum bs fro m th e soils of th re e localities in th e P olish m ountains.
2. The investigations w ere m ade on ag gregates fro m th e top-soil w hich is especially exposed to th e action of ra in w ater. Some cru m b size fractions w ere tested as to th e ir m echanical and m in eral com position as well as th e ir w a te r stab ility . Q u a n tita tiv e m ethods w ere used; th e resu lts are listed in tab les 1— 5.
3. The crum bs or aggregates w ere tak e n from soils belonging to th e typ e (evolution stage) of arab le acid b row n soils, crypto-podsolic and acid brow n soils of p a stu re s and m eadow s. These soils w ere form ed on
Właściwości fizyczne agregatów gleb górskich 451
th e rocks of C a rp a th ian Flysch as w ell as of a m o u n tain m oraine deposit. They are lig h t silt loam s as w ell as m edium and heavy silt loam s (see tables 1— 2). Q u a n tita tiv e classification of J. T okarski (based on m in eral com position) was also applied.
4. The resistance of soil crum bs to w a te r is influenced ch iefly by th e q u a lity of th e soil-binding colloids.
5. The degree of w a te r sta b ility of th e aggregates is considerable (in general term s), d epending not so m uch on th e m echanical com position of th e soil as on its q u a n tita tiv e and q u a lita tiv e m in eral com position and th e k in d of soil u tilizatio n .
6. The exam ined cru m b fractio n s w ere classified in tw o groups: th e first gro u p com prises soils in w hich th e to ta l c o n ten t of w a te r-sta b le aggregates decreases w ith fractio n size; th e second g ro u p com prises soils in w hich th e to ta l co n ten t of w a te r-sta b le aggregates increases w ith fra c tio n size. In th ese groups th e a u th o r m oreover discernes th re e types of w a te r-sta b le crum bs: I — a k ao lin ite-h u m u s type, II — a kaoli- n ite-m o n tm o rillo n ite type, and III — a h u m u s-m o n tm o rillo n ite type. The w ater sta b ility of th e crum bs averages 62— 98%.
