STUDIA NAD FOSFOREM W GLEBACH TERENÓW GÓRZYSTYCH
Transkrypt
STUDIA NAD FOSFOREM W GLEBACH TERENÓW GÓRZYSTYCH
JADWIGA WONDRAUSCH STUDIA NAD FOSFOREM W GLEBACH TERENÓW GÓRZYSTYCH Zakład G leb ozn aw stw a W SR L ublin Celem pracy było w yjaśnienie ubóstw a gleb terenów górzystych w przysw ajalny fosfor, a w zw iązku z tym określenie ogólnych zasobów fosforow ych gleby, charak teru form fosforu glebowego oraz poznanie zdolności sorpcyjnych badanych gleb wobec tego składnika. O bjęty badaniam i m ateriał glebow y pochodzi z terenów fliszow ych woj. rzeszowskiego i krakow skiego, przy czym przew ażająca ilość gleb należy do Pogórza K arpackiego w raz z Dołami Jasielsko-Sanockim i 0 charakterze podgórskim , część zaś próbek rep rezen tu je gleby górskie Beskidu i Podhala. Przedstaw iają one pod względem użytkow ania dużą rozm aitość, od gleb leśnych i łąkow ych do gleb odłogowych i u p raw nych włącznie. Przew ażają ilościowo (65%) gleby b ru n atn e kw aśne 1 właściwe, 32,5% stanow ią gleby bielicowe, a 11,5% m ady i czarne ziemie. Oznaczenia fosforu w ykonano w edług m etody Kaili, zastosowanej przez В o h n e g o, przy czym zastąpiono odpędzanie H 2SO 4 i prażenie w piecu utlenianiem substancji organicznej na m okro kw asem azotowym. Miało to na ce]u w yelim inow anie błędu m etodycznego (w ytw arzanie się m etafosforanu). Opracowano rów nież m odyfikację kolorym etrycznego oznacza nia fosforu z SnC b, oznaczenia sorpcji, przystosow ano do w arunków ana lizy oznaczenie żelaza za pomocą KCNS i glinu alum inonem w obecności kw asu tioglikolowego oraz uproszczono m etodę rozkładu odczynnika Tam ma. Uzyskane dane analityczne w ykazują dość znaczną zaw artość fosforu (ogólnego) w badanych glebach terenów górzystych; w edług podziału przyjętego przez P r i a n i s z n i k o w a m ożna je zaliczyć do gleb za sobnych bądź średnio zasobnych w fosfor ogólny. N ajbogatsze w fosfor są m ady i czarne ziemie, jak rów nież gleby b runatne w ytw orzone z łupków. Z aw ierają one w poziomie próchnicznym 99,24— 184,29 mg P 2O 5 ogólnego, w w arstw ach zaś głębszych około 200 mg, a naw et ponad 300 mg P 2O 5/IOO g gleby. Średnią zasobność Studia nad fosforem w glebach terenów górzystych 643 w ykazują na ogół gleby bielico we i b ru n atn e kw aśne pyłow e oraz w y tw orzone z drobnoziarnistych piaskowców (59,80— 87,47 mg P 2O 5/IOO g gleby). Ubogie natom iast w fosfor są przew ażnie gleby leśne w szystkich typów glebowych, zwłaszcza położone na stokach, w których ilość fos foru ogółem w aha się dla w arstw górnych w granicach 16—46 mg P 2O 5/IOO g gleby, w głębszych zaś obniża się niekiedy naw et do 7,5 mg P 0O5 . I tylko w specyficznych w arunkach, a więc na skale m acierzystej bogatej w fosfor, bądź przy podsiąkaniu zasobniejszych w fosfor wód m ogą pow stać gleby leśne zasobne w fosfor (około 115— 129 mg fosforu ogólnego w 100 g gleby w poziomie akum ulacyjnym ). Różnice w zaw artości fosforu ogólnego są znaczne, zależnie od pod łoża oraz sposobu użytkow ania gleb. M niejsze w ahania w ykazują na ogół gleby upraw ne, z w yjątkiem bogatych w fosfor gleb w ytw orzonych z łupków, w których te rozpiętości m iędzy m aksim um i m inim um są szczególnie wysokie. Duże w ahania w ykazują rów nież odłogi. W glebach bielicow ych najw iększa ilość fosforu ogólnego w ystępuje w poziomie próchnicznym , w glebach b ru n atn y ch zaś m aksim um fosfo ru zaznacza się w poziom ach głębszych. W m adach, a szczególnie w czar nych ziem iach rozm ieszczenie fosforu jest na ogół związane z zaw arto ścią substancji organicznej tych gleb. Z aw artość fosforu m ineralnego w zrasta zazwyczaj z głębokością. Jego udział procentow y dochodzi do 20— 40% w dw u górnych w arstw ach gleby, do 60— 95% P 2O 5 ogólnego w głębszych poziom ach i przekracza zaw artość organicznych związków fosforu kilka- a naw et kilkunasto krotnie. N ajw ięcej fosforu nieorganicznego w ykazują m ady, w których zazw y czaj na całej głębokości przew aża form a nieorganiczna nad związkam i organicznym i fosforu. N ajm niejszą zaw artością fosforu organicznego odznaczają się zw ykle gleby leśne. W poziomie próchnicznym bądź w dwóch w ierzchnich w arstw ach gleby związki organiczne fosforu przew ażają nad form ą nieorganicz ną i przekraczają 50%), a czasem naw et 70% ogólnej ilości tego składnika. Choć ubytek organicznej form y fosforu z głębokością zw iązany jest niew ątpliw ie z zanikiem substancji organicznej, nie w ykazuje on ścisłej z nią współzależności; przyczyną jest w ykształcanie się odm iennego cha ra k te ru substancji organicznej, bogatszej w fosfor od próchnicy w arstw w ierzchnich. Stosunek С : P organicznego, obrazujący w edług К a i 1 i możliwość m ikrobiologicznego rozkładu bądź akum ulacji organicznego fosforu, nie zawsze jest m iarodajny przy ocenie dynam iki tej form y w glebach terenów górzystych. 5 — R oczniki G leb ozn aw cze dod. 644 J. Wondrausch Badane gleby w ykazują na ogół znaczną sorpcję fosforu i to naw et te, które są zasobne w fosfor ogólny. Szczególnie zaś w yraziście w ystę puje ona w silnie kw aśnych ubogich glebach leśnych, w których ilość wiązanego fosforu może dochodzić do 500% ogólnej zaw artości P 2O 5 . G leby upraw ne w iążą niezależnie od ich ty p u i pochodzenia około 30— 200% ogólnej ilości fosforu, co odpow iada 24— 85 mg sorbow anego P 2O5 w 100 g gleby, w zasobnych zaś glebach naw et około 141 mg P 2O 5 . Przyczyną silnej sorpcji fosforu w glebach terenów górzystych jest praw dopodobnie odkładanie się trudno rozpuszczalnych połączeń zarów no m ineralnych, jak i organicznych. Sorpcja ta zachodzi głównie na cząsteczkach fazy stałej. W skazyw ałaby na to w yraźna zależność sorpcji od glinu rozpuszczalnego w odczynniku Tam ma, przy braku zależności od glinu ruchom ego. W większości gleb zaznacza się w yraźny związek m iędzy sorpcją a zaw artością fosforu ogólnego w glebie (odw rotna zależność) i glinu roz puszczalnego w odczynniku Tam m a (prosta zależność). Zależność ta w y stępuje jeszcze dobitniej, gdy weźm ie się pod uw agę stosunek sorbow a nego fosforu do fosforu ogólnego, obrazujący aktualny b rak tego skład nika w glebie, czyli „niedosyt fosforu”, którego następstw em jest znacz na siła w iążąca wobec fosforanu. Na podstaw ie otrzym anych w yników m ożna wnosić, że u większości badanych gleb terenów górzystych przy czyną ubóstw a fosforowego nie jest tylko brak fosforu w glebie (są one raczej średnio zasobne lub naw et zasobne w ten składnik). Pow oduje je raczej odkładanie się go w postaci tru d n o dostępnych dla roślin po łączeń organicznych fosforu, część ich bow iem w ystępuje w form ie nie rozpuszczalnej w kw aśnych w yciągach, bądź w form ie tru d n o przy sw ajalnych związków nieorganicznych, w ytw orzonych na drodze sorpcji chemicznej (duża ilość związków żelaza i glinu przy kw aśnym odczynie sprzyjającym ich aktyw ności). Część fosforu ulega sorpcji fizyko-che m icznej na cząsteczkach fazy stałej. A ktualny niedobór fosforu w ba danych glebach terenów górzystych m ożna by częściowo zm niejszyć przez zw apnow anie tych gleb. Zabieg ten spow odow ałby zm niejszenie aktyw ności żeli żelaza i glinu oraz usunięcie toksycznego w pływ u glinu ruchom ego w silnie zakw aszonych glebach tych terenów . Ponadto przez w apnow anie m ożna by zwiększyć aktyw ność biologiczną tych gleb i dzię ki tem u uruchom ić ich rezerw y fosforowe.