BADANIA NAD ZASTOSOWANIEM BŁĘKITU METYLENOWEGO DO OZNACZANIA SKŁADU MECHANICZNEGO I POTRZEB W APNOW ANIA GLEB

Transkrypt

1 ROCZNIKI GLEBOZNAW CZE, T. X V III, Z. 2, W ARSZAW A 1968 ROM AN CZUBA, TADEUSZ KARDASZ, TADEUSZ KLEIN, BOŻENA KLONDER, GRAŻYNA M ICHALIK, ROMAN W OJTAS, ANDRZEJ ZEM BACZYŃSKI BADANIA NAD ZASTOSOWANIEM BŁĘKITU METYLENOWEGO DO OZNACZANIA SKŁADU MECHANICZNEGO I POTRZEB W APNOW ANIA GLEB Stacje chem iczno-rolnicze w e W rocław iu, G liw icach, Szczecinie, Poznaniu, K rakow ie i G orzow ie W ielkopolskim Ośrodek M etodyczno-n aukow y IUNG w e W rocławiu. K ierow nik (prof. dr K. B oratyński S tacje chem iczno-rolnicze w badaniach nad zasobnością gleb stosują podział na 3 grupy w zależności od składu mechanicznego. Do grupy I zaliczane są gleby zaw ierające do 10% części spław ialnych, do II gleby m ające 10,1 do 35%, a do III gleby, w któ ry ch zaw artość części spław ialnych przekracza 35%. Skład m echaniczny gleby oznaczany jest w stacjach m etodą Bouyoucosa w m odyfikacji Cassagrande i Prószyńskiego. Analizy te jednak o b ejm u ją tylko próbki dostarczane stacjom w ram ach prac k lasy fik a cyjnych i kartograficznych, stanow ią zatem tylko ok. 5% gleb badanych przez stacje m etodą Egnera-Riehm a. Pozostałe 95% próbek gleb, analizow ane m etodą Egnera-Riehm a, zalicza się do odpowiedniej grupy na podstaw ie tzw. próby palcow ej, dokonywanej przez pracow nika stacji w czasie pobierania próbek w polu oraz pow tórnej oceny w laboratorium stacji. Mimo że m etodą Bouyoucosa oznacza się stosunkowo łatw o skład m echaniczny gleby, trudno jednak w ten sposób określić go we w szystkich badanych próbkach. Poszukiw ane są zatem m etody jeszcze prostsze i w m iarę m ożliwości uniw ersalne. Jedną z takich m etod zaproponowali Peter i M arkert [5, 6].

2 554 R. Czuba i inni M etoda ta polega na oznaczaniu w ielkości sorpcji w glebach m in e ra l nych za pomocą roztw oru błękitu m etylenowego o stężeniu 0,25%. W polskiej literaturze m etoda ta została opisana przez R o szyk a [7]. W edług Petera i M arkert przygotow any roztw ór BM należy spraw dzać przez pom iar w spółczynnika ekstynkcji. N atom iast W o j tas [10] podał prostszą m etodę dokładnego spraw dzania przydatności do analizy podstaw ow ego 0,25% roztw oru b łęk itu m etylenow ego, a m ianowicie przez obliczenie tzw. w spółczynnika przeliczeniow ego bez stosow a nia fotom etru Pulfricha. M etoda P etera i M arkert została znacznie uspraw niona po w prow a dzeniu m ikrokuw ety przepływow ej U h l i g a [9]. W związku z podjęciem przez W rocław ski O środek M etodyczno-n aukow y IUNG badań nad przystosow aniem m etody BM do prac masowych, jeden z autorów (T. K ardasz) skonstruow ał i w ypróbow ał k u w etę U hliga. W trak cie m a sowych oznaczeń okazało się, że m im o przestrzegania odpowiednio d łu giego czasu sedym entacji roztw orów glebow ych cząsteczki gleby osadzały się w końcu ru rk i szklanej kuw ety. W arstw a osadu grom adziła się w ypełniając stopniowo rurkę. Powodowało to niedrożność kuw ety i błędy podczas w ykonyw ania pom iarów. N iedom agania te zostały u su nięte przez zastosow anie kuw ety dw uprzelotow ej zam iast jednoprzelotow ej. Trzeba podkreślić, że w ostatnich latach m etoda P etera i M arkert była przystosow yw ana do badań różnych właściwości gleb [1, 2]. W 1959 r. P eter i M arkert opublikow ali doświadczenia nad możliwością określania wielkości dawek w apna na podstaw ie ph gleby (w KC1) i wielkości sorpcji błękitu m etylenowego. W swej pracy wykazali, że proponowane przez nich daw ki w apna są zbliżone do dawek obliczanych m etodą Schachtschabela. Simon i M arkert [8] badając m etodą BM właściwości gleb stw ierdzili korelację dodatnią m iędzy plonam i i sorpcją błękitu m etylenowego przez glebę piaszczystą. Istotna była również korelacja między sorpcją i zawartością w glebie węgla organicznego, azotu, te k stu rą gleby i jej pojem nością w odną. A utorzy doszli do w niosku, że m etodą BM można stw ierdzić różnice pow stałe w glebie pod w pływ em różnych zabiegów agrotechnicznych. Stw ierdzono np. isto t ne różnice w sorpcji BM jeszcze po 5 lata ch od zastosow ania obornika. W innej pracy M arkert [1] zwraca uwagę, że stopień nasycenia gleby zasadami nie m a większego w pływ u -na wielkość sorpcji BM, co rozszerzałoby znacznie m ożliw ości stosow ania tej m etody. Stacje chem iczno-rolnicze były zainteresow ane przede wszystkim m ożliwością przystosow ania m etody BM do m asowego i szybkiego k w a lifikow ania próbek gleby do odpowiednich grup składu mechanicznego oraz m ożliwością przystosow ania tej m etody do oznaczania potrzeby

3 BM jako w skaźnik potrzeby w apnow ania 555 w apnow ania gleb. Dlatego to stacje podjęły badania m etodyczne w tym zakresie. W ykorzystano do tego celu pró b k i gleb pobrane przez p ra cowników wojewódzkich biur geodezji i urządzeń rolnych w ram ach prac k lasyfikacyjnych i kartograficznych. METODY B A D A Ń Oznaczenia m etodą BM robiono używ ając m ikrokuw ety przepływowej Uhliga ze zm ianam i konstrukcyjnym i, zaproponow anym i przez K ardasza. Roszyk doszedł do w niosku, że do oznaczeń w łaściw ości so rp cyjnych gleb nadaje się błękit farbiarski zam iast chemicznie czystego błęk itu m etylenow ego. S tacje p rzy jęły ten w niosek i w badaniach stosowano błęk it farb iarsk i. Równolegle z badaniam i własności sorpcyjnych gleb w tych samych próbkach oznaczono ph gleby w KC1, w octanie wapnia, kwasowość hydrolityczną wg K appena, skład m echaniczny aerom etryczną m etodą Bouyoucosa w m odyfikacji Cassagrande i Prószyńskiego, zawartość w ęgla organicznego m etodą T iurina oraz zaw artość w ęglanów. W YNIKI BADAŃ NAD ZASTOSOW ANIEM BŁĘKITU METYLENOWEGO DO OZNACZANIA SK ŁA DU MECHANICZNEGO GLEB B adania nad przydatnością m etody BM do oznaczania składu m e chanicznego gleb zostały w ykonane przez stacje w dość dużych rozm iarach. W ykorzystano do tych prac 2729 próbek. Z ilości tej, biorąc za podstaw ę skład m echaniczny określony m etodą areom etryczną, do g ru p y I zaliczono 655 próbek, do II 1021 i do III P rz e d sta wiono to w tab. 1. W badaniach brało udział 6 stacji chem iczno-rolniczych. P ró b k i gleby pobrano z różnych typów gleb, głów nie z gleb bielicowych i brunatnych (wg nom enklatury obowiązującej w czasie prac klasyfikacyjnych). Peter i M arkert [5] badali ilość błękitu m etylenowego pochłanianego przez om awiane 3 grupy gleb (patrz tab. 1) i dla każdej z nich podali w ielkość sorpcji. W yniki tych badań podano w tab. 2. Stosownie do przedziałów P etera i M arkert stacje zakwalifikowały poszczególne próbki gleb zbadane m etodą BM do odpow iednich grup. Osobno zestawiono w yniki badań próbek gleb pobranych z poziomu próchnicznego i osobno próbek z poziomów głębszych (tab. 3). W obu zestaw ieniach stw ierdzono duże różnice w obrębie drugiej g rupy skła- 36 R o c z n ik i g le b o z n a w c z e t. X V I I I

4 556 R. Czuba i inni du mechanicznego gleb. W próbkach z poziomu próchnicznego zgodność w zaszeregowaniu gleby porów nyw anym i m etodam i wynosi zaledwie 25%, a w próbkach z poziomów głębszych naw et 9%. B łękit m ety lenowy dawał z reguły za wysokie wyniki. Biorąc za podstawę pom iary areom etryczne trzeba stwierdzić, że m etodą BM zaszeregowano aż 47% próbek do III grupy składu mechanicznego zam iast do grupy II i 28% próbek do grupy I zam iast do II (tab. 3). Tabela 1 Podział zbadanych przez poszczególne stacje chemiczno-rolnicze próbek glebowych na grapy wg składu mechanicznego Soil samples assigned by individual agro-chemical stations into groups based on the mechanical composition Stacja chemiczno-rolnicza Agrochemical station Ogółem próbek Total of samples I ^ 1 0 % cząstek о 0 ^ 0, 0 2 mm < 1 0 % of particles with diam. ^ 0,02 mm 11 10,1-35% cząstek gleby о 0 0,02 mm 10.1 to 35% of p articles with diam mm III ^>35% cząstek gleby о 0<^O,O2 mm >35% p articles with diam. ^ 0.02 mm Gliwice Gorzów Wlkp Kraków Poznać Szczecin 144 4? Wrocła* Razem - Sun W I i III grupie gleb zgodność m etody BM z w ynikam i uzyskanym i m etodą areom etryczną jest znacznie lepsza i w aha się odpowiednio: w granicach 85 98% i 94 97%. W próbkach z poziomu próchniczego w I grupie składu m echanicznego m etodą BM 11% próbek zak w alifikow ano do g rupy II. W yniki uzyskane m etodą BM w skazują na te n dencję do większej sorpcji błękitu m etylenowego przez próbki próchniczne niż bezpróchniczne. W celu zbadania zależności sorpcji błękitu m etylenow ego do zaw artości próchnicy w glebie, dokonano analizy w y ników uzyskanych przez poszczególne stacje. W spółzależność sorpcji błęk itu m etylenow ego od zaw artości w ęgla organicznego w glebie oceniono na podstaw ie w spółczynników k orelacji i dla ty ch dwóch w ielkości wyznaczono reg resję prostoliniow ą (tab. 4, rys. 1 i 2). W spółczynniki korelacji m iędzy w ielkością sorpcji błęk itu m etylenowego a zaw artością w ęgla organicznego w glebie obliczono osobno dla

5 BM jako w skaźnik potrzeby w apnow ania 557 gleb bielicowych, reprezentow anych w próbkach w znacznej przew adze w stosunku do innych typów, n atom iast próbki gleb b ru n a tn y c h potraktow ano łącznie z madam i. W celu zorientow ania się w zakresie współzależności badanych param etrów od składu mechanicznego gleb, obliczono współczynniki korelacji osobno dla próbek gleby I grupy składu mechanicznego, II, 1/2 grupy II + 1/2 grupy III oraz grupy III. Z uzyskanych w spółczynników korelacji w ynika, że zależność w ielkości sorpcji błękitu m etylenowego od zawartości węgla organicznego w glebie jest bardzo duża. W n iektórych przypadkach w yliczona w a r tość r jest kilkakrotnie większa od teoretycznej w artości r. Zależność ta jednak w yraźnie m aleje w raz ze w zrostem cząstek drobniejszych gleby, a w jednym przypadku w III grupie (w glebach brunatnych i m adach ciężkich) korelacja jest nieistotna. N ajw yższy stopień ko relacji badanych cech stwierdzono w odniesieniu do gleb bielicowych średnich. Tabela 2 Podział gleb na grupy wg składu mechanicznego na podstawie w ielkości so rp cji b łęk itu metylenowego Soil samples divided into mechanical composition groups on the basis of so rp tio n of methylene blue Grupa gleb Soil groups Sorpcja b łęk itu metylenowego w m.e. Sorption of methylene blue in m.e. I do - below 4,5 II 4,6-7,5 III pow. - above 7,5 Z rów nań regresji prostoliniowej wynika, że zm iana w zawartości węgla organicznego w glebie wpływa istotnie na wielkość sorpcji błękitu metylenowego, jednak zależność ta m aleje w m iarę w zrastania udziału drobniejszych fra k c ji w próbkach gleb (rys. 1 i 2). Stw ierdzenie to dotyczy zarów no gleb bielicow ych, jak i b ru n atn y c h i m ad. Oddzielne obliczenia wykonano odnośnie korelacji' między wielkością sorpcji błęk itu m etylenow ego a zaw artością części koloidalnych w gle-

6 558 R. Czuba i inni Tabela 3 Porównanie podziału próbek gleby na grupy wg składu mechanicznego na podstawie metody aerometrycznej i metody błękitu metylenowego Comparative division of soil samples into groups based on the mechanical composition by the aerometric ana methylene blue methods Grupa Group metody areometrjcznej aerometric method ogółem to tal Liczba próbek wg - Number of samples by na podstawie sorpcji błękitu metylenowego the methylene blue method uwagi - remarks Procent zgodności Percentage consistency Próbki gleb z poziomu próchnicznego Soil samples from the humus horizon I próbki 0 większej sorpcji +24 samples with higner sorption II próbek 0 większej i mniejszej sorpcji +255 samples with higher and +152 with lower sorption III próbki 0 mniejszej sorpcji +22 samples with lower sorption Próbki gleb z poziomów głębszy Soil samples from deeper horizons I próbek 0 większej sorpcji +8 samples with higher sorption II próbek 0 większej i mniejszej sorpcji +201 samples with higher eorption and +233 with lower sorption III próbki 0 mniejszej sorpcji +23 samples with lower sorption T a b e l a 4 Korelacje zawartości węgla organicznego w glebie i wielkości sorpcji błękitu metylenowego Ir teoretyczne - 0,1969) Correlation of the level of organic carbon in so il with the extent of sorption of methylene blue (theoretical r ) Gleby - Soils r empiryczne empirical r Korelacja Correlation Gleby bielicowe lekkie (I grupa) Light podzolic soils (I group; Gleby bielicowe śre d n ie'iii grupa) Medium podzolic soils (II groupi Gleby bielicowe średnie 50% próbek + ciężkie 50% próbek UI i III g r.) - Medium podzolic soils in 50% of samples + heavy soils in 50% of samples (II and III group) Gieoy bielicowe cieżkie (III grupa) Heavy podzolic soils (III group) Gleby brunatne i mady lekkie (I grupa) Brown s o ils and light alluvial soils ( I group) Gleby brunatne i mady średnie CII grupa) Brown soils and medium alluvial soils ^11 group) Gleby brunatne i mady 50% próbek śr. i 50% cięż. (II+III g r. ) Brown soils and alluvial soils 50% of medium samples and 50% of heavy samples (II end III'group) Gl6by brunatne i mady cieżkie (III gruda) Brown soils and heavy allu v ial soils ( i l l group) 0,486 istotna significant 0,688 istotna significant 0,282 istotna significant 0,222 istotna significant 0,471 istotna significant 0,337 istotna significant 0,298 istotna significant 0,145 nieistotne insignificant

7 BM jako w skaźnik potrzeby w apnow ania 559 Rys. 1. G leby bielicow e. P rosta regresji m iędzy ilością w ęgla organicznego w glebie a w ielk ością sorpcji błękitu m etylenow ego 1 g le b y lekkie, 2 g le b y śred n ie, 3 g le b y ś re d n ie 50% p ró b e k + gle b y ciężkie 50% p ró b e k, 4 gle b y ciężkie Podzolic soils. R egresion lin e betw een the content of organic carbon in soil and the sorption of m ethylene blue 1 light soils, 2 m e d iu m soils, 3 50% of m e d iu m soi'l sam p les 4-50% of h e a v y soil sam ples, 4 h e a v y soils Rys. 2. G leby brunatne i m ady. P rosta regresji m iędzy ilością w ęgla organicznego w glebie a w ielkością sorpcji błękitu m etylenow ego O b jaśn ie n ia ja k w rys. l Brown and alluvial soils. R egresion line betw een the content of organic carbon soil and the sorption of m ethylene blue e x p la n a tio n as in fig. 1

8 560 R. Czuba i inni bie. Obliczenia te zrobiono dla wszystkich grup składu mechanicznego, oddzielnie dla poziom u próchnicznego i oddzielnie dla poziom ów głębszych (tab. 5). T a b e l a 5 Korelacja między zawartością części koloidalnych w glebie i w ielkością sorp cji błękitu metylenowego C orrelation between the c o llo id a l content in s o il and the sorption of methylene blue Gleba - So ile r empiryczne ïm p iric al r r teoretyczne T heoretical r K orelacja C orrelation Poziom próchniczny gleby lekkie (I grupa) Humic layer lig h t so ils (I group; Poziom próchn. gleby średnie (II grupa) Humic layer medium so ile (II group) Poziom próchn. gleby ciężkie (I II gi'upa) Humic layer, heavy so ils (III group) Poziomy poniżej poz. próchn. (I grupa) Horizons below the humic layer (I group) Poziomy poniżej poz. próchn. (II grupa) Horizons below tne humic layer (II group) Poziomy poniżej poz.próchn. (I II grupa) Horizons below tne humic layer (III group) 0,314 0,2788 istotna sig n ifican t 0,280 0,2788 istotna sig n ifican t 0,182 0,1969 n ie isto tn a insig n ifican t 0,198 0,2788 n ie isto tn a in sig n ifican t 0,751 0,2788 isto tn a sig n ifican t 0,646 0,1969 isto tn a s ig n ifican t Na 6 badanych w arian tó w w czterech przypadkach stw ierdzono istotną korelację, w dwóch zaś jej nie stwierdzono. Podkreślić jednak należy, że w głębszych w arstw ach w przypadku II i III grupy gleb.stwierdzono duże w spółczynniki korelacji, znacznie większe niż w w a r- I grupo ÏÏgrupo Ш grupo sк ta du mechanicznego gleby (wg BM) 1 s t Л -n d Ш- r d BM w miurówn. - MB in m. e. Rys. 3. Pojem ność sorpcyjna gleb i zaw artość iłu koloidalnego (poziom próchniczny) Absorbing capacity of soils and the content of colloidal silt (hum ic layer) stw ie ornej. J e st to stosunkow o łatw e do w ytłum aczenia, w arstw y głębsze nie zaw ierają bowiem węgla organicznego, który istotnie w pływ a na wielkość sorpcji błękitu m etylenowego. Brak korelacji w w arstw ach głębszych w I grupie gleb w ynika stąd, że badane próbki zaw ierały w ogóle bardzo m ałe ilości części koloidalnych. U zyskane w spółczynniki

9 BM jako w skaźnik potrzeby w apnow ania 561 korelacji są zrozum iałe na tle przedstaw ionych w ykresów zależności pojemności sorpcyjnej gleb od zawartości iłu koloidalnego (rys. 3 i 4). W ram ach I i II grupy gleb w odniesieniu do w arstw y próchnicznej (rys. 3) w y stępuje nieznaczny w zrost pojem ności sorpcyjnej gleb, n atom iast 80 % ; 60 I grupa E grupo Ш grupo skfodu mechanicznego gleby (wg BM) J-sf Л-nd Ш-rd mechanical-composition group of soi!(ofier MB) Rys. 4. P ojem ność sorpcyjna gleb i zaw artość iłu koloidalnego (próbki gleby z poziom ów poniżej poziom u próchnicznego) A bsorbing capacity of soils and the content of colloidal silt (soil sam ples from horizons below the humic layer) kw I I 20 I г ч 6 < BM w mitirówn. -MB in m. t 9,76 w III grupie w ystępuje nagrom adzenie punktów w okolicy 9,76 m.e., co istotnie obniża w spółczynnik korelacji. P u n k ty odnoszące się do p ró bek z poziomów położonych poniżej poziom u próchnicznego rozm ieszczone są na ry su n k u w sposób m niej zw arty, gdyż sorpcja b łęk itu m e tylenowego została obniżona ze względu na brak węgla organicznego. U zasadnia to w ysoki w spółczynnik korelacji. Podobna sy tu acja w y stę puje w odniesieniu do II g rupy gleb. I grupa Д grupa Шgrupa sktadu mechonicznego gleby (wg BM) I - s t ïï-nd Ш-rd mechanical-composilion group of soil (offer MB) 1 40 ^,л ф0х*%!1 'S! y^0j71jc+j6,v3_ Rys. 5. Prosta regresji m iędzy zaw artoś- 4$ ^ - cią części koloidalnych w glebie a w ie l- _ yiç.jî+m L kością sorpcji błękitu m etylenow ego ^. у =0,035x+4,73 R egression line betw een th e content of colloidal particles in soil and th e sorption of m ethylene blue BM w mi lira wn. -MB in m. e.

10 562 R. Czuba i inni Na rys. 5 przedstaw iono rów nania rep re sji prostoliniow ej m iędzy zawartością części koloidalnych w glebie a wielkością sorpcji błękitu m etylenowego. Z rów nań wynika, że w tym przypadku zależność jest znacznie m niejsza niż w przypadku w ęgla organicznego. W YNIKI BADAŃ NAD ZASTOSOW ANIEM BŁĘKITU METYLENOWEGO DO OZNACZANIA POTRZEB W APNOW ANIA GLEB Rów nolegle z badaniam i nad przydatnością m etody BM do oznaczania składu m echanicznego stacje chem iczno-rolnicze badały jej p rzy datność do oznaczania potrzeby w apnow ania gleb. W tym celu m etodę BM porów nyw ano z m etodą K appena i m etodą Schachtschabela. B adania przeprowadziło 5 stacji chemiczno-rolniczych używając do tego 1197 próbek reprezentujących m ateriał glebowy o różnym składzie m echanicznym, jak to widać z tab. 6. Najwięcej próbek pochodziło z gleb ciężkich. Tabela 6 Skład mechaniczny próbek użytych do badarf nad potrzebą wapnowania gleb Mechanical composition of samples used in the stu d ie s on calcium requirem ents in s o il S tacja cham.-rolnicea Agro-chemical experim ental sta tio n Liczba próbek Number of samples W tym w podziale na grupy wg składu mechanicznego D ivision into groups according to the m echanical composition I II III Gliwice Gorzów Wlkp Kraków Poznań Szczecin Bazem - Sum W celu ustalenia właściwych dawek w apnia P eter i M arkert ułożyli tablice, w których potrzebna ilość CaO lub СаСОз jest uzależniona od phkcl gleby i od wielkości sorpcji błękitu m etylowego wyrażonej w m.e. (patrz tab. 7). W celu zbadania zależności m iędzy odczynem (ph w KC1) i w ielkością sorpcji błękitu m etylenow ego w badanych glebach obliczono współczynnik korelacji dla tych param etrów (tab. 8). W ynika z nich, że om aw iane p a ra m e try skorelow ane są tylko w nieznacznym stopniu,

11 Tabela 7 Dawki wapna w q/ha CaO w zależności od ph gleby i w ielkości so rp c ji b łę k itu metylenowego wg H.Petera i S.U arkert Do8age of calcium in q/ha CaO in dependence on the рц and on the sorption of methylene blue a f te r P e te r and Markert BU m.e Ю PH ( Ш ) (5,0 ) (5,7 ) (6,1 ) (6,3 ) (6,5 ) (6,6 ) (6,7 ) (6,7 ) (6,7 5 ) (6,7 5 ) 6, ,7 1 6, , , , , , , , , , ,5 5, ,5 36,5 5,4-3, , , , , b , , ,7 2, ,5 44, , , o , , , ,1 7, , >100 3, >100 3, >100 >100 3, >100 >100 >100 3, >100 >100 >100 3, >100 >100 >100 >100 3, >100 >100 >100 >100 (ph podane w nawiasach oznacza docelowy odczyn gleby, który powinien byd osiągnięty po zastosowaniu danej dawki CaO) (ph values in brackets indicare the reaction of s o il with should bea attained on addlication of the given doee of CaO)

12 564 R. Czuba i inni T a b e l a 8 K orelacja między рн^(ц i w ielkością so rp cji b łę kitu metylenowego w badanych glebach C orrelation between the ph values of KCl in s o il and the sorption of methylene blue in te s te t soils Gleba - S oil r empiryczne Em pirical r r teore tyczne Theore t ic a l r K orelacja C orrelat ion poziom próchniczny g lt-y lekkie (I grupaj Humic layer, lig h t s o ils (I group; poziom próchniczny gleby średnie (II grupa) Humic layer, medium s o ils (II group) Poziom próchniczny gleby zwiezie (II I grupa) Humic layer, compact s o il ( I I I group) Poziomy poniżej poz.prochn. (I erupa) Horizons below tne humic layer (I group) Poziomy poniżej poz.próchn. (II grupa) Horizons below the humic layer groupj poziomy poniżej poz.próchn. (II I erupa) Horizons below the humic layer (II I group) 0,;3 4 0,2788 ib.otna s ig n ific a n t 0,238 0,2788 n ie is to tn a in s ig n ific a n t 0,442 0,1369 isto tn a s ig n if icant 0,133 0,2788 nie isto tn a in s ig n ific a n t 0,201 0,2788 n ie is to tne in s ig n ific a n t 0,068 0,1969 n ie is to tn a in e ig n if icant bo na 6 pozycji tylko w dw óch korelacja jest istotna. D otyczy to zarówno poziom u próchnicznego, i jak i głębszych poziomów profilu glebowego. Układ części w yników dotyczących ph gleby i ich pojemności sorpcyjnej przedstaw iono na rys. 6 i 7. J a k widać, rozm ieszczenie p u n k tów nie w ykazuje zależności badanych p aram etrów. Jedynie w w a r- I grupo R grupa Ш grupo sktadu mechonicznego gleby (wg BM) I - s t E -nd Ш-rd Rys. 6. Pojem ność sorpcyjna i ph gleby (poziom próchniczny) A bsorbing capacity and ph values of soils (hum ic layer) stwie ornej gleb lekkich oraz w glebach zwięzłych rów nania represji w skazują na większą współzależność ph gleby i pojem ności sorpcyjnej niż w spółczynniki korelacji. Potrzebne ilości CaO, obliczone na podstaw ie sorpcji b łęk itu m e ty lenowego, porównano z ilościami CaO, obliczonymi m etodą K appena. W yniki uzyskane tym i m etodam i zestaw iono w tab. 9.

13 BM jako w skaźnik potrzeby w apnow ania 565 Za zgodne w yniki dla tych dwóch m etod przyjęto te dawki CaO w q/ha, które różnią się nie więcej niż w granicach 50%. Po przyjęciu powyższego k ry te riu m dla w szystkich zbadanych próbek zgodność w y- Igrupa Л grupo Ш grupa skfadu mechanicznego gleby (wg BM) f - s t E ~nd Щ- r d mechonical- composition group of soi! (ofier MB) R ys. 7. P ojem ność sorpcyjna i ph gleby (próbki gleby z poziom ów poniżej poziom u próchnicznego) A bsorbing capacity and ph values of soils (soil sam ples from horizons below the hum ic layer) BM tv mitirôwn. - MB in m. e. ników w ynosi 51% (tab. 9). W poszczególnych grupach składu m echanicznego gleb i ph gleby w ystępują jednak pod tym względem duże w ahania. N ajw yższy stopień zgodności w yników w potrzebach CaO, li- I grupo E grupo Ш grupo skfodu mechanicznego gieby (wg BM) I - s t Д-n d M -r d mechomcoi-composition group of soi/ (after MB) BM tv milirôwn - MB m m. e Rys. 8. Prosta regresji m iędzy ph gleby a w ielkością sorpcji błękitu m etylenow ego 1 g leby lek k ie, w a rs tw a o rn a, 2 g le b y śred n ie, w a rs tw a orna, 3 gleb y ciężkie, w a rs tw a orn a, 4 g le b y średnie, w a rs tw a głębsza, 5 g leby ciężkie, w a r s tw a głębsza R egression lin e betw een the ph values and the sorption of m ethylene blue 1 light soils, a ra b le la y er, 2 m e d iu m soils, a r a b le la y e r, 3 h e a v y soils, a ra b le layer, 4 m e d iu m soils, d ee p e r la y er, 5 h e a v y soils, d ee p er la y e r

14 566 H. Czuba i inni Tabela 9 Porównanie dawek CaO obliczonych na podstawie sorpcji błękitu metylenowego 1 metody Kappena (dawki wg metody Kappena przyjęto za 100%) Comparison of CaO dosas calculated on the basis of sorption of methylene blue aad by Kappen' method (doses a fte r Kappen's method assumed as 100%) Grupa Group ph gleby ph values Liczba próbek Humber of samples Zgodność dawek wg so rpcji błękitu metylenowego z dawkami wg metody Kappena Consistency of doses on application of methylene blue with doses on spplication of Kappen/ a method zgodność lub różnice w granicach +50% lub -50% consistency or differences within the lim its of -*>50% or -50% różnice ponad -»-50% differences above 50% różnice ponad -50% differences above -50% procent zgodności consistency percentage 1 do 4, , 6-5, po* Batem - Sum II do 5, ,1-6, pow.6, Bazem - Sum III do 6, ,1-7, pow.7, Baz ей - Sub Ogółem I II III Total I II III czonych m etodam i BM i wg K appena w y stę p u je w p rzypadku gleb ciężkich (III grupa) przy ph do 6,0. W m iarę jednak w zrostu ph stopień zgodności szybko m aleje i dla tej sam ej grupy składu mechanicznego przy ph powyżej 7,0 wynosi 0. Podobne tendencje do zm niejszania się wskaźnika zgodności wyników w ystępują również w przypadku gleb średnich (II grupa). W odniesieniu do gleb lekkich (I grupa) tendencje te są m niej w yraźne przy niskim i średnim w skaźniku zgodności w y n i ków porów nyw anych m etod. W przew ażającej ilości przypadków dla wszystkich grup składu mechanicznego gleb daw ki CaO wyliczone na podstaw ie m etody BM są znacznie m niejsze od dawek CaO, obliczonych m etodą K appena. Podkreślić jednak należy, że m etoda K appena daje wyższe w yniki rów nież w stosunku do m etody S chachtschabela (tab. 10).

15 BM jako w skaźnik potrzeby w apnow ania 567 Tabele Ю Porównanie dawek CaO obliczonych na podstawie metody Schachtschabela i metody Kappena (dawkę wg metody Kappena przyjęto za 100%) Comparison of CaO doses calculated by Schachtschabel's and Keppen's method (doses a fte r Kappen'e method assumed es 100%) Grupa Group ph gleby ph values Liczba próbek Number of samples Zgodność dawek wg metody Schaehtachabela z dawkami wg metody Kappeaa Consistency of doses on application of Schachtachabel's method zgodność lub różnice w granicach +50$ lub -50% consistency or differences within the lim its of +50% or -50% różnice ponad +50% differences above+50% różnice poned -50% differences above -50% procent zgodności consistency percentage 1 do - below 4, ,6-5, pow.-above 5, Razem - Sum II do - below 5, , pow.-above 6, Razem - Sum III do - below 6, ,1-7, pow.-above 7, Razem - Sum Ogółem I + II + III Total I + II + III Stopień zgodności dawek CaO między m etodą K appena i m etodą Schachtschabela jest jeszcze m niejszy niż m iędzy m etodą K appena i m e todą BM, gdyż przy tych samych kryteriach zgodności łącznie dla w szystkich próbek gleby w ynosi tylko 21%. W ty m przy p ad k u w skaźnik zgodności przew ażnie zmniejsza się w m iarę w zrostu ph gleby. OMÓWIENIE WYNIKÓW I W NIOSKI KOŃCOWE B adania nad przydatnością m etody BM do podziału gleb na grupy wg składu m echanicznego w św ietle w yników uzyskanych przez sta cje chem iczno-rolnicze w ykazały, że m etoda ta jest nieprzydatna do tego celu. Szczególnie m ała zgodność wyników analizy m echanicznej gleby, dokonanej m etodą areom etryczną, w stosunku do m etody BM w y stęp u je w drugiej grupie składu m echanicznego gleb.

16 568 R. Czuba i inni Stwierdzono, że wielkość sorpcji błękitu m etylenowego w dużym stopniu zależy od zaw artości w glebie w ęgla organicznego, a ilość w ęgla w glebie nie jest proporcjonalna do jej składu m echanicznego. W p rawdzie zaw artość części spław ialnych w glebie w pływ a na w ielkość so rp cji błękitu m etylenowego, zależność ta jest jednak m niejsza od w pływ u ilości węgla organicznego w glebie. To jest właśnie głównym powodem, dla którego sorpcja błęk itu m etylenow ego przez próbki gleby z poziom u próchnicznego jest większa niż można by tego oczekiwać sądząc z ich składu m echanicznego. Odnośnie przydatności m etody BM do oznaczania potrzeb w apnow a nia gleb w yniki badań w ykazały dużą rozbieżność w stosunku do m e tody Kappena. Stwierdzono tylko nieznaczny stopień korelacji m iędzy wielkością sorpcji BM i ph gleby. Świadczy to, że m etoda P etera i M arkert w obecnej w ersji nie może być używ ana do określania wielkości dawek w apna nawozowego. Wielkość sorpcji BM jest bowiem przede wszystkim skorelowana z zawartością węgla organicznego w glebie, w m niejszym stopniu z zawartością części spław ialnych w w arstw ie ornej gleby i w jeszcze m niejszym stopniu z ph gleby. Do oznaczania potrzeby w apnow ania gleby m ożna natom iast rozpatryw ać tylko ta kie metody, które pozwalają na obliczenie potrzebnej daw ki w apna przede w szystkim w oparciu o jej ph i skład m echaniczny. W św ietle pow yższych w niosków m etoda BM 'nie pow inna być zalecana stacjom chemiczno-rolniczym do oznaczania składu mechanicznego i potrzeby w apnow ania gleb. Nie wyklucza to oczywiście przydatności tej m etody do innych badań. LITERATURA [1] Mark er t S.: E rm ittlung des Selektivitätskoeffizüenten für MB im V ergleich m it Ca-, K - und H -Jonen bei der A dsorption an die T onm inerale Bentonit, Illit und K aolinit. A. T haer-a rchiv, 1965, t. 9, z. 6. [2] Markert S.: Uber den E influss des G ehaltes an organischer Substanz auf das V erhältnis zw ischen Sorptio>nfähigkeit und R eserve-k alium -G ehalt. A. T haer-a rchiv, 1965, t. 9, z. 7. [3] Markert S.: V ergleich der A dsorption des m olekulardispersen kationischen M ethylenblau m it der A nlagerung des K olloiddispersen anionischen Kongorotes. A. T haer-a rchiv, t. 9, 1965, z. 7. [4] Peter H., Markert S.: B estim m ung des K alkbedarfes von Böden aus den ph - und M B-W erten. Zeitschr. für Landw. V ersuchs- und U ntersuchungsw esen, 1959, t. 5, z. 2. [5] Peter H., Markert S.: Eine Schnellm ethode zur B estim m ung der Sorptionseigenschaften von Ackerböden. Zeitschr. für Landw. V ersuchs- und U n tersuchungsw esen, 1955, z. 1.

17 BM jako w skaźnik potrzeby w apnow ania 569 [6] Peter H., Mar ker t S., G er icke G.: Die B estim m ung der Sorptionseigenschaften van Böden m it M ethylenblau. Zeitschr. für Landw. V ersuchs- und U ntersuch ungsw esen, 1959, t. 5, z. 2. [7] Roszyk E.: Badania nad m ożliw ością zastosow ania farbiarskiego błękitu m etylenow ego do oznaczeń w łaściw ości sorpcyjnych gleb. Roczn. Glebozn., dodatek do t. 13, [8] Simon W., Markert S.: M ethylenblausorption diluvialer Sandböden. 2. M itteilung: Beziehung zw ischen M B -Sorption und anderen E ingenschaf ten der Fruchtbarkeit armer Sandböden unter dem E influss von Fruchtfolgem assnahm en. A. T haer-a rchiv, t. 9, 1965, z. 5. [9] Uhli g H.: D urchfluissküvette zur photom etrischen M essung extrem stark gefärbter F lüssigkeiten und ih re A nw endung bei der B estim m ung der Sorptioneigenschaften von A ckerböden nach der Schnellm ethode von H. Peter und S. M arkert. Zeitschr. für Landw. V ersuchs- und U ntersuchungsw esen, t. 5, 1959, z. 2. [10] W ojtas R.: O bliczenie w spółczynnika przeliczeniow ego 0,25% roztw oru b łękitu m etylenow ego przy oznaczaniu pojem ności sorpcyjnej gleb. Chemia A nalityczna, 1962, Р. ЧУБА, Т. КАРДАШ, Т. КЛЕЙН, Б. КЛОНДЕР, Г. МИХАЛИК, Р. ВОЙТАС, А. ЗЭМБАЧИНЬСКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТИЛЕНОВОГО СИНЕГО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА И ПОТРЕБНОСТЕЙ В ИЗВЕСТКОВАНИИ ПОЧВ Агрохимические станции: Вроцлав, Гливице, Щецин, Познань, Краков и Гожов Велькопольски Научно-методический Центр Института Агротехники, Удобрения и Почвоведения, Вроцлав Резюме В гг. агрохимическими станциями Вроцлавского Научно-методического Центра ИАУиП изучалась пригодность метода определения поглотительной способности почв с помощью метиленового синега для разделения почвенных образцов на 3 группы согласно их механическому составу. Эти исследования были проведены на 2729 почвенных образцах с различным механическим составом. Параллельно на 1197 образцах изучалась пригодность sto i о метода для определения потребностей почв в известковании. Установлено, что величина адсорбции метиленового синего в высокой степени зависит от содержания в почве органического углерода, что доказано на основании вычисленных коэффициентов корреляции и управнений прямолинейной регрессии. В многих случаях оказалось достоверно также влияние содержания в почве илистых

18 570 H. Czuba i inni частиц на величину адсорбции метиленового синего. Однако эта зависимость была менее тесной, чем зависимость от количества органического углерода. При разделении почв на 3 группы механического состава сходимость результатов определений полученных по методу Петер и Маркерт с результатами по методу Бойкоса в модификации Кассарганде-Прушинского, варьировала для почв I и III группы в пределах 8Э 97%. тогда как для почв II группы механического состава только в пределах 9 25%. Ввиду этого метод с метиленовым синим не пригоден для квалифицирования механического состава почвенных образцов. Что касается пригодности метода Петер и Маркерт для определения потребностей почв в известковании, то исследования показали большее расхождение результатов определении по сравнении с методом Каппена. Математическая обработка полученных данных выявила лишь незначительную степень корреляции величин адсорбции метиленового синего с ph почвы. Поэтому этим путем нельзя определять потребностей в известковании почв. Резюмируя, метод Петер и Маркерт не должен быть рекомендован агрохимическим станциям для определения так механического состава как и потребностей почв в известковании. Разумеется, это не исключает возможности применения метиленового синего для других исследований. R. CZUBA, T. KARDASZ, Т. KLEIN, В. KLONDER, G. M ICHALIK, R. WOJTAS, A. ZEM BACZYŃSKI RESEARCH ON THE APPLICATIO N OF METHYLENE BLUE FOR DETERM INING MECHANICAL COM POSITION AND CALCIUM REQUIREMENTS OF SOIL A gro-chem ical E xperim ental Stations at W rocław, G liw ice, Szczecin, Poznań, K raków and Gorzów W ielkopolski M ethodical and Scientific Contre, Institute of Soil Science and C ultivation of Plants, Wrocław Summary A gro-chem ical experim ental stations of the W rocław M ethodical-scientific Centre belonging to the Institute of Soil Science and C ultivation of Plants carried out, in the years , investigations on the efficien cy of the m ethod for determ ining sorptive properties of soil w ith the use o f m ethylene blue, for the purpose of assigning soil sam ples to three groups differing by the m echanical com position. T hese studies w ere perform ed w ith test m aterial consisting of 2729 sam ples of various m echanical com position. A t the sam e tim e, applicability of this m ethod for determ ining the calcium requirem ents of soil w as v erified in 1197 sam ples. In has been found that the exten t of sorption of m ethylene blue greatly depends on the level of organic carbon in soil this being evident from the coefficients of correlation and the equations of linear regression. Influence of the content of floatable particles in soil on the sorption of m eth ylen e blue has lik e w ise been proved in m any cases. H ow ever, the dependence of sorption of m ethy-

19 BM jako w skaźnik potrzeby w apnow ania 571 lene blue on the am ount of floatab le particles in les-s evident than its correlation w ith th e lev el of organic carbon in the soil. On establishing, according to th e m echanical com position, three groups of soil (Table 1) Peter and M arket m ethod considered against Bouyoucos m ethod m odified by C assagrande-prószyński, resulted for the 1st and Illrd group in a consistence ranging from 89 to 97%; w h ile for the Iln d group ranging from 9 to 25% only. For this reason, the m ethylene blue m ethod in its present from is not suitable for classifying soil sam ples on the basis of their m echanical com position. A s regards the applicability of Peter and M arket s m ethod for determ ining calcium requirem ents, experim ental results largely diverged in respect to K appen s m ethod. S tatistical interpretation on the results has revealed a sm all degree only of correlation bötw een th e sorption o f m ethylene blue amd the ph value. Therefore it is not posisdble to djetermine b y this m ethod th e calcium deficiency in soil. In short, P eter and M arket s m ethod should not be suggested to the agrochem ical experim ental stations for determ ining the m echanical com position of soil and th e calcium deficiency. This does not m ean that the m eth ylen e blue m ethod cannot be applied for other use. Wpłynęło do redakcji w lutym 1967 r. 37 R o c zn ik i g le b o z n a w c ze t. X V III

20