WŁAŚCIWOŚCI MIKROMORFOLOGICZNE PYŁOW O-ILASTYCH GLEB DOLNYCH TERAS AKUMULACYJNYCH KOTLINY NOW OTARSKIEJ

Transkrypt

1 ROCZNIKI GLEBOZNAW CZE T. X X IX, NR 2, W ARSZAW A 1978 STANISŁAW ZASOŃSKI WŁAŚCIWOŚCI MIKROMORFOLOGICZNE PYŁOW O-ILASTYCH GLEB DOLNYCH TERAS AKUMULACYJNYCH KOTLINY NOW OTARSKIEJ Instytut Gleboznawstwa, Chemii Rolnej i Mikrobiologii Akademii Rolniczej w Krakowie CEL I ZAKRES PRACY W łaściwości m ikrom orfologiczne gleb, jak w ynika z n iektórych opracowań, pozostają w ścisłym związku z głównym procesem glebotwórczym w danej glebie i są w pew nym stopniu jego w ykładnikiem [3]. Dlatego dysponując wcześniejszym opracowaniem ogólnych właściwości gleb K otliny N ow otarskiej, jak też ukierunkow anym i badaniam i chem icznymi charakteryzującym i dom inujący proces glebotwórczy w tych glebach (oglejenie gruntow e) [13], podjęto w niniejszej pracy próbę powiązania nasilającego się procesu oglejenia gruntow ego z właściwościami m ikrom orfologicznym i. Badaniem objęto cztery profile gleb dolnych teras akum ulacyjnych K otliny N ow otarskiej: czarna ziemia zdegradowana, użytek zielony profil 1 (Piekielnik) A!-T -G 0-C G 0r-C G r, profil 3 (Piekielnik) A!-gG 0-G 0rlk or2 DGrl DG r2, czarna ziemia zdegradowana, użytek orny zmeliorowany profil 2 (Piekielnik) A p-g-g 0-CG0rl- CGor2, m ada rzeczna próchniczna, użytek zielony profil 4 (Żary) A.M -A ^o^c G ^D G r. BADANIA WŁASNE W badaniach m ikrom orfologicznych zwrócono szczególną uwagę na cechy zw iązane z oglejeniem gruntow ym. Z uw agi na znaczne podobieństwo między profilam i 1 i 3 zamieszczono opis tylko jednego z nich. 8 R oczniki gleboznaw cze...

2 S. Zasoński PROFIL 2 PIEK IELNIK 0-21 cm, Ap. Barw a brunatnoczarna o różnym natężeniu spowodow ana nierów nom iernym rozprzestrzenieniem próchnicy i różnym stopniem jej rozkładu. Dom inuje dobrze rozłożona, bezpostaciowa substancja organiczna, nadająca szaro b ru n atn e zabarw ienie koloidow i m in e raln e m u; w m niejszej części w ystępuje w form ie słabo przezroczystych k u listych skupień ( ji) oraz nieregularnych zwęglonych fragm entów 0 postrzępionych brzegach, czarnych, zupełnie nieprzezroczystych, jak rów nież czerw onobru-natnych o niskiej anizotropow ości z zachow aną komórkową budową. Ta form a próchnicy wykazuje duże zróżnicowanie pod względem wielkości od k ilk u n a stu m ikronów do kilku (2-3) m i lim etrów. Z iarna szkieletow e stanow i w przew ażającej części kw arzec (dominują ziarna o średnicy \x), pojedynczo spotyka się ziarna skaleni (5-20 л) z w yraźnie zaznaczoną korozją brzegów (rys. 1). Łyszczyki w y stępują w niedużych ilościach i są na ogół silnie rozdrobnione. Substancja koloidalna tworzy głównie stru k tu ry argillasepic, przy nieznacznym udziale silasepic. Skelsepic jest na ogół niew yraźnie w y kształcony i ogranicza się w yłącznie do ziarn w ietrzejących skaleni. P ory są bardzo silnie zróżnicow ane co do wielkości ( u i w iększe) i m ają złożony kształt. Zaznacza się w yraźnie udział porów m iędzyagregatow ych o dużych średnicach. Część porów jest biogennego pochodzenia (wyścielone anizotropow ym śluzem, koprolity, resztki roślinne w partiach obwodowych) cm, g. Barwa jasnoszara, lokalnie z lekko brunatnym odcieniem. Substancja organiczna w ystępuje w nieznacznej ilości, jest b a r dzo silnie rozłożona i w ysyca m in eraln ą fazę koloidalną. A gregaty s tru k turalne m ają tu bardzo charakterystyczny, soczewkowarstwowy kszlalt. Ziarna szkieletowe stanowi głównie kwarzec, który charakteryzuje się m niejszym zróżnicowaniem wielkości niż w poprzednim poziomie, skalenie są nieliczne, silnie zwietrzałe, zwykle powleczone anizotropową zw ietrzeliną ilastą typu skelsepic. V/ p rzek ro ju prostopadłym pory m ają k ształt zbliżony do okrągłego 1 praw ie w szystkie o w iększej średnicy są im pregnow ane zw iązkam i żelaza. Średnica porów im pregnow anych wynosi najczęściej u, w ystępują one w ilości 2 3.na 1 cm 2 powierzchni preparatu. Ścianki i m asa glebow a przyległa do poru w ykazuje zróżnicow aną budowę m i ki crncr f olcgiczną : por otoczony pierścieniem wzbogaconym w żelazo, barw y rdzaw obrunatnej. Część tego pierścienia kontaktująca się bezpośrednio z porem jest najsilniej wysycona zwią'zkami żelaza. W m iarę oddalania się od ścianki poru obserw uje się coraz m niej związków żelaza aż do całkow itego zaniku żelazistego w ysycenia. Tw orzy się w ten sposób b a r dzo rozm yty k o n tu r zew nętrzny. Grubość tego pierścienia jest w przy-

3 Pyłow o-ilaste gleby teras akumulacyjnych Koliny Nowotarskiej Rys. 1. Profil 2 (Piekielnik), 0-21 cm. Znaczna ilość zwęglonej nieprzezroczystej substancji organicznej; silnie zwietrzałe, zbliźniaczone ziarno skalenia powleczone substancją ilastą typu skelsepic a nikole rów nolegle, b nikole skrzyżow ane Profile 2 (Piekielnik), 0-21 cm. Considerable amount of carbonified, not transparent organie substance; strongly weathered, twinned felspar grain covered by clay substance of skelsepic type a p arallel nicols, b crossed nicols

4 116 S. Zasoński Rys. 2. Profil 2 (Piekielnik), cm. Por-konkrecja żelazista w niedużym stopniu wzbogacona w żelazo a n ik o le rów nolegle, b n ikole skrzyżow ane Profile 2 (Piekielnik), cm. Pore and iron concretions with small degree of iron enrichment a p a ra lle l niçois, b crossed nicols

5 Pyłow o-ilaste gleby teras akumulacyjnych Koliny Nowotarskiej 117 Rys. 3. Profil 2 (Piekielnik), cm. Konkrecja żelazista związana z porem biogennego pochodzenia a n ik o le rów n olegle, b nik ole skrzyżow ane Profile 2 (Piekielnik), cm. Iron concretion connected with pore of biogenic origin a p arallel niçois, b crossed n icols

6 118 S. Zasoński Rys. 4. Profil 2 (Piekielnik), cm. Odmiana wytrącenia żelazistego wykształcona w formie współśrodkowych kół dyfuzyjnych a nik o le rów nolegle, b nik o le skrzyżow ane Profile 2(Piekielnik), cm. Variety of iron precipitate formed as concretis diffusion rings a p a ra lle l n icols4 b crossed nieols

7 Pyłow o-ilaste gleby teras akumulacyjnych Koliny Nowotarskiej Ц 9 Rys. 5. Profil 2 (Piekielnik), cm. Pory-pęknięcia z brzegami wysyconym i żelazem a n ik o le rów n olegle, b nik ole skrzyżow ane Profile 2 (Piekielnik), cm. Fissure pores with iron-coated adges a p arallel niçois, b crossed nicols

8 120 S. Zasoński bliżeniu taka, jak średnica poru przez ten pierścień otaczana. W zbogacanie w żela'zo w ystępuje w obrębie m asy glebowej, o czym świadczy obecność w nim ziarn szkieletow ych (rys. 2 ); por otoczony pierścieniem gleby barw y jasnopopielatej (nieco jaśniejszej od m asy gleby nie związanej z wolnym i przestworam i), na zew nątrz którego leży pierścień o budow ie identycznej jak opisany poprzednio. Te form y k o nkrecji zw iązane są z poram i biogennego pochodzenia; w obwodowej ich części w skutek podwyższonej koncentracji rozpuszczalnych zw iązków organicznych (pow stałych w w yniku rozkładu obum arłych korzeni) i ich redukcyjnego oddziaływ ania na otoczenie nie m a w arunków do u tlen ian ia i w y trącan ia się żelaza w bezpośrednim sąsiedztw ie św iatła pora (rys. 3). P ew ną odm ianę tej fo rm y s ta nowią pory otoczone w ielokrotnym i (3-4) w spółśrodkow ym i kołam i d y fuzyjnym i, przy czym zawsze ich k o n tu r w ew n ętrzn y jest ostry, zewn ę trz n y rozm yty (rys. 4). Ten ty p porów jest szczególnie liczny w górnej części poziom u o znacznej zaw artości drobnych korzeni. G leba p rzy legła bezpośrednio do ożelazionych porów wykazuje zwykle pewne ro zjaśn ien ie barw y, tw orząc tzw. m ik ro elu w ia. Dość częste są ró w nież nieregularne, plam iste, bardzo różnej wielkości w ytrącenia żelaziste barw y brunatnordzaw ej, niezbyt bogate w żelazo. Substancja koloidalna tw orzy stru k tu ry insepic, jak również vosepic o różnym stopniu w tórnych przekształceń; vosepic jest licznie rep re z en towany, powłoczki w ykazują w yraźne w arstw ow anie, są zwykle złocistcszare, zaw ierające stosunkow o m ało żelaza i substancji organicznej. W stosunku do poziomu próchnicznego zm niejsza się w yraźnie ilość porów, szczególnie dużych. Dość znaczny udział w ogólnej porowatości stanow ią pory-pęknięcia, niekiedy z wysyconym i żelazem brzegam i (rys. 5) cm, Go. B arw a żółtobrunatna o stosunkow o m ałym zróżnicowaniu, jedynie w pobliżu w ytrąceń żelazistych jest w yraźnie jaśniejsza popielatoszara. Szkielet stanow ią ziarna kw arcu (o średnicy około 50 u), znacznie rzadziej w y stęp u ją skalenie oraz łyszczyki. Dom inuje substancja koloidalna typu insepic, znacznie rzadziej skel- -lattisepic. Vosepic jest częstszy niż w poprzednim poziomie, w ykazuje zazw yczaj różne m echaniczne deform acje, jak rów nież bardzo zróżnicow any stopień nasycenia zw iązkam i żelaza (barw a od jasnożółtej zm ienia się do poonarańczowoczerwonej) (rys. 6 ). Sporadycznie spotyka się elem enty s tru k tu ry m asepic o zaburzonym pofalow anym przebiegu. Pory okrągłe lub owalne, o średnicy 0,5-1 mm i pewnym udziale porów -pęknięć. Są one otoczone brunatnordzaw ym pierścieniem utw o- izonym przez bardzo znaczną kon cen trację zw iązków żelaza. W p ie rścieniu tym spotyka się niekiedy wiśniowoczerwone anizotropowe łuskow ate błony su b stan cji koloidalnej, bardzo silnie nasycone 'związkam i

9 Pyłow o-ilaste gleby teras akumulacyjnych Koliny Nowotarskiej 121 Rys. 6. Profil 2 (Piekielnik), cm. Fragment przekształconego mechanicznie warstwowanego nacieku ilastego a n ik o le r ó w n o le g łe, b n ik o le sk rzy ż o w a n e Profile 2 (Piekielnik), cm. Fragment of mechanically transformed layered coating a parallel nicols, b crossed n icols

10 122 S: Zasoński Rys. 7. Profil 2 (Piekielnik), cm. Por-konkrecja żelazista wyścielona substancją koloidalną typu vosepic, widoczna dwufazowa iluwiacja a nik o le rów nolegle, b n ikole skrzyżow ane Profile 2 (Piekielnik), cm. Pore and iron concretion, coated inside by colloidal substance of vosepic type; two-phase illuviation visible a p a ra lle l nicols, b crossed nicols

11 P yłow o-ilaste gleby teras akum ulacyjnych K oliny N ow otarskiej 123 żelaza. Ta form a anizotropowego iłu w ytw orzyła się prawdopodobnie w w yniku ukierunkow ania się iłu nà utw ardzonych żelazem rurkow atych konkrecjach pod w pływem porządkującego działania ciśnienia w czasie naw ilgacarria i w ysychania [12]. N iektóre pory są w yścielone w arstw o w anym i naciekam i ilastym i w różnym sto p n iu nasycone żelazem i substa n c ją organiczną (rys. 7) cm, CGorl. B arw a żółtoszara praw ie jednolita. Szkielet m i neralny stanow i kwarzec o niedużym zróżnicowaniu co do wielkości (10-30 (.i), skalenie i łygzczyki, podobnię jak w poprzednich poziomach, nieliczne. Sustancja koloidalna głównie typu insepic; vosepàc w ystępuje w m niejszych ilościach niż w górnych poziomach i jest w różnym stopniu wzbogacony w żelazo. Szczególnie reg u larn e i dobrze w ykształcone błony spotyka się w porach o dużej średnicy. P o ry o średnicy j l i ; w iększe z nich są bardzo silnie w zbogacone w żelazo cm, CGor2. B arw a żółtoszara p raw ie jednolita, ziarn a szkieletow e głów nie z k w arcu, z nieco w iększą ilością dużych ziarn około 200 \i. S u b stan cja koloidalna typu insepic, silasepic; lokalnie dają się zauważyć elem enty m asepic; m iędzy w łóknam i anizotropow ego iłu w m a sie glebow ej obserw uje się rów nież zgodne ułożenie łyszezyków. Vosepic w ystępuje rzadziej i zw iązany jest z bardzo dużymi poram i, nacieki w tym przypadku są dobrze wyks'ztałtowane i tylko nieznacznie wysyccne zw iązkam i żelaza (rys. 8 ). Ścianki dużych porów ( ju) są bardzo silnie wysycone związkam i żelaza, które nadają tym pierścieniom intensyw nie rdzaw obrunatną barw ę (rys. 9). P o ry o m niejszej średnicy nie w ykazują tego wzbogacenia. PR O F IL 3 P IE K IE L N IK 0-21 cm, A t. Budowa m ikrom orfologiczna tego poziom u jest zbliżona do poziomu A v poprzedniego profilu. Substancja organie/zna wykazuje tu niższy stopień rozkładu, jak również w yraźnie zmniejsza się liczba porów o dużej średnicy cm, gg0. Barw a jasnoszara praw ie jednorodna na całej pow ierzchni preparatu. Części szkieletowe stanow ią ziarna kw arcu o znacznie zróżnicowanej wielkości (najczęstsze ja), w ietrzejące skalenie i silnie rozdrobnionej łyszczyki. Zaznacza się tu słaba tendencja do rów noległego spękania z w ytw orzeniem soczew kow o-pryzm atycznych agregatów. Substancja koloidalna tworzy głównie stru k tu ry silasepic; skelsepic jest debrze w ykształcony n a dużych ziarnach, szczególnie skaleni. Vo-

12 124 S. Zasoński Rys. 8. Profil 2 (Piekielnik), J cm. Por-konkrecja żelazista wyścielona substancją koloidalną typu vosepic; naciek drugiej fazy iluwiacji a n ik o le r ó w n o le g łe, b n ik o le sk rzy ż o w a n e Profile 2 (Piekielnik), cm. Pore and iron concretion, coated inside by colloidal substance of vosepic type; coating from second phase of illuviation a p arallel nicols, b crossed n icols

13 Pyłowo-ilaste gleby teras akumulacyjnych KotLiny Nowotarskiej 125 Rys. 9. Profil 2 (Piekielnik), cm. Por-konkrecja żelazista o bardzo znacznej akumulacji żelaza a n ik o le rów noległe, b n ikole skrzyżow ane Profile 2 (Piekielnik), cm. Pore and iron concretion with very considerable iron accumulation a p a ra lle l niçois, b crossed niçois

14 126 S. Zasoński sepie w ystępuje w znacznie m niejszej ilości niż w poziomie podpróehnicznym poprzedniego profilu, w ykazuje znaczną deform ację m echaniczną, posiada jednak zw ykle dobrze czytelny w arstw ow any c h a ra k te r i często zróżnicow ane w ysycenie próchnicą. Obecne są w y trącen ia żelaziste w postaci rozm ytych skrzepów nieregularnych kształtów, zaw ierające mało żelaza. Niedużo zaw ierają go również ścianki większych porów, niekiedy zaś tworzą współśrodkowe kcła dyfuzyjne. Jest ich niew iele jedno na 2-3 cm 2 preparatu cm, Gorl. Szkielet zróżnicowany co do wielkości, dom inują ziarn a kw arcu (.i, zaznacza się jednakże pew ien udział z ia rn dużych \i; są one os'trokrawędziste, światło w ygaszają mozaikowo, na ich ściankach w ystępują dobrze wykształcone błony skelsepic. Wśród tych dużych ziarn około 10-15% stanow ią skalenie, zwykle o p ro sto k ą tn y ^ zarysie ziarna i siatce spękań równoległej do kraw ędzi. Szczeliny spękań w ypełnione są jasnożółtą anizotropow ą zw ietrzeliną. Ścianki porów, zwłaszcza dużych (ok u), są wysycone związkam i żelaza (w niezbyt dużym stopniu); jest ich około 1 л а 1 cm 2 powierzchni preparatu cm, Gor2. Barw a szara, lokalnie z ciem niejszym odcieniem. Szkielet stanow ią kwarzec i skalenie, dom inują ziarna o średnicy około 50 (i, przy bardzo w yraźnym wzroście ilości dużych ziarn. N iektóre z nich stanow ią okruchy skalne złożone.z kw arcu i skalenia, rzadziej rów nież łyszczyków. S ubstancja koloidalna głów nie ty p u insepic; skelsepic w postaci dobrze wykształconych błen w ystępuje na ziarnach w ietrzejących skaleni oraz dużych ziarnach k w arcu (500 i więcej 'ji), niekiedy w niedużej odległości od ścian; równolegle do nich widoczne są różnie wykształcone cienkie włókna anizotropowego iłu, 'tworząc stru k tu rę pseudoskelsepic. Fragm enty o bardziej w yrów nanym uziarnieniu m ają w yraźną tendencję do tw orzenia s tru k tu ry skel-lattisepic cm, DGrl. Barw a jasnoszara z lekko zielonka wo'niebieskim odcieniem. Zw raca uwagę zwiększony udział dużych ziarn m ineralnych (kwarzec, skalenie), jak również okruchów granitow ych. Skalenie m ają najczęściej zarys p ro sto k ą tn y i w ykazują silny stopień zw ietrzenia. W y dłużone ziarn a kw arcu, jak rów nież skaleni tw orzą niejed n o k ro tn ie uporządkow any układ; w tych częściach gleby obserw uje się 'też zgod'ne ułożenie łyszczyków oraz w łókien anizotropow ego iłu typu m asepic. Substancja koloidalna jest w przew ażającej części typu insepic i skel- -iattisepic, dobrze w ykształcone; vosepicu nie ma. Pory w m niejszym stopniu zróżnicowane pod względem wielkości, najczęstsze o średnicy około \i; wśród nich trafiają się jednak pory bardzo duże (2-3 mm), m ające ścianki silnie wysycone żelazem. P ow stały tą drogą pierścień m iew a średnicę naw et 1,5-2,0 razy większą od średnicy poru.

15 P yłow o-ilaste gleby teras akum ulacyjnych K oliny N ow otarskiej 127* cm, DGr2. Budowa m ikromorfologiczna zbliżona do poprzedniego poziomu, zwraca uwagę zwiększona liczba okruchów granitow ych. P o ry -wzbogacone w substancję żelazistą w ystępują '-sporadycznie. PR O FIL 4 ZARY cm, A ±M. Barw a czarnos:zara; zwraca ulwagę znaczna zawartość substancji organicznej i zróżnicowany stopień jej rozkładu. Z iarna szkieletow e w ykazują bard'zo znaczne zróżnicow anie pod w zględem w ielkości ( u) i są na ogół słabo obtoczone. Substancja koloidalna typu argillasepic. P ory o urozm aiconym kształcie, liczne o średnicy ß cm, AiGor. Barw a szarobrunatna, niejednolita w skutek niejednorodnego rozm ieszczenia substancji koloidalnej, a szczególnie związków żelaza. Z iarn a szkieletow e w znacznym stopniu zróżnicow ane pod względem 'wielkości ( li), o różnym stopniu obtoczenia (na ogół nieznacznym). W Stosunku do poprzednich profilów zw raca uw agę w yraźnie większa zawartość skale'ni, a szczególnie biotytu, który w ykazuje bardzo znaczny stopień mechanicznego przekształcenia (poszczególne blas'ziki w grubszych pakietach są częściowo oddzielane od s-iebie, postrzępione i pow yginane, rys. 10). Z iarn a szkieletow e są nierów nom iernie rozm ieszczone; w części d robnoziarnistej spotyka się zaburzone, słabo w ykształcone elem enty stru k tu ry m asepic, w g ru b oziarnistej obserwuje się niekiedy zgodny układ wydłużonych ziarn. Cechy 'te pozkvalają sądzić, że jest to m ateriał aluw ialnego pochodzenia. Substancja koloidalna głównie typu selasepic, w m niejszej ilości insepic. Na ziar'nach skaleni obserw uje się też różnie wykształcoone błony skelsepic. Pory o średnicy bardzo zm iennej, ścianki niektórych z nich są wysycone związkam i żelaza, lecz w w yraźnie m niejszym stopniu niż w poprzednich profilach. Znacznie częstsze są n atom iast n ieregularne, p lam iste w y trącenia żelaziste o rozm ytych konturach. S u b stan cja organiczna w ystępuje w niedużej ilości; udział w łóknistych, słabo rozłożonych, zwęglonych resztek roślinnych o m ałej anizotropow ości jest znaczny cm, CGr. Budowa m ikromorfologiczna tego poziomu zbliżona jest do poprzedniego. Z iarna szkieletowe są bardziej w yrów nane co do wielkości, w śród 'większych Spotyka się okruchy łupka ilastego. W y trącenia żelaziste w form ie plam i -skrzepów są liczniejsze i większe. > 81 cm, DGr. Barwa szara, praw ie jednolita; ziarna szkieletowe to głów nie kw arc (10-50 ц), znacznie rzadziej skalenie i łyszczyki. S u b stan cja koloidalna głównie typu argillasepic przy niedużym udziale silasepic. Skelsepic zaznacza się bardzo niew yraźnie i to w yłącznie na ziarnach skaleni. W ytrącenia żelaziste praw ie wyłącznie w form ie silnie rozm ytych plam barw y rdzaw obrunatnej, zaw ierające stosunkowo mało żelaza.

16 128 S. Zasoński Rys. 10. Profil 4 (Zary), cm. Duże ostrokrawędziste ziarno kwarcu o mozaikowym wygaszeniu światła; centralnie: zdeformowany mechanicznie pakiet biotytu a n ikole rów nolegle, b n ikole sk rzyżow ane Profile 4 (Żary), cm. Large, sharp-edged quartz grain with mosaic-like extinction of light: centrally: a m echanically deformed packet of biotite a p a ra lle l niçois, b crossed nicols

17 P yłow o-ilaste gleby teras akum ulacyjnych K otliny N owotarskiej 129 PODSUMOWANIE W ydaje się, że istnieje p otrzeba zw rócenia uw agi n a jeden z w ażn iejszych procesów tow arzyszących degradacji czarnych ziem, to jest na iluw iację koloidu, która szczególnie w profilu zdrenow anym osiąga dość znaczne rozm iary. N atężenie tego procesu oceniane na podstaw ie ilościowego występowania substancji koloidalnej typu vosepic jest wyraźnie zróżnicowane w poszczególnych profilach i w ydaje się być prostą funkcją możliwości i wielkości przem yw nej gospodarki wodnej w profilu, co przy tej sam ej skale m acierzystej i zbliżonych w łaściw ościach chem icznych jest uzależnione od głębokości wody gruntow ej. Wielkość procesu iluw ialn'ego w zrasta w badanych profilach w edług następującej kolejności: 4 (brak) Cechą charakterystyczną wyścieleń ilastych naw et w obrębie tego sam ego poziom u jest zróżnicow any stopień ich w ysycenia zw iązkam i żelaza (barwa od żółtopomarańczowej zm ienia Się do wiśniowoczerwonej); najw yższy stopień wysycenia w ykazują zwykle w yścielenia związane z dużym i poram i poziom ów G or. W ysycenia te są w tym przypadku p raw dopodobnie w tórne, gdyż w yścielenia silnie Wzbogacone w żelazo w y stępują zawsze w ew nątrz porów konkrecji żelazistych. Z najdują się one tam, gdzie przynajm niej okresowo dopływ ają zredukow ane form y żelaza i1 utleniane są w pobliżu św iatła poru (a więc w tym przypadku już w obrębie wyścielenia ilastego). W yścielenia porów, które nie m ają ścianek pokrytych żelazem, są na ogół w znacznie m niejszym stopniu wysycone żelazem, a obecność w nacieku pojedynczych w arstew ek o w y raźnie różnej zawartości żelaza wska'zuje na pierw otny charakter tego zjaw iska. Oglezniew [8 ] w badanych przez siebie glebach darniow o-bielicow ych stw ierdza, że m orfologia i skład chem iczny wyizolow a nych nacieków ilastych w porach i pęknięciach w ykazuje w yraźny zw iązek z intensyw nością oglejenia w m iejscu ich tw orzenia się. I tak nacieki te w glebach głęboko oglejonych są barw y brunatnej i m ają w swym składzie znaczną zaw artość żelaza i glinu (S i0 2:Al20 34,5). W m iarę nasilania się oglejenia barw a nacieków zm ienia się, przechodząc stopniowo w silnie oglejonych glebach darniow o-glejow ych w niebieskaw ą. N a cieki w tym przypadku zaw ierają w yraźnie m niej żelaza, a szczególnie glinu (S i0 2:Al20 3 = 7,5). Zjawisko to autor tłum aczy odm iennym i w arunkam i syntezy m inerałów ilastych w naciekach w m iarę nasilającego się oglejenia. W badanych glebach K otliny Now otarskiej nie stw ierdzono podobnej zależności; w prost przeciwnie, wraz ze w zrostem oglejenia obserwowano w tórne silne wysycenie nacieków związkam i żelaza, o czym świadczy intensyw na wlśniowoczerwona barw a. Z wcześniejszych prac a u to ra w ynika natom iast, że p ierw otna b arw a nacieków i ich w a r stw ow any charakter zależą przede wszystkim od fizykochem icznych warunków panujących w poziom ie eluw ialnym [11]. 9 R oczn iki gleboznaw cze..

18 130 S. Zasoński O ceniając szacunkow o wielkość iluw iacji w badanych glebach stw ierdzono, że jest ona w zdrenow anym profilu n r 2 (drenowanie przeprowadzono przed 4-7 laty) niew iele tylko m niejsza niż w glebach opadow oglejow ych górnych teras akum ulacyjnych [1 1 ], gdzie proces ten przebiega znacznie dłużej. D renowanie, zwiększając przem yw ną gospodarkę wodną w profilu, umożliwiło głębszą i silniejszą iluwiację, przy czym proces ten w nieustabilizowanym profilu (skokowa zmiana w arunków bezpośrednio po zdrenow aniu) w swej fazie początkowej przebiega ze znacznym natężeniem, po czym po osiągnięciu pew nego sta n u rów now agi ulega w yraźnem u zaham ow aniu [2, 5, 10]. Zasadniczo odm ienny pogląd w tym względzie reprezentuje К r e- m e r [6 ]; stw ierdza on, że przem ieszczanie, a szczególnie akum ulacja iłu ma miejsce w m ikroszczelinach stanowiących granice między m ikroagregatam i. Szczeliny te tworzą się w w yniku pęcznienia i kurczenia w czasie naw ilgacania i w ysychania gleby, a poniew aż akum ulacja iłu (a więc elem entów silnie pęczniejących) zw iększa ten efekt, stąd też n a silająca się iluw iacja nie tylko nie ham uje tego procesu, lecz przeciw nie wymaga jego intensyw ność przez tw orzenie coraz to nowych dróg (m ikroszczelin) dla tra n sp o rtu zaw iesin. W zdrenow anym profilu 2 można odczytać dwufazową iluw iację koloidu przebiegającą w różnych w arunkach: faza pierwsza, m ająca m iejsce przed drenow aniem, odznacza się p ły tk ą iluw iacją, pojedyncze błony w nacieku są bardzo cienkie i w y raźnie wzbogacone w żelazo; faza druga-, po zdrenow aniu, odznacza się głębszą i in te n sy w n ie j szą iluw iacją; błony w nacieku są na ogół grubsze i w m niejszym stopniu wysycone żelazem. W górnej części profilu najbardziej dośrodkowe (w ew nętrzne) błony w nacieku (a więc młodsze ) m ają cechy takie, jak nacieki drugiej fazy iluw iacji. W profilu 1 ilość substancji koloidalnej typu vosepic jest w yraźnie m niejsza niż w pozostałych profilach (2 i 3) i substancja ta na ogół jest też w m ałym stopniu wysyeona żelazem. Obecność w kładki torfowej w tym profilu na głębokości cm, izolującej poziom próchniczny od głębiej leżących w arstw, zm niejsza w yraźnie efekt iluw iacji. W y tw orzone nieliczne błony poniżej w kładki torfow ej twotzą się więc głównie w w yniku lokalnego przem ieszczania koloidu. W profilu 4 o w ysokim poziom ie wody g runtow ej nie stw ierdzono iluw iacji koloidu. Iluw iacja koloidu jest w praw dzie w badanych glebach procesem tow arzyszącym, lecz jednocześnie w ydaje się być w zględnie stały m zjaw iskiem zw iązanym z degradacją czarnych ziem. Obecność iluw iacji koloidu z w ytw orzeniem charakterystycznych naciekowych stru k tu r stw ierdza również K o w aliński [4] w badanych przez siebie czarnych ziem iach w rocław skich. W badanych profilach zaobserw ow ano obecność kriogenicznych form

19 Pyłowo-ilaste gleby teras akumulacyjnych Kotliny Nowotarskiej 131 stru k tu ra ln y c h, k tó re są szczególnie w yraźne w podpróchniczych poziom ach profilu 2 i 3. W yrażają się one obecnością agregatów kształtu soczewkowo-warstwowego, co nadaje tym poziomom cechy poziomej oddzielności. N ajw yraźniejsze zm iany w stru k tu rz e obserw uje się w skałach d ro b n o ziarn isty ch (z dużą zaw artością pyłu) przy pow olnym zam arzaniu (w ahania tem p e ra tu ry w przedziale 0 do 5 C) i znacznej w ilgotności gleby, co jest połączone z w ydzielaniem kryształów lodu [1, 7]. W aru n k i te w badanych glebach były spełnione głów nie w okresie k lim atu peryglacjalnego w w arstw ie czynnej sięgającej do głębokości cm, zalegającej na wiecznej zm arzlinie [7, 9]. W obrębie obecnych poziom ów próchniczych (a szczególnie ornych) kriogeniczne form y uległy zatarciu w skutek upraw y m echanicznej, jak również intensyw nego oddziaływ ania holoceńskich procesów glebotw órczych. WNIOSKI 1. Typow ym i sw oistym objaw em w przy p ad k u oglejenia g runtow e go jest zm iana w rozm ieszczeniu związków żelaza w profilu, jak również i w obrębie poszczególnych poziomów, co pod względem m ikrom orfologicznym u jaw n ia się zespołem sw oistych cech. Z m iany te dotyczą zubożenia m asy glebowej głównie w żelazo i m angan oraz akum ulację ich w konkrecjach. Tworzące się konkrecje są pod względem budowy m i- fcromorfologicznej w yraźnie inne niż w przypadku oglejenia odgórnego i tw orzą następujące podstaw ow e form y: różnej wielkości, stosunkow o słabo,wysycone żelazem, o rozm y tych kon tu rach, nie zw iązane w w yraźny sposób z poram i czy też wolnym i przestworam i; form y te w ystępują w całym profilu, najliczniej jedriak w poziomach o niew ielkiej dynam ice układu oksydoredukcyjnego; konkrecje Owiązane 'z poram i i wolnym i przestw oram i typu szczelin; stanow ią one podstaw ow ą i najliczniej reprezentow aną grupę w b a danych profilach. Zaw ierają różne ilości żelaza (barw a od jasnobrunatnordzaw ej zm ienia się do w iśniow oczerw onej). P ew n ą odm ianą tej form y są konkrecje z wybielonym pierścieniem w ew nętrznym, jak również konkrecje grupujące żelazo w form ie w spółśrodkow ych kół d y fuzyjnych. 2. O glejenie gruntow e w badanych profilach nie pow oduje w widoczny sposób specyficznych, w tórnych zm ian w organizacji substancji ilastej (oprócz bardzo silnego w ysycenia żelazem niektórych nacieków w poziom ach G or); zm iany te w ynikają raczej z obecności zjaw isk tow arzyszących, jak w ietrzenie w ew nątrzglebow e, procesy kurczenia i pęcznienia, zam arzania i rozm arzania oraz iluw iacji koloidu. 3. D renow anie (profil 2) w płynęło w w idoczny sposób na w łaściwości m ikrom orfologiczne badanej gleby, k tóre w yrażają się:

20 132 S. Zasoński w zwiększeniu porowatości, głównie przez zwiększenie się ilości dużych porów, a szczególnie porów -pęknięć, w ilościow ym wzroście silnie żelazistych k o n k recji w dolnej części profilu, w nasileniu procesów iluw ialnych, co objaw ia się zwiększoną ilością anizotropow ego iłu skupionego w stru k tu ra c h vosepic. 4. Z przeprow adzonych badań w ynika, że skała m acierzy sta (profile 1, 2, 3) jest utw o rem n iejednorodnym (składa się z 2-3 w arstw różnych pod względem cech m ikromorfologicznych); obecność reliktow ych stru k tu r typu masepic jak również uporządkow any układ wydłużonych ziarn skaleni i kw arcu, a szczególnie łyszczyków, w skazują, że w tw o rzeniu poszczególnych w arstw brały udział procesy fluw ialne o m ałej zdolności sortującej, a m ateriał był transportow any na niedużą odległość. W górnej części profilu widoczne są w yraźne cechy stru k tu ry k riogenicznej, częściowo zatarte w skutek upraw y i holoceńskich procesów glebotwórczych. LITERATURA [1] F i o d o r o w a N. M., J a r iłowa E. A.: Gidrotiermiczeskij reżim i morfołogija suglinistych poczw-gruntow srledniej tajgi zapadnoj Sibirii. Poczwowiedien. 1972, 7, [2] Gagarina E. J., Cyplenkow W. P.: Ispolzowanije mikromorfołogiczeskogo mietoda pri modielirowanii sowriemiennogo poczwoobrazowatielnogo procesa. Poczwowiedien. 1974, 4, [3] J a r iłowa E. A., Rubilina N. E.: Mikromorfołogija diernowo-podzolistych poczw na morenie i pokrownych suglinkach. Poczwowiedien. 6, 1975, [4] К o w a liński S.: Zróżnicowanie właściwości morfologicznych, fizycznych i chemicznych czarnych ziem pod wpływem zmiany ich użytkowania. Zesz. nauk. WSR Wroc. Roi., 29, 1969, [5] Kowalkowski A.: Główne kierunki rozwoju gleb w warunkach środowiska morfogenetycznego Wzgórz Dałkowskich. Roczn. glebozn. 16, 1966, 2, [6] К r e m e r A. М.: Mikrostrojenije silnopodzolistoj poczwy i pieriedwiżenije glinistych suspensji. Poczwowiedien. 6, 1969, [7] Morozow a T. D.: Mikromorfołogiczeskije osobiennosti mierzłotnych paliowych poczw Centralnoj Jakutii w swajazi s kriogieniezisom. Poczwowiedien. 11, 1965, [8] O g 1e z n i e w A. K.: Nowoobrazowanija tiażełych gidromorfnych dierniowo- -podzolistych poczw i ich znaczenije dla diagnostiki. Poczwowiedien. 3, 1968, [9] Różycki S. Z.: Strefowość rzeźby i zjawiska peryglacjalne na Ziemi Torelia (Spitsbergen). Biul. peryglacjalny 5, 1957, [10] Zasoński S.: Badania modelowe nad procesem iluwialnym. Zesz. nauk. AR Krak. 6, 1973, 46. [1 1 ] Zasoński S.: Studia mikromorfologiczne i chemiczne nad procesem płowienia g^b pyłowych. Cz. II. Gleby wytworzone z utworów lessopodobnych Kotliny Nowotarskiej. Rocz. glebozn. 26, 1975, 1,

21 Pyłowo-ilaste gleby teras akumulacyjnych Kotliny Nowotarskiej 133 [12] Zasoński S.: Mikromorfologiczno-chemiczna charakterystyka procesu odgórnego oglejenia na utworach pyłowych. Roczn. glebozn. 26, 1975, 3, [13] Zasoński S.: Pyłowo-ilaste gleby dolnych teras akumulacyjnych Kotliny Nowotarskiej. Roczn. glebozn. 29, 1978, 1. с. ЗАСО НЬСКИ МИКРОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЫЛЕВАТО-ИЛИСТЫХ ПОЧВ НИЖНИХ АККУМУЛЯЦИОННЫХ ТЕРРАС НОВОТАРСКОЙ КОТЛОВИНЫ Институт почвоведения, агрохимии и микробиологии, Сельскохозяйственная академия в Кракове Резюме Обследовано четыре профили почв нижних аккумуляционных террас Новотарской Котловины, уделяя особое внимание чертам связанным с оглеением грунта. Установлено, что в микроморфо логическом отношении оглеение проявляется в главном изменениями в распределении соединений железа, что связано с выступлением глеевых отбелений и нерегулярных железистых скоплений пятем содержащих мало железа, а также трубчатоподобных конкреций сильно обогащенных железом (рис. 2, 3, 9). Грунтовое оглеение не вызывает специфических изменений в структуре коллоидного вещества, которое обычно бывает формировано сопутствующими процессами иллювиированием колллидов и изменениями объема почвенной массы при увлажнении и высыхании (рис. 6, 7, 8). В более глубоких горизонтах видны слабо отмечающихся (механически деформированные) структуры masepic унаследствованные от материнской породы. S. Z A SO Ń SK I MICROMORPHOLOGICAL PROPERTIES OF SILT-AND CLAY SOILS OF THE LOWER ACCUMULATION TERRACES OF THE NOWY TARG INTERMONTANE BASIN Institute of Soil Science, Agricultural Chemistry, and Mirobiology, Agricultural University at Cracov Summary The author investigated four profiles of soils on the lower accumulation terraces of the Nowy Targ intermontane basin; he especially considered the features connected with ground-water gleying. He ascertained that the latter, in the micromorphological sense, becomes visible chiefly as changes in the distribution of iron compounds, which take the form of gley bleachings and ferric agglomerations of the type of irregular, weakly enriched blots and of strongly enriched

22 134 S. Zasoński tabular concretions (Figs 2, 3, 9). Ground-water gleying does not cause specific changes in the structure of colloidal substances, the latter being formed by accompanying processes illuviation of colloids, and volume changes of the soil mass with wetting and drying (Figt 6, 7, 8). In the deeper horizons there occur weakly visible (mechanically disturbed) masepic structures inherited from the parent rock. Dr Stanislaw Zasoński Instytut G leboznawstwa, Chemii Rolnej l Mikrobiologii AR Kraków, al. Mickiewicza 21