BADANIA NAD WPŁYWEM WAPNOWANIA NA POBIERANIE FOSFORU I W APNIA PRZEZ KONICZYNĘ CZERWONĄ PRZY POMOCY 32P i 45Ca

Transkrypt

1 R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T. IX, z. 1, W A R S Z A W A 1960 JÓZEF GÓRALSKI, STANISŁAW MOSKAL BADANIA NAD WPŁYWEM WAPNOWANIA NA POBIERANIE FOSFORU I W APNIA PRZEZ KONICZYNĘ CZERWONĄ PRZY POMOCY 32P i 45Ca Z Zakładu Chemii Rolniczej SGGW i Rolniczej Pracowni Izotopowej PAN Kierownik: prof. dr M. Górski WSTĘP W yniki licznych badań wykazały, że przysw ajalność fosforu dla roślin jest najw iększa przy słabo kw aśnym odczynie gleby, a więc praktycznie biorąc w granicach ph 6 7. P rzy w zrastającym stężeniu jonów w odorowych w roztw orze glebowym zaczynają się pojawiać glin i żelazo i to w tym w iększych ilościach, im bardziej w zrasta stężenie jonów w odorowych. Pow stają w tedy fosforany glinu i żelaza bardzo tru d n o przysw a jaln e dla roślin. Nowsze prace w ykazały jednak, że przy kw aśnym odczynie glin i żelazo w roztw orze glebow ym nie są jedynym i czynnikam i, które powodują słabą przysw ajalność fosforu. Tak np. badania z radioaktyw nym fosforem wykazały, że jony fosforanowe mogą m igrować z korzeni roślin do kaolinitu, jeśli przenoszono ze środowiska bez kaolinitu do zaw iesiny tego m in erału ilastego [8]. L o w i Black [12] stwierdzili, że fosforany wchodzą w związki z kaolinitem, którego kryształy ulegają rozkładowi, przy czym pow stają fosforany glinu i w olna krzem ionka. Zjawisko ciągłego wym ieniania się jonów P O 4 między fazą płynną gleby a jej fazą stałą zostało omówione przez Barbiera i innych [1, 2, 3, 7, 9, 16 i 19] na podstaw ie badań m etodą izotopową. P rzez zm niejszenie stężenia jonów w odorow ych w roztw orze glebowym, np. przez wapnowanie, zmniejsza się rozpuszczalność glinu i żelaza, a równocześnie w zrasta nasycenie roztworu glebowego jonam i wapnia, co pow oduje pow staw anie bardziej rozpuszczalnych fosforanów w apnia.

2 16 J. Góralski, S. Moskal Rozpoczęte w ciągu ostatnich kilkunastu lat i zakrojone na szeroką skalę badania z pierw iastkam i prom ieniotwórczym i pozwoliły w krótkim czasie w yjaśnić cały szereg problem ów dla rolnika bardzo w ażnych. Możliwość zastosowania izotopu 32P o półokresie trw ania 14,3 dni oraz izotopu 45Ca o półokresie trw ania wynoszącym 152 dni skłoniła autorów do podjęcia badań nad w pływem wapnia na przysw ajalność fosforu z superfosfatu przy pom ocy ty ch dw u pierw iastków prom ieniotw órczych. Chciano także stwierdzić, w jakim stopniu w ykorzystyw any jest fosfor podany roślinom w form ie superfosfatu. Jednocześnie zamierzano zbadać pobieranie w apnia przez rośliny z różnych związków w apniow ych. Ponadto autorzy postanow ili prześledzić, w jakim stopniu prom ieniotwórczość użytych do badań izotopów może wpływać na rozwój roślin, a także na wiązanie azotu przez bakterie Rhizobium. Z tych powodów badania przeprow adzono na glebie kwaśnej, mało zasobnej w fosfor p rzysw ajalny d la roślin, a jako roślinę w ybrano koniczynę, z której można było otrzym ać dwa zbiory w stosunkowo krótkim czasie, a ty m sam ym w ykorzystać do badań pierw iastek o kró tk im półokresie trw ania, jakim jest 32P. Większa w porównaniu do innych roślin upraw nych zaw artość w apnia w koniczynie daw ała możność użycia niedużych daw ek w apnia radioaktyw nego i oznaczania pobierania go z zastosow anego naw ozu w apniow ego. Dodatnia reakcja koniczyny i wielu innych roślin m otylkowych na w apnow anie jest pow szechnie znana. Nie zostało jed n ak dostatecznie w y jaśnione, co jest powodem dodatniego działania nawożenia wapniowego: czy to, że roślinom m otylkowym potrzebne są duże ilości wapnia, czy też to, że wapń ma decydujący wpływ na odczyn gleb i związane z tym zm iany w przysw ajalności składników pokarm ow ych. Schmehl i współpracownicy [15] w ykazali częściowo, że słaby rozwój roślin m otylkow ych na glebach kw aśnych niekoniecznie jest spowodowany brakiem dostępnego wapnia w glebie, lecz może być także w ynikiem antagonistycznego działania jonów A l3+, M n2+ i H + na pobieranie Ca2+. BADANIA WŁASNE W 1957 r. założono doświadczenie wazonowe na glebie kwaśnej bielicowej piaskow ej o następujących w łaściw ościach ph w KCl 4,53, ph w H20 5,20. kwasowość hydrolityczna 3,54 ml-równ., kwasowość wymienna 0,81 ml-równ., P2O5 metodą Egnera 4,8 mg/100 g gleby, A l ruchomy 1,5 mg/100 g gleby, pojemność wodna maksymalna 28,6 /o. Skład m echaniczny podano w tabl. 1.

3 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 17 Skład m echaniczny g leb w p rocen tach, metodą aerom etryczną T a b l i c a 1 M echanical co m p o sitio n s o f s o i l s determ ined by areom etric method C zęści 1,0-0,5-0,2 5 0,1 0-0,0 5-0,0 2-0, mm 0,5 0,2 5 0,1 0 0,0 5 0,0 2 0, ,0 0 2 <0,002 0,0 0,5 2 3,4 4 7,4 1 3,3 7,5 3,0 2,0 3,0 Do wazonów typu W agnera daw ano po 7,47 kg suchej masy gleby. S chem at dośw iadczenia podano w tabl. 2. Podstaw ow e naw ożenie na w azon wynosiło: 0,5 g K20 w postaci* K2S 0 4 chemicznie czystego 0,1 g N NH4N 0 3 Azot i potas dodawano w postaci roztw oru wodnego. Jako nawożenie zmienne zastosowano superfosfat zwykły w ilości 0,5 g P 20 5 względnie bez fosforu oraz różne naw ozy w apniow e. W n iektórych kom binacjach zastosowano superfosfat i naw ozy w apniow e znakow ane izotopam i prom ieniotw órczym i 32P w zględnie 45Ca. Znakow anie superfosfatu przeprow adzono w n astępujący sposób. Superfosfat zwykły roztarto dokładnie, dodano wody w takiej ilości, że otrzym ano rzadką papkę, do k tórej dodano fosfor radioaktyw ny w p o staci kwasu fosforowego. Całość wymieszano i pozostawiono na jedną dobę, m ieszając co pewien czas, po czym wysuszono przy pomocy lam p podczerwieni do takiej zawartości wody, jaka była w użytym superfosfacie zw ykłym. N astępnie ponow nie dokładnie ro ztarto superfosfat. A ktyw ność superfosfatu na 1 g P 20 5 wynosiła 3000 \ic. Ilość fosforu dodanego w postaci radioaktyw nego kw asu fosforowego wynosiła na wazon 0,15 mg P 20 5, co wobec 500 mg P 20 5 na wazon jest ilością, której można nie brać w rachubę. Zawartość P 20 5 ogólnego w superfosfacie wynosiła 19,52%. N aw ozy w apniow e radioaktyw nie przygotow ano w edług K ariakina 1 A ngełow a [9] w sposób następujący: Do roztw oru C a(n 03)2 dodano 45Ca w postaci Ca(N 03)2 i następnie przez dodanie (N H ^ C O s w ytrącono osad C ac 03. Osad ten odmyto, w ysuszono w 110 C, roztarto i wymieszano. Tlenek w apnia otrzym ano przez w yprażenie C ac 03 w tem peraturze około 1000 C w ciągu trzech godzin. R adioaktyw ny siarczan wapnia otrzym ano przez zmieszanie roztw oru siarczanu amonu i chlorku wapnia przy jednoczesnym dodaniu wapnia radioaktyw nego w postaci C a(n 03)2. D alej postępow ano jak przy w ęglanie wapnia. Aktywność właściwa nawozów wynosiła 7,5 \ic na 1 g Ca. 2 R o c z n ik i G le b o z n a w c z e a ^ в

4 18 J. Góralski, S. Moskal Dawki 32P i 45Ca były w granicach norm alnie stosowanych w tego rodzaju dośw iadczeniach [4,5, 6, 18]. D aw ki w apnia stosow ano w postaci w ęglanu, tlen k u i siarczanu w apnia w różnoważnych ilościach, co odpowiadało 14,0 g СаСОз, 7,84 g CaO i 24,08 g, C a S 0 4*2H20 w zględnie połowie tej ilości. W m ateriale roślinnym azot oznaczano m etodą K jeldahla, fosfor kolorym etrycznie, w apń i potas fotopłom ieniow o. R adiom etryczne oznaczania m ate ria łu roślinnego w ykonano po spaleniu na m okro m ieszaniną H N 03, HCIO4 i H2S 0 4 w stosunku objętościowym 7:2:1, a aktyw ność 32P oznaczono w roztw orze licznikiem szklanym z płaszczem szklanym produkcji Instytutu Badań Jądrow ych w W arszawie. Aktywność 45Ca oznaczono po w ytrąceniu w apnia w postaci szczawianu wapnia, uform owanego w pastylki, używając do pom iarów licznika okienkowego (1,1 m g/cm 2 okienka) produkcji radzieckiej. Po zakończeniu dośw iadczenia w ykonano pom iary ph gleby, oznaczono kwasowość w ym ienną i zaw artość glinu ruchom ego m etodą Sokołowa [17]. W azony nabito 18 m aja 1957 r., przy czym naw ozy w ym ieszano kolejno, azotowe i potasow e razem, następnie fosforowe, a jako ostatnie w apniowe z całością gleby. Tego samego dnia obsiano wazony koniczyną czerw oną. K ażda kom binacja m iała 4 pow tórzenia. Od 5 czerwca zróżnicowano dodawanie wody: jedna część wazonów podlewana była do 60% m aksym alnej pojemności wodnej gleby, druga natom iast, obejm ująca te sam e kom binacje, do 40% m aksym alnej pojem ności w odnej gleby. Po miesiącu od chwili założenia doświadczenia najlepiej przedstaw iały się kom binacje z fosforem bez wapnia. Rośliny kom binacji z wyższą daw ką wapnia były wszędzie słabsze niż na niższych daw kach wapnia. Już w tydzień później zm ienił się obraz, gdyż w szystkie rośliny w kom binacjach z węglanem i tlenkiem wapnia były lepsze niż rośliny na glebie bez wapnia. Rośliny w obu kom binacjach z siarczanem w apnia były natom iast w dalszym ciągu gorsze niż rośliny w kom binacji z fosforem bez w apnia. N ajsłabszy rozwój w ykazyw ały rośliny kom binacji bez fosforu i bez w apnia, choć nie w ykazyw ały objaw ów chorobow ych, nato m iast w kom binacjach z siarczanem wapnia blaszki liściowe koniczyny m iały brunatne plam ki, a brzegi liści czerwieniały. Objawy te były jaskraw sze na wyższej dawce siarczanu w apnia niż na niższej. Dnia 5 lipca rośliny na wyższej dawce węglanu i tlenku w apnia były już lepsze niż na połowie tych dawek. Na poziomie 60% wody rośliny były w yraźnie lepsze niż na ich odpow iednikach na poziomie 40% wody. W dniu 20 lipca, tj. w początku kw itnienia koniczyny, dokonano pierw szego zbioru, a w dniu 22 sierpnia drugiego zbioru, po czym po pobraniu próbek glebow ych w ym yto z poszczególnych wazonów.

5 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 19 O ile rośliny pierw szego zbioru b yły w yraźnie lepsze na w yższym poziomie wody, tj. na 60% pojemności wodnej gleby, to w odrastających roślinach obraz był raczej odwrotny. Na wyższych dawkach w apnia rośliny rów nież w dru g im zbiorze b y ły w y raźn ie lepsze. Plon suchej m a sy koniczyny obydw u zbiorów i plon korzeni przedstaw iony jest w tabl. 2. W w arunkach przeprow adzonego dośw iadczenia daw ka 0,5 g fosforu Plony suchej masy w g z wazonu Y ield o f dry matter in gram per pot T a b l i c a 2 Nawożenie F e r tiliz in g 60% pojemności wodnej 40% pojemności wodnej 60% o f the water 40% o f the water capacity capacity c u ttin g X cu ttin g X NK 5,19 4,24 9,43 3,34 2,92 2,84 5,76 3,75 NPK 6,14 5,33 11,47 4,04 4,93 5,18 10,11 3,99 np52k 5,90 4,02 9,92 3,54 4,43 5,44 9,87 3,39 ' VI CaC05 16,49 17,33 33,82 9,06 13,50 18,50 32,00 10,98 KP32K CaC03 14,00 12,54 26,54 7,02 8,38 13,72 22,10 7,25 VI Ca45C05 16,76 13,98 30,74 8,10 14,11 16,82 30,93 9,69. /2 Ca45C03 14,64 13,74 28,38 7,22 11,87 16,58 28,45 7,29 ' VI Ca45C05 16,96 15,80 32,76 8,73 13,95 15,61 29,56 9,09 NPK+ V2 Ca45C03 14,85 10,92 25,77 7,17 12,75 11,84 24,59 «; VI CaC05 17,02 13,54 30,56 7,65 15,79 16,49 32,28 7,58 11,40. V2 CaC05 13,58 10,82 24,40 6,20 12,19 14,51 26,70 8,29 ' '/I Ca450 17,98 13,74 31,72 8,49 13,33 17,53 30,86 10,84 NP52K+ V2 Ca450 13,46 8,66 X VI Ca45S04 4,26 3,36 22,12 6,12 10,31 13,47 24,88 7,62 2,83 2,79 2,66 5,45 8,96 2,77. 1/2 Ca45S04 4,64 4,58 9,22 3,63 2,77 3,79 6,56 3,6 2 P rzedział u fn ości jj S «Б P = 0,95 1,74 2,16 2,96 1,41 1,74 2,16 2,96 1,41 Confidence in te r v a l

6 20 J. Góralski, S. Moskal Procentowa zawartość w suchej masie Percentage contents in dry m atter 60% pojemności wodnej 60% o f the water capacity Nawożenie F e r tiliz in g procentowa zawartość percentage contents of? 2 5 c u ttin g plon w y ie ld o f P?0^ in mg cu ttin g z NK 0,61 0,80 0,77 31,9 34,1 25,7 91,7 NPK 0,67 0,83 0,91 41,4 44,4 36,7 122,5 np32k 0,69 0,82 0,84 41,0 33,2 29,6 103,8 f'/l CaC05 0,73 0,78 0,80 120,8 134,4 72,2 327,4 np32k+ < V2 CaCO? 0,79 0,86 0,91 111,0 108,5 64,0 283,5 VI Ga45C05 0,70 0,77 0,81 118,0 107,2 65,4 290,6 '/2 Ca45C05 0,74 0,82 0,89 108,9 112,8 64,5 286,2 VI Ca45C05 0,71 0,79 0,81 120,8 108,4 70,6 299,8 V2 Ca45CO, 0,73 0,86 0,91 108,1 94,5 65,4 268,0 NPK+ < VI CaC05 0,73 0,78 0,88 123,7 105,2 67,4 296,3 1^V2 CaCO^ 0,73 0,87 1,02 99,5 94,6 63,2 257,3 -VI Ca450 0,73 0,78 0,99 132,5 107,6 84,2 324,3 HP32K+ < 1/2 Ca450 0,75. 0,89 1,07 100,7 7 7,0 65,7 243,4 1/1 Ca45S04 0,53 0,64 0,70 22,4 21,6 19,9 63,9 1/2 Ca45S04 0,56 0,64 0,73 26,1 29,3 26,5 81,9 w stosunku do kom binacji bez fosforu nie przewyższyła ani w pierwszym, ani też w drugim zbiorze plonu koniczyny w serii z uwilgotnieniem gleby, odpow iadającym 60% m aksym alnej pojem ności w odnej. W serii z uw ilgotnieniem odpow iadającym 40Vo m aksym alnej pojem ności w odnej dodanie fosforu wywołało niedużą istotną zwyżkę plonów. Dodanie wapnia podwyższyło dwu- do trzykrotnie plony we wszystkich kom binacjach z w ęglanem i tlenkiem w apnia przy obu poziom ach wody i w obu zbio-

7 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 21 i plon ^2^5 w mg z wazonu T a b l i c a 3 and y ie ld s o f?2 5 in per 40% pojemności wodnej 40% o f the water capacity procentowa zawartość Pp^5 plon P20,= w mg percentage contents o f P205 y ie ld o f?2 5 in в korze korzecu ttin g nie cu ttin g nie E 0,58 0,63 0,79 17,0 36,6 29,7 83,3 0,61 0,71 0,83 30,2 37,0 33,3 100,5 0,61 0,69 0,77 27,1 37,7 26,1 9 0,9 0,72 0,66 0,83 97,1 122,8 90,9 310,8 0,75 0,80 0,94 62,6 109,3 68,3 240,2 0,74 0,72 0,82 104,4 121,4 79,7 305,5 0,73 0,70 0,82 86,3 115,9 59,6 261,8 0,72 0,71 0,76 100,8 111,5 69,1 281,4 0,70 0,79 0,86 88,9 93,5 65,1 247,5 0,71 0,67 0,82 111,9 111,3 93,7 316,9 0,74 0,73 0,89 90,0 105,3 74,0 269,3 0,73 0,68 0,79 9 6,8 119,7 85,8 302,3 0,75 0,74 0,90 77,4 99,9 80,6 257,9 0,4 8 0,61 0,67 13,4 16,1 18,4 47,9 0,57 0,59 0,71 1 5,8 22,3 25,7 6 3,8 rach. Na wyższych daw kach w apnia plony były na ogół istotnie wyższe niż na niższych daw kach. W yższy poziom wody (60 /o m aksym alnej pojem ności w odnej) spowodow ał w pierw szym zbiorze w yraźnie wyższe plony niż przy 40 /o m aksym alnej pojem ności wodnej. W drugim natom iast zbiorze w większości kom binacji było odwrotnie, toteż łączny plon obu zbiorów nie w ykazuje zasadniczych różnic.

8 22 J. Góralski, S. Moskal Siarczan wapnia szczególnie w wyższej dawce obniżył plony, zwłaszcza w drugim zbiorze, toteż w sum ie obu zbiorów plon n a wyższej dawce siarczanu w apnia jest nieco m niejszy niż plon z kom binacji bez fosforu i bez w apnia. W żadnym ze stosowanych w ariantów z radioaktyw nym fosforem i wapniem nie stwierdzono jednak wpływu radioaktyw ności na wysokość plonu. W P Ł Y W W A P N O W A N IA N A Z A W A R T O Ś Ć F O S F O R U. W A P N IA, P O T A S U I A Z O T U Zaw artość fosforu w substancji roślinnej oraz plon fosforu przedstaw ione są w tabl. 3. Dodanie wapnia w postaci C ac 03 i CaO spowodowało nieznaczne zwiększenie zaw artości procentow ej fosforu w pierw szym zbiorze koniczyny na w yższym poziom ie uw ilgotnienia gleby. P rz y m niejszym uw ilgotnieniu gleby (40% m aksym alnej pojem ności w odnej) zwyżka procentow ej zaw artości fosforu była w yraźna i w ynosiła od 15 do 23% w stosunku do kom binacji z fosforem, lecz bez wapnia. Plon fosforu wzrósł w obu seriach znacznie. W drugim zbiorze różnice te były już m niej wyraźne. N atom iast charakterystyczne jest, że na niższych dawkach w apnia procentow a zaw artość fosforu była zwykle wyższa, co szczególnie w yraźnie zaznaczyło się w drugim zbiorze. Podobnie przedstaw ia się spraw a procentowej zawartości fosforu w korzeniach. Siarczan wapnia spowodował natom iast obniżenie zaw artości procentow ej fosforu w częściach nadziem nych obu zbiorów i w korzeniach koniczyny. Pewnego omówienia wym aga spraw a pobrania fosforu z dodanego nawozu. Do niedaw na obliczano pobieranie fosforu z dodanego nawozu w yłącznie w ten sposób, że od plonu fosforu roślin nawożonych fosforem odejmowano plon fosforu roślin nie nawożonych fosforem. Różnica ta stanow iła podstawę do obliczenia w ykorzystania fosforu z nawozu, przy czym w ykorzystanie to wyrażono w procentach. Ten sposób obliczania był już od dłuższego czasu kw estionow any. Zastosow anie izotopów w dziedzinie badań rolniczych pozwoliło na naśw ietlenie tego problem u. Badania z 82P wykazały bowiem, że dotychczasowy sposób obliczania pobrania fosforu z nawozu jest nieścisły, gdyż w pewnych w arunkach glebow ych pobranie fosforu z naw ozu jest niedoceniane, w innych n ato m iast przeceniane. Zostało to wykazane w różnych pracach przy użyciu m etody izotopowej, a znalazło także potw ierdzenie w naszej pracy. W tabl. 4 przedstaw ione są dane dotyczące pobrania fosforu z nawozu obliczone drogą radiom etryczną, a dla porów nania obliczone przez odjęcie fosforu pobranego z kom binacji bezfosforow ej, a więc,,m etodą konw encjonalną.

9 P obranie fo s fo r u z nawozu o b liczo n e radiom etryczn ie i przez o d ję c ie i l o ś c i fo s fo r u z kom binacji b ezfo sfo ro w ej Tablica 4 Uptake o f f e r t i l i z e r phosphorus computed r a d ic m e tr ic a lly and by means o f su b tr a c tio n o f taken UP *n the p lo t w ith ou t P-rf e r t i l i z i n g Nawożenie F e r t i liz i n g 60% pojem ności wodnej 60% o f th e w ater c a p a c ity 4C% pojem ności wodnej 40% o f th e w ater c a p a c ity W artość A W ykorzystanie P2 5 % u d z ia ł P20e z nawozu w ing r. wazonu Q f) P O w % % u d z ia ł WVkor Ц/s t a n ie z g leb y ogółem! s >5 P20^ pobranego o k r e ś l, rad iom etr. *2 5 P2 5 P-0^ w % A v a lu e zastosow an ej z g leb y w mg z waz. w r o ś l i dawki o k reślon e uptake o f P20^ from w mg ogółem p2 5 p o - zastosow anej z nawozu nach mg (ra d io m.) U t iliz a t i o n f e r t i l i z e r mg per pot z waz. w r o ś l i branego nach mg z nawozu dawki o k reślo n e F r ie f M. i z waz. o f p 20^ in % (computed r a d io m e tr ic a lly ) z waz. (ra d io m.) ' U t iliz a t i o n Dean L.A, o f PjOj in % PpOc z nawozu w mg z wazonu ^ o k r e śl. rad iom etr. uptake o f P20^ from f e r t i l i z e r mg per pot ( computed r a d io m e tr ic a lly ) c i ę c i e c u ttin g \ 1 2 np52k 1 0,7 ± 0,2 1 0,0 ± 0,3 korzen ie r o o ts 7,1 ± 0,1 I uptake uptake o f P20^ T o ta l per cen t o f P205 per cen t from p o rtio n o f th e dose T otal y ie ld s o i l o f P205 from p ortion. computed korzen ie o f Po0 c y ie ld o f P20 5 c u ttin g s o i l Of? 20 5 m g/pot from f e r X m g/pot 2 5 in mg from f e r t i l i z e r radiom.. r o o ts in mg t i l i z e r 2 7,8 7 6, ,8 (1 2,1 ) NPK- MK ,8 5,6 2,4 6,9 ± 0,1 8,1 ±0,2 7,0 ± 0,2 2 2,0 6 8,9 9 0,9 (1 0,6 ) o f th e d ose computed radiom. NPK NK p2 5 8 na wazon p er p ot 2 4,2 4,4 2,4 1,3 6 5 np52k 2 4,8 2 8,9 1 4,5 6 8, ,2 32 7,4 2 0,8 1 3,6 4 7,1 1 9,4 2 7,4 1 6,0 6 2, , ,8 2 0,2 1 2,6 4 6,1 1, /1 CaC05 ± 0,1 ± 0,6 ± 0,1 (2 3 5,7 ) ± 0,7 ± 0,4 ± 0,4 (2 3 0,5 ) HP52K 2 5,7 2 6,8 1 4,1 6 6, , ,5 2 3,5 1 3,3 3 8,4 1 4,8 2 7,6 1 7,0 5 9, ,8 240,2 2 4,7 1 1,9 3 2,0 1, /2 CaC05 ± 0,3 ± 0,3 ± 0,4 (1 9 1,8 ) ± 0,2 ±0,3 ± 0,4 (1 5 9,9 ) np32k 2 3,8 2 3,0 7,9 5 4,7 2 35,9 290,6 1 8,8 1 0,9 3 9,8 1 9,8 2 6,1 1 4,2 6 0,1 24 0, ,5 2 0,0 1 2,0 4 7,0 2,1 5 9 VI Ca45C05 ± 0,3 ± 0,3 ± 0,2 (1 9 8,9 ) ± 0,4 ± 0,2 ±0,3 (2 2 0,2 ) KP52K 2 6,1 2 6,4 1 2,2 6 4, ,5 286,2 2 2,6 1 2,9 3 8,9 2 1,1 2 7,2 13,0 6 1, , ,8 2 3,4 1 2,3 3 2,1 1, /2 Ca45C05 ± 0,6 ± 0,6 ± 0,4 (1 9 4,5 ) ± 0,4 ± 0,7 ± 0,2 (1 8 1,5 ) np52k 2 3,6 2 1,9 1 5,4 6 0,9 273, ,3 1 8,8 1 2,2 4 6,5 1 7,3 2 3,0 1 4,7 5 5, , ,3 1 8,2 1 1,0 4 4,4 2, /1 Ca ,1 ± 0,4 ± 0,2 (2 3 2,6 ) ± 0,2 ± 0,5 ± 0,2 (2 2 2,0 ) KP52K 2 3,8 1 9,2 1 7,0 6 0, ,4 2 43,4 2 4,6 1 2,0 3 0,3 1 7,0 2 5,4 1 8,9 6 1, ,6 25 7,9 2 3,8 1 2,3 3 5,5 1, /2 Ca450 ± 0,3 ± 0,1 ± 0,2 (1 5 1,7 ) ± 0,1 ± 0,2 ± 0,5 (1 7 7,6 ) np32k 5,2 5,5 3,8 1 4,5 4 9,4 6 3,9-22,7 2,9-3,1 3,7 2,6 9,4 3 8,5 4 7,9 1 9,6 1,9 - ' 1,7 0 3 VI Ca45S04 ± 0,1 ± 0,2 ± 0,1 (- ) ± 0,1 ± 0,1 1 ( - ) 1 KT>32K 1/2 Ca45S04 6,3 ± 0,1 7,5 ± 0,1 6,1 ± 0,1 1 9,9 6 2,0 8 1,9 ( - ) 24,3 4,0 3,2 5,1 5,4 1 3,7 5 0,1 6 3,8 2 1,5 2,7 1,5 5 8 j Uwaga: L iczby w naw iasach oznaczają r ó ż n ic ę pomiędzy plonem fo s fo r u kom binacji nawożonej i n ie nawożonej fosforem * N ote: F ig u res in b rack ets mean th e d iffe r e n c e betw een the y ie ld o f Р20ц P l t s f e r t i l i z e d w ith P and th e p lo t s w ith o u t P. 1

10 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 23 Drogą pom iarów radioaktyw ności substancji roślinnej stwierdzono, że dodanie do gleby w apnia w postaci w ęglanu czy tlen k u w apnia zw iększyło przeszło d w ukrotnie w ykorzystanie fosforu z superfosfatu. Z przedstawionych danych wynika, że udział fosforu nawozowego w m ateriale roślinnym był trochę w iększy przy m niejszej daw ce w apnia. U w ilgotnienie gleby nie miało wpływu na udział fosforu nawozowego w roślinie i w y korzystanie fosforu z superfosfatu. Udział fosforu nawozowego w substancji roślinnej wynosił od około 19 do 25'% ogólnej zaw artości fosforu. W ykorzystanie fosforu z su p e r fosfatu było natom iast bardzo różne. Jak już zaznaczyliśmy, duży wpływ na w ykorzystanie fosforu z superfosfatu miało wapnowanie w postaci węglanu i tlenku wapnia. W kom binacjach bez w apnia w ykorzystanie to wynosiło około 5%, natom iast w kom binacjach z wapniem 11 13%. D odanie w apnia w postaci siarczanu w apnia obniżało w ykorzystanie fosforu z superfosfatu, gdyż wynosiło ono tylko 2 4%. Dane te pochodzą z pom iarów radioaktyw ności roślinnej. W ykonano je w sposób n a stę p u jący: Części nadziemne koniczyny i m ineralizowano m ieszaniną kwasów azotowego, nadchlorowego i siarkowego według Pipera [13]. W roztw orach oznaczano aktyw ność 32P licznikiem G eiger-m üllera cylindrycznym szklanym i płaszczem szklanym B.O.S. produkcji Instytutu B adań Jądrow ych w W arszawie. Jednocześnie oznaczano fosfor kolorym etrycznie według Methods of analysis A.O.A.C. 12, 40, 121 (1945). W te n sam sposób postępow ano z superfosfatem znakow anym, pozostaw ionym w tym celu z ilości superfosfatu przygotow anego do dośw iadczenia z odpowiednim nadm iarem. Standard w granicach 1 15 mg P 20 5 na 100 ml roztw oru zrobiono w ten sposób, że odmierzano pipetą roztw ór zaw ierający 100 mg P 2O5 w 100 ml i dopełniano roztw orem z ślepego spalania. Do ślepego spalania brano taką ilość m ieszaniny kwasów, jak do spalania próbek i 1 g zmielonego nieaktyw nego m ate ria łu roślinnego. M ateriały liczbowe obrazujące pobranie w apnia podane są w tab l. 5. Zaw artość w apnia w częściach nadziem nych koniczyny była w p ierw szym zbiorze na ogół w yraźnie wyższa niż w d ru g im zbiorze. P rz y poziomie wody odpowiadającym 40% m aksym alnej pojemności wodnej nie było tej prawidłowości w niektórych kom binacjach. Wysokość dawki wapnia nie m iała w pływu na zawartość procentową w częściach nadziem nych koniczyny. Przy pełnej dawce w apnia pobranie tego składnika z nawozu było w iększe przy poziomie w ody odpow iadającym 60% m aksym alnej p o jem ności wodnej, jak w ynika to z oznaczeń uzyskanych m etodą radiom etryczną, podanych w tabl. 6.

11 24 J. Góralski, S. Moskal Procentowa zawartość w suchej masie Percentage contents in dry mattei* 60% pojemności wodnej 60% of the water capacity Nawożenie F e r tiliz in g procentowa zawartość CaO percentage contents of CaO plon CaO w mg y ie ld o f CaO in mg cu ttin g cu ttin g z NK 3,17 2,26 0,48 164,5 9 5,8 16,0 276 NPK 3,5 8 2,25 0,57 219,8 119,9 23,0 363 KP32K 3,48 2,23 0,45 205,3 121,3 15,9 342 VI CaC05 3,23 1,94 1,42?32,6 336,2 28,6 997 np52k+ < У2 CaCO^ 2,94 2,27 1,43 411,6 284,6 100,4 797 IVI Ca45C03 2,86 2,32 1,42 479,3 324,3 115,0 919 '/2 Ca45C05 2,86 2,27 1,43 418,7 311,9 103,2 834 VI Ca45C03 2,91 2,26 1,64 493,2 357,1 143, /2 Ca45CO, 2,87 2,49 1,43 426,2 271,9 102,5 801 NPK+ <? VI CaCCXj 2,73 2,37 1,53 464,6 320,9 117,0 902 I1 LV2 CaC03 2,76 2,44 1,42 374,8 264,0 88,0 727 ' VI Ca450 2,67 2,30 1,52 469,1 316,0 129,0 914 V2 Ca450 2,73 2,33 1,44 367,4 201,8 88,1 657 np32k+ < AR VI Ca ^S04 2,36 2,58 1,71 100,5 86,7 48,4 240 I 1 * '/2 Ca45S04 2,33 2,26 1,43 108,1 121,8 51,9 282

12 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 25 i plon CaO ni mg z wazonu and y ie ld s o f CaO in mg per pot T a b l i c a 5 40% pojemności wodnej 40% o f the water capacity procentowo zawartość CaO percentage con ten ts o f CaO plon CaO w mg y ie ld o f CaO in mg cu ttin g 1 2 cu ttin g 1 2 z 2,62 1,86 1,32 76,5 108,6 49, ,42 1,95 1,35 119,3 101,0 53, ,84 1, ,8 104,4 39, ,72 1,93 1,15 367,2 357,0 126, ,90 1,97 0,95 243,0 220,2 68, ,94 1,94 1,00 414,8 326,3 96, ,85 2,04 0,96 338,3 338,2 70, ,69 2,02 1,03 375,2 315,3 93, ,51 2,58 0,98 320,0 297,2 74, ,51 2,58 1,03 396,3 413,9 117, ,60 2,58 0,86 316,9 377,3 71, ,46 2,44 1,04 327,9 427,7 112, ,66 2,56 0,88 274,2 344,8 78,8 698 j 2,94 2,28 0,89 82,0 60,6 24,6 167 i 2,78 2,18 0,77 77,0 82,6 27,9 187 j

13 26 J. Góralski, S. Moskal Pobranie wapnia (CaO) z nawozu Uptake o f CaO from calcium f e r t iliz e r s 60% pojemności wodnej - 60% o f the water capacity Nawożenie F e r tiliz in g mg CaO CaO z nawozu w mg taken up from f e r t i l i z e r cu ttin g z per cent p ortion o f CaO from f e r t i % u d zia ł CaO pobranego z nawozu wykorzysta n ie CaO z nawozu w % u t iliz a tio n o f CaO per cent of the 1 2 liz e r dose mg CaO pobrane z gleby mg CaO taken up from the s o i l np32k n Ća45C03 301,5 62,9% 195,9 60,4% 38,3 33,3% 535,7 58,3 6,8 382,9 HP52K 1/2 Ca45C03 189,2 45,2% 138,2 44,3% 21,3 20,6% 348,7 41,8 8,9 485,1 NPK VI Ca45C05 291,5 59,1% 219,2 61,4% 47,8 33,4% 558,5 56,2 7,7 435,0 NPK t/2 Ca45C05 198,2 46,5% 137,6 50,6% 30,1 29,4% 365,9 45,7 9,3 434,7 np32k 1/1 Ca ,8 59,6% 184,5 58,4% 44,9 34,8% 509,2 55,7 6,5 405,2 UP52K 1/2 Ca ,7 44,3% 92,0 45,6% 24,6 27,9% 279,3 42,5 7,1 378,0 np52k 1/1 Ca45S04 49,0 48,8% 42,5 49,0% 15,9 32,8% 107,4 44, ,7 HP52K 1/2 Ca45SO. 4 44,5 41,2% 52,1 42,8% 13,4 25,9% 110,0 39,0 2,8 171,1

14 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 27 ob liczone radiom etrycznie computed rad iom etrically T a b l i c a 6 40% pojemności wodnej 40% o f the water capacity CaO z nawozu w mg mg CaO taken up from f e r t i l i z e r cu ttin g 1 2 i % u d ział CaO pobranego z nawozu per cent p ortion o f CaO from f e r t i liz e r wykorzystan ie CaO z nawozu w % u t iliz a tio n o f CaO per cent o f the dose mg CaO pobrane z gleby mg CaO taken up from the s o il 264,3 194,5 37,2 63,1% 59,6 38,4% 162,4 166,7 18,3 43,0% 49,3% 26,2% 226,2 195,5 35,4 60,3% 62,0% 37,8% 152,3 143,5 2 1,ó 47,6% 48,3% 29,1% 197,4 252,8 27,9 60,2% 59,1% 24,8% 114,6 151,4 18,4 41,8% 43,9% 23,3% 47,2 28,5 7,5 38,7% 47,1% 30,4% 29,2 30,9 7,2 37,9% 37,4% 25,7% 496,0 59,2 6,3 342,0 347,4 46,5 8,9 399,1 457,1 58,3 5,8 327,0 317,4 45,9 8,1 374,1 478,1 55,1 6,1 390,2 284,4 4 0,8 7,2 413,4 74,7 44,7 0,9 92,5 67,3 35,9 1,7 120,2

15 28 J. Góralski, S. Moskal Procentowa zawartość w suchej masie Percentage contents in dry m atter 60% pojemności wodnej 60% o f the water capacity Nawożenie F e r tiliz in g procentowa zawartość K^O percentage contents o f K^O cu ttin g plon K20 w mg y ie ld o f K^O in mg c u ttin g ro o ts г NK 3,17 2,87 2,05 164,5 121,7 68,5 355 NPK 3,20 2,96 2,02 196,5 157,8 81,6 436 np32k 3,14 3,03 2,01 185,3 121,8 71,2 378 г VI CaCO^ 2,61 2,56 1,07 430,4 443,6 96,9 971 np52k+ < V2 CaCO^ 2,81 3,25 1,21 393,4 407,6 84,9 886 \ VI Ca45CO? 2,62 2,63 1,07 439,1 367,7 86,7 893 k1/2 Ca45C05 2,82 3,06 1,15 412,8 420,4 83,0 916 rvl Ca45C03 2,63 2,68 1,09 446,0 423,4 95, /2 Ca45CO, 2,81 3,4 8 1,31 417,3 380,0 93,9 891 NPK+ <; J 1/1 CaCO^ 2,60 2,68 1,27 442,5 362,8 97,1 902 V2 CaCO^ 2,82 3,55 1,48 382,9 384,1 91,7 859 rvl Ca450 2,48 2,47 1,20 445,9 339,4 101, /2 Ca450 2,74 3,98 1,70 368,8 344,7 104,0 817 NP^ K+ < AС n Ca45SO. 2,92 4 3,04 1,32 124,4 102,1 37,4 264 li/2 Ca45S04 2,90 2,71 1,34 134,6 124,1 48,6 307

16 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 29 i plon K2O w mg z wazonu and y ie ld s o f K^O in mg per pot T a b l i c a 7 40% pojemności wodnej 40% o f the water capacity procentowa zawartość KpO percentage contents o f K^O cu ttin g cu ttin g plon K^O w mg y ie ld of K,^0 in mg г 2,79 2,89 1,47 81,4 82,0 55, ,62 2,94 1,41 129,1 152,3 56, ,02 2,97 1,38 133,8 161,6 46, ,51 2,78 0,89 338,8 514,3 97, ,63 3,96 1,46 220,4 543,3 105, ,45 3,03 0,93 345,7 509,7 90, ,59 3,53 0,94 307,4 585,2 68, ,54 2,82 0,92 354,3 440,2 83, ,58 3,97 1,15 328,9 470,0 87, ,45 2,94 0,91 386,5 484,8 103, ,66 3,6 8 1,17 324,2 534,0 97, ,50 3,03 0,99 333,2 531,2 107, ,70 3,95 1,31 278,4 532,1 117, ,56 2,78 1,02 71,4 73,9 28, ,72 2,72 1,01 75,3 103,1 56,6 215

17 30 J. Góralski, S. Moskal Procentowa zawartość w suchej masie Percentage contents in dry matter 60% pojemności wodnej 60% o f the water capacity Nawożenie F e r tiliz in g procentowa zawartość N percentage contents o f N plon N y ie ld o f w mg N in mg c u ttin g cu ttin g i NK 2,56 3,07 2,92 132,9 130,2 97,5 361 NPK 2,54 3,05 3,09 155,9 162,6 124,8 443 np52k 2,55 2,71 2,67 150,4 108,9 94,5 354 г VI CaCO^ 5,57 3,50 2,58 588,7 606,6 233, V2 CaC05 3,49 3,57 2,67 488,6 447,7 187, np52k+ <; VI Ca45C05 3,58 3,56 2,64 600,0 497,7 213, V2 Ca45C05 3,50 3,85 2,71 512,4 529,0 195, VI Ca45C03 3,86 3,58 2,67 654,6 565,6 233, /2 Ca45CO, 3,89 3,56 2,62 577,7 388,7 187, NPK+ < J 1/1 CaCO^ 3,82 3,16 2,52 650,2 427,9 192, li/2 CaCO^ 3,42 3,09 2,50 464,4 334,3 155,0 954 ' 1/1 Ca450 3,59 3,02 2,56 645,5 414,9 217, /2 Ca450 3,63 2,86 2,69 488,6 247,7 164,6 901 HP32K+ < I и д Ca45SO. 2,96 3,00 2,61 126,1 100,8 73, /2 Ca45SO.4 2,96 3,10 2,62 137,3 142,0 95,1 374

18 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 31 1 plon N w mg z wazonu and y ie ld s o f N in ąg per pot T a b l i c a 8 40% pojemności wodnej 40% o f the water capacity procentowa zawartość N percentage contents o f N plon N w mg y ie ld o f N in mg cu ttin g 1 2 cu ttin g 1 2 z 2,95 3,50 3,12 86,1 99, ,83 3,12 2,98 139,5 161,6 118, ,91 3,06 3,09 128,9 166,4 104, ,62 3,49 2,70 488,7 645,6 296, ,37 3,38 2,82 282,4 463,7 204, ,64 3,53 2,76 513,6 593,7 267, ,47 3,66 2,74 411,9 606,8 199, ,55 3,64 2,63 495,2 568,2 239, ,43 3,18 2,59 437,3 376,5 196, ,51 3,49 2,62 554,2 575,5 298, ,62 3,50 2,59 441,3 507,8 214, ,6 0 2,99 2,45 479,9 524,1 265, ,57 3,3 0 2,80 368,1 444,5 250, ,54 3,02 2,76 70,9 80,3 76, ,00 3,35 2,79 8 3,1 126,9 101,0 311

19 32 J. Góralski, S. Moskal T a b l i c a 9 ph, kwasowość wymienna! i zawartość ruchomego Al w próbkach glebowych po zakończeniu doświadczenia ph, exchange a c id ity and amount o f mobile aluminum in the samples a fte r the end o f the experiment Nawożenie F e r tiliz in g ph KC1 60% pojemności wodnej 60% o f the water capacity Kwas. wym. mg-równoa00g exchange a c id ity m val/100g F Al ruch. mg/loog mobile aluminum mg/100g k8? 40% pojemności 40% o f the capacity Kwas. wym. mg-równyloog exchange a c id ity m val/100g wodne j water Al ruch. mg/100g mobile aluminum mg/100g HP 4,20 1,2 0 1,90 4,10 1,22 1,50 NPK 4, ,40 4,06 1,13 1,60 np52k 4,30 1,16 1,6 0 4,10 1,13 1,50 г у1 СаС05 6, , V2 СаС05 5,00 0,34 0,15 4,85 0,28 0,45 np52k+ < VI Са45С05 6,00 5,80 lv2 Се45С03 4,80 0,3 0 0,15 4,70 0,35 1,30 '/1 Са45С03 5, , V2 Са45СО, 4,80 0,41 0,7 0 4,80 0,19 0,50 NPK < J VI СаСО^ 6, ,10 HP32Kł V2 СаСО^ 4,83 0,38 0,30 4,85 0,21 0,40 VI Са450 5, , V2 Са450 4,80 0,29 0,85 4,60 0,35 0,90 i/i Ca45SO. 4 4,10 1,07 5,35 4,10 1,08 3,50 п/2 Ca45S04 4,10 1,04 4,65 4,10 1,08 2,90

20 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 33 Przy połowie dawki wapnia pobranie tego składnika z nawozu było na ogół podobne przy obu poziomach wody. Procentow y udział wapnia z naw ozu w ogólnej ilości w apnia w roślinie b y ł duży i w ynosił przy pełnej dawce naw ozu ponad 50%, przy m niejszej dawce ponad 40%. W ykorzystanie w apnia z nawozu było natom iast m ałe, wynosiło bow iem poniżej 10%. Je st to zrozum iałe z uw agi na dużą ilość dodanego w apnia. W apń w postaci siarczanu w apnia pobierany był w daleko m niejszej ilości, a w ykorzystanie go z naw ozu w ahało się w granicach 0,9 do 2,8%. Dodanie w apnia obniżyło procentow ą zawartość potasu w pierwszym zbiorze, przy czym przy m niejszej daw ce w apnia zaw artość procentow a potasu była nieznacznie wyższa. D ane liczbowe przedstaw ia tab l. 7. W drugim zbiorze natom iast zaw artość potasu w roślinach z kom binacji na w ęglanie i tle n k u w apnia była wyższa niż w roślinach z kom binacji bez wapnia, czyli odwrotnie niż w pierwszym zbiorze. Różnica w zawartości potasu między pełną a połową dawki wapnia była znacznie większa w d rugim zbiorze niż w pierw szym.. Zawartość azotu w częściach nadziem nych była bardzo w yraźnie wyższa u roślin pierwszego zbioru tych kom binacji, które otrzym ały wapń w postaci węglanu czy tlenku w apnia i to zwłaszcza u roślin, które rozwijały się przy większym uwilgotnieniu gleby (60% w stosunku do m aksym alnej pojemności wodnej). W drugim zbiorze różnice te na ogół są rów nież bardzo w yraźne, choć już nie tak duże. U jem ny w pływ, sia r czanu wapnia na zawartość procentową azotu nie zaznaczył się tak jak w przypadku zaw artości fosforu. D ane te przedstaw ia tabl. 8. Po zebraniu drugiego zbioru koniczyny pobrano natychm iast próbki gleby z poszczególnych kom binacji i n astępnie w ypłukano.- G leba przed założeniem dośw iadczenia w ykazyw ała ph Kcł 4,53, k w a sowość wym ienna wynosiła 0,81 m g-równ., a glinu ruchom ego było 1,5 mg na 100 g gleby. Ja k w idać z tabl. 9, na kom binacjach bez w apnia po zakończeniu w e getacji ph obniżyło się w yraźnie i to szczególnie w serii, gdzie uw ilgotnienie wynosiło 40% w stosunku do m aksym alnej pojemności wodnej, zwiększała się także kwasowość wym ienna, podczas gdy w zasadzie zawartość glinu ruchom ego pozostała bez zmian. Dodanie większej daw ki w apnia spowodowało wzrost ph do około 6,0 wszędzie tam, gdzie dano wapń w form ie węglanu. C harakterystyczny jest stosunkowo m niejszy wzrost ph w kom binacjach, gdzie dano tlenek w apnia. Siarczan w apnia natom iast spowodow ał obniżenie się ph w stosunku do ph gleby przed założeniem dośw iadczenia. Wyższe daw ki w ęglanu i tlenku wapnia spowodowały usunięcie kwasowości wym iennej gleby, jak i niew ystępow anie glinu ruchom ego. Siarczan w apnia spowodował 3 R o c z n ik i G le b o z n a w c z e

21 34 J. Góralski, S. Moskal na obu dawkach zwiększenie kwasowości w ym iennej, a przede w szystkim znaczne zw iększenie ilości glinu ruchom ego. M niejsze daw ki w apnia nie w ystarczyły na usunięcie kwasowości w y m iennej jak i glinu ruchom ego, choć w yraźnie zm niejszyły stężenie jo nów wodorow ych, kwasowość w ym ienną i ilość glinu ruchom ego. OMÓWIENIE WYNIKÓW W P Ł Y W W A P N IA N A P O B IE R A N IE F O S F O R U Z S U P E R F O S F A T U Dodanie w apnia w postaci węglanu czy tlenku w yw arło duży wpływ na plony koniczyny czerwonej, jak również na jej skład chemiczny. Zasilenie koniczyny dawką 500 mg P 2O5 na wazon w form ie superfosfatu bez równoczesnego zastosowania nawozu wapniowego w postaci węglanu czy tlenku w apnia nie wyw arło istotnego wpływ u na plon koniczyny. Tylko w serii podlew anej do 40% m aksym alnej pojem ności w odnej różnica w plonach roślin naw ożonych fosforem jest staty sty czn ie udowodniona, plony jednak w stosunku do kom binacji w apnow anych są trz y krotnie niższe. N atom iast łączne zastosowanie fosforu i wapnia spowodowało dużą zwyżkę plonów. Tę zwyżkę mogło spowodować nawożenie fosforowe lub wapniowe albo współdziałanie obu czynników. Z innego doświadczenia przeprowadzonego w tym sam ym roku, na tej samej glebie, również z koniczyną czerwoną [10] wiemy, że zwyżka ta spowodowana została głównie przez zastosowanie nawozu wapniowego, a nie fosforu, co dowodzi, że wapń uruchom ił dostateczną ilość fosforu glebowego dla uzyskania ta k wysokiego plonu. Potw ierdzenie tego znajdujem y w w ynikach uzyskanych z pom iaru radioaktyw ności m ateriału roślinnego w om awianym tu doświadczeniu. Pom iary radioaktyw ności wykazały, że pod wpływem dodania CaCOß i CaO ilość fosforu glebowego w m ateriale roślinnym zw iększyła się około trzy k ro tn ie w stosunku do ilości fosforu w kom binacji bezwapniowej, a zasilonej fosforem. Jednocześnie zwiększyło się też pobranie fosforu nawozowego przeszło dw ukrotnie w serii roślin, k tó re podlew ano do 60% m aksym alnej pojem ności w odnej gleby, a przeszło dw u- i półkrotnie w serii na 40% pojem ności w odnej. Fosfor pochodzący z superfosfatu stanow ił 20 25% całej ilości fosforu w m ateriale roślinnym. W yniba stąd, że zwyżka plonów koniczyny była spowodowana przede w szystkim uruchom ieniem fosforu glebowego, co potw ierdza poprzednie nasze przypuszczenie. W ynika -to również z w artości A (Frieda i Deana), czyli wartości określającej ilość fosforanów w glebie o takiej dostępności jak zastosow any nawóz. W w arunkach większego uw ilgotnienia udział fosforu nawozowego był najw yższy na glebie nie w apnow anej.

22 Wapnowanie a 'pobieranie fosforu i wapnia 35 W w arunkach m niejszego uw ilgotnienia fa k t ten co praw da nie p otw ierdza się. Można by sądzić, że większe uwilgotnienie sprzyjało większemu uruchom ieniu fosforu z gleby. Należy z kolei omówić spraw ę obliczania stopnia wykorzystania fosforu nawozowego przez rośliny. Biorąc za podstawę do wyceny w ykorzystanie fosforu nawozowego różnicę plonu fosforu między kom binacją NPK i NK w om awianym doświadczeniu, procent w ykorzystania fosforu nawozowego byłby stosunkowo bardzo duży, gdyż w kom binacjach z wapniem 38 47%, a m ały w kom binacjach bez wapnia, bo 2 4%. Pom iary radioaktyw ności wykazują natom iast, że w kom binacjach z w apniem w ykorzystanie fosforu z superfosfatu jest dużo mniejsze, gdyż wynosi 11 13%, a w kom binacji bez wapnia pom iary radioaktyw ności wskazują na stosunkowo wyższe w ykorzystanie fosforu z nawozu niż w ynikałoby to z dotychczas stosowanego sposobu obliczania. Należy tu przypom nieć, że dawka fosforu na w azon była duża. Dodanie wapnia w form ie siarczanu wapnia obniżyło wyraźnie plon i pobranie fosforu, ponieważ plon m asy roślinnej był niski. Procentow a zawartość fosforu w roślinach zbieranych w pierwszym jak i drugim cięciu oraz w korzeniach była tu w yraźnie niższa niż u roślin kom binacji z innym i form am i w apnia i w kom binacjach bez fosforu. Dotyczy to szczególnie roślin w kom binacji z wyższą daw ką siarczanu wapnia. Drogą pom iarów radioaktyw ności stw ierdzono, że w ykorzystanie fosforu z superfosfatu w ynosiło 2 4% w zależności od poziomu wody i daw ki w apnia. Nie można natom iast obliczyć w ykorzystania fosforu z superfosfatu drogą odejmowania plonu fosforu na kom binacji NK od plonu fosforu na obu kom binacjach z siarczanem w apnia, gdyż plony fosforu były tu niższe niż w kom binacji bez naw ożenia fosforem. S T O P IE Ń W Y K O R Z Y S T A N IA W A P N IA Z N A W O Z Ó W W A P N IO W Y C H Stosując w om awianym doświadczeniu nawozy wapniowe znakowane 45Ca m ieliśm y możność poza stw ierdzeniem w pływ u ich na zm iany odczynu gleb i składu chemicznego m ateriału roślinnego zbadać także, jakie ilości dodanego wapnia zostały pobrane przez koniczynę. Drogą pom iarów radiom etrycznych stwierdzono, że pobranie wapnia z nawozu było zależne od wysokości daw ki nawozu wapniowego. O ile p rzy wyższej dawce w apnia ta ilość w ahała się w granicach 55 59%, to przy niższej dawce pobranie to wynosiło 41 46%. Udział w apnia glebowego w ogólnej ilości pobranego wapnia był wobec tego stosunkowo duży jak na glebę o tak kwaśnym odczynie. Należy rozumieć, że udział ten obejm uje również pewne ilości w apnia z superfosfatu. Pod w pływ em w apnow ania ilość pobranego przez rośliny wapnia wzrosła znacznie, przy czym w yraźnie wyższa była przy w iększej dawce. Przypuszczalnie było to spowodow ane

23 36 J. Góralski, S. Moskal znacznie korzystniejszym i w arunkam i środowiska glebowego, stw orzonym i przez zm ianę odczynu gleby. D odanie siarczanu w apnia nie tylko nie podwyższyło, lecz n aw et obniżyło pobranie wapnia w stosunku do kom binacji bez wapnia. Nasuwa to przypuszczenie, że jakiś inny czynnik a nie b rak przysw ajalnego w apnia spowodował niższe plony i zm niejszył pobieranie wapnia przez roślinę, ty m bardziej że rozpuszczalność siarczanu w apnia je st w iększa niż rozpuszczalność w ęglanu wapnia. Taki ujem ny wpływ na pobieranie w apnia może mieć m iędzy innym i glin, co stw ierdził Schmehl i współpracownicy [15]. Z oznaczeń w próbkach glebow ych po zakończeniu dośw iadczenia wynika, że zawartość glinu ruchomego w glebie z kom binacji z siarczanem w apnia była dwu- do trzykrotnie wyższa aniżeli z kom binacji bez w apnia w ogóle. Zw iększenie się ilości ruchom ego glinu w skutek dodania siarczanu wapnia mogło więc w płynąć niekorzystnie na wzrost koniczyny i spowodować słabsze pobieranie w apnia przez koniczynę. W P Ł Y W D O D A N IA W A P N IA N A Z A W A R T O Ś Ć A Z O T U, P O T A S U I W A P N IA W K O N IC Z Y N IE W w aru n k ach przeprow adzonego dośw iadczenia dodanie w apnia w postaci w ęglanu czy tle n k u w płynęło w sposób bardzo w yraźny na podwyższenie zawartości procentowej azotu w częściach nadziem nych koniczyny, przy czym w pływ ten zaznaczył się najsilniej w pierwszym zbiorze i to szczególnie przy w yższym poziom ie uw ilgotnienia gleby (60% m aksym alnej pojemności wodnej). Zawartość procentow a azotu u roślin pierwszego zbioru, podlew anych do 60 /o m aksym alnej pojemności wodnej, była o 34 52% wyższa niż u roślin, które rosły w tych sam ych w arunkach bez dodatku w apnia. W drugim zbiorze różnice w zaw artości azotu na korzyść kom binacji w apnow anych były już w yraźnie m niejsze na obydwu poziom ach wody. W pierw szym zbiorze nie zaznaczyły się różnice w działaniu węglanu i tlenku wapnia, natom iast w drugim zbiorze rośliny kombinacji, k tó re otrzym ały tlen ek w apnia jako źródło tego składnika, nie w y kazują już praktycznie biorąc wyższej zawartości azotu niż rośliny serii nie w apnow anych. W kom binacjach bez w apnia procentow a zaw artość azotu w pierwszym zbiorze była wyższa przy 40% pojemności wody niż przy 60%. Zawartość procentowa potasu w roślinach pierwszego zbioru układała się w zasadzie następująco. Im większa zawartość w apnia w glebie, tym m niejsza zawartość potasu w roślinie. Rośliny z kom binacji bez wapnia w ykazują najwyższą zawartość potasu, natom iast rośliny na pełnej dawce wapnia najm niejszą. W drugim zbiorze nie wszędzie w ystępuje ta praw idłow ość, zw ykle jednak na m niejszej dawce w apnia zaw artość procentow a potasu jest wyższa i to szczególnie w kom binacjach na tlenku

24 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 37 w apnia. P onadto na niższym poziom ie w ody (40% m aksym alnej pojem ności w odnej) zaw artość procentow a potasu była w yraźnie wyższa w d ru gim zbiorze. Dodanie dużych ilości wapnia nie wpłynęło w pierw szym zbiorze na podniesienie zawartości procentowej w apnia w stosunku do kom binacji bez wapnia, a na poziomie 60% wody była ona naw et niższa. W drugim zbiorze nie było różnic między kom binacją bez w apnia a wapnow anym i na wyższym poziomie wody. N atom iast przy poziomie 40% pojemności wodnej zawartość procentowa w apnia była wyższa, zwłaszcza na obu kom binacjach, gdzie dano tlen ek w apnia. W drugim zbiorze bez względu na to, czy dano wapń, czy też nie, zawartość procentowa w apnia m aleje zwłaszcza, z w yjątkiem kom binacji z tlenkiem w apnia, na poziomie wody 40%. Spadek procentow ej zaw artości w apnia w d ru g im zbiorze jest jed n ak w yraźnie w iększy na kom binacjach bez w apnia niż n a w apnow anych. Zm niejszenie się zawartości procentowej azotu, fosforu i potasu w drugich zbiorach nie daje się zauważyć, a w odniesieniu do potasu raczej stw ierdza się w yraźne zwiększenie zaw artości procentow ej przy poziom ie wody 40%, a w odniesieniu do fosforu raczej n a poziomie wody 60%. Nie om aw iam y tu w pływu siarczanu wapnia, gdyż zmniejszał on plon m asy roślinnej, a jeśli chodzi o zaw artość azotu, fosforu, potasu i w a p nia, to albo ją zm niejszał, albo pozostaw ał bez w pływ u. W P Ł Y W P R O M IE N IO T W Ó R C Z O Ś C I Dla sprawdzenia, w jakim stopniu promieniotwórczość może wyw rzeć wpływ na plon roślin, dawano sam 32P i sam 45Ca oraz oba pierw iastki łącznie, przy czym stosowano dawki, jakie są powszechnie używane [4, 5, 6, 18]. Należy stwierdzić, że w om awianym doświadczeniu radioaktyw ność nie w płynęła na plony. Nie stw ierdzono także zasadniczego wpływu na zawartość azotu, co mogłoby świadczyć, że radioaktyw ność nie działała na biologiczne w iązanie azotu atm osferycznego. Pew ne zm niejszenie zawartości procentowej azotu, a tym sam ym plonu azotu w stosunku do kom binacji, która otrzym ała fosfor nieradioaktyw ny, daje się zauważyć w częściach nadziem nych drugiego zbioru i korzeniach koniczyny n a poziomie wody 60%. Trudno to jednak przypisać działaniu radioaktyw ności, które powinno się było, wobec krótkiego półokresu trw ania 32P, ujaw nić przede wszystkim w zbiorze pierwszym. Plony suchej m asy drugiego zbioru jak i korzeni nie były zresztą istotnie niższe niż w kom binacji z fosforem nieradioaktyw nym. Zastosowanie 32P i 45Ca pozwoliło w om awianym doświadczeniu na prześledzenie pobierania fosforu i w apnia z użytych nawozów.

25 38 J. Góralski, S. Moskal WNIOSKI 1. Zastosowanie na glebie kwaśnej nawozów wapniowych w form ie w ęglanu i tlen k u w apnia spowodowało k ilk ak ro tn e podwyższenie plonów koniczyny i korzystne zm iany w składzie chem icznym roślin. 2. Zastosowanie siarczanu wapnia obniżyło na glebie kwaśnej w yraźnie plon i w yw ołało zw iększenie się ilości glinu ruchom ego w glebie. 3. P rz y pom ocy fosforu radioaktyw nego stw ierdzono, że użycie w apnia w form ie węglanu i tlenku wapnia zwiększyło w ykorzystanie fosforu z superfosfatu przez koniczynę czerwoną przeszło dw ukrotnie. Fosfor pochodzący z nawozu stanow ił tu 20 25% ogólnej ilości fosforu w masie roślinnej. Zastosow anie w apnia zwiększyło bardzo silnie pobieranie fosforu glebowego. Drogą pom iarów radiom etrycznych stw ierdzono, że pobieranie fosforu z nawozu było w yraźnie m niejsze, niż wypadałoby to z różnicy plonu fosforu m iędzy kom binacjam i N PK m inus NK. W yjątek stanowią tu kom binacje N PK bez nawozu wapniowego oraz kom binacje na siarczanie w apnia. 4. Używając nawozów wapniowych znakowanych przy pomocy 45Ca stwierdzono, że w zależności od dawki nawozu wapniowego od 41 do 59% w apnia zaw artego w koniczynie pochodziło z naw ozu wapniowego. STRESZCZENIE P osługując się superfosfatem znakow anym 32P oraz w ęglanem, tle n kiem i siarczanem wapnia znakowanym i 45Ca, autorzy badali na glebie kw aśnej w pływ w apnia na przysw ajalność fosforu. P onadto autorzy śledzili w ykorzystanie w tych w arunkach fosforu podanego koniczynie w fo r mie superfosfatu, jak i wapnia z różnych związków wapniowych. Chodziło również o zbadanie, w jakim stopniu promieniotwórczość każdego z tych dwu pierw iastków oddzielnie i obu razem może w płynąć u koniczyny na wiązanie azotu. Przeprow adzono w ty m celu dośw iadczenie wazonowe, a daw ki ra dioaktywnego fosforu wynosiły na wazon 150 \ic* podczas gdy dawki radioaktyw nego w apnia wynosiły 21 względnie 42 ыс, w zależności od daw ki naw ozu wapniowego. Zebrano dwa zbiory części nadziem nych koniczyny oraz. W zebranej substancji roślinnej oznaczono azot, fosfor potas i w apń m e todam i chemicznym i, a fosfor i wapń także m etodam i radiochem icznym i. Po zakończeniu doświadczenia wykonano pom iary ph gleby, oznaczono kwasowość w ym ienną i zaw artość glinu ruchom ego. Zastosowanie w tych w arunkach węglanu i tlenku wapnia spowodowało kilkakrotne podwyższenie plonu koniczyny i korzystne zmiany w jej składzie chem icznym, a także w glebie. Siarczan w apnia obniżył w yraź

26 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 39 nie plon i wyw ołał zwiększenie się ilości glinu ruchom ego w glebie, a także obniżenie się ph gleby. Przy pomocy radioaktyw nego fosforu stwierdzono, że użycie wapnia w form ie w ęglanu i tlenku wapnia zwiększyło w ykorzystanie fosforu z superfosfatu przeszło dw ukrotnie. Zwiększyło się również bardzo silnie pobieranie fosforu glebowego. Drogą pom iarów radiom etrycznych stw ie r dzono również, że pobranie fosforu z nawozu było w yraźnie m niejsze niż w ypadałoby to z różnicy plonu fosforu między kom binacjam i N PK i NK. Dotyczy to jednak tylko kom binacji, gdzie dawano węglan lub tlenek wapnia, gdyż na kom binacji NPK bez nawozu wapniowego, a także na kom binacjach z siarczanem w apnia było odw rotnie. Używając nawozów wapniowych znakowanych przy pomocy 45Ca stwierdzono, że w zależności od wysokości daw ki nawozu wapniowego 41 59% zaw artego w koniczynie w apnia pochodziło z nawozu w apniowego. LITERATURA [1] Barbier G.: Introduction a l étude des phosphates du sol. Ouevres du VI Congrès internationale de la science du sol. Paris 1956, t. B, [2] Barbier G., Le saint M., Tyszkiewicz E.: Recherches au moyen d isotopes sur les phénomènes d autodiffusion dans le sol et sur l alimentation des plantes. Ann. I.N.R.A. Annales Agron. 1954, z. 6, 923. [3] Blanc he t R.: Energie de liaison et vitesse de dilution isotopique des ions phosphoriques dans le sol; application a l alimentation phosphatée dés plan-. tes. Agrochimica 1958, t. 2, [4] Blume J. N.: Radiation effects on plant grown in soil treated with fertilizer containing P32. Soil Science 1952, t. 73, [5] Blume J., Hagen C., Mackie R.: Radiation injury to plants grown in nutrient solutions containing 32P. Soil Science 1950, t. 70, [6] Blume J. N., Hall N. S.: Calcium uptake by tabacco from band application of fertilizer material. Soil Science 1953, t. 75, [7] C h amina de R.: Sur l acide phosphorique mobilisable, du sol Ann. I.N.R.A. Annales Agron. 1953, z. 6, 878. [8] D e a n L. A., F r i e d M.: Soil Plant Relationships in the Phosphorus Nutrition of Plants (rozdz. 2), Wyd. W.H. Pierre, A. G. Norman. Soil and Fertilizer Phosphorus in Crop Nutrition, Academic Press, N. York [9] Friedi M., Shapiro R. E.: Phosphate supply pattern of various soils. Soil Sei. Soc. of Amer. Proceed. 1956, t. 20, 471. [10] Góralski J.: Współdziałanie wapnia i fosforu na glebach kwaśnych pod koniczyną. Roczniki Gleboznawcze (w druku). [11] Kariakin J. W., Angiełow I. I.: Czistyje chimiczieskiije rieaktiwy, Moskwa 1955, [12] L o w P. F., Black C. A.: Phosphate induced Decomposition of Kaolinite. Soil Sei. Soc. Amer. Proc. 1947, t. 12, [13] Piper C.: Soil and plant analysis. N. York 1947, 368. [14] Ririe D., Toth S. J.: Plant studies with radioactive calcium. Soil Science 1952, t. 73, 1 10.

27 40 J. Góralski, S. Moskal [15] S с h m e h 1 W., P e e с h M., BradfieldR.: Influence of soil acidity on absorption of calcium by alfalfa as revealed by radio-calcium. Soil Science, 1952, t. 73, [16] Scott Russel R., Ricks on J. B., Adiams S. N.: Isotopic equilibria between phosphates in soil and their significance in the assessment of fertility by tracer methods. Journal of Soil Science 1954, t. 5, [17] Sokołow A.: Ob aktiwnom aluminii w poczwie. Dokł. W. Akad. s. ch. nauk im. Lenina 1939, [18] Sokołow A., S i e r d o b о 1 s к i j I.: Primienienije izotopa fosfora w agrochimiczieskich issliedowanijach. Izd. An SŚSR [19] Zamiatina W.: Ispolzowanije rieakcii izotopnogo obmiena pri izuczienii fosfora poczw. Poczwowiedienije 1954, nr 10, Ю. ГОРАЛЬСКИ и С. МОСКАЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ НАД ВЛИЯНИЕМ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ПОГЛОЩ ЕНИЕ ФОСФОРА И КА ЛЬЦ ИЯ КРАСНЫ М КЛЕВЕРОМ С ПРИМ ЕНЕНИЕМ 32Р и 45Са Лаборатория агрономической химии Варшавской Высшей Сельскохозяйственной Школы и агрономическая лаборатория изотопов Польской Академии Наук Резюме П рим еняя суперф осф ат, м еченны й 32Р и карбонатом, окись к а л ь ция и сернокислый кальций, меченный 45Са, авторы исследовали действие кальция на усвояемость ф осф ора из кислой почвы. Кроме того, авторы задались целью проследить усвоение в этих условиях ф осф ора предоставленного клеверу в виде суперфосфата, а такж е и кал ьц и я из р азл и чн ы х его соединений. Затем пы тались проследить, может ли существование радиоактивности у каждого- из этих двух элементов в отдельности или у обоих вместе повлиять и в к а кой мере на усвоение азота клевером. С этой целью были проведены вегетационные опыты в сосудах, причем на каж ды й сосуд приходилось радиоактивного ф осфора 150 микрокюриев, тогда как дозы радиоактивного кальция составляли 21 либо 42 цс в зависимости от величины доз кал ьц и евы х удобрений. Б ы л и сняты два ур о ж ая надзем ны х частей кл евера и отдельно собраны были корни. В полученной растительной массе было определено химическими методами содерж ание азота, ф осф ора, кал и я и к а л ь ция и кроме того радиохимическими методами ф осф ора и кальция. Закан ч и вая опыт измерено ph почвы, обменную кислотность и содерж ан ие подвижного алю миния.

28 Wapnowanie a pobieranie fosforu i wapnia 41 Вследствие применения в этих условиях карбоната и окиси кальция урож аи кл евера повы сились в несколько раз и произош ли благоприятные изменения в его химическом составе, а такж е в почве. В р езул ьтате прим енения сернокислого кал ьц и я произош ло удостоверенное падение урож ая клевера, повышение содержания в почве подвижного алю м иния и одновременно сниж ение почвенного ph. П рим еняя радиоактивны й ф осф ор установлено, что кальций в ви де карбоната и окиси произвёл более чем двухкратное повышение усвояемости ф осф ора из суперф осф ата. Одновременно весьма сильно повы силось поглощ ение почвенного ф осф ора. Путём радиометрических измерений такж е установлено, что поглощение ф осф ора из навоза несомненно снизилось в более значительной степени, чем это следовало из вы численной разности в содерж ании усвояемого ф осф ора м еж ду вариантам и N PK и NK. Однако это относится исклю чительно к варианту, в котором проведено удобрение карбонатом кальция либо его окисью, тогда как в варианте NPK при отсутствии удобрения кальцием, а такж е в вариантах с сернокислым кальцием имело место противополож ное явление. П рим еняя кальциевы е удобрения м ечены е изотопом 45Са найдено, что при изм енении величины доз кал ьц и евы х удобрений количество к ал ьц и я содерж ащ ееся в клевере было извлечено из к а л ь циевого удобрения в количестве от 41 до 59 /о. J. GÓRALSKI, S. MOSKAL INVESTIGATIONS REGARDING THE INFLUENCE OF LIMING ON PH O SPH O R U S AND CALCIUM U PTAK E BY THE RED CLOVER BY M EANS OF 32P AND 45Ca Institute of Agric. Chemistry, C. School of Rural Economics, Agricultural Isotope Laboratory, P. A. Scies Summary Using superphosphate m arked w ith 32P, and calcium carbonate, Ca oxide and Ca sulphate m arked w ith 45Ca, authors studied on acid soil the influence of lim ing on the availability of phosphorus. A fu rth er object of this research was to investigate the utilization by clover in these conditions of the phosphorus given in the form of superphosphate, and of the calcium from various calcium compounds. A uthors also w anted to d eterm in e w h e th e r and in w h at degree the radioactivity of each of

29 42 J. Góralski, S. Moskal these elem ents separately and also their sim ultaneous presence may influence on th e nitrogen fixation in clover. To this end pot ex perim ents w ere m ade in w hich th e doses of radioactive phosphorus am ounted to 150 лс, those of radioactive calcium to 21 or 42 \ic respectively, in dependence from th e dose of calcium fertilizer. Two crops of the green parts of the clover and the were gathered. In the p la n t m aterial nitrogen, phosphorus, potassium and calcium were determ ined by chemical m ethods, and the phosphorus and calcium also by radiochem ical m ethods. At the end of the experim ents ph of the soil was m easured and its exchange acidity and mobile A1 content determ ined. A pplication of calcium carbonate and calcium oxide in these conditions caused severalfold increase of th e clover crop and favourable changes in the chem ical composition, also in th at of the soil. Calcium sulphate effected a notable reduction of the crop and an increase of the am ount of m obile A1 in the soil, also a lowering of the soil ph. By m eans of radioactive phosphorus it w as found th a t th e application of calcium in its carbonate and oxide form increased the phosphorus utilization from superphosphate over twofold. Also the uptake of soil phosphorus showed a very considerable increase. By m eans of radioactive m easurem ents it was also observed th a t phosphorus uptake from the fertilizer was distinctly lower than would result from calculation of the difference in phosphorus yield betw een N PK and NK combinations. This, however, refers only to such com binations in which calcium carbonate or calcium oxide w ere given, w hereas in the com bination N PK w ithout calcium fertilizer, and also in the com binations w ith calcium sulphate, th e situation w as ju st inverse. Using calcium fertilizers m arked w ith 45Ca it was determ ined th at in dependence on the size of the fertilizer dose 41 to 59% of the calcium content in clover originated from th e calcium fertilizer.