R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T. X IX, Z. 1, W A R S Z A W A 1968 K RYSTYNA KONECKA-BETLEY ZAGAD NIEN IE ŻELAZA W PR O CESIE GLEBOTW ÓRCZYM Pamięci Prof. Dr. Arkadiusza Musierowicza pracę tę poświęcam Katedra G leboznaw stw a SGGW, W arszawa W STĘP Rola żelaza w przebiegu różnych procesów glebotwórczych w świetle literatu ry w ydaje się oczywista. Zależy ona od całokształtu w arunków bioklim atycznych i od własności samej skały m acierzystej gleb [1, 2, 5, 8, 9, 29, 31, 37, 39, 54, 56, 64, 65]. Na rozmieszczenie w profilu glebowym żelaza ogółem, jak również jego form m niej lub w ięcej ruchliw ych, w pływ ają decydująco takie p ro cesy glebotwórcze, jak brunatnienie, lessivage, bielicowanie, oglejenie czy lateryzacja. O przebiegających procesach i ich stopniu zaawansowania decydują w szystkie czynniki glebotwórcze, a w śród nich głównie w a ru n ki klim atyczne i roślinność [32, 33, 47, 60, 62, 63, 74, 77, 78]. Na rozmieszczenie związków żelaza w pływ ają w pierwszej fazie kształtow ania się gleby procesy geologiczne, a w drugiej, czyli od m om entu pow staw ania gleby naw et bardzo słabo w ykształconej, procesy glebotw órcze, zw iązane głównie z działalnością św iata zwierzęcego i roślinnego. Na terenie P olski procesy geologiczne, pow odujące w w ielu p rzy p ad kach spiaszczenie późniejszych poziomów genetycznych gleb, m iały m ie j sce w w arunkach środow iska peryglacjalnego plejstocenu. W okresie peryglacjalnym w w yniku w ietrzenia na pewnej głębokości wieloletniej zm arzliny uruchom ione w w yniku procesów wietrzeniowo-glebotwórczych związki żelaza grom adziły się w dolnej części w arstw y rozm arzającej [45, 46]. Równocześnie z nimi przemieszczała się najdrobniejsza frakcja koloidalna, co w efekcie końcow ym powodow ało ubożenie w arstw w ierzch
52 K. K oneck a-b etley nich, pew ne ich przejaśnienie i dość duże nagrom adzenie przem ieszczonych najdrobniejszych cząstek na pew nej głębokości. Procesy glebotwórcze decydują o dynamice przemieszczenia związków żelaza w profilach glebowych. Są one ściśle związane zarówno z klim atem i wszystkim i jego czynnikami, jak również z roślinnością i samą skałą m acierzystą. Gleba bowiem dziedziczy po skale wiele cech, które pozwalają wnioskować o jednorodności lub niejednorodności gleby, albo o m inerałach ilastych,,odziedziczonych po skale [26]. O dynamice tych przem ieszczeń decyduje także relief i w iek gleby; gleby sta re odznaczają się pewną stabilnością, pewną reliktowością procesów glebotwórczych, odzw ierciedlających się zarów no we w łasnościach fizykochem icznych, jak i w cechach morfologicznych. W glebach natom iast m łodych proces glebotwórczy zachodzi aktualnie; ze skał odsłoniętych tworzą się nowe gleby [55], a proces glebotwórczy, związany ściśle z roślinnością, przebiega bardzo intensyw nie, co odzw ierciedla się mocno także we w łaściwościach chemicznych i fizykochemicznych. Specjalnie silnie zaznaczają się te zjaw iska w glebach górskich, w glebach współcześnie się tw orzących. R ozpatrując gleby z p u n k tu w idzenia fizykochem icznego w pracy postaw iono tezę, że żelazo jest jednym z w ażniejszych k ry terió w typologicznych. Starano się więc wykazać pewne prawidłowości w rozmieszczeniu niektórych form żelaza w profilu glebowym w powiązaniu z przebiegiem procesów glebotw órczych. PRZEGLĄD LITERATURY Żelazem w glebie zajm owali się: Biau (1898), W ysockij (1905), Sibircew (1914), Giedrojć (1903 i 1926), Afanasjew (1930), W igner (1931), Tamm (1931), A ntip o w -K aratajew (1937, 1962) i M attson (1938). Przem ieszczaniem się żelaza w glebie zajm ow ali się głównie: Bloom field {1955) i J a r ków (1954, 1961). W ostatnich latach wielu autorów [14, 15, 16, 17, 3, 4, 6, 42, 51, 70, 84, 24, 23, 76, 44, 85, 30] zwróciło uw agę na przem ieszczanie się żelaza w pro filu glebowym pod wpływem zachodzących procesów glebotwórczych, głównie ze zw iązkam i próchnicznym i i częściam i ilastym i [81]. W ielu autorów podkreśla rolę żelaza w procesach oglejenia w łaściw e go i oglejenia odgórnego (pseudooglejenia) [30, 48, 58, 65, 69, 71, 72, 82, 85]. Dość liczną grupę stanow ią prace badawcze nad m etodyką oznaczeń żelaza ogółem, żelaza wolnego i ruchom ego, w ystępującego najpraw dopodobniej w form ie kationowej [10, 11, 21, 22, 49, 50, 59, 27, 28, 41, 20, 19, 85, 36].
Żelazo w procesie glebotw órczym 53 Należy jeszcze wym ienić prace dotyczące związków chelatow ych [38, 80], które są zawsze trw alsze od innych form kompleksowych. W glebach, w których w ystępuje niedobór żelaza, dodanie chelatów żelaza ułatw ia pobieranie tego składnika. Dotyczy to nie tylko gleb wapiennych, ale i kwaśnych. Chelaty żelaza mogą w pływać także na pobieranie cynku i magnezu, ale działanie ich nie jest jeszcze ostatecznie wyjaśnione, jak również nie została jeszcze poznana dokładnie rola kwasów hum usow ych w chelatow aniu jonów m etali. Duże stężenie jonów żelaza i glinu w glebie ogranicza rozpuszczalność związków fosforu, a tym sam ym ich dostępność dla roślin [25]. W ostatnich latach wielu polskich autorów zajmowało się przyczynkowo żelazem albo rozpuszczalnym 20-procentowym HC1 [18, 52, 63, 67], albo oznaczając całkowitą jego zawartość w glebie [9, 12, 26, 27, 28, 29, 32, 33, 37, 39, 54, 55, 56, 62, 71, 73, 79]. N iektórzy tylko polscy autorzy [54, 55, 56, 37, 12, 33, 79, 29, 28] zajm ują się żelazem w szerszym ujęciu oznaczając jego form y i rozm ieszczenie w profilu glebow ym w naw iązaniu do typologii gleb. Z polskich autorów należy również wspomnieć o Smulikowskim, który podkreśla aktyw ność żelaza w procesach geochem icznych. Zw iązki żelazawe bowiem łatw o utlen iają się na żelazowe i odw rotnie związki żelazowe łatwo ulegają redukcji na żelazawe. Zwraca on również uwagę, że w w ędrów ce geochem icznej bardzo w ażną rolę odgryw a biosfera. ZAKRES I METODYKA BADAŃ Przeprowadzone badania w naw iązaniu do podstawowej tezy, że żelazo jest ważnym kryterium typologicznym, dotyczyły głównie gleb leśnych w ytw orzonych z różnych skał m acierzystych. W celu scharakteryzow ania rozm ieszczenia żelaza w profilach glebow y oh, do badań w ytypow ano n astępujące gleby: I grupa gleby w ytw orzone z w apiennej opoki kredow ej, użytkow ane pod sadem, II grupa gleby w ytw orzone z gliny zwałowej leśne, III grupa gleby wytworzone z granitów, granito-gnejsów i paragnejsów leśne, IV grupa gleby w ytw orzone z pia9ków stary ch tarasó w ak u m u lacyjnych leśne. W poszczególnych grupach gleb w yróżniono n astępujące typy: I grupa rędzina słabo w ykształcona Józefów, profil 11, rędzina zb ru n atn iała Józefów, profil 12.
54 K. K onecka-b etley G leby te m ieszczą się w klasie gleb w apniow cow ych. II grupa gleba b ru n a tn a słabo w yługow ana B arak, profil 2, gleba brunatna wyługowana, odgórnie oglejona Piotrków Tryb., profil 3, gleba płow a (lessivé) odgórnie zbielicow ana B arak, profil 1, gleba m urszow o-glejow a Głowiszyce, profil 4. Gleby te mieszczą się w klasie gleb brunatnych, a gleba profilu 4 w klasie gleb hydrogenicznych. III grupa gleba brunatna kw aśna oligotroficzna, w ytworzona z granitu B ierutow ice, profil 7, gleba brunatna kwaśna m ezotroficzna, w ytw orzona z paragnejsu Sowie Góry, profil 5, gleba b ru n atn a kw aśna oligotroficzna, słabo zbielicowana, w ytw o rzona z g ran itu (tzw. ochrow o-bielicowa) Szklarska Poręba, profil 10, gleba bielicowa oligotroficzna, w ytworzona z granitu Szklarska Poręba, profil 9, gleba bielicowa oligotroficzna, wytworzona z granito-gnejsu Św ieradów, profil 13. Gleby te zaliczono do klasy gleb brunatnych profile 5, 7, 10, i klasy gleb bielico wy ch profile 9 i 13. IV grupa gleba rdzaw a Kozienice, profil 68, gleba bielicow a Kozienice, profil 14, gleba glejowo-bielicowa Kozienice, profil 28. Gleby te zaliczono do k lasy gleb bielicow ych. Z poziomów genetycznych morfologicznie rozpoznanych gleb pobrano próbki do oznaczeń laboratoryjnych. P race lab o rato ry jn e w ykonano następująco: analizę m echaniczną w y konano m etodą Bouyoucosa w m odyfikacji C assagrande a i P rószyńskiego, a procentow ą zawartość szkieletu i piasku na sitach, ph gleby w H 2O i KC1 elektrom etrycznie, przy użyciu elektrody szklanej; k w a sowość w ym ienną Hw m etodą D ejkuhary, glin w ym ienny m etodą Sokołowa, kwasowość hydrolityczną Hh~ m etodą Kappena, sumę zasad w glebach kw aśnych oznaczono m etodą Kappena, pojemność sorpcyjną T dodając całkow itą kwasowość h y d rolityczną i sum ę zasad w ym ień - S nych; stopień w ysycenia zasadami wg wzoru. 100; zawartość СаСОз m etodą Scheiblera, azot ogółem m etodą K jeldahla, w ęgiel
Żelazo w procesie glebotw órczym 55 m etodą Tiurina; żelazo ogółem w stopach ЫагСОз m etodą jodom etryczną; żelazo wolne m etodą A quillera i Jacksona ( ) kolorym etrycznie przy użyciu cytrynianu sodu, jako środka wiążącego, i ditionitu sodu Na2S2Ü4, jako środka redukującego. W celu spraw dzenia dokładności oznaczeń powyższą m etodą oznaczono w tym sam ym w yciągu żelazo spektrofotom etrycznie przy użyciu kw asu salicylo-hydroksam ow ego. Żelazo ruchliw e ' wym ienne oznaczono m etodą Gereia w 0,05n H2SO4 jodom etrycznie; w tym sam ym wyciągu oznaczono żelazo dw uw artościowe kolorym etrycznie p rzy użyciu a-a-dw upirydylu. Żelazo zw iązane obliczono z różnicy m iędzy żelazem ogółem a żelazem wolnym. BADANIA W ŁASNE O G Ó L N E W A R U N K I F IZ J O G R A F IC Z N E I M O R F O L O G IA B A D A N Y C H G L E B G leby objęte badaniam i należą do różnych jednostek geom orfologicznych i klim atyczno-roślinnych. Pierwszą grupę stanow ią gleby wytworzone z opoki kredow ej, częściowo odwapnionej w wierzchnich w arstw ach rędziny kredow e użytkow ane pod sadem (profile 11 i 12). Skały kredow e uległy odwapnieniu prawdopodobnie w trzeciorzędzie, w eocenie, w w arunkach klim atu ciepłego i wilgotnego oraz bujnej roślinności [37, 61]. Jak podaje Pożarski, kreda w Józefowie odsłania się w przełomie Wisły na przedpolu Gór Św iętokrzyskich. Stratygraficznie należy do k red y górnej, piętro m astry ch t. Teren, w którym znajdują się profile, należy do radom skiej dzielnicy klim atycznej Polski i obejm uje wąski pas Wisły, od ujścia Pilicy do ujścia W isłoka. Je st to obszar w yraźnie cieplejszy od terenów przyległych, m a jący dni m roźnych m niej niż 50, a dni z przym rozkam i 115 117. Średnia roczna sum a opadów w ynosi 550 650 m m; czas trw an ia pokryw y śnieżnej do 60 dni, okres w egetacji 210 dni, średnia roczna tem peratura + 8 C, średnia lipca 18 18,5 C, średnia stycznia 3 do 3,5 C. W arunki siedliskowe tego terenu są w znacznym stopniu zależne od skały m acierzystej, k tó rą stanow i silnie porow ata opoka kredow a, zaw ierająca znaczne ilości krzem ionki [61]. W łaściwości gleb, niezależnie od ich obecnego użytkow ania, ze względu na znaczną ilość aktyw nych form w ęglanów [46] w skazują na roślinność klim aksow ą kseroterm iczną. B a dane gleby, wytworzone z epoki kredow ej, ze względu na specyficzny proces glebotwórczy uw arunkow any właściwościam i skały zaliczono do typu rędzin. W zależności od stopnia w ykształcenia oraz n akładania się innych
56 K. K onecka-b etley procesów zaliczono profil 1 1 z Józefowa do rędzin słabo wykształconych, o budowie A \, A\!C i С, a profil 12 do rędzin zbrunatniałych o budowie A b (B)C, С (tab. 1). Należy podkreślić, że proces brunatnienia w rędzinach w ytworzonych z opoki kredow ej częściowo odw apnionej jest zw iązany nie tylko z w pływem roślinności, lecz również ze spccylicznym w ietrzeniem w w arunkach dużej zaw artości w ęglanów. Gleby drugiej grupy wytworzone z gliny zwałowej profile 1, 2 i 3 (tab. 1) są położone na obszarze Niziny M azowiecko-podlaskiej, a profil 4 na W yżynie Śląskiej. W edług Gumińskiego teren ten należy do następujących dzielnic klim atycznych: dzielnicy wschodniej podlaskiej (profile 1 i 2), m ającej: średnią roczną opadów 55U 650 mm, średnią roczną tem peraturę 6,5 7 C, średnią lipca 18 C, średnią stycznia 4 C, czas trw ania pokryw y śnieżnej 80 87 dni, okres w egetacyjny 200 210 dni, dni m roźnych 50 60. Ogólnie teren ten jest wyraźnie chłodniejszy od dzielnicy środkowej. Profil 3 Piotrków Trybunalski położony jest w dzielnicy klim atycznej łódzkiej, znacznie cieplejszy od poprzedniej. Suma opadów rocznych wynosi 550 650 mm, średnia tem peratura roku 7,5 8,0 C, średnia lipca 18,5 C, średnia stycznia 2,5 3,0 C, czas trw a nia pokryw y śnieżnej do 60 dni, a dni m roźnych m niej niż 50. O kres w e getacyjny trw a 210 dni. Profil 4 Głowiszczyce należy do dzielnicy częstochowsko-kieleckiej, której część, stanowiąca W yżynę Śląską, ma w arunki zbliżone do dzielnicy łódzkiej. Ze względu jednak na znaczniejsze wzniesienie nad poziom morza opady dochodzą w tej dzielnicy do 800 mm. Na rozwój naturalnych zbiorowisk roślinnych omawianego terenu i na kształtow anie się gleby w yw arły wpływ różne czynniki (gleby autom orficzne), do któ ry ch należą rów nież czynniki hydrologiczne, uw a runkow ane z kolei budową geologiczną terenu i składem m echanicznym m ateriału glebowego. P rzy charak tery sty ce typologicznej należy podkreślić, że gleby obszarów wytw orzonych z glin zwałowych najczęściej ulegały inicjalnem u procesowi brunatnienia, a później procesowi przem yw ania (lessivage), w zależności od w yługow ania związków zasadow ych w głąb profilu. B u dowa profilu 2 jest n astępująca: A0, Л ь A ia 3, Б(Б)С. Jednocześnie, głównie w zależności od właściwości samego m ateriału glebowego oraz stopnia spiaszczenia w ierzchnich w arstw w w yniku przem yw ania, gleby w ytw orzone z glin zw ałow ych ulegają procesowi odgórnego oglejenia. W ym ienione cechy zaznaczają się zarów no we w łaściw o ściach fizykochem icznych gleb, jak i w morfologii profilu glebowego 3, a m ianowicie: Аь А^д B(B), (В), (B)C, C. O przynależności poszczególnych profilów do typów gleb w tak im
Żelazo w procesie glebotw órczym 57 ujęciu decyduje przew ażający proces glebotw órczy, a do podtypów n a kładające się rów nocześnie inne procesy glebotwórcze. N atu raln y m siedliskiem zbadanych gleb w ytw orzonych z gliny zwałowej, zaliczonych do typu gleb (brunatnych terenów rów ninnych, może być zarówno las świeży, jak i las m ieszany [74], a naw et czasem las wilgotny z próchnicą ty p u m uli. bądź m ull-m oder. Dla gleb o dalej zaaw ansow a nym procesie glebotwórczym, należących do typu gleb płowych (lessivés, profil 1) naturalnym siedliskiem będzie las mieszany z próchnicą typu m ull-m oder w w arunkach w ilgotniejszych lub m oder w w arunkach suchszych. Należy tu podkreślić, że w ram ach jednego typu siedliskowego może mieścić się ikilka typów i podtypów gleby, ponieważ decyduje tu nie tylko szata roślinna, będąca w procesie glebotwórczym bardzo ważnym, ale nie jedynym czynnikiem. Trzecią grupę badanych gleb stanowią gleby górskie leśne, położone w regionie naturalnym, jak również geologicznym, określonym jako Sudety. Są to wszystko gleby wytworzone z granitów, granito-gnejsów i para-gnejsów. W arunki klim atyczne są ściśle związane ze wzniesieniem nad poziom morza. Suma rocznych opadów wynosi 900 1200 mm, okres w egetacyjny poniżej 160 dni, a w partiach wyższych zaledwie kilkanaście dni. P okryw a śnieżna utrzy m u je się ponad 200 dni, liczba dni z przym rozkami wynosi ponad 200 dni, a z mrozem przekracza 100 dni. Średnia tem peratura roczna kształtuje się poniżej 6 C, średnia lipca 15 16 C, średnia stycznia 3 do 6 C. Dane te nie charakteryzują pod względem klim atycznym obszarów najw yżej wzniesionych, których średnia roczna tem peratura opada bardzo nisko, a ilość opadów w zrasta. W typologii gleb obszaru Sudetów zaznacza się bardzo w yraźnie pionowa strefowość, zależna od różnic między w arunkam i roślinno-klim a- tycznym i a wzniesieniem nad poziom morza. Na zbadanym obszarze, leżącym poniżej 1000 m, w y stęp u ją przede w szystkim siedliska górskich lasów mieszanych, w arunkujące gleby brunatne kwaśne, zarówno oligo-, jak i mezotroficzne. W pływ m ateriału skalnego na przebieg procesu glebotwórczego jest w tych glebach bardzo w yraźny. Na uboższych pod względem składu m ineralnego granitach i granito-gnejsach już na tej wysokości może się zaznaczyć w pewnym stopniu proces bielicowania pod w pływem roślinności drzew iastej szpilkowej (świerk i jodła). Tworzą się gleby stadium przejściowego, określane jako gleby brunatne zbielicowane, zw ane rów nież glebam i ochrow o-bielicow ym i. W ystępow anie na tej wysokości gleb o silnie zaznaczającym się procesie bielicowania może być wywołane ubogim składem m ineralnym skały.
Rozmieszczenie niektórych form żelaza w p rofilach glebowych - D istribution of some iron forms in s o il p ro files Tabela 1 U1 00 Miejscowość i пшпег p r o filu L ocality and No. Głębokość Depth cm Poziom genetyczny Genetic horizon ph w - in KCl Żelazo "ruchliwe" w mg na 100 g gleby "Mobile" iron in mg Żelazo wolne Free iron Żelazo ogółem T otal iron Żelazo "związane" Bounded iron Procent żelaza wolnego Procent żela za w "ruchliwego" C zęści k oloid aln e P e r t ic le s le ss than < 0 2 mm Wskaźnik "przemieszczenia" żela za Iron " d islo CaC03 stosunku do w stosunku zęlaza do żelaza ogolnego woineко Free iron "Mobile" per cent in iron per per 100 ą r e la tio n to re ît^ io n 1^ ft cation" o f s o i l % t o t a l iron free iron index 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Gleby wytworzone z wapiennej opoki kredowej1 - S o ils developed of calcareous cretaceous rock Rędzina słabo wykształcona Weakly developed rendzina s o il Józefów p r o fil 11 p r o file 11 Józefów p r o fil 12 p r o file 12 0-10 15-20 25-40 60-70 0-20 20-5.3 24-40 55-60 A1 A/C C1 C2 A1 /В/С /В /с с 7,1 7,0 > 8, 0 > 8, 0 7.0 7.0 > 8, 0 > 8,0 2 0,0 12,2 0,5 4 0,60 0,75 Rędzina zbrunatniała 35,7 27,9 12,2 0,68 0,92 1,00 2,38 2,38 1,82 2,93 4,76 4,6 0 1,84 1,78 1.0 7 3,58 8,57 30,22 40t65 Brown rendzina s o i l 2,25 3,84 3,60 3,08 3,50 12,51 39,61 23 25 41 23 17 22 Gleby wytworzone z g lin y zwałowej S o ils developed of boulder loam Gleba brunatna słabo wyługowana Weakly leached brown s o il 3,7 2,0 5,2 2,9.1,2 42 50 39 47 56 1,10 1,35 Konecka-Betley Barak p r o fil 2 p r o file 2 3-13 15-25 30-40 50-60 110-120 A1A3 В/В/ с 4,0 4.2 4.3 4.3 7,7 75,3 51.8 3 9.8 3 9.8 0,95 0,95 0,80 1,08 0,93 1,92 1,60 2,20 3,25 2,91 0,97 0,65 1,40 2,17 1,98 6,76 49 59 36 33 32 8.3 5.4 4,9 3.5 17 18 26 36 37 1,13 Gleba brunatna wyługowana odgórnie oglejona - Leached brown s o il gleyed from top Piotrków Tryb. p r o fil 3 p r o file 3 3-9 9-23 2 3 3 5 60-70 90-100 130-150 A1 A3S В/В/ / в / /в /с с 3,6 3,9 4.1 4,8 7.1 7,5 7 9.2 87.2 67.3 51.5 55.5 0,63 0,57 1,08 0,80 0,82 0,65 1,42 1,27 2.91 2.91 3,34 3,12 0,79 0,70 1,83 2,11 2,52 2,47 8,79 44 45 37 28 25 21 12,5 15,3 6,2 6,4 6,7 n.o* 19 21 32 28 32 31 1,88
- 2 - ć.d. tab eli 1 1 2 3 4 5 6 7 8 ' 9 10 11 12 13 Gleba płowa / le s s iv é / odpowierzchniowo zbielicowana - S o il le ssiv é podzolized from top Barak 5-10 3,4 4 3,5 1,1 0 1,75 0,65 63 3,9 18 p r o f il ł p r o f ile 1 10-17 3,7 71,4 0,94 1,27 0,33 74 7,6 18 1,70 20-30 4,0 71,4 0,94 1,15 0,21 82 7,6 15 В 45-55 4,6 71,7 1,60 3,10 1,50 52 4,5 24 70-80 6,5 67,3 1,7 0 2,93 1,23 58 4,0 31 90-100 C1 6,9 59,3 1,65 2,70 1,05 61 3,6 31 130^140 C2 7,7 1,36 2,41 1,05 4,73 56 31 Gleba murszowo-glejowa - Mucky-gley s o il Głowiszyce 0-8 AoAl 3,0 72,9 1,18 1,29 0,11 91 6,2 p r o f il 4 p r o file 4 10-15 AjM 3,1 65,3 0,88 1,21 0,33 73 7,4 1,73 20-30 G 5,7 65,3 0,5 2 1,1 4 0,62 46 12,5 26 40-50 6,6 87,3 0,9 0 3,7 6 2,86 24 9,7 29 90-100 GC 6,4 51,8 0,68 2,20 1,52 31 7,6 33 120-130 6,5 51,8 1,08 2,90 1,82 0,10 38 4,7 32 Gleby wytworzone z; granitów,, granito-gnejsów i paragnejsów - S o ils developed of g ran ites, gran ito -gn eisses and paragneisses Gleba brunatna kwaśna o lig o tro ficzn a wytworzona z granitu Acid oligotrop hic brown s o il developed of granite B ierutow ice 2-7 AoAl 3,4 120,1 1,76 2,91 1,15 60,0 6,9 12 p r o f il 7 p r o file 7 7-20 Ax/B / 3,5 140,1 2,00 4,47 2,47 45,0 7,0 20 1,13 20-60 /В / 4,0 91,5 2,0 0 5,25 3,25 3 8,0 4,6 6 60-90 С 4,0 24,3 0,61 4,83 4,42 13,0 4,0 5 Gleba brunatna kwaśna m ezotroficzna wytv/orzona z paragnejsów - Acid mezotrophic brown s o il developed of paragneisses Żelazo w procesie glebotw órczym Sowie Góry 10-15 A1 3,4 178,5 4,72 5,47 0,75 86,0 3,8 20 1,11 p r o f il 5 p r o f ile 5 15-70 / в / 3,5 63,5 5,37 7,22 1,85 74,0 1,2 19 70 с zw ie tr z a ła sk a ła - weathered rock 1 1. 1 1 Gleba brunatna kwaśna słabo zbielicowana /tzw. ochrowo-bielicowa/ wytworzona z granitu Acid weakly podzolized brown s o il /s o - c a lle d ochreous-podzolic brown s o il/ developed of granite Szklarska 10-13 A1A2 2,7 27,9 0,78 1,40 0,62 56,0 3,6 Poręba p r o f il 10 13-18 В/В/ 3,4 179,5 2,83 5,00 2,17 59,0 6,3 17 3,62 p ro file 10 25-35 /В / 4,0 55,8 1,75 5,31 3,56 33,0 3,3, 23 70-80 С 4,2 27,9 1,75 3,72 1,97 47,0 1,6 25 СП СО
i 3 c. d. ta b e li 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 13 Gleba bielicow a o lig otroficzna wytworzona z granitu Oligotrophic podzolic s o il developed of granite Szklarska Poręba p r o fil 9 p r o file 9 6-15 15-22 22-30 30-35 55-85 V l B1 Ł B2 C1 2,4 2,8 3,3 3,8 4,2 4 0.0 55,8 158,4 65,4 40.0 0,80 0,48 2,80 2,40 1,34 1,63 5,30 5,00 3,70 1,15 2,50 2,60 2,36 0 0 0,0 29.0 53.0 40.0 36.0 11,6 5,7 2,7 2,9 23 20 16 17 5,80 Gleba bielicow a oligotroficzn a wytworzona z granito-gr.ejsu O ligotrophic podzolic g;oil developed of granite gneiss Świeradów p r o fil 13 p r o file 13 5-12 12-25 25-32 32-40 40-50 V i A2 B1 B2 С 2,6 2,8 3,5 4,0 4,2 40,0 28,6 179,5 127,4 27,9 0,65 0,28 3,00 2,46 1,34 1,11 5,63 6,26 3,17 0,83 2,63 3,80 1,83 0,0 25,0 53.0 39.0 42.0 10,2 5,9 5,2 2,1 n. 0. 30 16 8 11. 0. 10,6 K ozienice p r o fil 68 p r o file 68 Gleby wytworzone z piasków starych tarasów akumulacyjnych Gleba rdzaw a-skrytobielicow a 5-15 25-35 55-65 90-100 165-175 A1 B1 B1 B2 С 3,8 4,1 4,6 5,5 6,0 4 7.9 40,0 27.9 24,3 15,7 0,40 0,38 0,33 0,30 0,30 1,35 0,85 0,85 0,90 0,90 S o ils developed of sands on old accumulation terraces Rusty cryptopodzolic z;o il 0,95 0,47 0,47 0,60 0,60 30,0 45.0 38.0 33.0 3 3.0 11,9 10,5 8,4 8,0 5,2 4 3 7 1 2 0,86 K onecka-b etley GleDa bielicow a Podzolic s o il K ozienice p r o f il 14 p r o file.14 6-15 15-28 35-40 65-75 130-150 A1 A2 B1 B2 С 2,9 3,8 3.3 4,0 4.4 27.9 14.7 27.9 20,0 35.7 0,13 0,08 0,24 0,10 0,13 0,78 0,40 1,11 0,55 0,48 0,65 0,32 0,87 0,45 0,35 o,c 0,0 0,0 17,0 20,0 22,0 13.0 27.0 21,4 19,6 11,6 20,0 27,3 Ü 4 7 4 3,uo Gleba glejov/o-bielicow a Gley-podzolic s o il K ozienice p r o fil 28 p r o file 28 8-15 20-30 40-50 60-70 100-120 A1 A2 B1 B2G CG 2,8 3,3 3,5 4.2 4.3 24,3 28,6 15.7 15.7 15.7 0,22 0,15 0,17 0,17 0,10 0,55 0,64 0,85 0,78 0,78 0,33 0,49 0,68 0,61 0,68 0,0 0,0 40.0 23.0 20.0 22,0 13,0 10,6 19,0 9.2 9.2 15,7 6 4 4 1 1 1,13 n.o. - non doternined
Żelazo w procesie glebotw órczym 61 Na obszarze leżącym powyżej 1000 m wpływ w arunków klim atycznych jest tak duży, że przew ażają gleby silnie zbielicowane, wytworzone z m niej lub w ięcej zasobnych skał. Czwartą grupę gleb w ytypow anych do badań stanowią gleby w ytworzone z piasków starych tarasów akum ulacyjnych Wisły, leżące w Puszczy Kozienickiej (profile 68, 28, 14). Pod względem geograficznym region ten należy do N iziny M azow iecko-podlaskiej. Obszar ten należy do dzielnicy klim atyczno-roślinnej radom skiej, uprzednio scharakteryzow anej. C h arak tery sty czn ą roślinnością zbadanych gleb piaskow ych jest roślinność borowa; profil 68 stanowi siedlisko boru mieszanego świeżego, profil 14 b o ru świeżego, natom iast profil 28 siedlisko boru w ilgotnego. Profil 68 ze względu na najw iększą zasobność m ateriału skalnego i rów nocześnie na niższy poziom wody gruntow ej nie w ykazuje m orfologicznych cech zbielicow ania mim o odczynu silnie kwaśnego. B rak przem ieszczania produktów w ietrzenia w skazuje na wcześniejsze stadium rozwojowe, określane m ianem gleb rdzaw ych (skrytobielicowych) lub ochrow ych. W pozostałych przypadkach wpływ roślinności borowej na przebieg procesu glebotw órczego w yraża się dość silnie zarów no w cechach m orfologicznych, jak i fizykochemicznych. Gleby te stanow ią dalsze stadia rozwojowe w porów naniu z glebą profilu 68. W tych trzech glebach mimo pewnych różnic typologicznych poziom Ao jest reprezentow any przez próchnicę typu mor (Rohhumus). Są to typowe gleby tzw. butw i- nowe, o budowie A qa \A 2 BC lub A qa i +2BC. W ŁAŚCIW OŚCI CHEMICZNE I FIZYKOCHEM ICZNE GLEB Na ogólną zawartość żelaza w poszczególnych typach gleb wpływa z jednej stro n y zasobność w ten składnik sam ej skały m acierzystej, z d ru giej zaś przebieg procesu glebotwórczego. W w yniku przem ian związków żelaza pod wpływem działania kwasów próchnicznych w ystępuje ono w postaci uruchom ionej lub związanej, w postaci kom pleksów żelazisto-próchnicznych, żelazisto-krzem iankow ych lub żelazisto-ilasto-próchnicznych [3, 4, 15, 23]. W ogólnej ilości żelaza w glebie dużą rolę odgrywa zawartość tego składnika oznaczona w stopie, jak również zawartość żelaza, tzw. wolnego, w postaci m niej lub więcej uwodnionych tlenków żelaza oraz w postaci żelaza ruchliw ego, rozpuszczalnego w bardzo słabych kw asach, przy jm o w ana najczęściej jako jego form a»kationowa. Ilości żelaza związanego c h a ra k te ry z u ją gleby pod w zględem zaw artości tego składnika, związanego z innym i kom ponentam i.
62 K. K onecka-b etley T a b e 1' a 2 Z aw artość ż e la z a " ru ch liw ego" Fe^+ i Fe^+ w g le b a o h wytworzonych z g lin y X. 2+ "Mobile" iro n Fe-' and. Fe con ten t in s o ils developed o f loam M iejscow ość i numer p r o f ilu L o c a lit y and p r o f i l e Ko. Z g łę b o k o ś c i From th e d ep th en Poziom y g en e ty c z n e G e n e tic h o r iz o n s Ż elazo " ru ch liw e" w m g/100 g g le b y "M obile" ir o n in m g/100 g o f s o i l Fe2 3 FeO Barak p r o f i l 2 p r o f il e 2 3-1 3 15-2 5 30-4 0 50-6 0 110-120 Ai A1A3 Е /Б / С 7 5,5 5 1,8 5 9.8 3 8.8 4,8 в, 9 6,3 6,8 P iotrk ów Tryb. 3-9 7 9,2 2 p r o f i l 3 A1 p r o f il e 3 9-2 3 8 7,2 2 0,1 2 3-4 5 Б /3 / 6 7,5 7,5 6 0-7 0 /В / 5 1,5 7,5 90-100 /Б /С 5 5,5 7,5 j 130-1 5 0 С Barak 5-1 0 А1 ^ 3,5 7,5 p r o f i l 1 p r o f i l e 1 Ю -17 7 1,4 8,6 4 I 2 0-3 0 7 1,4 1 3,3 4 5-5 5 7 1,7 1 0,3 1 70-30 в 6 7,5 1 0,5 I 90-ICO 1 5 9,5 4,0 j 1 5 0-140 2 0,0 G łow iszyce 0-8 АоА1 7 2,9 2 2,5 p r o f i l 4 10-15 Ат IĆ p r o f i l e 4 6 5,5 1 1,3 20-30 G 6 5,5 16,5 40-50 8 7,5 6,3 90-1 0 0 5 1,8 5,5 1 2 0-150 GC 5 1,8 ó,5 W pierwszej grupie gleb wytworzonych z opoki kredow ej, częściowo odwapnionej (profil 11 i 12), skała m acierzysta w ykazuje różną ogólną zawartość żelaza, zależną od w arunków sedym entacji tej skały [37, 611. W obu profilach uruchom ienie związków żelaza jest stosunkowo m ałe z uwagi na duży stopień w ysycenia zasadami oraz na znaczną zawartość w ęglanów, dochodzącą do 30% СаСОз (tab. 4). Obecność w apnia u n ieru cham ia bowiem związki żelaza w w y n ik u tw orzenia się związków k o m pleksow ych z udziałem k atio n u w apnia, co pow oduje ich stabilność. Znaczny procent ogólnej zawartości żelaza stanow ią jego związki kompleksowe. Należy podkreślić w tych glebach brak przemieszczania związków żelaza wolnego (profil 11) albo bardzo słabe przem ieszczanie w w yniku nakładającego się procesu b ru n atn ien ia (profil 12), przy jed noczesnym zubożeniu w ierzchniej w arstw y w w ęglany (tab. 5, rys. 1 i 2).
Tabela 5 okład mechaniczny badanych Gleb - Mechanical composition of the in vestigated s o ils Nazwa Gl by i numer p rofilu S o il name and p rol'ile No. Z Głębokości Depth cm Procent cząstek 0 średnicy w mm - Per cent of p a r tic le 6 in the diameter mm > 1 d 1-0,5 0 5-0,25 0, 25-0,1 0,1-5 5-2 2-0 6 0,006-0 2 < C 0 2 1 2 5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Gleby wytworzone z wapiennej opoki kredowej - S o ils developed of calcareous cretaceous rock J 6 ;',c fów i-oi i l. 11 0-10 7,0 95,0 4,5 26,7 14,0 5,0 11,0 9,0 7,0 26,0 p ro file 11 15-20 10,5 89,5 4,5 15,5 18,0 5,0 9, 10,0 16,0 24,0 25-40 ьи-'/о zw ietrzały wapien kredowy Józefów p r o fil 12 0-20 5,0 95,0 5,6 8,7 56,7 5,0 7,0 15,0 7,0 17,0 p ro file 12 20-25 17,5 82,5 4,8 25,0 6,2 6,0 11,0 14,0 10,0 25,0 24-40 19,0 81,0 4,4 2 5,7 5,9 5,0 7,0 12,0 6,0 38,0 Gleby wytworzone z g lin y - S o ils developed of loam Bar ali p r o fil 2 5-15 1,0 99,0 8,0 21,0 51,0 15 8 7 2 8 p ro file 2 15-25 2,0 98,0 9,0 21,0 52,0 15 7 8 2 8 50-40 5,6 96,4 7,0 18,0 25,0 10 14 10 8 8 1 50-60 2,6 97,4 5,0 15,0 50,0 12 4 11 10 15 Żelazo w procesie glebotw órczym 110-120 4,0 96,0 5,0 15,0 50,0 12 5 15 11 15 Fiotrków Tryb. p r o fil 5 5-9 1,4 98,6 7,0 19,0 53,0 12 10 9 4 6 p rofile 3 9-25 1,8 98,2 7,0 18,0 57,0 10 7' 11 4 6-5-45 1,4 98,6 8,0 15,0 52,0 10 5 9 8 15 GO-70 5,0 97,0 10,0 18,0 50,0 12 2 6 7 15 90-100 5,0 95,0 7,0 14,0 51,0 11 5 10 10 12 130-150 5,0 97,0 7,0 15,0 54,0 11 4 10 8 15
c.d. tabeli 3 da 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Barak p r o f il 1. p r o f ile 1. 5-10 10-17 1,6 0,6 9 8.4 9 9.4 6,0 8,0 2 1 9,0 3 4.0 3 7.0 13 12 9 6 7 10 2 2 9 6 20-30 0,9 9 9,1 4,0 1 9,0 4 6,0 10 6 7 3 5 45-55 2,0 98,0 9,0 21,0 3 2,0 10 4 7 5 12 70-80 1.2 9 8,8 5,0 1 2,0 3 5,0 14 3 9 8 14 90-100 1.2 98,8 4,0 10,0 33,0 17 6 10 6 15 130-140 2,8 97,2 5,0 13,0 35,0 9 7 9 6 16 G łow iszyce p r o f il 4 p r o f ile 4 2-8 10-15 n. 0. 20-30 4,0 96,0 9,0 16,0 23,0 9 17 18 3 5 40-50 1,8 9 8,2 1 2,0 1 7,0 2 8,0 9 5 17 11. 0. 2 10 90-100 1,8 98,2 5,0 13,0 32,0 13 4 0 Ö 17 120-130 2,4 97,6 7,0 14,0 30,0 12 5 9 11 12 Gleby wytworzone z granitów, granito-gnejsów i paragnejsów - S o ils developed of g ra n ites, g ra n ito -g n eisscs and paragncisse!s B ieru tow ice 2-7 3 1,0 6 9,0 2 4,0 1 6,0 1 7,0 16 15 4 4 4 p r o f il 7 p r o file 7 7-20 30,0 7 30,5 16,5 1,0 14 0 11 5 l'r 20-60 4 2,8 5 7,2 3 2 2,5 1 6,5 13 11 5 1 0 60-90 3 2,5 2 6,5 2 4,0 8 4 4 1 0 n. 0.. K oneck a-b etley Sowie Góry p r o f il 5 p r o f ile 5 10-15 15-70 6,0 2 0,4 9 4,0 7 9,6 4.0 5.0 9,5 1 2,5 1 9.5 2 7.5 15 20 32 16 10 11 7 6 3 < 7 0 n iezw ietrzała skała non-weathercd rock Szklarska 13-18 19,6 8 0,4 10,0 6,7 33,3 13 20 11 4 2 Poręba p r o f il 10 25-35 19,9 8 0,1 1 2,0 8,7 2 9,3 6 21 16 3 4 p r o f ile 10 70-80 3 8,2 6 1,8 1 1,5 7,5 2 6 30 18 5 2
Roczniki gleboznawcze t. X IX, - 3 - c.d. ta b e li 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Szklarska Poręba 15-22 20,4 79,6 21,2 17,0 10,8 17 6 36 5 7 p ro fil 9 p r o file 9 22-30 19,5 80,5 20,0 14,0 19,0 20 7 10 5 5 30-35 18,7 81,3 22,5 17,5 17,0 20 7 10 4 2 55-85 47,3 52,7 22,0 17,5 17,5 13 13 10 5 2 Świeradów p r o fil 13 12-25 16,5 84,5 8,8 8,8 19,4 11 22 15 7 8 p ro file 13 25-32 19,8 80,2 7,5 6,2 30,3 16 24 12 3 1 32-40 35,2 74,8 7,5 7,5 35,0 16 25 8 1 0 Gleby wytworzone z piasków starych tarasów akumulacyjnych S o ils developed of sands on old accumulation terraces K ozienice p r o fil 68 5-15 10,0 90,0 46,3 27,5 18,2 3 1 2 1 1 p rofile 68 25-35 17,8 82,2 42,5 32,5 20,0 1 1 2 1 0 55-65 15,2 84,8 56,0 33,0 1,0 2 1 1 5 1 90-100 20,7 79,3 45,0 35,0 17,0 1 1 0 1 0 165-175 40,5 59,5 25,0 40,0 31,0 1 1 1 1 0 K ozienice p r o fil 14 6-15 4,1 95,9 27,5 37,5 23,0 3 3 3 2 1 p rofile 14 15-28 8,0 92,0 20,0 37,5 34,5 2 2 2 1 1 35-^vO 16,5 83,5 26,0 33,4 29,6 2 2 4 2 1 65-75 2,6 97,4 15,0 45,0 34,0 1 1 2 2 0 130-160 0,3 99,7 10,0 50,0 31, 4 3 1 1 0 Żelazo w procesie glebotw órczym K ozienice p r o fil 28 8-15 1,8 98,2 17,5 36,5 32,0 6 2 4 1 1 p rofile 28 20-30 3,3 96,7 20,0 37,5 32,5 4 2 2 1 1 40-50 0,8 99,2 13,5 46,0 32,5 3 1 2 1 1 60-70 1.3 98,7 21,5 43,5 31,0 2 4 1 0 0 100-150 1.3 98,7 20,0 31,0 44,0 2 2 1 0 0 a O l
66 K. K onecka-b etley ph, kw asow ość, pojem ność so r p c y jn a, s to p ie ń w y sy c en ia zasadam i ph, a c i d i t y, s o r p tio n c a p a c ity, b a se s a t u r a t io n d egree Nazwa g le b y i numer p r o f il u S o i l nome and p r o f i l e Ho. G łębok ość D epth cm KC1 ph H20 Kwasowość wymienna *\v + A1v, Z xchange a b le a c i d i t y H» + A1v: Kwasowość hydrol i tyczn a Hydrol y t i c. a c i d it y Suma zasad S A lk a li sum T pojem ność so rp cy jn a Sorpt io n capac i t y V s to p ie ń w ysycen i a zasadam i Base s a tu r a t io n d egree m. 'э./1 0 0 g g le b y - s o i l % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Gleby wytworzone z w apiennej opoki kredowej - So i l s developed o f ca lca reo u s creta ceo u s rock Rędzina słab o wyki::. ta ł с ona - \Yea k ly developed rend zina s o il Józefów 0-1 0 7,1 8,0 n. 0. 0,6 0 p r o f i l 11 p r o f i l e 11 15-2 0 7,0 7,8 0,2 5 n. 0. 2 5-4 0 > 6, 0 > 8, 0 n. 0. n. 0. 6 0-7 0 > 8, 0 > 8, 0 li.o. R ęd zin a z b r u n a tn ia ła - Browned r e n d z in a s o i l 1 Józefów 0-2 0 7,0 7,7 n. 0. 0,7 0 n. 0. n. 0. 1 ; p r o f i l 12 p r o f i l e 12 20-23 7,0 7,7 n. 0. 0,3 7 1 24-4 0 > 8, 0 > 3, 0 n. 0.! I 5 5-6 0 > 6, 0 > 8, 0 0,0 I Gleb;у wytworzone z c; lin y zwałowej S o ils developed o f boulder loam Gleba brunatna słab o wy2ługowana - v;ea k ly leach ed brown s o il В ar ale 3-1 3 4,0 4,3 2,4 9 0,5 3 1,9 6 6,6 4,2 1 0,8 3 3,8 p r o f i l 2 p r o f i l e 2 15-2 5 4,2 4,6 1,6 6 0,5 0 1,1 6 5,1 5,0 8,1 61,0 j 3 0-4 0 4,3 4,7 1,5 7 0,3 5 1,2 2 2,7 7,5 1 0,2 7 3,5 j 5 0-6 0 4,3 4,8 1,2 6 0,5 0 0,96 2,3 8,8 1 1,1 7 9,2 i 1 1 0-1 2 0 7,7 8,1 0,5 3 1 1,5 1 2,0 9 5,3 ; Gleba brunatna wyługowana odgórnie o g lejo n a - Leachcd brown c o il glcy ed from top ; P iotrk ów 3-9 3,6 4,0 5,5 1,1 0 4,4 0 12,4 3,3 1 5,7 2 1.5! Tryb. 1 p r o f i l 3 p r o f i l e 3 9-2 3 3,9 4,3 5,2 5 0,7 0 4,5 5 7,7 3,4 1 1,1 50,6 I 2 3-4 5 4,1 4,7 2,7 5 0,6 7 2,0 8 3,0 1 2,5 1 5,4 61,1 6 0-7 0 4,8 5,2 0,7 0 0,3 5 0,3 5 1,7 1 1 1,7 8 5,4 9 0-1 0 0 7,1 7,5 0,3 5 0,2 6 9 0,8 1 2,9 1 3,7 ' 9 4,1 130-1 5 0 7,5 8,1 0,6 1 1,8 1 2,4 : 9 5,1 1
Żelazo w procesie glebotw órczym c.d. t a b e l i 4 1 2 3 4 5 6 7 8 Q 10 11 G leba płow a / l e s s i v e ' / od g ó rn ie z b ie lic o w a n a S o i l l e s s i v e p o d z o liz e d frciâ rop Barak p r o f i l 1 p r o f i l e 1 5-1 0 10-1 7 3.4 3.4 3,8 3,7 4, 50 5,0 3 0,7 0 0,6 5 3,6 0 4,5 3 2 0-3 0 3,8 4,0 3,3 2 0,4 4 2,88 5,3 с? ; Iе- 1 0,5 4 9,5 4 5-5 5 4,2 4,6 1,4 8 0,4 4 1,0 4 2,7 1 2,3 1 5,0 Ь2,0 7 0-8 0 5,6 6,5 0,4 3 0,1 6 0,32 i, CO 1 1,5 1 2,5 92,0 9 0-1 0 0 5,9 6,9 0,2 6 6 0,20 С,85 1 1,5 12,2 2 1 0,5 8,6 3,5 4,4 20,0 1 3,0 1 7,5 3 3,3 1 3 0-1 4 0 7,7 8,2 0,0 С,5 12,8 1 3,3 9 6,7 Gleba ir.ur szow o -ęle j owa L'ucky- Cley s o il G ło w isz y ce p r o f i l 4 p r o f i l e 4 2-8 3.0 3.4 8,0 5 2,0 0 6,o 5 4o,2 2,3 5 0.5 1 0-1 5 3.1 3.5 8,3 1 1,4 8 6,3 3 22,4 2,1 2 4.5 2 0-3 0 5,7 6,3 0,6 1 0,5 0 0,11 1,9 11,1 13,0 5,4 4,5 ö l> 4 0-5 0 6,6 7,1 0,4 3 0,2 6 0,1 7 i, c 1 1.9 1 2,9 9 3,7 9 0-1 0 0 6,4 6,8 0,4 3 0,2 4 0,1 9 0,7 5 1 1,3 1 2,5 9 4,4 1 2 0-1 3 0 6,5 6,8 0,4 3 0,2 6 0,1 7 С,7 10,9 1 1,6 9 3,9 G leby wytworzono :i granitów K ranitc-~ne;i s ów i 0 ar,a.;no;i sów S o i l s d ev elo p e d o f n r a n it e s. ejranit;o -^ n e i;:ses and ~a:r a ^ n e is s e s G leb a bru natn a., kw aśna, o li g o t r o f ic z n a A cid o lig o t r o p h ic bro \vn s o i l B ie r u to w ic e p r o f i l 7. p r o f i l e 7 0-2 2-7 3,9 3,4 4,8 3,7 1 2,7 4 0,6 9 ' 1 2,0 5 3 6,9 6,8 4 3,7 15,6 7-2 0 3,5 3,8 1 1,7 0 0,2 6 1 1,4 4 22,2 5,3 2 7,5 1 9,0. 2 0-6 0 4,0 4,1 4,3 9 9 4,3 0 9,6 2,3 1 1,9 1 9,2 6 0-9 0 4,0 4,1 1,8 1 1,8 1 8,7 1,8 1 0,5 1 7,1 Gleba brunatna kwaśna m ezo tro ficzn a A cid n ezotrop h ic brov.n s o il S ow ia Góra p r o f i l 5 p r o f i l e 5 IO -I 5 1 5-7 0 < 7 0 l i t a s k a ła - s o l i d rock ii 2 5,3 1 4,2 7,3 3,6 3 2,6 1 7,8 2 2,4 1 9,6 f J G leb a b ru n atn a kwaśna s ła b o z b ie lic o w a n a o lig o t r o f ic :zn a /tz w. 0 с lirowe >-bie lic o w a / A cid o lig o t r o p h ic w eak ly p o d z o iiz e d brown s o i l / з о - c a l l - Dd o ch rcous-p o d z o l.ic brown s o i l / H r. i' S z k la r s k a P oręb a p r o f i l 10 p r o f i l e 10 0-1 0 2,7 3,3 1 3-1 8 3,4 3,6 1 4,8 1 0,6 9 1 4,1 2 30,4 4,5 2 5-3 5 4,0 4,0 3,7 0 0,0 3,7 0 1 3,7 2,1 3 4,9 12,8 1 5,2 13,-2 7 0-8 0 4,2 4,2 4,2 2 9 4,1 3 1 1,7 1,3 1 3,0 1 i
68 K. K onecka-b etley c.d. t a b e l i 4 1 2 5 4 5 6 7 8 9 10 11 G leba b ie lic o w a o l i g o t r o f ic z n a O lig o tr o p h ic p o d z o liz e d s o i l 5 Zril ar skä Poręba p r o f i l 9 p r o f il e 9 0-6 6-1 5 15-22 2,9 2,4 2,8 3,7 3,3 3,5 1 0,7 6 1,5 5 9,2 1 2 1,9 2,0 2 3,9 8,3 2 2-3 0 3,5 3,6 1 6,2 9 0,9 5 1 5,3 4 3 4,3 1,1 3 5,4 3,1 50-3 5 3,8 4,0 8,9 5 0,2 6 8,6 9 9,5 0,8 1 0,3 7,7 5 5-8 5 4,2 4,2 3,2 7-3,2 7 1 8,3 1,0 1 9,3 5,4 G leba b ie lic o w a o lig o t r o f ic z n a - O lig o tr o p h ic p o d z o liz e d s o i l Świeradów p r o f i l 15 p r o f i l e 13 5-12 1 2-25 2,6 2,8 3,3 3,5 9,5 6 0,7 8 8,7 8 1 5,8 0,5 1 6,3 3,1 2 5-5 2 3,5 3,8 1 4,8 1 9 1 4,7 2 3 2,5 1,9 3 4,4 5,5 3 2-4 0 4,0 4,1 8,2 7 8,2 7 2 7,7 1,1 2 8,8 3,8 4 0-5 0 4,2 4,4 4,6 5 4,6 5 1 3,8 0,6 1 4,4 4,1 G leby w ytworzone z uiasków s ta r y c h ta ra só w akum ulacyjnych S o ils developed o f sands on old accum ulation te r r a c e s G leba rdzawa - s k r y to b ie lic o w a - R u sty c r y p to p o d z o lic s o i l K o z ie n ic e p r o f i l 68 p r o f i l e 68 5-1 5 25-3 5 3,8 4,1 4,3 4,8 3,3 3 1,9 2 0,8 7 0,6 2 2,4 5 1,3 0 5.5 2.6 2,3 0,8 7,8 3,4 2 9.4 2 3.5 5 5-65 4,6 4,8 1,6 5 0,3 0 1,35 1,7 0,9 2,6 3 4,5 90-1 0 0 5,5 5,8 0,7 8 0,2 6 0,5 2 0,9 0,9 1,8 5 1 6 5-175 6,0 6,2 0,4 4 0,2 2 0,2 2 0,6 0,8 1,4 5 7,0 G leba b ie lic o w a - P o d z o lic s o i l K o z ie n ic e p r o f i l 14 p r o f i l e 14 6-1 5 1 5-2 8 2,9 3,8 3,4 4,2 6,2 1 0,9 1 1,9 3 0,3 9 4,2 8 0,5 2 1 1,4 8,3 2,0 0,7 1 3,4 9,0 1 2,9 7,7 3 5-4 0 3,3 3,6 1 4,8 7 0,3 6 1 3,9 1 2 3,5 1,0 2 4,5 4,1 6 5-7 5 4,0 4,2 3,1 5 0,3 9 2,7 6 6,1 0,4 6,5 6,1 1 30-150 4,4 4,5 1,6 6 0,2 6 1,4 0 3,2 0,2 3,4 5,9 G leba g lejow o b ie lic o w a G le y -p o d z o lic s o i l K o z ie n ic e p r o f i l 28 p r o f il e 28 8-1 5 2 0-3 0 2,8 3,3 5,3 3,7 7,7 8 3,2 4 2,6 6 0,4 0 5,1 2 2,8 4 1 7,5 4,3 2,7 0,5 2 0,2 4,8 1 3.3 1 0.4 4 0-5 0 5,5 4,0 7,5 3 0,6 1 6,9 2 1 0,4 0,9 1 1,3 7,9 6 0-7 0 4,2 4,5 2,7 1 0,5 0 2,4 1 5,9 0,3 6,2 4,8 100-1 2 0 4,5 4,5 2,1 9 0,2 6 1,9 3 3,1 0,2 3,5 6,1
1'i-óoLnicu, С, IÎ, С : I ï i zbiorow isk a r o ślin n e - Hunus, С, II, C:i'i r a tio and p la n t com m unities T ü b О I о 5 Nazwa g le b y i numer p r o f ilu S o i l name and p r o f i l e Ko. G łębokość Depth СЛ1 Poziom y G enetyczne G c n e tic h o r iz o n s с % 1Ï С: II ph w KC1 CaCO^ % P o te n c ja ln e zb io r o w isk a r o ś lin n e i s ie d lis k o w e ty p y la s u P o t e n t i a l p la n t com m unities and e c o lo g ic a l f o r e s t ty p e s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Gleby wytworzone z w apiennej opoki kredowej - S o ils developed o f ca lcareou s creta ceo u s rock R ęd zin a sła b o wyl s z ta łc o n a V/eakly d e v elo p e d r e n d z in a c o i l Józefów p r o f i l 11 p r o f i l e 11 Józefów p r o f i l 12 p r o f i l e 12 Earak p r o f i l 2 p r o f il e 2 0-1 0 15-2 0 25-4 0 6 0-7 0 A1 АдС C1 2 0,6 4 6 0,4 5 n. 0. n. 0. 7,1 7.0 8.0 3,5 8 8,5 7 3 0,2 2 n. 0. 8,0 4 0,7 R ęd zin a z b r u n a tn ia ła - Browned r e n d z in a 0-2 0 2 0-2 3 24 40 A1 BC с 0,5 7 0,4 9 0,4 9 7.0 7.0 8.0 3,1 3,5 1 2,5 5 5-6 0 с n.o? n.,0. 8,0 3 9,6 5-1 3 15-2 5 50-4 0 50-6 0 Gleby wytworzone z g lin y zwałowej - S o ils d eveloped o f boulder loam A1 Gleby brunatne słab o wyługowane - Weakly lcach ed brown s o il A1A3 В /3 / 1,6 6 0,8 2 0,2 1 0,1 3 0 6 6 9 7 2 6 5 1 2.7 1 1.7 7,9 4,0 4.2 4.3 4,3 1 1 2-120 с 7,7 6,8 G leb a pod sadem /k r z e w ia s te zb io r o w isk a k s e r o te r m ic z n e / S o i l under orch ard / f r u t i c o s e xera*- therm ic com m unities/ G leb a pod sadem /k r z e w ia s te zb io r o w isk a k s e r o te r m ic z n e / S o i l under orch ard / f r u t i c o s e x e r o - therm ic com m unities/ Las.';v.isży T ilio -C a r p in e tu m F res: i'o r e s t, T ilio -C a r p in e tu m Żelazo w procesie glebotw órczym Gleba brunatna wyługowana - odcórnie o<jle jo n a Leachcd brown s o il g ley ed from top P iotrk ów Trybun, p r o f i l 3 p r o f i l e 3 5-9 9-2 3 A1 A3b В /В / 2,1 5 0,8 0 0,2 1 0 7 7 6 4 2 3-4 5 0,3 0 3 4 1 8,8 4,1 6 0-7 0 / в / 0,1 5 1 9 3 7,8 4,8 9 0-100 / в / с n. 0. n. 0. 7,1 150-150 с n e0. 7,5 4,7 1 0,2 1 0,4 ^,6 5,9 Las w ilg o tn y Q uerco-c arpinetum Humid f o r e s t, Q uerco-c arpinetum
- 2-1 2 3 4-5' 6 7 «1 9 c.é. ta b e li 5 -л o Gleba płowa / le s s iv e / odpowierzchniowo zbielicow ana S o il le s s iv e podzolized from top Barok p r o f il 1 p r o f ile 1 5-10 10-17 A1 3,8 6 0,6 2 0,2493 0,0575 0,0482 1 5,4 10,7 7,1 20 30 A3 0,3 4 45-55 0,27 356 7,7 4,6 70-80 В 6,5 90-100 C1 6,9 130-140 c 2 7,7 4,7 5,4 5,7 4,0 Gleba murszowo-glejowa - Mucky-gley s o il Las św ieży T il io Carpinetum Fresh fo r e s t, Tilio-C arpinetuin G łow iszyce p r o f il 4 p r o f ile 4 Bieru tow ice p r o f il 7 p r o f ile 7 Sowie Góry p r o f il 5 p r o f ile 5 2-8 10-15 20-30 A0A1 Aj_M G 29,2 0 1 1,1 0 0,2 7 0,6118 0,2710 234 47,7 4 0,8 1 1,5 5.0 5.1 5,7 40-50 0,1 4 6,6 90-100 GO 6,4 120-130 6,5 0,1 E6r r i e szany w ilg o tn y. Zbiorow isko ze związku Vaccin io P iceion L ixed kunid fo r e s t, cor.jnunity of the V accinio -P iceion Gleby v/yt.vorzone z granitów, granito-gnejsów i paragnejsów S o ils developed of g ra n ites, g ran ito -gn eisses and paragnei 2-7 7-20 2 0 -GO 60-90 10-15 15-70 70 Gleba brunatna kwaśna o lig o tro ficz n a AoH Aj/ В / /В / C1 7,6 1 3,2 6 0,9 6 0,3 9 3 0 0,2580 19,3 1 2,6 Acid с>ligotrophic brown s o il 5.4 3.5 4.0 4.0 Gleba brunatna kwaśna m ezotroficzna - Acid m ezotrophic brown s o il A1 /в/ с 3,66 0,6 4 zw ietrze iła sk a ła 3,4 n.o, 1 3,5 1 weathered rock Las m ieszany g ó rsk i A b ieti-p icce tu m montanun Mixed mountain f o r e s t, A b ieti-p iceetu jn mon tanum Las m ieszany g ó rsk i A b ic t ir Piceetum montarum Mixed mountain f o r e s t, A b ieti-p iceetu m montanum K onecka-b etley Gleba brimatna kwaśna słabo zbielicow ana - o lig o tr o fic z n a Acid olig o trop h ic weakly podzolized brown s o il S zk larsk a Poręba p r o f il 10 p r o f ile 10 10-13 13-18 25-35 70-80 A1A2 в/в/ /В / с 10,32 4,7 4 0,4 7 n.o» 0,2182 0,0245 2 1,7 19,2 2,7 3,4 4,0 4,2 Bór m ieszany g ó rsk i A b ieti-p icee tu m mont anum Mixed c o n ife ro u s f o r e s t, A b ieti-p icee tu m montanum
- 3-1 2 3 4 5 6 7 8 9 c.ćl. ta b eli 5 I Gleba bielicow a o lig o tro ficz n a - O ligotrophic podzolic s o il S zk larsk a Poręba p r o f il 9 p r o f ile 9 6-15 15-22 22-30 AoAl A1A2 B1 25,5 8 4,0 9 2,4 8 0,9685 0,1260 2 6.4 3 2.4 2,4 2,8 0,1427 17,3 3,3 30-35 B2 1,01 3,8 55-85 С 4,2 Bć.-.' górsk i Piceetum -hercynicum Mountain co n ife ro u s f o r e s t, Piceetum hercyniciua Gleba b ielicow a o lig o tro ficz n a - O ligotrophic podzolic soi;l âwioradów p r o f il 13 p r o f ile 13 K ozien ice p r o f il 68 p r o f ile 68 K ozien ice p r o f il 14 p r o f ile 14 5-12 12-25 25-32 AoAl A2 B1 7,4 7 4,3 5 1,2 4 0,2800 0,1520 0,1160 2 6,7 2 8,6 1 0,6 2,6 2,8 3,5 32 40 B2 0,4 6 4,0 40-50 С 4,2 1'ór g ó rsk i Piceetiua-hercynicum Licuntain c o n ife ro u s f o r e s t, Piceetum hercynicum Gleby wytworzone z piasków starych tarasów akumulacyjnych - S o ils developed of sands on old accumulation terra ces Gleba rdzawa skrytobielicow a Rusty cryptopodzolic s o il 5-15 25-35 55-65 90-100 165-175 A1 B1 B2 С 1,37 3 6 0,0852 Gleba b ielicow a 1 6,6 3,8 4,1 4,6 5,5 6,0 P odzolic s o il 6-15 15-28 35-40 A1 A2 B1 1,5 0 0,4 1 1,5 6 0,0823 0,0443 0,1726 1 8,2 9,1 9,0 4 2,9 3,8 3,3 65-76 B2 0,51 0,0490 10,4 4,0 130-150 С 4,4 Bór m ieszany św ieży Pino-Quercetum Fresh mixed c o n ife ro u s f o r e s t, P in o - Qucrcetuia Bór świeży Рейсеd ano-lin etim Fresh coniferous fo r e s t, Peucedano- Pinetum Żelazo w procesie glebotw órczym Gleba glejow o -b ielicow a G ley -podzolic s o il K ozien ice p r o f il 28 p r o f il e 28 8-15 20-30 40-50 60-70 100-120 A1 A2 B1 b2g CG 3,3 7 0,3 2 1,4 0 0,1074 0,0210 0,0443 3 1,3 2 0,9 3 1,6 2,8 3,3 3,5 4.2 4.3 Bór w ilg o tn y V accin io u lig i n o s i Pinètum Humid c o n ife ro u s f o r e s t, V à ccin io - u lig in o si-p in e tu m
72 K. K onecka-b etley Ilości żelaza ruchliw ego, jako najbardziej labilnej postaci tego sk ład nika w form ie kationowej, nie w zrastają w głąb profilu glebowego, lecz m aleją, co jest zw iązane na ogół z w iększą zaw artością próchnicy w poziomie A\. a) cm 1 -\ \\ 40 80 b) 40 80 f ll 1 1 - \ \\ 7 Rus. 1 1 1 " i I i i z /ofez 03 8 /ofez 03 Rys. Z Rys. 1. R ozm ieszczenie w profilu glebow ym żelaza w olnego i żelaza ogółem Rys. 2. Procent żelaza w olnego w stosunku do ogólnego i procent żelaza ruchliw ego w stosunku do w olnego a. Józefów nr 11, rędzina słabo w ykształcona, b Józefów nr 12 rędzina zbrunatniała; Fe20 :} wolne Fe20;} ruchliwe 1 Fe20 ;J ogółem, 2 Fe20 ;{ wolne, 3 ---------= =------ --------- Fe2C;j ogółem 1 - FeoO., wolne Fig. 1. Free and total iron distribution in soil profile Fig. 2. Free iron per cent in relation to total iron and m obile iron per cent in relation to free iron a Józefów No. 11, brow ned rendzina, b Józefów No 12 w eakly developed rendzina; free Fe20 ;j mobile Fe20 :; total Fe20 3, 2 free Fe20 3, 3 total Feo03 free Fe.)0;i Z naczny udział związków żelaza w form ie zw iązanej, przy jednocześnie dużej zawartości części koloidalnych w m ateriale glebowym oraz próchnicy wysyconej kationam i wapnia, sugeruje, że związki te w ystępują w badanych glebach w postaci kompleksów próchniczno-żelazisto-ilastych. W tym przypadku próchnica jako kom ponent tych związków, jak potw ierdzają liczne badania [15, 16, 17, 70, 76, 84], może w ystępow ać głównie w postaci kwasów hum inowych, tzw. szarych, silnie spolim eryzowanych. Z in n y ch w łasności ty ch gleb należy podkreślić m ałą kwasowość hy-
Żelazo w procesie glebotw órczym drolityczną, dużą natom iast pojem ność sorpcyjną i bardzo duży stopień w ysycenia zasadam i. W glebach litom orficznych, do których zalicza się rędziny, na przebieg procesu glebotwórczego w pływ a głównie skała. W rędzinach kredow ych przebieg i intensyw ność procesów glebotw órczych zależy od stopnia zw ietrzenia m ateriału skalnego. W ietrzenie z kolei w dużym stopniu zależy od ty p u skały, a w m niejszym od w arunków roślinno-klim atycznych. P orow atość opoki form acji kredow ej i jej odw apnienie w p ły w ają na in te n sywne w ietrzenie, decydujące o możliwości nakładania się na rędziny procesu b ru n atn ien ia przy udziale roślinności drzew iastej. W zbadanych rędzinach (tab. 5) powiązanie substancji organicznej ze związkami żelaza jest duże ze względu na charakter samej próchnicy oraz na znaczną zaw artość w ęglanów. G leby w ytw orzone z gliny zwałowej są w znacznym stopniu zakw a szone w w ierzchnich w arstw ach w w y n ik u w yługow ania związków zasadow ych do w arstw głębszych (tab. 4). W zależności od przebiegu procesów glebotw órczych, w w y n ik u działania roślinności lasu, gleby te odznaczają się znaczną kwasowością hydrolityczną, a w niek tó ry ch p rzypadkach i w ym ienną, któ ra m aleje w głąb p rofilu p rzy jednoczesnym w zroście ph (tab. 4). Stopień wysycenia jest na ogół m ały, lecz w zrasta już na głębokości 30 cm, co wiąże się z procesem ługowania m niej lub więcej zaznaczonym. Pow yższe cechy fizykochem iczne w tych glebach są w d u żym stopniu uzależnione od właściwości skały m acierzystej, przede w szystkim od składu mechanicznego. Gleby te bowiem w ytw orzyły się z glin zw ałow ych lekkich i średnich. Pod w zględem typologicznym profil 2 jest glebą b ru n a tn ą słabo w yługowaną; profil 3 jest glebą brunatną wyługowaną, odgórnie oglejoną; profil 1 reprezentuje glebę płową (lessivé) odgórnie zbielicowaną, gdzie poziom bielicowania zaznacza się wyłącznie pod ściółką nie tw orząc wyraźnego poziomu A 2. Wiąże się to ściśle z dalszym rozwojem procesu glebotwórczego w k ieru n k u bielicow ania pod w pływ em udziału ro ślin ności borow ej, nie tw orzącej sukcesji klim aksow ej. Profil 4 określono jako glebę m urszowo-glejową, w której dom inuje prcces glejowy z nakładającym się procesem m urszowym w w ierzchnich w arstw ach w w y n ik u działania specyficznych stosunków hydrologicznych. W glebie tej, wytworzonej z gliny, znaczna ogólna zawartość (tab. 1) żelaza na głębokości 40 50 cm powstała w w yniku oksydacji żelaza dw uw artościow ego do trójw artościow ego. W opisanych pierwszych trzech glebach (profile 1, 2, 3, tab. 1) ogólna zaw artość żelaza w skale m acierzystej jest z reguły w iększa niż w w a rstwach w ierzchnich; w ynika to z przem ieszczania związków żelaza z w ierz-
74 K. K onecka-b etley chnich w arstw do głębszych w w arunkach odczynu kwaśnego przy udziale ch arak tery sty czn ej roślinności (tab. 5). Ogólna zawartość żelaza w poziomach B(B), (B) i В w glebach b ru n atnych i płowych (lessivé) jest z reguły większa w porów naniu z poziomami Ai, co świadczy o przem ieszczaniu tego składnika w form ie wolnej (tab. 1, rys. 3 i 4). Znaczny udział żelaza wolnego w ogólnej jego zaw artości w w ierzchnich w arstw ach tych gleb, w ynika, jak już podkreślono z uruchom ienia ty ch związków w w aru n k ach odczynu kw aśnego, co c h arak tery zu je zarów no stopień w ietrzenia skały m acierzystej, jak rów nież proces glebo- Rys. 3 Rys. Rys. 3. R ozm ieszczenie w profilu glebow ym żelaza w olnego i żelaza ogółem Rys. 4. P rocent żelaza w olnego w stosunku do ogólnego i procent żelaza ru ch liw ego w stosunku do w olnego a B a r a k n r 2 g le b a b r u n a tn a s ła b o w y łu g o w a n a, b P io tr k ó w T r y b. n r 3 g le b a b r u n a tn a w y łu g o w a n a, o d g ó rn ie o g le jo n a ; l, 2, 3 i 4 j a k w ry s. 1 i 2 Fig. 3. F ree and total iron distribution in soil profile F ig. 4. Free iron per cent in relation to total iron and m obile iron per cent in relation to free iron a B a r a k N o. 2 w e a k ly d e v e lo p e d b ro w n soil, fc> P io tr k ó w T r y b. N o 3 le a c h e d b ro w n so il g le y e d fr o m to p ; 2, 2, 3, 4 as in F ig. 1 a n d 2
Żelazo w procesie glebotw órczym 75 twórczy. W glebach tych mimo uruchom ienia i słabego przemieszczania związków żelaza nie zaznacza się jeszcze proces bielicow ania, z w y jątkiem profilu 1, co jest związane z form am i związków próchnicznych [66, 69]. W związku z tym i właściwościami gleb żelazo w form ie związanej (tab. 1) stanowi stosunkowo niezbyt dużą część żelaza ogółem. Zwiększony udział żelaza związanego z innym i składnikam i w poziomach В w ogólnej zawartości tego składnika wiąże się w znacznym stopniu z większą ilością części koloidalnych (tab. 3) w tym poziomie w porów naniu z poziomami wym ycia. Udział żelaza ruchliwego w ogólnej zawartości żelaza wolnego jest m ały, w granicach 8,3 3,5%, prócz poziomów z zaznaczającym się oglejeniem (tab. 1). W poziomach z odgórnym i oddolnym oglejeniem udział żelaza ruchliwego w zrasta do 15%. Można więc przypuszczać, że przy w iększej w ilgotności żelazo w olne przechodzi w form y ruchliw e związków trójw artościow ych i dw uw artościow ych (tab. 3), łatw o przem ieszczających się do poziomów głębszych. Fe О В,,W artość przem ieszczenia (tab. 1) żelaza wolnego (rys. 5 i 6) 2 3 Fe20 3A waha się ok. dwóch, co w skazuje na niezbyt silne przemieszczenie tego składnika. Gleby mieszczą się jeszcze w klasie gleb brunatnych stanowiąc dw a typy: gleb brunatnych i gleb płowych (lessivés). Żelazo ruchliw e jest w znacznym stopniu związane z w ielkością pojemności sorpcyjnej związków zarówno m ineralnych, jak i organicznych oraz w iąże się ściśle z przebiegiem procesu glebotwórczego. W glebie b ru natnej ilości tej form y żelaza są nieco większe w poziomach wierzchnich, natom iast w poziom ach z СаСОз tej form y żelaza nie znaleziono. W glebach w ytw orzonych z gliny zwałowej poziomy próchniczne zaw ierają różne ilości substancji organicznej: od 2,86 w glebie brunatnej słabo w yługow anej, do 6,64 w glebie płowej (lessivé) (tab. 5). Zawartość substancji organicznej m aleje w profilu glebowym i nie w zrasta w poziomie B, co jest cechą charakterystyczną gleb brunatnych w yługow anych i gleb płow ych (lessivés). W profilu 4 gleby m urszowo-glejowej zaznacza się duża akum ulacja substancji organicznej (do ok. 50%) w poziomach wierzchnich, wiążąca się z w arstw ą m urszu i ak tu aln ie zachodzącym procesem glejowym. Stosunek С : N (tab. 5) w poziomach A pierwszych dwóch gleb wynosi ok. 10, w glebie płow ej odgórnie zbielicow anej jest nieco wyższy, przekracza 15. W artość tego stosunku, jak widać, może stanowić również ważne kryterium typologiczne, odróżniające leśne gleby płowe (lessivés) zarówno od gleb brunatnych, jak i gleb bielicowych. W ysoki stosunek С : N w poziom ach w ierzchnich gleby m urszow o-gle-