OPER CORCONTIC 3: 120 126, 2000 ZWRTOŚĆ SIRKI W GLEBCH WYTWORZONYCH Z PISKOWCÓW N TERENIE PRKU NRODOWEGO GÓR STOŁOWYCH The content of total sulphur in soils developed from sandstones in the area of Stołowe Mountains national park SZOPK KTRZYN Instytut Gleboznawstwa i Ochrony Środowiska Rolniczego, kademia Rolnicza we Wrocławiu, ul. Grunwaldzka 53, 50 35 Wrocław, PL Badaniami objęto gleby bielicowe i brunatne kwaśne wytworzone z piaskowców na terenie Gór Stołowych. Całkowita zawartość siarki w badanych glebach nie przekracza 20,1 mg/100 g gleby, przy czym w poziomach organicznych jej ilość jest znacznie wyższa, zaś w poziomach mineralnych nie przekracza 58,0 mg/100 g gleby. nalizując profilowe rozmieszczenie siarki w badanych typach gleb można zauważyć, że w glebie brunatnej kwaśnej zawartość tego pierwiastka maleje w głąb profilu glebowego, natomiast w glebach bielicowych utrzymuje się na podobnym poziomie. nalizując badane gleby nie stwierdzono zależności zawartości siarki w glebie od wysokości nad poziom morza. Można zatem wnioskować, że decydującym czynnikiem warunku jącym zawartość siarki w glebie jest ilość substancji organicznej. In this work are presented the results of investigations related to total sulphur contents in organic and mineral horizons of podzol and acid brown soils developed from sandstones in the area of Stołowe Mountains National Park. The total sulphur concentration in examined soils is higher in organic horizons that in mineral ones. The total sulphur concentration in humus horizons does not exceed 20.1 mg/ 100 g of soil and in mineral horizons 58.0 mg/100 g of soil. The date follows that the concentration of total sulphur depends mainly on the contents of organic matter. In soils with podzolization process the total sulphur occurance is in agreement with eluvial and illuvial horizons. Słowa kluczowe: siarka, gleby górskie, Sudety Keywords: sulphur, mountains soils, the Sudetes WSTĘP Siarka zaliczana jest do pierwiastków bardzo rozpowszechnionych w biosferze i niezbędnych składników pokarmowych, której ilość zależy od zawartości w skale macierzystej, materii organicznej, nawożenia mineralnego i organicznego oraz wielkości imisji związków tego pierwiastka z zakładów przemysłowych (TERELK 15, SIUT i inni 180). Negatywne skutki zanieczyszczenia gleb siarką to przede wszystkim ich chemiczna degradacja (MOTOWICK TERELK 18, TERELK 15). Całkowita zawartość siarki w glebach mineralnych Polski waha się w granicach od kilku do kilkuset mg/100 g gleby, przy czym w glebach nie podlegających antropopresji zawartość siarki wynosi około 200 mg/100 g gleby i maleje z głębokością (LITYŃSKI i inni 182, MOTOWICK TERELK i inni 13). 120
Celem niniejszej pracy było określenie całkowitej zawartości siarki ogólnej oraz jej profilowego rozmieszczenia w badanych glebach bielicowych i brunatnych kwaśnych wytworzonych z piaskowców górnokredowych na terenie Parku Narodowego Gór Stołowych. OBIEKT I METODYK BDŃ Badaniami objęto profile glebowych zlokalizowanych na obszarze występowania piaskowców turonu środkowego i górnego, zwanych piaskowcami ciosowymi środkowymi i górnymi, na terenie Parku Narodowego Gór Stołowych. Tab. 1. Lokalizacja i morfologia badanych gleb Localization and morphology of examined soils Profil Profile Usytuowanie Situation 1 SW, 800 m npm stok stromy, górna część steep slope, upper part 2 SE, m npm stok łagodny, górna część gentle slope, upper part 3 NE, 6 m npm stok łagodny, środk. część gentle slope, central part S, 35 m npm stok pochyły, środk. część moderate slope, central part Skała macierzysta Parent rock piaskowiec ciosowy górny upper sandstone piaskowiec ciosowy górny upper sandstone piaskowiec ciosowy środkowy middle sandstone piaskowiec ciosowy górny upper sandstone Typ gleby Soil type acc. To FO Bielicowa właściwa Orthic Podzol bielicowa właściwa Orthic Podzol bielicowa właściwa Orthic Podzol brunatna kwaśna typowa Dystric Cambisol Poziom Miaższość Horizon Depth (cm) O Ol BfeC Ol C O Bbr BbrC Cg 13 0 0 20 20 0 >0 18 13 13 0 0 6 6 2 2 3 >3 8 0 0 8 8 20 20 3 >3 10 0 0 1 1 3 >3 W wytypowanych profilach glebowych ze wszystkich poziomów genetycznych pobrano próbki i wykonano analizy laboratoryjne: składu granulometrycznego metodą areometryczną Casagrande a w modyfikacji Prószyńskiego, ph potencjometrycznie w INKCI, zawartość C org. metodą Tiurina, właściwości sorpcyjne metodą Pallmanna oraz siarkę ogólną nefelometrycznie. Uzyskane wyniki opracowano statystycznie obliczając współczynnik korelacji prostej w celu określenia istotności związków między zawartością siarki a wybranymi właściwościami gleb w układzie profilowym. Lokalizację i najważniejsze cechy morfologiczne badanych gleb zamieszczono w tab. 1. 121
WYNIKI I DYSKUSJ Badane gleby zaliczono do dwóch jednostek typologicznych: gleb bielicowych właściwych i bru natnych kwaśnych (zgodnie z Systematyką PTG). Skład granulometryczny badanych gleb wykazuje zróżnicowanie między poszczególnymi profi lami. Części szkieletowe w niektórych profilach przekraczają 50 % nie tylko w poziomach skały macierzystej, ale również wierzchnich. Uziarnienie części ziemistych badanych gleb jest zróżnicowane i odpowiada piaskom luźnym, słabogliniastym, gliniastym lekkim i mocnym, rzadziej glinom piaszczystym i lekkim (tab. 2.). Tab. 2. Podstawowe właściwości badanych gleb Basic properies of the examined soils Profil Profile Poziom Horizon 1 O 2 Ol BfeC 3 Ol C O Bbr BbrC Cg Procentowa zawartość frakcji w mm Percenta e of fraction (mm) w próbie in sample >20 20 1.0 >50 5 >50 11 >50 1 ~30 ~30 ~20 ~30 ~20 1 3 11 15 12 12 6 w częściach ziemistych in <I.0 mm fraction 1.0 0.1 < < 0.1 0.02 0.02 0.002 1 20 18 5 16 2 12 63 28 10 85 85 83 8 5 80 62 55 5 5 61 8 8 10 15 11 23 13 26 22 21 18 6 6 10 15 10 1 1 22 21 2 2 1 3 5 3 ph 1 M KCl 2,2 2,5 3,2 3,0 2,2 2,2 2, 3,3 3, 3,6 2, 2, 2, 3,0 3,3,0 2,5 3,1 3,2 3, 3,6 C org. (%] 3,20 2,8 0,30 0,3 1,30 1,00 1,35 0,15 0,3 0,2 0,60 31,00 2,25 0,5 3,6 0,55,20 3,5 1,0 1,20 1,11 S BC T CEC (mmol (+) 100g gleby 1 ] 1, 16,10 2,16 3,66 2,03 6,30 0,62 0,5 0,6 1,8 3,6 3,2 3,18 3,02 1,00 0,2 2,1 0,82 6,32 1,0 8,2 5,20 12,0 8,22 23,60 8,2 1,50 12,10 12,0 10,80 V BS (%] 10,8 5,0 32,2,8 33,0, 38,1 28,1 1,6 13,5 36,5 5, 5, 1,0,6 Odczyn badanych gleb pozwala zaliczyć je do kwaśnych lub silnie kwaśnych: ph w 1NKCl waha się w granicach od 2,2 do,0. W układzie profilowym ph rośnie wraz z głębokością. Skład granulometryczny i podstawowe właściwości fizykochemiczne badanych gleb podano w tab. 2. Całkowita zawartość siarki w badanych glebach mieści się w zakresie od 8,0 do 20,1 mg/100 g gleby, przy czym w poziomach organicznych jej ilość jest znacznie wyższa i wynosi od 6, do 20,1 mg/100 g gleby (tab. 3.). Natomiast w poziomach mineralnych, osiąga maksymalną wartość 58,0 mg/100 g gleby (tab. 3.). Taki układ profilowy pozwala na wysunięcie wniosku, że istnieje zależność między całkowitą zawartością siarki a ilością substancji organicznej gleby, co potwierdza wysoce istotny współczynnik korelacji 0,83 (przy p<0,05) dla tej zależności. 122
Tab. 3. ogólnej w badanych glebach w mg/100 g gleby Contents of total sulphur in examined soils Profil Profile 1 15,50 8,00 8,50 2 Ol 20,10 6,0 12,00 12,50 13,23 BfeC,20 3 Ol 212,0 h 150,20 1,50 16,50 2,60 C 2 58,00 Bbr 2,60 BbrC 1,5 Cg 13,60 nalizując profilowe rozmieszczenie siarki w badanych typach gleb można stwierdzić, że w glebie brunatnej kwaśnej (profil ) zawartość tego pierwiastka maleje w głąb profilu glebowego osiągając najniższą wartość w poziomie skały macierzystej (Ryc. 1.). Natomiast w glebach bielicowych (profile 1, 2, 3) zawartość siarki ogólnej utrzymuje się na podobnym poziomie w poziomach mineralnych tych gleb (Ryc. 2., 3.,.). Porównując ilości siarki w glebach wytworzonych z piaskowców ciosowych górnych (profile 1, 2, ) i piaskowców ciosowych środkowych (profil 3), możemy zauważyć, że jej zawartość w całym profilu (szczególnie w poziomie skały macierzystej) jest wyższa w glebie bielicowej wytworzonej z piaskowca ciosowego środkowego. nalizując badane gleby nie stwierdzono zależności zawartości siarki w glebie od wysokości nad poziom morza. Można zatem wnioskować, że decydującym czynnikiem warunkującym zawartość siarki w glebie, jest zawartość substancji organicznej. Porównując uzyskane zawartości siarki z wynikami podawanymi przez autorów z innych terenów Polski (BORKOWSKI i inni 15, SKŁODOWSKI 168) można stwierdzić, że jej ilość znajduje się na podobnym poziomie. 123
6 3 2 1 Bbr BbrC Cg Ryc. 1. w glebie brunatnej kwaśnej wytworzonej z piaskowca ciosowego górnego (profil ) in acid brown soils developed from upper sandstones 6 3 2 1 Ryc. 2. w glebie bielicowej właściwej wytworzonej z piaskowca ciosowego górnego in podzol soil developed from upper sandstones 12
2 20 1 10 Ol BfeC Ryc. 3. w glebie bielicowej właściwej wytworzonej z piaskowca ciosowego górnego in podzol soil developed from upper sandstones 2 20 1 10 Ol h C Ryc.. w glebie bielicowej właściwej wytworzonej z piaskowca ciosowego środkowego in podzol soil developed from middle sandstones 125
WNIOSKI 1. We wszystkich badanych glebach ilość siarki ogólnej jest wyższa w poziomach organicznych niż mineralnych, co świadczy o tym, że zawartość siarki jest kształtowana przez ilość substancji organicznej, potwierdza to współczynnik korelacji. 2. W badanych glebach nie stwierdzono zależności zawartości siarki w glebie od wysokości nad poziom morza. 3. W leśnych glebach górskich trudnym do stwierdzenia jest fakt, czy kumulacja siarki w poziomach organicznych jest powodowana jej naturalną zawartością, czy zanieczyszczeniem. LITERTUR BORKOWSKI, J., SZERSZEŃ, L., KOCOWICZ,. (15): Kształtowanie się zawartości siarki całkowitej w glebach Karkonoskiego Parku Narodowego. Geoekologiczne Problemy Karkonoszy. Materiały z sesji naukowej w Borowicach 13 15 X 1, Wyd. cadus: 83 8. Poznań. LITYŃSKI, T., JURKOWSK, H. (182): Żyzność gleby i odżywianie się roślin. PWN Warszawa. MOTOWICK TERELK, T., TERELK, H., WITEK, T. (13): Liczby graniczne do wyceny zawartości siarki w glebach i roślinach. IUNG Puławy. MOTOWICK TERELK, T., TERELK, H. (18): Udział zasiarczenia w zakwaszaniu się gleb. Zeszyty Probl. Post. Nauk Roln., z. 56: 31 321, Warszawa. SIUT, J., REJMN CZJKOWSK, M. (180): Siarka w biosferze. PWRiL Warszawa. SKŁODOWSKI, P. (168): Rozmieszczenie siarki w profilach glebowych niektórych typów gleb Polski. Rocz. Glebom., XIX, z. 1: 11. TERELK, H., PIOTROWSK, M., MOTOWICK TERELK, T., STUCZYŃSKI, T., BUDZYŃSK, K. (15): Zawartość metali ciężkich i siarki w glebach użytków rolnych Polski oraz ich zanieczyszczenie tymi składnikami. Zeszyty Probl. Post. Nauk Roln, z. 18: 5 60. 126