WSTĘPNE BADANIA NAD UDZIAŁEM GLEBOWEJ SUBSTANCJI ORGANICZNEJ W SORPCJI WYMIENNEJ KATIONÓW

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. IX, Z. 2, WARSZAWA 1960 JAN SIUTA WSTĘPNE BADANIA NAD UDZIAŁEM GLEBOWEJ SUBSTANCJI ORGANICZNEJ W SORPCJI WYMIENNEJ KATIONÓW K O M U N IK A T I M A DY Ż U Ł A W SK IE Pracownia Chemii Gleb Zakładu Gleboznawstwa IUNG w Puławach Kompleks sorpcyjny gleby składa się z koloidów mineralnych, organicznych i organiczno-mineralnych. Organiczne i organiczno-mineralne części składowe kompleksu sorpcyjnego posiadają dużo większą zdolność wymienną w stosunku do kationów aniżeli koloidy mineralne. Stosunek zawartości koloidów mineralnych do zawartości koloidów organicznych w glebach waha się w szerokich granicach. W glebach lekkich, które zawierają małe ilości koloidów mineralnych, poziomy próchniczne z reguły wykazują węższy stosunek koloidów mineralnych do koloidów organicznych aniżeli w glebach gliniastych: koloidy mineralne koloidy organiczne koloidy mineralne koloidy organiczne Im stosunek koloidów mineralnych do koloidów organicznych jest węższy, tym frakcja ilasta gleby posiada większą pojemność sorpcyjną. Stąd też frakcja ilasta w wysokopróchnicznych poziomach akumulacyjnych wykazuje większą pojemność wymienną niż ta sama frakcja w głębszych warstwach gleby. Oprócz procentowej zawartości substancji organicznej na pojemność wymienną kompleksu scrpcyjnego wpływa w dużej mierze jakościowy skład tej substancji. Stwierdzono, że poszczególne rodzaje kwasów próchnicznych wykazują różną pojemność w y

58 J. Siuta mienną w stosunku do kationów. Różnice te są między innym i uwarunkowane typem i rodzajem gleby oraz reakcją środowiska, w którym zachodzi proces wymiany kationów. Kononowa [6] podaje, że pojemność sorpcyjna kwasu huminowego w różnych typach gleb (w środowisku ph 7). waha się od 345 do 483 mg-równ. 100 g. Z badań Rydalewskiej i Tiszcz.enko [8] wynika, że przy różnych wartościach ph ustala się kolejność zastępowania wodoru w grupach funkcyjnych. Przy niższych wartościach ph udział w reakcji wymiany jonowej biorą tylko grupy karboksylowe, natomiast w odczynie alkalicznym uaktywniają się również grupy wodorotlenowe fenoli. Wpływ reakcji i środowiska na pojemność wymienną kwasów huminowych ilustruje tabl. 1, zawierająca zestawienie wyników według Rydalewskiej i Tiszczenko [8]. Tablica 1 Evas humlnony mg* równ. \V 100 g kwasu huminowego PH 4,5 ph 6,4 ph 8,1 z czarnoziemów 292,2 432,0 590,5 z gleb bieliccmych 243,0 410,0 548,7 z gleb terfowo-błotoych 170,0 286,3 400,0 Według badań Aleksandr owe j [1, 2] i Kauriczewa [5] kationy żelaza i glinu wywierają bardzo duży wpływ na pojemność wymienną próchnicy. W miarę wysycenia próchnicy przez kationy Fe i Al zmniejsza się jej zdolność wymienna w stosunku do innych kationów. Kationy Fe i Al w pewnej mierze tworzą trwałe połączenia organiczno-mineralne, blokując w ten sposób część grup funkcyjnych kwasów próchnicznych. Podobnie rzecz przedstawia się z miedzią, na co już w 1933 r. zwrócił uwagę A. Musierowicz [7]. Tak więc określenie całkowitej zawartości С organicznego (próchnicy) orientuje nas tylko częściowo o tym, jaki jest faktyczny udział związków organicznych w pojemności sorpcyjnej gleby. Głównym zamierzeniem naszych badań było stwierdzenie, jaki jest udział substancji organicznej w pojemności wymiennej kompleksu sorpcyjnego niektórych mad żuławskich.

Udział glebowej substancji organicznej w sorbcji wymiennej kationów 59 BADANIA WŁASNE Pojemność sorpcyjną gleby w stosunku do kationów wymiennych według metody Zacharczuka [9] oznaczono: a) w próbkach o naturalnej zawartości substancji organicznej, b) w próbkach po całkowitym utlenieniu substancji organicznej za pomocą H2 O2, c) w próbkach dekalcytowanych 0,05 n H2 SO 4, z których następnie usunięto kwasy próchniczne rozpuszczalne w 0,1 n roztworze NaOH. Do dekalcytacji gleby używano 0,05 n H2 SO4, a nie HC1, aby nie wprowadzać jonów Cl, które, jak wiadomo, przeszkadzają przy oznaczaniu węgla metodami oksydometrycznymi. Próbkę gleby przemywano 0,05 n H 2 SO4 aż do zaniku reakcji na wapń w przesączu. Następnie w celu usunięcia nadmiaru jonów H i SO4 próbkę przemywano wodą destylowaną. Całość operacji najlepiej jest przeprowadzić w 100 ml probówkach, w których na wirówce oddziela się roztwór od stałych cząstek gleby. Po dokonanej dekalcytacji próbkę zalewamy 0,1 n NaOH i dokładnie mieszamy, a następnie pozostawiamy w spokoju na okres co najmniej 12 godzin. Alkaliczne środowisko powoduje silną dyspersję koloidów, przy czym sorpcyjnie czynna próchnica, w miarę jak zostaje wysycona kationami Na, przechodzi w stan roztworu rzeczywistego. Celem oddzielenia roztworu rzeczywistego od pozostałej masy trzeba uprzednio za pomocą Na2 S 0 4 koagulować koloidy. Bez uprzedniej koagulacji całkowite oddzielenie koloidów mineralno-organicznych od roztworu rzeczywistego jest niekiedy bardzo utrudnione. Ma to szczególnie miejsce w ilastych próbkach próchniczno-glejowych, występujących na większych głębokościach mad żuławskich. Po odwirowaniu zlewa się klarowny roztwór próchnicy, a pozostałość glebową ponownie traktujemy roztworem 0,1 n NaOH. Czynność tę powtarzamy tak długo, aż prawie całkowicie zostaną usunięte rozpuszczalne kwasy próchniczne. W uzyskanym roztworze oznacza się ilość węgla organicznego. W naszym przypadku określono zawartość węgla (według metody Iszczerkowa-Rołłowa w modyfikacji dublańskiej) w fulwokwasach i w kwasach huminowych, a ponadto oznaczono ilość azotu. Kompleks sorpcyjny w pozostałej masie gleby (wyługowanej) częściowo wysyca się kationami Ca, używając do tego celu roztworu CaCl2. Tak przygotowane próbki następnie przemywamy 0,05 n HC1 aż do całkowitego wyparcia kationów o charakterze zasadowym. Uprzednio wprowadzone do kompleksu sorpcyjnego kationy Ca są konieczne dla stwierdzenia końca reakcji wym iany kationów o charakterze zasadowym na kationy wodorowe (reakcja szczawianowa na Ca). Dalszy tok postępowania według metody Zacharczuka [9].

60 J. Siuta Mając oznaczoną pojemność wymienną 100 g gleby o naturalnej zawartości substancji organicznej a oraz pojemność wymienną takiej samej próbki, lecz wyługowanej z sorpcyjnie aktywnych kwasów próchnicznych b, możemy wyliczyć, jaki jest udział substancji organicznej w pojemności wymiennej gleby w stosunku do kationów c, с = a Ъ = mg-równ./100g gleby. Ponieważ w sorpcyjnie aktywnych związkach organicznych (rozpuszczalnych w 0,1 n NaOH po dekalcytacji gleby) zawartych w 100 g gleby mamy oznaczoną ilość węgla d, możemy określić pojemność wymienną tego węgla w stosunku do kationów e: c-100 e = ----------- = mg-równ./100 g С organicznego lub przeliczając węgiel a na substancję organiczną (58% C) możemy określić pojemność wym ienną kwasów próchnicznych ep: с 100 ep = mg-równ./loo g kwasów próchnicznych. 58 Podstawiając do powyższych wzorów dane analityczne otrzymamy następujące wielkości: 12,8 100 e = --------------- -= 983 mg-równ./loo g С organicznego, 1,30 12,8 100 ep = ---- = 579 mg-równ./loo g kwasów próchnicznych. 1,30 100 58 Badania wykazały, że pojemność wymienna próbek, w których substancja organiczna została całkowicie zniszczona (utleniona), jest taka sama lub nawet większa niż w próbkach wyługowanych. Należy stwierdzić, że tylko w powierzchniowych warstwach gleby metoda utleniania i metoda wyługowania dały prawie jednakowe wyniki przy określeniu pojemności wymiennej mineralnej części gleby. Natomiast w poziomach silnie oglejonych próbki utlenione wykazały większą pojemność wymienną od próbek wyługowanych. Być może, że w danym przypadku utlenienie próbek oglejonych powoduje pewien wzrost pojemności wymiennej koloidów mineralnych w stosunku do kationów. Tak więc można sądzić, że metoda ługowania lepiej odzwierciedla istniejący stan pojemności wymiennej w próbkach silnie oglejonych, a ponadto umożliwia nam określenie zawartości sorpcyjnej czynnego С organicznego. Porównanie metody utleniania substancji organicznej z metodą ługowania kwasów próchnicznych pozwala nam na stwierdzenie, że nierozpuszczalna w 0,1 n NaOH część substancji organicznej nie posiada zdolności do sorpcji wym iennej kationów.

Udział glebowej substancji organicznej w sorbcji wymiennej kationów 61 OMÓWIENIE WYNIKÓW Zbadane ciężkie mady żuławskie należy zaliczyć do gleb bardzo zasobnych w substancje organiczne, ich bowiem powierzchniowe warstwy zawierają 2,92 4,78%, a głębsze 0,54 7,79% tego składnika (według metody dublańskiej)., Duża zawartość części spławialnych (57 90%) i koloidalnych (23 55%) oraz niskie położenie terenu przyczyniają się do silnego pglejenia głębszych warstw gleby. Należy zaznaczyć, że stosunkowo największe nasilenie procesów redukcyjnych daje się stwierdzić w tych warstwach, które są zasobne w związki organiczne. Wprawdzie obecność 'większych ilości związków organicznych w głębszych warstwach (do 200 cm) mad ciężkich nie wpływa dodatnio na wartość rolniczą gleby, zbadanie jednak ich właściwości w całym profilu glebowym jest rzeczą wielce interesującą, rzuca bowiem pewne światło na dynamikę tych właściwości. W badaniach główną uwagę zwrócono na zawartość С kwaków próchnicznych rozpuszczalnych w 0,1 n NaOH po dekalcytacji gleby. Ponieważ wiadome jest, że procentowa zawartość węgla w kwasach próchnicznych nie jest wartością stałą, w naszych rozważaniach przeważnie będziemy operowali zawartością węgla, a nie ilością wyliczonych kwasów próchnicznych. Zawartość С fulwokwasów we wszystkich zbadanych próbkach jest dużo mniejsza aniżeli zawartość С kwasów huminowych (tabl. 2). Gdy chodzi o stosunek С kwasów huminowych do С fulwokwasów, to w powierzchniowych warstwach (5 20 cm) jest on przeważnie węższy, a w głębszych warstwach szerszy. Analizując poszczególne profile można stwierdzić, że w miarę wzrostu głębokości gleby stosunek С kwasów huminowych do С fulw o kwasów staje się coraz szerszy. Wyjątek stanowią tylko te próbki, które zawierają mniejsze ilości związków organicznych od pozostałych zbadanych warstw, jak to na przykład ma miejsce w profilach: III głębokość 45 85 cm i IV głębokość 125 140 cm (tabl. 2). Zawartość С kwasów próchnicznych rozpuszczalnych w 0,1 n NaOH po dekalcytacji gleby waha się w granicach 0,24 2,63%. Stanowi to 49 78% całkowitej zawartości С organicznego w glebie. Tak więc nierozpuszczalna pozostałość С organicznego w zbadanych glebach waha się od 22 do 51%. Dane te pokrywają się z wynikami M. D o ł g i e- 1 i e w i с z a [3], uzyskanymi dla brunatnych gleb Krymu (20,0 47,0% C), jak również z badaniami A. Durasowa, W. Jegorowa i I. Jegor o w e j [4], przeprowadzonymi nad czarnoziemami Kaukazu (24,5 53,9% C).

62 J. Siuta Charakterystyka glebowej C h aracteristics o f the organic Nr p rofilu P ro file Ko Głębokość pobrania próbki Sample- taking depth cm CT Wmg/100 g gleby In mg/100 g s o il 9rx с x CH Op*0 H CH ch+c y io o ст 10-20 1692 369 934 1303 2,5 77 I 65-80 1Ô50 216 572 788 2,7 ' 75 180-200 2783 345 1276 1621 3,7 58 5-20 1966 420 579 999 1,4 51 11 55-70 1821 360 780 1140 2,2 64 80-100 4199 380 2235 2615 5,7 62 5-20 2059 312 762 1074 2,5 52 25-35 1688 219 943 1162 4,3 69 I I I 45-60 516 105 280 385 2,7 75 75-85 429 78 192 270 2,5 63 130-150 4520 480 2154 2634 4,5 58 5-20 1931 357 621 978 1,7 51 17 30-40 667 87 366 453 4,2 68 95-100 1085 107 738 845 6,8 78 125-140 313 61 183 244 3,0 78 5-15 2772 432 933 1365 2,2 49 V 40-45 754 150 355 462 2,4 61 140-150 1752 189 737 1026 3,9 59 5-20 1716 1716 71 50-60 857 857 100-130 328 328 * Rozpuszczalne w 0,1 n BaOH - Soluble in 0,1 n HaOH. Cj - całkowity С organic zay - to tal organic С* Cp - С kwasów fulwowych - С of fulvlc acide. Cg - С kwasów huminowych - С of humlc acide. Ogólnie rzecz biorąc można stwierdzić, że wierzchnie warstwy gleby zawierają większą ilość związków organicznych nierozpuszczalnych w 0,1 n NaOH (23 51% C) niż badane warstwy głębsze (22 42% C).

Udział glebowej substancji organicznej w sorbcji wymiennej kationów 63 substancji organicznej s o il substance T a b l i c a 2 ch.io o N w mg/100 g gleby N in mgaoo g s o i l w kwasach fulwowych in fu lv ic acide w kwasach huminowych in humic acids w kwasach fulwowych in fu lv ic acids C:N w kwasach humino^ch in humic acids Stopień oglejen ia Degree of gleying 23 25 42 49 36 38 48 31 25 37 42 57 34 49 63 53 56 64 50 21 17 98 104 56 106 62 71 151 89 104 24 18 193 6.5 6.4 7.0 6.7 6.8 6,8 4.9 4.4 5.0 4.6 4.9 9.0 10,2 11,0 9.3 10.9 14,8 8,6 9.1 11.7 10.7 13,6 brak - zero słaby weak b. sility v., strong brak - zero średni - medium b. siln y v. strong brak zero brak zero słaby weak siln y strong s iln y - strong 49 32 22 22 62 18 21 14 65 34 62 16 5.8 4.8 6.1 4.4 9,6 10.8 11.9 11,4 brak - zero b. słaby - v.weak siln y - strong s iln y strong 51 39 41 103 32 35 105 38 69 4,2 4.7 5.4 8,9 9.3 10,7 brak ~ zero słaby weak siln y - strong brak zero słaby - weak siln y - strong Być może, że przyczyną tego stanu rzeczy jest większy stopień wysycenia kwasów próchnicznych kationami Fe* i Al** w powierzchniowych warstwach niż w poziomach silnie oglejonych. Zawartość azotu w mg/100 g gleby wynosi: a) w fulwokwasach 14 103 mg, b) w kwasach huminowych 16 193 mg. Stosunek С : N w fulwokwasach jest dużo węższy niż w kwasach huminowych. W głębszych warstwach, gdzie panują warunki beztlenowe, С : N jest luźniejszy niż w warstwie ornej. Wąski stosunek С : N

64 J. Siuta w fulwokwasach jest zapewne spowodowany przejściem do roztworu pewnej ilości łatwo hydrolizujących połączeń azotowych, które nie są elem entam i składowymi fulwokwasów. Pojemność wymienna części ziem istych ( < 1 mm) w zbadanych próbkach waha się w granicach 15,5 58,9 mg-równ./100 g gleby (tabl. 3). Tak duża rozpiętość pojemności wymiennej jest uwarunkowana różną zawartością koloidów mineralnych i organicznych. Wydzielone części koloidalne ( < 0,002 mm) zależnie od zawartości С organicznego (0,3 1,7%) sorbują 50,5 67,6 mg-równ. kationów wymiennych w 100 g (tabl. 3, profil VI). Po utlenieniu koloidów organicznych za pomocą H 0 O2 pojemność wymienna cząstek ziemistych zmniejszyła się do 13,5 37,0 mg-równ./loo g. Odejmując pojemność wymienną próbek utlenionych od pojemności wymiennej próbek pierwotnych otrzymujemy liczby charakteryzujące udział substancji organicznej w pojemności wymiennej gleby. Udział ten w naszym przypadku wynosi 6,4 44,1% w stosunku do całkowitej pojemności wym iennej gleby. Gdy chodzi o pojemność wymienną próbek wyługowanych z kwasów próchnicznych, to w nieoglejonych lub słabo oglejonyęh warstwach gleby jest ona przeważnie zbliżona do pojemności wym iennej w próbkach utlenionych. W głębszych warstwach jednak, gdzie występuje silne oglejenie, próbki utlenione wykazują większą pojemność wymienną w stosunku do kationów niż próbki wyługowane. Różnica ta dochodzi nawet do 5,3 mg-równ./loo g gleby. Fakt ten pozwala nam wnioskować, że oglejenie gleby zmniejsza jej pojemność sorpcyjną w stosunku do kationów. Niszcząc substancję organiczną za pomocą H2 O2, jednocześnie utleniamy mineralne części gleby zwiększając w ten sposób jej pojemność w stosunku do kationów wym iennych. Przyjmując powyższy wniosek jako słuszny można stwierdzić, że w celu oznaczenia pojemności wymiennej mineralnej części gleby w poziomach oglejonych lepsza jest metoda ługowania związków organicznych niż metoda utleniania. Wyliczona pojemność wymienna 100 g С kwasów próchnicznych jest następująca: a) na podstawie próbek utlenionych 673 1278 mg-równ., b) na podstawie próbek wyługowanych 819 1074 mg-równ. Jak z powyższych danych wynika, maksymalne różnice pojemności wymiennej С organicznego w próbach utlenionych są ponad dwukrotnie większe niż w próbach wyługowanych za pomocą 0,1 n NaOH. Również i ten moment przemawia na korzyść metody ługowania. W oparciu o wyniki analiz próbek wyługowanych można stwierdzić, że pojemność wymienna С kwasów hum inowych + С fulwokwasów jest mniej więcej

T a b l i c a 3 Pojemność wymienna organ iczn ej i m in eraln ej c z ę ś c i gleb y Exchange capacity o f th e organ ic and the m ineral part o f th e s o i l Nr prof i l u P rof i l e No G łębokość pobrania próbki Sam pleta k in g depth cm Procentowa zaw artość fr a k c j i о 0 шт P e r c e n t, con ten t o f fr a c t io n s w ith p art i c l e diem... mm 0,0 2 0,002 p ierw otnej primary Pojemność wymienna mg-równ./loo g gleb y w próbce Exchange ca p a c ity m e /1 0 0 g s o i l in sam ple u t le n ia nej o x id ir e d wyługowanej l i x i v i - ted Procentowy u d z ia ł su b s ta n c ji org a n iczn ej w pojem ności wymiennej gleby oznaczonej przez P ercen t parc o f the organic su b stan ce in s o i l exchange cap a city determ ined by u t le n ie n ie oxidatio n w yługowanie l i x i v a - tio n Pojemność wymienna 100 g С kwasów próchn ic z y c h w próbkach Exchange ca p a city o f 100 g С o f humic a c id s in mein sam ples u t le n io nych o x id i red wyługowanych l i x i v i a ted Pojemność wymienna mg-równ. ЛОО g Exchange cap a city m e /100 g o f kwasów próch^nicznych humic acic.s i c a łk o w ite j s u b s t. organ iczn e j whole organ ic su b stan ce Pojemność wymienna koloidów m in era lisch mg-równ./loo g gleb y w próbkach Exchange ca p a city o f m ineral c o llo id s meaoo g s o i l in sam ples 1 0-2 0 57 26 2 9,0 1 6,5 1 6,2 1 4 3,1 4 4,1 961 983 574 438 63 62 I 6 5-8 0 62 35.32,9" 2 5,7 25,1 2 1,9 2 3,7 913 989!>71 432 73 72 180-200 90 55 4 6,6 3 5,4 3 0,8 2 3,6 3 3,9 700 9 ß l 568 350 64 56 u tle n io nych o x id i red 5-20 70 30 3 0,1 2 1,6 2 1,0 2 8,2 3 0,3 850 911 523 267 72 70 I I 55-70 82 42 4 1,4 3 2,7 3 0,5 2 1,1 2 6,3 763 956 556 346 78 73 8 0-1 0 0 88 53 5 3,1 3 5,5 3 0,2 3 5,1 43,1 673 876 511 318 67 57 5-2 0 66 34 3 8,7 2 8,0 2 8,1 2 7,6 2 7,4 1000 987 584 307 82 83 25-35 69 37 4 2,2 3 0,0 3 0,0 2 3,5 23,5 1050 1050 606. i 420 81 81 I I I 4 5-60 77 34 3 1,5 2 8,0 2 7,5 1 1,1 1 2,7 909 1039 609 450 82 81 75-85 82 40 3 0,8 2 7,9 2 8,0 9,4 9,1 1075 1037 596 378 70 70 130-150 68 47 5 8,9 3 6,9 3 4,5 3 7,4 4 1,4 835 922 536 314 78 73 wyługowa nych l i x i v i a ted IV 5-2 0 64 35 4 2,0 2 9,5 3 2,5 2 9,8 2 2,6 1278 971 558 285 84 93 3 0-4 0 79 40 3 5,0 3 1,0 3 0,9.1 1,4 1 1,7 883 900 526 356 89 88 95-100 69 46 2 9,5 1 9,0 2 2,0 3 5,4 2 5,4 1242 887 513 401 41 48 125-140 40 23 1 5,5 1 3,5 1 3,5 1 8,9 1 8,9 819 819 476 371 59 59 5-15 70 34 4 6,4 3 3,0 3 3,0 2 8,9 2 8,9 980 980 570 281 97 97 V 40-45 74 42 3 8,1 3 3,8 3 3,5 1 1,3 1 2,1 932 998 574 353 80 80 140-150 86 50 4 5,8 3 7,0 3 5,0 1 9,2 2 3,6 858 1023 610 358 74 70 5-20 - 100 6 7,6 4 9,6 4 9,4 2 6,0 2 6,9 1074 1074 615 361 51 51 VI 50-60 - 100 5 7,9 n. 0 * 4 9,3 n. 0. 1 4,8 n. 0. 1003 582 344 n. 0. 50 100-130 100 5 0,5 П. 0«4 7,2 n. 0 «6,0 n. 0 «1007 583 363 n. 0. 48 x Przyjmując 58% С w substancji organicznej. As aiming 58% С in the organic substance.

Udział glebowej substancji organicznej w sorbcji wymiennej kationów 6.5 jednakowa na różnych głębokościach profilu zbadanych mad żuławskich. Uzyskane liczby przemawiają za tym, że kwasy próchniczne, a przede wszystkim kwasy huminowe, odznaczają się dużą trwałością, ponieważ na różnych głębokościach profilu wykazują prawie jednakową pojemność wymienną, mimo iż stosunki wodno-powietrzne są bardzo zróżnicowane. Przyjmując, że w organicznej substancji glebowej (próchnicy) znajduje się przeciętnie 58% C, wyliczono pojemność wymienną kwasów próchnicznych, które zostały wyługowane z gleby. Jak z wyliczeń w y nika, 100 g kwasów próchnicznych wymiennie sorbuje 476 615 mg-równ. kationów Ca z octanu wapnia. Jeżeli pojemność wymienna kwasów próchnicznych (rozpuszczalnych w 0,1 n NaOH po dekalcytacji gleby) zawartych w 100 g gleby podzielimy przez całkowitą ilość substancji organicznej (58% C), jak się to czyni przy metodzie utleniania, to wtedy otrzymamy znacznie mniejsze wartości pojemności wym iennej. Według naszych obliczeń 100 g glebowej substancji organicznej sorbuje 267 450 mg-równ. kationów w y miennych. Rozpiętości te są uwarunkowane niejednakowym stosunkiem С sorpcyjnie czynnej substancji organicznej do ogólnej zawartości С organicznego w zbadanych glebach. Jak z powyższych danych wynika, nie można m ylić pojemności w y miennej wydzielonych kwasów próchnicznych z pojemnością w y mienną całej masy organicznej w glebie. W glebie znajduje się pewna ilość związków organicznych, która zatraciła już częściowo zdolność sorpcji wym iennej kationów. Właśnie dlatego całkowita zawartość substancji organicznej wykazuje mniejszą pojemność sorpcyjną (281 450 mg-równ.) od wolnych kwasów próchnicznych (476 615 mg-równ./loo g). Dzieląc pojemność wymienną mineralnej części gleby przez procentową zawartość frakcji < 0,002 mm, a następnie mnożąc przez 100, stwierdzono, że 100 g koloidów mineralnych sorbuje 48 97 mg-równ. kationów wym iennych. Dużo niższe wartości uzyskano na drodze bezpośredniego oznaczenia pojemności wymiennej w wydzielonych cząsteczkach koloidalnych (48 51 mg-równ./loo g). Fakt, że bezpośrednio oznaczona pojemność wym ienna koloidów (profil VI) jest znacznie niższa od pośrednio wyliczonej pojemności (profil I V), świadczy o tym, iż cząstki > 0,002 mm również w pewnej mierze uczestniczą w procesach sorpcji wymiennej kationów. We wszystkich silnie oglejonych poziomach koloidy mineralne mają mniejszą pojemność wymienną niż w pozostałych zbadanych warstwach gleby.

66 J. Siuta STRESZCZENIE Udział substancji organicznej w pojemności wym iennej gleby pośrednio wyliczono z różnicy równoległych oznaczeń: a) pojemności wym iennej próbek pierwotnych, b) pojemności wym iennej próbek wyługowanych z kwasów próchnicznych za pomocą 0,1 n NaOH po dekalcytacji gleby. Stwierdzono, że w zbadanych glebach na substancję organiczną przypada 6,0 44,1% ogólnej pojemności wym iennej gleby. Ilość rozpuszczalnego węgla (próchnicy) w 0,1 n NaOH w stosunku do całkowitej zawartości węgla organicznego w glebie wynosi 49 78%. Pojemność wymienna 100 g С zawartego w kwasach huminowych i fulwowych wynosi 819 1074 mg-równ. Przeliczając węgiel na substancję organiczną (58% C) stwierdzono, że 100 g kwasów próchnicznych sorbuje 476 615 mg-równ. kationów wymiennych. LITERATURA [1] Aleksandrowa L. N.: O prirodie i swojstwach produktow wzaimodiejstwija guminowych kisłot i gumatow s połtoraokisłami. Poczw., nr 1 (1954), s. 14r-29. [2] Aleksandrowa L. N.: Prociessy wzaimodiejstwija guminowych wieszcziestw s minieralnoj czastiju poczwy. Poczw., nr 9 (1954), s. 23 34. [3] Dołgieliewicz М. I. Sostaw gumusa burych gornoliesnych poczw Kryma. Poczw, nr 10 (1957), s. 93 98. [4] Durasow A., Jegorow W. i Jegorowa I.: Gruppowyj sostaw gumusa mnogogumusnych (tucznych) cziernoziomow siewiernogo Kawkaza. Poczw., nr 7 (1957), s. 57 62. [5] К a u r i с z e w J. S., Kułaków E. W., Nozdruszowa E. М.: К woprosu ob obrazowanii i migracii żeliezo-organiczeskich sojedinienij w poczwach. Poczw., nr 12 (1958), s. 1 8. [6] K o n on o w a J.: Zagadnienie próchnicy glebowej. PWRIL, Warszawa 1955 [7] Musierowicz A.: Adsorpcyjne właściwości torfów (adsorpcja kationów). Roczn. Nauk Roln. i Leśn. t. X X IX (1933), s. 329 360. [8] Rydalewska M. i Tiszczenko W.: O kationnom obmienie guminowych kisłot. Poczw., nr 10 (1944), s. 491 499. [9] Zacharczuk P. W.: Nowyj uniwiersalnyj mietod opriedielienija jomkosti pogłoszczenija poczw. Poczw., nr 7 (1953), s. 65 68.

Udział glebowej substancji organicznej w sorbcji wymiennej kationów 67 ЯН СЮТА ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАД ДОЛЕЙ ЁМКОСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ ПОЧВ ПРИХОДЯЩЕЙСЯ НА СОДЕРЖАЩИЙСЯ В НИХ ПЕРЕГНОЙ Из лаборатории почвоведения Института агротехники, удобрений и почвоведения в Пулавах Резюме Доля общей ёмкости поглощения в поёмных почвах Жулавов (дельта Вислы), приходящаяся на вещество перегноя, была вычислена по разности параллельных определений: а) ёмкости поглощения образцов почв с нормальным содержанием перегноя и б) образцов тех ж е почв, но выщелоченных децинормальным раствором едкой натриевой щёлочи, после удаления Са из почвы. Установлено, что в исследованных почвах на долю перегноя приходится от 6,0 до 44,Г% от общей величины почвенной ёмкости поглощения. Перегноя растворимого в 0,1 n NaOH приходится от 49 до 781}/о от общего содержания органического углерода в почве. Поглотительная ёмкость 100 г. углерода заключающегося в перегнойных кислотах и в фульвокислотах (в среде с ph 8,2) колеблется в пределах от 819 до 1074 мг. экв. Перечисляя углерод в перегной (58 /о С) найдено, что 100 граммами перегнойных кислот поглощается от 476 до 615 мг (экв. катионов). Значительно более сниженные величины были получены от деления ёмкости поглощения углерода перегнойных кислот на валовое содержание почвенного перегноя (58 /о С). Эти величины заключаются в пределах от 267 до 450 мг/экв. на 100 г. перегноя.

68 J. Siuta JAN SIUTA INITIAL INVESTIGATIONS ON THE PART OF THE ORGANIC SOIL SUBSTANCE IN SORPTION OF EXCHANGE CATIONS Laboratory for Soil Cheimsitry IUNG, Puławy S ummar y The share of the organic substance in soil exchange capacity was computed from the difference between the analogously determined values of the: a) exchange capacity of the original samples, and b) exchange capacity of samples from which the humic acids had been extracted by means of 0,1 n NaOH after décalcification of the soil. It was stated that 6,0 44,1% of the total soil exchange capacity of the investigated soils is to be attributed to the organic substances. The amount of carbon (humus) soluble in 0,1 n NaOH was 49 78% of total organic, soil carbon content. The exchange capacity of 100 g С contained in humic and fulvic acids amounts to 819 1074 m e. By expressing carbon in terms of organic substance (58% C) it was found that 100 g humic acids sorb 476 615 m e of exchangeable cations.