Mirosław Kobierski*, Jacek Długosz*, Anna Piotrowska**

Podobne dokumenty
Waldemar Martyn*, Bożena Niemczuk**

Wpływ niektórych czynników na skład chemiczny ziarna pszenicy jarej

PRZEDMIOT ZLECENIA. Odebrano z terenu powiatu Raciborskiego próbki gleby i wykonano w Gminie Kornowac:

PRZEDMIOT ZLECENIA :

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 700 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 10 próbkach gleby,

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA. gleba lekka szt./ % 455/2200 0/0 119/26 53/12 280/61 3/1

Tytuł prezentacji. Możliwość wykorzystania biowęgla w rekultywacji gleb zanieczyszczonych. metalami ciężkimi

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 899 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 12 próbkach gleby,

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 956 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 14 próbkach gleby,

Barbara Skwaryło-Bednarz

METALE CIĘŻKIE W UKŁADZIE GLEBA-ROŚLINOŚĆ W ŚRODOWISKU WIELKOMIEJSKIM

Zasobność gleby. gleba lekka szt./ % /810,64 0/0 107/15 332/47 268/38 0/0 16/29 0/0 3/19 0/0 13/81 0/0. szt./ %

ZAWARTOŚĆ PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH W GLEBACH UŻYTKOWANYCH ROLNICZO CONTENT OF TRACE ELEMENTS IN AGRICULTURAL SOILS

GRZEGORZ KUSZA * Wstęp

Zasobność gleby. gleba lekka szt./ % /2185,0 0/0 0/0 0/0 1063/100 0/0 824/923,6 0/0 0/0 3/0 821/100 0/0. szt./ %

MANGAN CAŁKOWITY ORAZ JEGO FORMY MOBILNE W WYBRANYCH GLEBACH PŁOWYCH Z OKOLIC HUTY MIEDZI GŁOGÓW

Zamiana punktowych danych wilgotności objętościowej gleby na rozkłady powierzchniowe

ZAWARTOŚĆ SIARKI W GLEBACH I RUNI UŻYTKÓW ZIELONYCH OKOLIC WROCŁAWIA

Dorota Nowak*, Czesława Jasiewicz*, Dariusz Kwaśniewski**

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ W GMINIE NĘDZA

Dorota Kalembasa, Krzysztof Pakuła, Dawid Jaremko

WPŁYW TRANSPORTU PUBLICZNEGO NA ZAWARTOŚĆ WYBRANYCH METALI CIĘŻKICH W GLEBACH SĄSIADUJĄCYCH Z ULICAMI LUBLINA

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE RUDNIK. Zasobność gleby

Nawożenie warzyw w uprawie polowej. Dr Kazimierz Felczyński Instytut Ogrodnictwa Skierniewice

MAKROELEMENTY W GLEBACH ORNYCH WYSOCZYZNY SIEDLECKIEJ Krzysztof Pakuła, Dorota Kalembasa

FRAKCJE OŁOWIU, CHROMU, CYNKU, MIEDZI I NIKLU W POZIOMIE PRÓCHNICZNYM GLEB POŁOŻONYCH WZDŁUŻ OBWODNICY SIEDLEC

Nauka Przyroda Technologie

ZAWARTOŚĆ METALI CIĘśKICH JAKO KRYTERIUM OCENY JAKOŚCI ZIARNA PSZENICY OZIMEJ


II 0,9%; III 20,8% Tabela V.1. Struktura użytków rolnych w województwie zachodniopomorskim (wg stanu na r.)

ZMIANY ZAWARTOŚCI SELENU W GLEBIE NAWOŻONEJ GNOJOWICĄ CHANGES IN SELENIUM CONTENT OF SLURRY FERTILISED SOIL

STANISŁAW BARAN, ELŻBIETA JOLANTA BIELIŃSKA, MAŁGORZATA KAWECKA-RADOMSKA *

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZYŻANOWICE

Antropogeniczne wzbogacenie w metale ciężkie gleb obszarów zalewowych na terenie miasta Opola

Nawożenie sadów i plantacji jagodowych. Jacek Filipczak Instytut Ogrodnictwa

ZAWARTOŚĆ SIARKI W GLEBACH WYTWORZONYCH Z PIASKOWCÓW NA TERENIE PARKU NARODOWEGO GÓR STOŁOWYCH

Sylwester Smoleń* ) on uptake and accumulation of Al, B, Cd, Cr, Cu, Fe, Li, Ti and V in carrot storage roots.

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ

ELŻBIETA MUSZTYFAGA, MATEUSZ CUSKE, EWA PORA, KATARZYNA SZOPKA *

OCENA MOBILNOŚCI I FITODOSTĘPNOŚCI PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH W GLEBACH PRZY ZASTOSOWANIU EKSTRAKCJI BCR

WPŁYW SPOSOBU UśYTKOWANIA NA ZAWARTOŚĆ RÓśNYCH FORM MAGNEZU I POTASU W PROFILACH RĘDZIN. Anna Wójcikowska-Kapusta 1, BoŜena Niemczuk 2

Elżbieta BIERNACKA, Ilona MAŁUSZYŃSKA, Marcin J. MAŁUSZYŃSKI

ROZPUSZCZALNE FORMY METALI CIĘŻKICH W GLEBACH ANTROPOGENICZNYCH Z TERENU WARSZAWY

Zawartość węgla organicznego a toksyczność osadów dennych

ANALIZA ZALEŻNOŚCI POMIĘDZY CECHAMI DIELEKTRYCZNYMI A WŁAŚCIWOŚCIAMI CHEMICZNYMI MĄKI

SZACOWANIE STOPNIA ZANIECZYSZCZENIA GLEB NA PODSTAWIE POMIARÓW ICH PODATNOŚCI MAGNETYCZNEJ

Jolanta Domańska*, Tadeusz Filipek* KSZTAŁTOWANIE SIĘ ZAWARTOŚCI Cu ZWIĄZANEJ Z FRAKCJAMI GLEBY W ZALEŻNOŚCI OD ph I ZAWARTOŚCI MATERII ORGANICZNEJ

OCENA ZAGROŻEŃ DLA ŚRODOWISKA GLEBOWEGO W WARUNKACH WNOSZENIA METALI CIĘŻKICH W KOMUNALNYM OSADZIE ŚCIEKOWYM

Irena Burzyńska* WPŁYW ODCZYNU GLEBY NA WSPÓŁZALEŻNOŚĆ MIĘDZY ZAWARTOŚCIĄ ROZPUSZCZALNYCH FORM CYNKU W UKŁADZIE: GLEBA ROŚLINNOŚĆ ŁĄKOWA

Spis treści - autorzy

INFOBAZY 2014 VII KRAJOWA KONFERENCJA NAUKOWA INSPIRACJA - INTEGRACJA - IMPLEMENTACJA

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

WPŁYW DZIAŁALNOŚCI KOPALNI ODKRYWKOWEJ NA ZMIANY NIEKTÓRYCH WŁAŚCIWOŚCI FIZYKO-CHEMICZNYCH GLEBY. Danuta Domska, Marek Raczkowski

Metale ciężkie w glebach uprawnych jako możliwy czynnik zagrożenia zdrowia mieszkańców województwa śląskiego

CHROM I INNE METALE CIĘŻKIE W GLEBACH WROCŁAWSKICH TERENÓW WODONOŚNYCH W SĄSIEDZTWIE HAŁDY ŻUŻLA ŻELAZOCHROMOWEGO W SIECHNICACH

ANNALES. Bogusław Karoń, Grzegorz Kulczycki, Antoni Bartmański. Wpływ składu kompleksu sorpcyjnego gleb na zawartość składników mineralnych w kupkówce

MIARY KLASYCZNE Miary opisujące rozkład badanej cechy w zbiorowości, które obliczamy na podstawie wszystkich zaobserwowanych wartości cechy

Hanna Jaworska*, Agata Bartkowiak*

Część II. WYKORZYSTANIE METODY BCR DO OCENY PRZEMIAN FORM Cu W GLEBACH NAWOŻONYCH KOMPOSTAMI Z OSADU ŚCIEKOWEGO

Komunikat odnośnie wystąpienia warunków suszy w Polsce

Badanie właściwości odpadów przemysłowych jako wstępny etap w ocenie ich oddziaływania na środowisko

Aleksandra Bielicka*, Ewa Ryłko*, Irena Bojanowska* ZAWARTOŚĆ PIERWIASTKÓW METALICZNYCH W GLEBACH I WARZYWACH Z OGRODÓW DZIAŁKOWYCH GDAŃSKA I OKOLIC

Jolanta Kozłowska-Strawska*, Stanisław Chwil*

Beata Kuziemska, Stanisław Kalembasa, Magdalena Jakubicka 9

Grzegorz Kusza*, Tomasz Ciesielczuk*, Beata Gołuchowska*

Prawdziwy rozwój człowieka, zwierzęcia i roślin zależy od gleby Hipokrates

ANNALES. Mirosław Orzechowski, Sławomir Smólczyński, Paweł Sowiński. Zasobność mad żuławskich w makroelementy ogólne i przyswajalne

WPŁYW ODCZYNU NA MOBILNOŚC CYNKU W GLEBACH ZANIECZYSZCZONYCH THE INFLUENCE OF REACTION ON SOLUBILITY OF Zn IN CONTAMINATED SOILS

STATYSTYKA OD PODSTAW Z SYSTEMEM SAS. wersja 9.2 i 9.3. Szkoła Główna Handlowa w Warszawie

ZAWARTOŚĆ MIKROSKŁADNIKÓW W SUROWCACH WYBRANYCH GATUNKÓW ROŚLIN ZIELARSKICH Z UPRAW EKOLOGICZNYCH. Wstęp

Waldemar Martyn*, Bożena Niemczuk** Zawartość żelaza i glinu w profilach gleb rdzawych różnie użytkowanych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1186

AtriGran szybko i bezpiecznie podnosi ph gleby. AtriGran błyskawicznie udostępnia wapń. AtriGran usprawnia pobieranie makroskładników z gleby

1 n. s x x x x. Podstawowe miary rozproszenia: Wariancja z populacji: Czasem stosuje się też inny wzór na wariancję z próby, tak policzy Excel:

SEKWENCYJNIE WYDZIELONE FRAKCJE ŻELAZA I MANGANU Z GLEB WZBOGACONYCH W ŻELAZO

Wykorzystaniem biowęgla jako podłoża w produkcji szklarniowej ogórka i pomidora

UBOŻENIE GLEB TORFOWO-MURSZOWYCH W SKŁADNIKI ZASADOWE CZYNNIKIEM WPŁYWAJĄCYM NA WZROST STĘŻENIA RWO W WODZIE GRUNTOWEJ

Wprowadzanie do obrotu nowych produktów powstałych z odpadów. Doświadczenia, wdrożenia dla gospodarki

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZANOWICE.

Tadeusz Kośla* Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 40, 2009 r.

Możliwość zastosowania biowęgla w rolnictwie, ogrodnictwie i rekultywacji

działek zagrodowych w gospodarstwach specjalizujących

GLEBOZNAWSTWO = pedologia - nauka o glebach

OCENA CAŁKOWITEJ ZAWARTOŚCI RTĘCI W PROFILACH RÓŻNIE UŻYTKOWANYCH GLEB POMORZA I KUJAW

Wykorzystanie metody Test KCl 40 do oszacowania zasobności gleb uprawnych w siarkę przyswajalną dla roślin

Piotr Malczyk*, Jacek Długosz*

WPŁYW SUBSTANCJI ORGANICZNEJ NA MOBILNOŚĆ METALI CIĘŻKICH W GLEBIE W DOŚWIADCZENIU MIKROPOLETKOWYM

"Metale ciężkie w osadzie z wiejskiej oczyszczalni ścieków i kompoście - ocena przydatności do rolniczego wykorzystania"

ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA FILTRACJI W GLEBACH WYTWORZONYCH Z UTWORÓW PYŁOWYCH OD ICH FIZYCZNYCH WŁAŚCIWOŚCI

Bernard Gałka* TERENIE RODZINNYCH OGRODÓW DZIAŁKOWYCH ZABOBRZE

Jolanta Domańska*, Tadeusz Filipek* AKUMULACJA CYNKU W KUPKÓWCE POSPOLITEJ W ZALEŻNOŚCI OD RODZAJU GLEBY, ph ORAZ ZANIECZYSZCZENIA Cd LUB Pb

ZAWARTOŚĆ METALI CIĘŻKICH W GLEBACH ALUWIALNYCH ŻUŁAW

W ALUWIALNYCH GLEBACH UPRAWNYCH WYTWORZONYCH NA GYTIACH RÓWNINY BIOGENNEJ

Acta Agrophysica, 2014, 21(3),

Jarosław Zawadzki*, Piotr Fabijańczyk* TRÓJWYMIAROWA GEOSTATYSTYCZNA INTEGRACJA POMIARÓW PODATNOŚCI MAGNETYCZNEJ GLEBY

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 277

ZAWARTO MIEDZI, CYNKU, MANGANU I ELAZA W GLEBACH SADÓW JABŁONIOWYCH W 27. I 30. ROKU ICH UYTKOWANIA

Transkrypt:

Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 40, 2009 r. Mirosław Kobierski*, Jacek Długosz*, Anna Piotrowska** Zmienność przestrzenna Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA w poziomie orno-próchnicznym gleby płowej Spatial variability of DTPA-extractable Zn and Cu in the humus horizon of a Luvisol Słowa kluczowe: cynk, miedź, roztwór DTPA, metody geostatystyczne. Key words: Zn-DTPA, Cu-DTPA, spatial variability. Among the methods describing microelements concentration, especially of those essential for plants nutrition, the most important are methods developed for plant available forms determination. In the paper Cu-DTPA as well as Zn-DTPA results were presented. Soil samples were taken from the humic horizon of the field which was divided into the network of 10 x 10 m squares. The results of zinc and cooper concentrations in 50 soil samples were evaluated with the use of classic statistical and geostatistical methods. The amounts of the metals found were not harmful for a proper plants growth and development. Zn-DTPA content in the soil samples taken from the surface area ranged 1.46 6.53 mg kg -1 with the mean value 3.08 mg kg -1. The evidence for a differentiated concentration of this element was a high value of variation coefficient (35.4%). The distribution of Zn-DTPA concentration was similar to the normal one (kurtosis 1.716) and showed a small right-sided skewness (1.20), while Cu-DTPA concentration demonstrated a lower spatial variability, what was confirmed by the narrow range (0.42 0.95 mg kg -1 ) and a lower coefficient of variation (18.2%). Semivariograms showed that the short range variability had a high signifi- * Dr inż. Mirosław Kobierski i dr hab. inż. Jacek Długosz prof. nadzw. UTP Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J.J. Śniadeckich w Bydgoszczy; ul. Bernardyńska 6, 85-029 Bydgoszcz, tel.: 52 374 95 51, 374 95 03; e-mail: kobierski@utp.edu.pl; ** Dr inż. Anna Piotrowska Katedra Biochemii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J.J. Śniadeckich w Bydgoszczy; adres j.w. 76

Zmienność przestrzenna Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA... cance on the total spatial variability of DTPA Zn and Cu in the soil under study. The range recorded for Zn was 90 m and for Cu 137 m, what showed that the distance of soil sampling could be bigger. The statistical analysis suggested that significant and negative correlation coefficients between Zn-DTPA and soil reaction as well as clay fraction content while Cu-DTPA content was significantly and positively correlated with organic carbon content. 1. WPROWADZENIE Cechy i właściwości gleb opisywane są często w skali mikroregionów, a nawet uogólniane w skali makroregionów, co pozwala wnioskować o mniejszej lub większej zmienności gleb na danym obszarze. Zmienność podstawowych właściwości fizykochemicznych w obrębie pola uprawnego jest najczęściej pomijana, a gleba traktowana jest najczęściej jako materiał homogeniczny, co pozwala na pobór ograniczonej liczby próbek badawczych. Ocena cech fizycznych i chemicznych do jednego punktu pomiarowego sugeruje ujednolicenie wykonywanych zabiegów agrotechnicznych na danym polu. Dlatego też niewiele jest doniesień naukowych opisujących zmienność przestrzenną parametrów glebowych na podstawie kilkudziesięciu próbek indywidualnych z niewielkiej powierzchni pola uprawnego. Pozwala to nie tylko na rejestrację zmienności przestrzennych właściwości środowiska glebowego w sensie opisu matematyczno-fizycznego, ale przede wszystkim daje możliwość określenia składowych naturalnej i antropogenicznej zmienności przestrzennej gleb, na ściśle określonej powierzchni [Lin 2002, Lin i in. 2002, Boszke i Kowalski 2006, Zawadzki i Fabijańczyk 2007, Komisarek 2008, Sun i in. 2008, Li i in. 2009]. Problematyka zagrożeń związanych z zanieczyszczeniem pierwiastkami śladowymi oraz ich niedoborem w intensywnie użytkowanych glebach uprawnych pozostaje nadal aktualna [Czekała i Jakubus 2000, Gorlach i Gambuś 2000, Gworek i Mocek 2001, Uziak 2004, Gruca-Królikowska i Wacławek 2006, Pranagal 2006, Kobierski in. 2007, Gondek 2009]. Do głównych źródeł metali ciężkich w glebach uprawnych zaliczyć należy zanieczyszczenia związane z nawozami mineralnymi, pestycydami oraz środkami ochrony roślin. Bardzo poważny problem, przy obecnej intensyfikacji produkcji zwierzęcej, stanowią odpady z wielkotowarowych farm trzody chlewnej, drobiu i bydła. Znaczącym źródłem pierwiastków śladowych w glebach, a zwłaszcza w ich powierzchniowych poziomach, były stosowane do niedawna środki ochrony roślin, zawierające w swym składzie znaczące ilości trudno rozkładalnych związków. Nagromadzanie metali w poziomie próchnicznym wskazuje na wyraźną rolę próchnicy w tym procesie. Wśród metod opisujących koncentrację mikropierwiastków, zwłaszcza tych, które są niezbędne w żywieniu roślin, największe znaczenie mają metody charakteryzujące zawartość form dostępnych dla roślin [Basta i in. 2005]. W celu określenia biodostępnych form metali wykorzystywane są różne roztwory ekstrakcyjne np. 0,005 M DTPA, 0,1 M HCl, 0,43 M HNO 3, 0,1 M NaNO, 1 M HCl itp. [Gembarzewski i Korzeniowska 1996, Lipiński 3 77

Mirosław Kobierski, Jacek Długosz, Anna Piotrowska i Bednarek 1998, Patrzycki i Zawidzka 2005, Uziak in. 2004, Komisarek 2008]. Formy metali potencjalnie rozpuszczalne (ruchome) określano w roztworze 1M HCl, a formy aktualnie rozpuszczalne (labilne) w ekstrakcji z 1 M NH 4 NO 3 oraz 0,01 M CaCl 2 [Zalecenia Nawozowe 1985, Karczewska i Król 2007]. Formy metali ekstrahowane roztworem kwasu dietylenotriaminopentaoctowym (DTPA) są uznawane za dostępne dla roślin, dlatego też coraz częściej metoda ta wykorzystywana jest w licznych opracowaniach [Gworek 1986, Gembarzewski i Korzeniowska 1996, Dąbkowska-Nakręt i in. 1999, Komisarek 2008]. Ekstrahowane roztworem DTPA formy Mn, Pb, Cd, Cu, Co, Zn i Ni gromadzą się najczęściej w poziomie próchnicznym większości typów gleb [Niemyska-Łukaszuk i Ciarkowska 1999]. W niniejszym opracowaniu przedstawiono wyniki analizy statystycznej i geostatystycznej wybranych parametrów glebowych w poziomie orno-próchnicznym wybranego pola uprawnego. Przedstawiono wyniki zawartości Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA z punktów usytuowanych w regularnej siatce kwadratów o boku 10 m. Celem niniejszej pracy było oszacowanie zmienności przestrzennej bioprzyswajalnych form cynku i miedzi w mikroskali tzn. w poziomie orno-próchnicznym części pola uprawnego. 2. Obiekt i metody badań Do badań wytypowano areał gleby płowej typowej, wytworzonej z gliny lodowcowej w mezoregionie Pojezierza Krajeńskiego, zlokalizowany we wsi Orlinek położonej w pobliżu miejscowości Mrocza (woj. kujawsko-pomorskie). Wybrana powierzchnia stanowiła wycinek pola uprawnego z pszenicą ozimą. W sąsiedztwie brak jest lokalnych emiterów zanieczyszczeń. Próbki do badań pobrano wiosną (początek kwietnia), w siatce kwadratów o boku 10 m. Pobrano próbki średnie składające z kilku pobrań jednostkowych z 50 punktów. W próbkach tych znaczono następujące parametry glebowe: skład granulometryczny metodą areometryczną Cassagrande`a w modyfikacji Prószyńskiego; zawartość części szkieletowych oznaczono metodą sitową; ph gleby w roztworze 1 M KCl. W próbkach glebowych oznaczono zawartość węgla ogólnego (TOC) analizatorem Primacs firmy Skalar. Zawartość form DTPA ekstrahowanych metali ciężkich oznaczono metodą Lindsay`a i Norvell`a [1978]. Pomiary zawartości cynku i miedzi wykonano techniką atomowej spektrometrii absorpcyjnej spektrometrem Philips 9100X. Zawartość węgla organicznego w próbkach profilu glebowego oznaczono metodą Tiurina, a zawartość CaCO 3 metodą Scheiblera. Otrzymane wyniki opracowano statystycznie za pomocą programu STATISTICA 8,0. Zmienność przestrzenną zawartości cynku i miedzi badanej powierzchni pola określono metodami geostatystycznymi programem Surfer 8,0. W analizie geostatystycznej wykorzy- 78

Zmienność przestrzenna Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA... stano funkcję semiwariogramu i graficznie przedstawiono strukturę zmienności przestrzennej zawartości metali. Struktura ta została wykorzystana do interpolacji wyników badań punktowych metodą Kriging. Analiza wyników obejmowała wariancję progową oraz samorodka, efekt samorodka oraz zasięg oddziaływania semiwariogramu. Na podstawie uzyskanych modeli semiwariogramów wykreślono również mapy rastrowe, obrazujące zmienność przestrzenną w zawartości Zn-DTPA i Cu-DTPA na badanej powierzchni pola. 3. Wyniki i dyskusja W 50 próbkach pobranych z poziomu orno-próchnicznego gleby płowej, wytworzonej z gliny lekkiej stwierdzono Zn-DTPA od 1,46 do 6,53 mg kg -1 oraz Cu-DTPA od 0,42 do 0,95 mg kg -1. Próbki glebowe zawierały od 4 do 9% frakcji iłu koloidalnego. Odczyn oscylował w granicach od ph 4,11 do ph 5,76 (tab. 1). Zawartość węgla organicznego mieściła się w granicach od 5,51 do 9,00 g kg -1, przy wartości odchylenia standardowego = 0,88. Wykonano typową odkrywkę glebową i pobrano próbki do analiz (23 punkt poboru próbki). Na podstawie wyników badań stwierdzono, że jest to gleba płowa typowa z charakterystycznymi dla tego typu gleb poziomami genetycznymi i diagnostycznymi [IUSS 2006]. Stwierdzono wyraźne wzbogacenie poziomu iluwialnego w ił koloidalny (tab. 2). Gęstość objętościowa wzrastała w głąb profilu, natomiast porowatość ogólna wyraźnie się zmniejszała, podobnie jak zawartość węgla organicznego (tab. 3). W poziomie skały macierzystej stwierdzono obecność CaCO 3. Zawartość Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA zmniejszała się w głąb profilu, chociaż w poziomie skały macierzystej zaobserwowano nieco większe zawartości tych metali. Koncentracja Zn-DTPA w poziomie orno-próchnicznym badanej powierzchni pola była większa niż zawartość określana jako deficytowa dla roślin, tj. dla cynku 0,8 mg kg -1 [Lindsay i Norvell 1978]. Karamanos i in. [1985] określili krytyczną zawartość Cu-DTPA dla zbóż, tj. 0,4 mg kg -1. Autorzy wykazali, że niewłaściwe jest uśrednianie wyników zasobności tego metalu przy wystąpieniu znaczącej przestrzennej zmienności. Zawartość cynku i miedzi dostępnych dla roślin w badanych 50 próbkach była zbliżona do wartości najczęściej obserwowanych w glebach regionu [Dąbkowska-Nakręt i in. 1999, Dąbkowska-Naskręt i in. 2000, Kobierski 2004, Kobierski i in. 2007]. Wieloletnie nawożenie mineralne i organiczne wywiera wpływ na właściwości chemiczne gleb. Dotyczy to przede wszystkim zawartości takich metali, jak Cu i Zn. Pierwiastki te mogą być wprowadzone do gleby jako zanieczyszczenia w większości nawozów mineralnych. Największy wpływ na stopień ich zanieczyszczenia ma surowiec, z jakiego zostały one wyprodukowane oraz proces technologiczny [Kabata Pendias i Piotrowska 1987; Gorlach i Gambuś 1997]. Badaną glebę płową zaliczyć należy do gleb bardzo lekkich i lekkich (kategoria agronomiczna), jednakże z dużą zasobnością w bioprzyswajalny cynk i miedź. Skała macierzysta badanej gleby jest zasobna w te metale (tab.3). 79

Mirosław Kobierski, Jacek Długosz, Anna Piotrowska Tabela 1. Wybrane właściwości oraz zawartość Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA Table 1. Selected properties and DTPA extractable form of Zn, Cu Corg Frakcja <2,0 μm Nr próbki ph KCl TOC Zn-DTPA Cu-DTPA [ % ] [g kg -1 ] [mg kg -1 ] 1 5 4,85 8,75 3,92 0,56 2 4 4,90 7,28 2,90 0,47 3 5 5,16 6,31 4,70 0,52 4 6 5,61 6,32 3,70 0,62 5 9 5,26 5,89 2,82 0,45 6 6 4,91 7,83 5,01 0,51 7 6 4,74 6,93 4,08 0,42 8 5 5,21 6,02 4,33 0,59 9 6 5,34 5,80 3,00 0,52 10 5 4,78 5,51 2,82 0,48 11 5 4,63 8,16 4,05 0,61 12 7 4,46 7,37 2,93 0,63 13 6 4,53 6,69 2,61 0,60 14 6 4,88 7,17 3,25 0,52 15 5 4,97 6,87 5,44 0,64 16 7 4,15 7,37 3,06 0,56 17 5 4,96 9,00 6,53 0,79 18 6 4,44 6,84 2,84 0,66 19 5 4,11 6,10 2,42 0,76 20 6 4,45 6,05 2,34 0,61 21 9 4,15 6,76 1,74 0,65 22 7 4,62 7,21 2,08 0,66 23 5 5,06 6,66 3,26 0,77 24 6 5,07 6,95 5,97 0,57 25 7 5,14 6,55 3,90 0,70 26 6 4,37 7,08 2,13 0,66 27 6 4,32 7,08 1,62 0,45 28 5 4,36 7,01 1,98 0,69 29 6 4,45 6,76 2,96 0,66 30 5 4,86 6,68 2,66 0,67 31 5 4,23 7,04 1,46 0,64 32 4 4,46 6,60 1,75 0,61 33 8 4,51 6,50 1,51 0,53 34 6 4,58 6,44 2,54 0,66 35 8 5,76 7,45 3,14 0,56 36 9 4,28 7,68 2,53 0,71 37 8 4,66 8,13 2,33 0,95 38 7 4,28 7,72 2,02 0,77 39 7 4,39 7,54 2,82 0,82 40 6 4,50 7,96 2,64 0,65 41 8 4,61 8,03 2,90 0,71 42 9 4,35 8,67 2,43 0,67 43 6 4,20 8,79 2,27 0,78 44 5 4,33 7,97 3,53 0,76 45 6 4,44 8,56 2,67 0,80 46 5 4,94 7,73 2,73 0,80 47 5 5,75 8,24 3,50 0,69 48 5 4,93 7,89 2,85 0,74 49 5 4,60 8,74 3,87 0,84 50 5 4,68 8,26 3,36 0,91 Wyniki pomiarów koncentracji cynku i miedzi w 50 próbkach glebowych opracowano i zinterpretowano, wykorzystując metody geostatystyczne. Wybór tych metod pozwala okre- 80

Zmienność przestrzenna Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA... ślić zagadnienia związane z przestrzennym zróżnicowaniem zawartości metali oraz ich interakcje z wybranymi parametrami glebowymi. Uzyskane wyniki oraz sposób ich interpretacji, są wykorzystywane w rolnictwie precyzyjnym, które zakłada optymalizację kosztów produkcji roślinnej. Przestrzenne przedstawienie na mapach zasobności zawartości poszczególnych składników pokarmowych w glebie pozwala na szczegółowe określenie dawek nawozów i precyzyjne ich dozowanie. Tabela 2. Skład granulometryczny w profilu gleby płowej Table. 2. Grains-size in profiles of Luvisol Nr Poziom Głębokość Zawartość % frakcji [ø w mm ] [cm] 0,5 0,25 0,1 0,05 0,02 0,005 2,0 1,0 1,0 0,5 0,25 0,1 0,05 0,02 0,005 0,002 <0,002 Ap 0 28 0,43 9,67 23,47 34,43 9 9 6 3 5 AE 28 42 1,05 5,8 20,85 40,30 14 7 5 2 4 Eet 42 68 1,48 7,9 21,32 38,30 14 6 5 2 4 23 EB 68 84 1,53 4,85 21,1 31,52 11 8 4 3 15 Bt 84 115 2,83 3,92 13,2 30,05 13 8 6 5 18 BC 115 135 0,58 3,72 12,97 30,73 16 8 6 6 16 C1cagg 135 150 0,73 3,85 13,9 39,52 11 8 9 5 9 Tabela 3. Wybrane właściwości w profilu gleby płowej Table 3. Selected properties in profiles of Luvisol Nr Poziom Głębokość C-org. ρ ph CaCO w ρ a 3 Porowatość Zn-DTPA Cu-DTPA TOC [cm] KCl [%] [%] [g kg -1 ] [mg m -3 ] [mg kg -1 ] Ap 0 28 5,07 0 6,66 2,53 1,31 0,48 3,26 0,77 AE 28 42 4,70 0 5,24 2,65 1,55 0,42 1,71 0,46 Eet 42 68 5,09 0 1,05 2,68 1,59 0,41 0,72 0,25 23 EB 68 84 5,18 0 0,75 2,64 1,65 0,38 0,65 0,23 Bt 84 115 5,48 0 0,36 2,63 1,76 0,33 0,68 0,24 BC 115 135 6,32 1,81 0,22 2,64 1,78 0,33 0,72 0,28 C1cagg 135 150 6,92 3,18 0 2,67 1,87 0,30 0,86 0,31 Objaśnienia: ρ w gęstość właściwa, ρ gęstość aktualna. a Na podstawie analizy statystycznej wyników badań stwierdzono istotnie ujemną korelację pomiędzy zawartością Zn-DTPA a odczynem gleby, r = -0,560 oraz iłem koloidalnym r = -0,286, przy poziomie istotności p<0,05. W przeciwieństwie do cynku zawartość miedzi ekstrahowanej roztworem DTPA była istotnie dodatnio skorelowana z zawartością węgla organicznego i wynosiła r = 0,519, przy p<0,05. Koncentracja mobilnych form metali ciężkich w glebach, z nielicznymi wyjątkami, maleje w warunkach wzrastającej wartości ph [Kabata-Pendias 1993, Salam i Helmke 1998, Sparks 2005]. Zaobserwowana dodatnia korelacja pomiędzy zawartością węgla organicznego a zawartością Cu-DTPA potwierdza istotną rolę materii organicznej w wiązaniu tego metalu [Livens 1991, Uziak in. 2004]. 81

Mirosław Kobierski, Jacek Długosz, Anna Piotrowska Zawartość cynku bioprzyswajalnego w poziomie orno-próchnicznym badanego pola mieściła się w zakresie od 1,46 do 6,53 mg kg -1, przy średniej zawartości wynoszącej 3,08 mg kg -1. Zakres ten wskazuje na dość dużą zmienność otrzymanych wyników. Potwierdzeniem tego zróżnicowania może być wysoki współczynnik zmienności, osiągający wartość 35,4 %. Jednakże analiza rozkładu wykazała, że większość wyników jest niższa od wartości średniej, czego potwierdzeniem jest niższa od średniej wartość mediany, a także dodatnia wartość skośności, wykazująca asymetrię prawostronną (tab. 4). Tabela 4. Podstawowe parametry statystyczne badanej powierzchni pola Table 4. Basic statistic parameters analysed area of field Parametr Zn-DTPA Cu-DTPA Liczba próbek n 50 50 Minimum [mg kg -1 ] 1,46 0,42 Maksimum [mg kg -1 ] 6,53 0,95 Średnia 3,08 0,66 Średnia geometryczna [mg kg -1 ] 2,91 0,64 Mediana [mg kg -1 ] 2,84 0,66 Odchylenie standardowe [mg kg -1 ] (SD) 1,088 0,119 Współczynnik zmienności [%] 35,4 18,2 Skośność 1,20 0,228 Kurtoza 1,716-0,191 Wariancja [mg kg -1 ] 1,184 (mg kg -1 ) 2 0,014 Model sferyczny, efekt samorodka sferyczny, efekt samorodka Wariancja samorodka [mg kg -1 ] (C 0 ) 0,0485 0,0053 Wariancja progowa [mg kg -1 ] (C 0 +C) 1,575 0,0153 Efekt samorodka [%] (C0/(C 0 +C)) 100 37,8 34,6 Zakres [m] 90 137 Wartość kurtozy (1,716) wskazuje, że wyniki te skoncentrowane są wokół średniej. Odmiennie przedstawiała się zawartość bioprzyswajalnej miedzi, która mieściła się w zakresie od 0,42 do 0,95 mg kg -1, przy średniej wynoszącej 0,66 mg kg -1. Potwierdzeniem mniejszego zróżnicowania jest niższy niż w przypadku cynku współczynnik zmienności (CV=18,2%). Rozkład zawartości Cu-DTPA jest zbliżony do rozkładu symetrycznego, lecz jest on wyraźnie spłaszczony, na co wskazuje ujemna wartość kurtozy (tab. 4). Na bardziej równomierny rozkład tego parametru wskazuje wartość mediany i oraz zbliżone wartości średniej arytmetycznej i geometrycznej. Strukturę zmienności przestrzennej opisano za pomocą semiwariogramów empirycznych, do których dopasowano modele teoretyczne. Analiza geostatystyczna wykazała zróżnicowanie przestrzenne zawartości Zn-DTPA i Cu-DTPA w poziomie orno-próchnicznym badanej powierzchni pola, na co wskazują wartości wariancji progowej (tab. 4, rys. 1 i 2). W skład tej zmienności wchodzi zmienność losowa (krótkiego zasięgu), która stanowi dość znaczną część zmienności całkowitej. Potwierdza to parametr określany jako efekt samo- 82

Zmienność przestrzenna Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA... rodka, który dla Zn-DTPA i Ca-DTPA wynosił odpowiednio 37,6 % i 34,6 % (tab. 4). Zbliżone wyniki analizy geostatystycznej odnotowała Komisarek [2008], badając powierzchnię leśnej gleby płowej bielicowanej. Rys. 1. Semiwariogram zawartości Cu-DTPA Fig. 1. Semivariogram of Cu-DTPA content Rys. 2. Mapa zawartości Cu-DTPA Fig. 2. Map of Cu-DTPA content 83

Mirosław Kobierski, Jacek Długosz, Anna Piotrowska Na podstawie wykonanych semiwariogramów wynika, że mimo znacznego udziału zmienności losowej w ogólnej strukturze zmienności przestrzennej zawartości Zn-DTPA i Cu-DTPA wykazują określoną prawidłowość w rozmieszczeniu przestrzennym. Zawartość cynku na powierzchni pola uprawnego jest skorelowana w zakresie 90 m, natomiast Cu w zakresie 137 m (tab. 4). Potwierdzeniem tej zależności są mapy rastrowe graficznie przedstawiające zmienność przestrzenną tych metali (rys. 3 i 4). Zmienność przestrzenna zawartości Zn-DTPA i Cu-DTPA jest związana z genezą i szeregiem właściwości gleby, będących efektem oddziaływania czynników naturalnych i antropogenicznych. Rys. 3. Semiwariogram zawartości Zn-DTPA Fig. 3. Semivariogram of Zn-DTPA content 84

Zmienność przestrzenna Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA... Rys. 4. Mapa zawartości Zn-DTPA Fig. 4. Map of Zn-DTPA content 4. Wnioski 1. W poziomie orno-próchnicznym badanej powierzchni pola stwierdzono zawartość Zn- DTPA i Cu-DTPA, świadczącą o umiarkowanej i średniej zasobności w bioprzyswajalne formy tych metali. 2. Struktura zmienności przestrzennej zawartości cynku i miedzi wykazuje duży udział zmienności losowej. Skorelowane są one w przestrzeni do odległości wynoszącej od 90 do 137 m. 3. Na podstawie korelacji prostej wyników badań stwierdzono istotnie dodatnią korelację między zawartością węgla organicznego a koncentracją Cu-DTPA oraz ujemnie istotną korelację między Zn-DTPA a odczynem i zawartością iłu koloidalnego. Badania finansowane z grantu MNiSW 1558/PO1/2007/32. Piśmiennictwo Basta N.T., Ryan J. A., Chaney R. L. 2005. Trace element chemistry in residual-treated soil: Key concept and metal bioavailability. Environ. Qual. J. 34: 49 63. Boszke L., Kowalski A. Spatial distribution of mercury in bottom sediments and soils form Poznań, Poland. Polish J. Environ. Stud. 15, 2: 211 218. Czekała J. Jakubus M. 2000. Występowanie miedzi, cynku i manganu w glebach uprawnych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 471: 219 228. 85

Mirosław Kobierski, Jacek Długosz, Anna Piotrowska Dąbkowska-Naskręt H., Jaworska H., Kobierski M. 2000. Zawartość form całkowitych i dostępnych dla roślin mikroelementów w wybranych podtypach czarnych ziem kujawskich. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 471:237 243. Dąbkowska-Naskręt H., Urbanowski S., Malczyk P. 1999. Zawartość całkowita i formy DTPA-ekstrahowane mikroskładników w glebie statycznego doświadczenia nawozowego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 465: 471 484. Gembarzewski H., Korzeniowska J. 1996. Wybór metody ekstrakcji mikroelementów z gleby i opracowanie liczb granicznych przy użyciu regresji wielokrotnej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 434: 353 364. Gondek K. 2009. Wpływ nawożenia na zawartość mobilnych form wybranych mikroelementów w glebie oraz ich wymywanie w doświadczeniu wazonowym. Acta Agrophysica, 13(1): 89 101. Gorlach E.i., Gambuś F. 2000. Potencjalnie toksyczne pierwiastki śladowe w glebach (nadmiar, szkodliwość i przeciwdziałanie). Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 472: 275 296. Gorlach E., Gambuś F. 1997. Nawozy fosforowe i wieloskładnikowe jako źródła zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 448a: 139 146. Gruca-Królikowska S., Wacławek W. 2006. Metale w środowisku. cz. II. Wpływ metali ciężkich na rośliny. Chemia, Dydaktyka, Ekologia, Metrologia. R. 11, 1 2: 41 56. Gworek B., Mocek A. (red.) 2001: Obieg pierwiastków w przyrodzie. Tom I. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa. World References Base for Soil Resources. 2006. IUSS Working Group WRB 2006. World Soil Resources Reports 103, FAO, Rome. Kabata-Pendias A., Piotrowska M. 1987. Pierwiastki śladowe jako kryterium rolniczej przydatności odpadów. IUNG Puławy, Seria P: 39. Kabata-Pendias A.1993. Behavioural properties of trace metals in soil. Appl. Geochem. Suppl. 2: 3 9. Karczewska A., Król A. 2007. Zawartość i formy rozpuszczalne Cu, Zn i Pb w glebach rejonu składowiska odpadów poflotacyjnych Wartowice w rejonie Bolesławca. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych. Instytut Ochrony Środowiska 31: 131 136. Karamanos R.E., Kruger G.A., Singh, J. P. 1985. The copper fertility of Saskatchewan soils. Can. J. Soil Sci. 65: 89 99. Kobierski M. 2004: Zawartość miedzi, cynku, manganu i żelaza w glebach sadów jabłoniowych w 27 i 30 roku ich użytkowania. Acta Scientiarum Polonorum Cultus, Ogrodnictwo. 3(2):161 170. Kobierski M., Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H. 2007: Distribution of Zn and Cu in profiles of arable luvisols of the Chełmno-Dobrzyń lake district. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych. Instytut Ochrony Środowiska 31: 33 39. 86

Zmienność przestrzenna Zn i Cu ekstrahowanych roztworem DTPA... Komisarek J. 2008. Przestrzenna ocena zawartości miedzi i cynku w leśnych glebach płowych bielicowanych powierzchni testowej Wigry zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego. Nauka Przyr. Technol. 2: 3 22. Li J., Lu Y., Gan Y.H., Zhang C., Deng X., Lian J. 2009. Distribution of heavy metals in agricultural soil near a petrochemical complex in Guangzhou, China. Environ. Monit. Assess. 153: 365 375. Lin Y.-P. 2002. Multivariate goestatistical mathods to identiy and map spatial variations soil heavy metals. Environ. Geolog. 42: 1 10. Lin Y.-P.,Chang T.-K., Shih Ch.-W., Tseng Ch.-H. 2002. Factorial and indicator kriging methods using a geographic information system to delineate spatial variation and pollution sources of soil heavy metals. Environ. Geolog. 42: 900 909. Lipiński W., Bednarek W. 1998. Występowanie łatwo rozpuszczalnych form metali w glebach Lubelszczyzny w zależności od odczynu i składu granulometrycznego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 456: 399 404. Lindsay W., Norvell W. 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, copper. Soil Sci. Soc. J. 42: 421 428. Livens F. 1991. Chemical reaction of metals with humic material. Environ. Pollut. 70: 183 208. Niemyska-Łukaszuk J., Ciarkowska K. 1999. Zawartość cynku, ołowiu i kadmu w profilach różnych podtypów rędzin gipsowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 467, 2: 439 447. Patrzycki J., Zawidzka E. 2005. Ocena zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi z wykorzystaniem mniszka (Teraxacum sp.). J. Elementol. 10(2): 379 384. Pranagal J. 2006. Intensywność użytkowania rolniczego na zawartość mikroelementów w glebie. Zesz. Post. Nauk Roln. 515: 341 349. Salam A.K., Helmke P.A. 1998. The ph dependence of free ionic activities and total dissolved concentration of copper and cadmium in soil solution. Geoderma. 83: 281 291. Sparks D.L. 2005. Toxic metals in the environment: The role of surfaces. Mineralogical Society of America 1, 4:193 197. Sun L.-N., Yang X-B., Wang W.-Q., Ma L. Chen S. 2008. Spatial distribution of Cd and Cu in soil in Shenyang Zhangshi Irrigation Area (SZIA), China. J. Zheijang Univ. Sci. B. 9 (3): 271 278. Uziak S., Melke J., Klimowicz Z. 2004. Akumulacja i migracja metali ciężkich w glebach regionów fizjograficznych Polski Wschodniej. Roczn. UMCS. Lublin vol. LIX. 10. B: 161 180. Zalecenia Nawozowe. 1985. Liczby graniczne dla wyceny zawartości w glebach makro- i mikroelementów. IUNG Ser. P. Zawadzki J., Fabijańczyk P. 2007. Use of variograms for field magnetometry analysis in upper Silesia industrial region. Stud. Geophys. Geod. 51: 535 550. 87