ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LI NR 3/4 WARSZAWA 2000:107-120

STANISŁAW BROŻEK, JANUSZ BĄKOWSKI, MARCIN FILIŃSKI

WYSYCENIE KATIONAMI ZASADOWYMI KOMPLEKSU SORPCYJNEGO

GLEB BRUNATNYCH LEŚNYCH

Katedra Gleboznawstwa Leśnego, Akademia Rolnicza im. H. Kołłątaja w Krakowie

WSTĘPStopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami (V%) był i jest kryterium

przy wydzielaniu podtypów gleb brunatnych, bielicowych, rdzawych w Klasyfi­kacji Gleb Leśnych [1973, 2000] i w Systematyce Gleb Polski [1989]. Cechę tę w praktyce leśnej liczono na podstawie kwasowości hydrol i tycznej i sumy katio­nów zasadowych oznaczanych według metody Kappena. Była ona wykorzysty­wana między innymi przy sporządzaniu map glebowo-siedliskowych. Istnieje więc w resorcie leśnictwa pokaźna baza danych wykonana tą metodą. Z drugiej zaś strony współczesne trendy w gleboznawstwie zakładają, że zawartość w glebie kationów wymiennych i kationową pojemność wymienną (KPW) oznacza się z użyciem 1 M octanu amonu. Systematyka gleb w W orld Reference Base for Soil Resources [ 1998] przyjmuje kationową pojemność wymienną (KPW-CEC) ozna­czoną w octanie amonu jako kryterium diagnostyczne cambisoli. Kationowa pojemność wymienna oznaczana metodą z octanem amonu stała się w świecie standardem laboratoryjnym, do którego odnoszone są inne metody [Soil Survey Staff 1998]. W prowadzenie nowych metod i technologii prac laboratoryjnych wymaga rozeznania skutków, jakie spowodują one w klasyfikacji gleb leśnych przy sporządzaniu map glebowo-siedliskowych. Dotyczy to zwłaszcza porówny­walności starych i współczesnych opracowań.

Celem niniejszych badań było poznanie konsekwencji, jakie spowoduje w klasyfikacji gleb leśnych wprowadzenie do praktyki laboratoryjnej w pracowniach leśnych metody octanowej oznaczania zawartości kationów wymiennych i katio­nowej pojemności wymiennej.

MATERIAŁ I METODYDo badań wytypowano 40 profili gleb brunatnych leśnych reprezentujących

tereny górskie, wyżynne i nizinne. Badane profile uwzględniają wszystkie podty- py gleb brunatnych leśnych [Klasyfikacja Gleb Leśnych 2000]. Lokalizacja sta­nowisk badawczych obejmuje następujące regiony i kompleksy leśne: Bieszczady

108 S. Brożek, J. Bąkowski, M. Filiński

TABELA 1. Lokalizacja, podtyp i podłoże skalne badanych gleb brunatnych TABLE 1. Locality, sub-type and parent rock of studied cambisols

SymbolprofiluProfilemark

Lokalizacja: Nadleśnictwo, Park Narodowy Locality:Forest District National Park

Podłoże skalne Parent rock

Gleby brunatne właściwe - hapli-eiitric cambisols1.KROS7 Lesko Łupki ilaste i piaskowiec hieroglifowy

Clay shales and hieroglyph sandstone2. TMA5 Tuszyma Glina zwałowa - boulder clayGleby szarobrunatne - humi-eutric cambisols3. SNI24 Kotlina

JeleniogórskaGlina zwałowa - boulder clay

4. BIE5 Bielsko Deluwia stokowe piaskowca godulskiego Deluvial accumulation of Godula sandstone

Gleby brunatne wyługowane - endoeiitric cambisols5. NAR9 Narol Opoka, odwapniony margiel - siliceous, decalcified marl6. LUB6 Lubaczów Glina zwałowa - boulder clay7. WGA9 Węgierska Górka Piaskowiec magurski - Magura sandstone8. OST2 Ostrowiec Święt. Piasek akumulacji lodowcowej na wapieniu - glacial sand

covering limestone9. PIN6 Pińczów Less - loess10. KOZ4 Kozienice Piasek na glinie (akumulacja lodowcowa) -glacial sand covering

boulder clay11. KROS1 Baligród Łupki ilaste m enilitowekrośnieńskie-Krosno menilite clay shales12. JAN4 Janów Lubelski Less - loess13. BdPN2 Bieszczadzki PN Piaskowce i łupki ilaste krośnieńskie - Krosno sandstone and clay

shales14. GRY7 Gryfino Ił septariowy - Septarian clay15. STA 1 Staszów Piasek na glinie (akumulacja lodowcowa) - glacial sand covering

boulder clay16. OSIE3 Osie Piasek na glinie (akumulacja lodowcowa) - glacial sand covering

boulder clay17. В PNI Babiogórski PN Piaskowiec magurski - Magura sandstone18. OST5 Ostrowiec Święt. Piasek akumulacji wodnolodowcowej - sand of fluvioglacial

accumulation19. KROS2 Baligród Piaskowce i łupki krośnieńskie - Krosno sandstone and clay

shales20. GRY4 Gryfino Piasek na glinie (akumulacja lodowcowa) - glacial sand covering

boulder clay2 1 .0 S T 4 Ostrowiec Święt. Piasek akumulacji wodnolodowcowej - sand of fluvioglacial

accumulation22. PIN4 Pińczów Piasek akumulacji wodnolodowcowej - sand of fluvioglacial

accumulation23. KOZ2 Kozienice Piasek akumulacji lodowcowej {zwałowy) - glacial sand with

boulders24. ZWO 15 Zwoleń Piasek akumulacji wodnolodowcowej - sand of fluvioglacial

accumulation

Wy sycenie kationami zasadowymi kompleksu sorpcyjnego 109______________gleb bnmatnych leśnych_______________________

Tabela 1 - cd. -T a b le 1 continued

SymbolprofiluProfilemark

Lokalizacja: Nadleśnictwo, Park Narodowy Locality:Forest District National Park

Podłoże skalne - Parent rock

Gleby brunatne kwaśne - dystric cambisols25. TUR5

26. NIEl27. DOBROl28. GDA729. BdPN5

30. BIE631.G R Y 5

32. WEJ933. JAN 18

34. SNI335. KROS4

36. T U C H 0437. DTA6

38. KLI3

Turawa

Niepołom iceDobrocinGdańskBieszczadzki PN

BielskoGryfino

Wejherowo Janów Lubelski

ŚnieżkaDukla

Tuchola Dąbrowa Tarn.

Kliniska

Piasek na glinie (akumulacja lodowcowa)glacial sand covering boulder clayPiasek i glina zwałowa - sand and boulder clayGlina zwałowa - boulder clayPiasek i glina zwałowa - sand and boulder clayPiaskowiec krośnieński z Otrytu - Krosno sandstone fromOtrytPiaskowiec godulski - Godula sandstonePiasek akumulacji lodowcowej (zwałowy) - glacial sand withbouldersGlina zwałowa - boulder clayPiasek akumulacji wodnolodowcowej - sand o f fluvioglacialaccumulationGranit - graniteP iaskow iec i łupki ilaste podmagurskie - Sub-Magura sandstone and clay shalesPył i ił starszej moreny - silt and clay of older moraine Piasek wodnolodowcowy z wkładkami gliny - fluvioglacial sand with clayPiasek akumulacji lodowcowej {zwałowy) - glacial sand with boulders

Gleby brunatne bielicowane - protoalbic cambisols39. SNI440. WEJ8

ŚnieżkaWejherowo

Granit - granitePiasek akumulacji lodowcowej (zwałowy) - glacial sand with boulders

(KROS 1, KROS2, BdPN2, BdPN5), Beskid Niski i Pogórze (KROS7, KROS4), Beskid Wysoki ( BPN1, WGA9), Beskid Śląski (BIE5, BIE6 ), Kotlinę Jelenio­górską (ŚNI2), Rudawy Janowickie (ŚNI4, ŚNI3), Kotlinę Sandomierską ( JA N I 8 , TMA5, LUB 6 , DTA 6 , N IE l), W yżynę Kielecko-Sandomierską (PIN 6 , STA1, PIN4, OST5, OST2, OST4), Roztocze ( JAN4, NAR9), Równinę Kozie- nicką - Puszczę Kozienicką (KOZ4, KOZ2, ZWO 15), Nizinę Śląską - Bory Stobrawskie (TUR5), Pojezierze wschodniopomorskie - lasy pojezierza Iławsko- Brodnickiego (D O BRO l) i Lasy Oliwsko-Darżlubskie (WEJ9, W EJ8 , GDA7), Pojezierze południowopomorskie - Bory Tucholskie (OSIE3, TU C H 04) oraz Pojezierze zachodniopomorskie - Puszcza Bukowa (GRY7, GRY4, GRY5) i Puszcza Goleniowska (KLI3). Syntetyczną informację o badanych stanowiskach zebrano w tabeli 1 .

W badaniach oprócz uziarnienia i odczynu oznaczonych standardowymi m e­todami analizowano następujące właściwości gleb:

110 S. Brożek, J. Bąkowski, M. Filiński

1. Sumę zasad wymiennych (S) i kwasowość hydrolityczną (Y) metodą Kappena (w nielicznych próbkach węglanowych S oznaczano w 1 M CH 3 COONH 4 ).

2. Sumę wymiennych kationów zasadowych (SI) w wyciągu octanu amonu według procedury katalogu IOS [Ostrowska i in. 1991]. Polega ona na wypie­raniu kationów Ca, Mg, К i Na z kompleksu sorpcyjnego za pomocą jonu NH 4 . Ekstrakcje i przemywanie wykonuje się 1 M CH 3 COONH 4 o pH 7,0.

3. Kationową pojemność wymienną (KPW -CEC) metodą destylacyjną według procedury ISRIC [Procedures for soil analysis. TP.9, 1995]. Próbki gleby nasycano 1 , 0 M CH 3 COONH 4 o pH 7,0 w specjalnym lejku. Nadmiar soli przemywano alkoholem etylowym do zaniku reakcji na jon amonowy. M etodą destylacji oznaczano ilość zasorbowanego przez glebę N-NH 4 , który był miarą kationowej pojemności wymiennej. Do kolby destylacyjnej przenoszono całą zawartość lejka po przemyciu gleby alkoholem. Procedura ta jest „uproszczoną odmianą” metody przyjętej w Soil Taxonomy wykorzystującej do ekstrakcji aparat specjalnie do tego celu zaprojektowany [Procedures for soil analysis. TP.9, 1995]. Wyniki oznaczeń S, SI oraz Y posłużyły do obliczenia T, T l, V i V I. Z oznaczonych KPW i Y liczono V2. W zory liczenia T, T l, V, VI i V2 znajdują się dalej w tekście i pod tabelą 2. Uzyskane wyniki przedstawiono tabelarycznie i graficznie.

WYNIKIAnalizę uzyskanych wyników prowadzono w odniesieniu do tradycyjnej me­

tody Kappena oznaczania kwasowości hydrolitycznej (Y), sumy zasad wym ien­nych (S) i liczonych pojemności sorpcyjnej (T=Y+S) oraz wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami (V% =Sxl00/T).

Sum a kationów zasadow ych

Przyjmując wartości tej cechy oznaczonej metodą Kappena (S) za punkt odniesienia, zwracaj ą uwagę wyraźnie niższe wartości uzyskane metodą octanową SI (tab. 2). Tylko sporadycznie występują wyższe wartości SI od S. W poszcze­gólnych podtypach przeciętne relacje między S i SI są następujące: przyjmując S za 100, SI w glebach brunatnych właściwych wynosi 74, w wyługowanych 96, w silnie wyługowanych 6 6 , a w kwaśnych około 59. Podane liczby są wartościami uśrednionymi ukazującymi wzajemne bardzo ogólne relacje. Poszczególne próbki i profile wykazują znaczne odchylenia od tych wartości (tab. 2). Test Kołmogo- rowa-Smirnowa potwierdził istotność różnic między S i SI (p < 0,001).

Pojem ność sorpcyjna

Analizowano trzy wartości tej cechy. Pierwsza pojemność sorpcyjna liczona była z wartości oznaczonych metodą Kappena (T=Y+S), druga liczona była z sumy kationów wymiennych oznaczonych w octanie amonu i kwasowości hydro­litycznej (T1=S1 +Y), oraz trzecia kationowa pojemność wymienna KPW, ozna­czana metodą w wersji ISRIC. Przyjmując T z metody Kappena za 100, wartości T l i KPW w poszczególnych podtypach gleb brunatnych wynoszą odpowiednio: w brunatnych właściwych - 80 i 76, w brunatnych wyługowanych - 97 i 88, w

Wy sycenie kationami zasadowymi kompleksu sorpcyjnego 111______________gleb bnmatnych leśnych._______________________

silnie wyługow anych- 8 5 i 65 i w kw aśnych- 9 0 i 55. W ynika z tego, że wartości T l nie różnią się istotnie od wartości T, test Kołmogorowa-Smirnowa potwierdza to spostrzeżenie (p>0,l). Na brak istotnych różnic między tymi cechami wpływa kwasowość hydrolityczna (Y) obecna w obu sposobach liczenia T i T l . Natomiast wartości KPW są wyraźnie niższe zarówno od wartości T, jak i od T l . Test Kołmogorowa-Smirnowa potwierdził istotność różnic między T oraz T l i KPW(p < 0,001).

Pojemność sorpcyjna (T, T l , KPW) stała się również cechą diagnostyczną dla poziomu cambic w klasyfikacji WRB 1998. Powinna ona wynosić co najmniej 16 cmol(+)/kg iłu. W tabeli 2 wartości T, T l i KPW podawane są w przeliczeniu na kg gleby. Po przeliczeniu na kg iłu ilości te zawsze przekraczają zalecaną wartość progową, a w niektórych przypadkach nawet kilkakrotnie

W ysycenie kom pleksu sorpcyjnego kationam i zasadow ym i

Analizowano trzy wartości tej cechy:V = Sxl00/T ,V I = S lx l0 0 /T lV2 = S lx l00 /K P W .Zwraca uwagę prawidłowość, że wartości V 1 są wyraźnie niższe od wartości

V (p<0,001), a wartości V2 zbliżają się do wartości V (p>0,l) (tab. 2). Ponieważ wysycenie kationami zasadowymi jest cechą diagnostyczną dla podtypów gleb brunatnych leśnych, dokładniej przeanalizowano zależności między V, V I i V2 w badanym zbiorze. W tym celu wykreślono linie trendu pomiędzy wysyceniem kompleksu i odczynem. W spomniane linie trendu wykreślono dla całych profili, czyli dla wszystkich próbek z badanego zbioru bez podziału na podtypy (rys.lA ), tylko dla poziomów próchnicznych (rys. IB) oraz łącznie dla poziomów Bbr i С (Ryc.lC ). W ykreślone linie trendu są wielomianem trzeciego stopnia i pokazują odmienne różnice w wartościach V i VI oraz V i V2. Różnice te są lepiej widoczne w głębszych poziomach gleb (rys. 1C). Największe różnice pomiędzy V i VI wystąpiły w glebach silnie kwaśnych i stopniowo maleją wraz ze wzrostem wartości pH. W poziomach podpróchnicznych gleb brunatnych kwaśnych różnice między nimi są kilkakrotne (tab. 2). W wielu badanych profilach wartości VI spadają poniżej 10%. W związku z tak niskimi wartościami VI w glebach brunatnych kwaśnych należałoby zweryfikować zakresy tej cechy jako kryterium diagnostyczne w innych typach gleb.

W trzecim sposobie obliczania wysycenia posługiwano się wzorem V2 = (S lx l00)/K PW . V2 obliczone i wykreślone dla całych profili, dla poziomów próchnicznych oddzielnie i dla głębszych poziomów przebiega bardzo podobnie i blisko wartości V (rys. 1 А, В, C). W ynik ten stanowi zaskakującą konkluzję dla krytykowanej od lat i wycofywanej z laboratoriów metody Kappena. Biorąc pod uwagę dużo wyższe koszty i pracochłonność metody oznaczania KPW należałoby rozważyć zasadność wycofywania metody Kappena, skoro wyniki V i V2 są zbliżone, a różnice między nimi statystycznie nieistotne (p>0,l).

Dla celów masowych, stosowanych obecnie na szeroką skalę w laboratoriach Lasów Państwowych, należałoby wybrać tanią, mało pracochłonną, ale dającą wiarygodne wyniki metodę określania pojemności sorpcyjnej i wysycenia katio­nami.

112 S. B rożekJ. Bąkowski, M. Filiński

RYSUNEK 1. Linie trendu wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami: A - dla całych profili, В - dla poziomów А, С - dla poziomów Bbr i СFIGURE 1. Trend lines o f base saturation: A - for the whole profiles, В - for A horizons, С - for Bbr and С horizons

TABELA 2. Właściwości sorpcyjne badanych gleb - TABLE 2. Sorption properties of studied soils

ProfilProfile

GłębokośćDepth[cm]

PoziomHorizon

UziamienieTexture

pHH20

Y* S SI T Tl KPW V !VI V2[cmol(+)/kg] [%]

Gleby brunatne właściwe - hapli-eutric cambisolsKROS7 0-24 A gsp 5 12,0 17,5 14,6 29,5 26,6 25,7 59 55 57

24-63 Bbr gs 7,4 0,6 15,2 13,7 15,8 14,3 14,0 96 96 9863-100 BbrCca gs 7,5 0,6 14,7 13,9 15,3 14,5 14,6 96 96 95

TMA5 2-15 A glp 4,8 8,4 8,7 2,3 17,1 10,7 10,2 51 22 2315-28 ABbr gsp 5,3 2,5 8,1 6,1 10,6 8,6 9,0 76 71 6828-52 IIBbr gcp 5,5 2,1 14,7 14,4 16,8 16,5 16,6 88 87 8752-88 IIBbr gcp 5,7 1,9 14,8 13,0 16,7 14,9 17,6 89 87 7488-140 IIIBbrC ip 5,8 1,8 18,5 16,5 20,3 18,3 18,8 91 90 88

Gleby szarobrunatne - humi-eutric cambisolsSNI2 0-10 A gsp 5,1 8,0 16,0 7,9 24,0 15,9 12,3 67 50 64

10-43 ABbr gcp 5,4 5,9 15,2 8,0 21,1 13,9 11,2 72 58 7243-79 ABbr gcp 6,5 2,0 20,1 11,2 22,1 13,2 11,7 91 85 9679-130 IIBbrC Pgl 6,5 1,0 5,5 2,7 6,5 3,7 2,7 85 73 100

BIE5 0-21 A glp 5 17,9 17,6 9,2 35,5 27,1 19,8 50 34 4621-50 ABbr gl 5,7 4,4 12,9 7,6 17,3 12,0 8,6 75 63 8850-105 ABbr glp 6,2 2,0 14,5 9,6 16,5 11,6 10,3 88 83 93

105-130 ABbrC gsp 6,6 1,7 17,0 10,7 18,7 12,4 11,0 91 86 97Gleby brunatne wyługowane - endoeutric cambisolsNAR9 1-10 A gl 4,8 4,5 3,0 2,9 7,5 7,4 4,5 40 40 65

10-21 ABbr pgm 5,2 2,2 2,0 2,2 4,2 4,4 3,1 48 50 7121-63 Bbr gsp 5,2 3,8 9,4 9,6 13,2 13,4 11,4 71 72 8563-100 BbrCg gs 6,3 2,0 8,0 24,1 10,0 26,1 24,5 80 92 99

LUB6 3-8 A Pgmp 4,8 8,0 9,4 1,9 17,4 9,9 8,5 54 19 228-40 ABbr pgm 4,8 3,4 2,4 0,7 5,8 4,1 2,8 41 17 25

40-63 IIBbr gs 5,6 3,4 14,2 11,6 17,6 15,0 13,1 81 77 8963-100 IIBbr gcp 5,4 3,9 12,8 13,5 16,7 17,4 13,7 77 78 99

100-120 CIIIC Pi 5,6 2,3 13,4 11,8 15,7 14,1 13,5 85 84 87

WGA9 3-13 A glp 4,3 17,6 4,2 1,8 21,8 19,4 13,8 19 9 1313-35 ABbr glp 4,4 2,1 4,0 0,6 6,1 2,7 9,7 66 22 635-68 Bbr glp 4,9 2,2 3,2 1,3 5,4 3,5 7,2 59 37 1868-110 BbrC gs 5,7 3,9 9,7 9,5 13,6 13,4 10,8 71 71 88

Wysycenie

kationami zasadow

ymi kom

pleksu sorpcyjnego

gleb

brunatnych leśnych_______________

TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued

ProfilProfile

GłębokośćDepth[cm]

PoziomHorizon

UziamienieTexture

pHH2O

Y* S SI T T1 KPW V VI V2[cmol(+)/kg; [%)

OST2 0-4 AJO ps 4,8 12,2 13,8 5,4 26,0 17,6 7,9 53 31 684-23 A ps 4,4 4,5 1,3 2,2 5,8 6,7 3,1 22 33 70

23-47 Bbr ps 4,6 1,8 0,4 2,3 2,2 4,1 2,9 18 56 8047-60 IIBbr gl 7 0,9 13,4 10,3 14,3 11,2 10,4 94 92 9960-75 IIBbrCca gl 7,9 0,3 44,0 29,0 44,3 29,3 29,0 99 99 10075-120 IHCca gc 8 0,3 44,3 32,5 44,6 32,8 32,5 99 99 100

PIN6 2-7 A pz 4,2 12,2 2,2 2,3 14,4 14,5 7,2 15 16 327-22 ABbr pz 4,3 5,6 0,6 3,6 6,2 9,2 3,9 10 39 92

22-75 Bbr Pi 4,9 3,5 8,1 0,5 11,6 4,0 9,8 70 12 575-120 BbrCca pz 7,7 2,7 33,5 34,1 36,2 36,8 37,2 93 93 92

KOZ4 0-10 A pgi 4,6 5,0 1,4 0,5 6,4 5,5 3,5 22 10 1610-20 ABbr pgi 4,7 2,9 0,7 0,5 3,6 3,4 2,2 19 16 2520-40 Bbr pgi 5,5 1,1 0,7 0,9 1,8 2,0 1,1 39 44 8240-52 Bbrg pgi 5,6 0,8 1,4 1,2 2,2 2,0 1,3 64 59 8952-110 IIBbrCgg gi 5,9 0,9 11,5 9,3 12,4 10,2 10,0 93 91 93

KROS1 1-9 A gcp 4,3 26,5 6,8 1,8 33,3 28,3 20,8 20 6 99-26 ABbr i 4,5 15,2 4,5 0,7 19,7 15,9 12,2 23 5 626-75 Bbr i 4,9 10,0 5,7 2,3 15,7 12,3 11,0 36 19 2175-150 BbrCca gc 8,1 0,4 50,4 22,4 50,8 22,8 23,0 99 98 97

JAN4 2-11 A Pi 4,5 8,8 1,0 1,7 9,8 10,5 7,0 10 16 2411-24 ABbr pz 4,7 5,4 1,5 1,6 6,9 7,0 5,8 22 23 2824-70 Bbr Pi 5,3 3,3 4,9 7,5 8,2 10,8 10,8 60 70 7070-120 BbrC Pi 5,3 1,7 5,3 9,3 7,0 11,0 9,5 76 85 98

BdPN2 1-11 A glp 3,9 27,3 7,6 2,4 34,9 29,7 23,5 22 8 1011-45 Bbr gcp 4,3 12,8 4,8 0,6 17,6 13,4 13,6 27 4 445-80 Bbr gc 4,4 11,0 3,8 0,6 14,8 11,6 9,6 26 5 680-100 BbrC gc 6,5 2,0 21,8 14,0 23,8 16,0 19,0 92 87 74

100-150 С i 6,7 1,3 22,9 13,4 24,2 14,7 17,0 95 91 79GRY7 2-8 A pz 4 20,1 3,6 2,1 23,7 22,2 12,7 15 9 16

8-50 Bbr gc 4,2 19,5 9,8 6,7 29,3 26,2 23,0 33 26 2950-100 Bbrgg gc 4,6 8,3 12,8 12,4 21,1 20,7 20,5 61 60 61

100-150 IIBbrCgg gc 4,8 5,9 18,9 19,2 24,8 25,1 25,7 76 77 75

114 S. Brożek, J. Bąków

ski, M. F

iliński

TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued

ProfilProfile

Głębokość Depth [cm]

PoziomHorizon

UziamienieTexture

pHH2O

Y* S SI T Tl KPW V VI V2[cmol(+)/kg [%]

STA1 1-4 A Pgl 4,5 5,5 3,1 1,3 8,6 6,8 5,2 36 20 164-17 ABbr Pgl 4,7 2,4 1,1 0,3 3,5 2,7 2,5 31 10 29

17-53 Bbr ps 4,8 1,7 0,7 0,1 2,4 1,8 1,3 29 7 6153-120 IIBbrC gl 4,9 3,3 6,6 5,0 9,9 8,3 7,6 67 60 75

OSIE3 2-9 A pglp 4,3 14,3 3,8 1,8 18,1 16,1 9,0 21 11 209-32 ABbr Pgl 4,6 4,2 0,8 0,2 5,0 4,4 2,7 16 5 8

32-56 Bbr psp 4,6 2,4 0,5 0,3 2,9 2,7 1,5 17 10 1856-83 IIBbr gl 5,6 2,1 6,3 4,5 8,4 6,6 6,1 75 68 7383-140 IIBbrC glp 5,2 2,0 6,4 4,2 8,4 6,2 6,2 76 68 67

BPN1 0-18 A gsp 4 22,2 7,6 1,9 29,8 24,1 15,1 26 8 1218-35 ABbr gsp 4,5 13,1 5,5 1,5 18,6 14,6 9,5 30 10 1635-79 Bbr gsp 5 7,0 7,5 3,8 14,5 10,8 7,6 52 35 5079-100 BbrC gs 5,3 3,9 8,1 5,4 12,0 9,3 7,0 68 58 77

OST5 2-4 O butwina 3,9 63,3 20,2 13,0 83,5 76,3 45,2 24 17 294-15 A Pgl 4,1 7,0 1,9 0,5 8,9 7,5 5,1 21 7 10

15-50 Bbr ps 4,5 2,0 1,0 0,2 3,0 2,2 1,6 33 9 1350-86 Bbr Pl 5,2 0,9 0,6 0,2 1,5 1,1 0,8 40 17 2286-102 Bbr ps 5,5 1,2 3,1 1,7 4,3 2,9 2,5 72 59 68

102-117 IIBbrC pgm 5,1 1,6 3,2 2,3 4,8 3,9 3,1 67 59 73117-140 IIC pgmp 4,4 2,0 2,1 0,9 4,1 2,9 2,3 51 31 39

KROS2 1-6 A glp 4,1 24,9 4,9 1,3 29,8 26,2 17,6 16 5 76-32 ABbr gl 4,6 9,2 4,0 0,4 13,2 9,6 8,9 30 4 5

32-83 Bbr gl 5 6,2 3,8 1,2 10,0 7,4 2,6 38 16 4483-140 Bbr gl 5,3 4,9 7,0 3,6 11,9 8,5 8,1 59 42 44

GRY4 2-9 A pgmp 3,9 20,2 1,4 1,5 21,6 21,7 10,6 6 7 149-18 ABbr pz 4,1 8,6 0,3 0,3 8,9 8,9 5,3 3 4 6

18-39 Bbr pz 4,4 4,1 0,5 0,2 4,6 4,3 2,6 11 4 739-75 Bbrg/gg pgmp 4,2 4,1 1,1 0,1 5,2 4,2 3,2 21 3 475-140 IIBbrCgg gl 4,9 3,7 8,2 5,8 11,9 9,5 7,8 69 61 74

OST4 2-4 0 butwina 3,9 48,9 16,8 11,4 65,7 60,3 40,2 26 19 284-15 A ps 4 5,4 0,9 0,3 6,3 5,7 3,8 14 6 9

15-49 Bbr ps 4,4 2,5 0,4 0,1 2,9 2,6 1,2 14 5 1049-80 Bbr ps 4,5 1,3 0,6 0,1 1,9 1,4 0,7 32 7 1380-120 BbrC ps 5,2 1,2 4,3 3,8 5,5 5,0 4,6 78 76 82

Wysycenie

kationami zasadow

ymi kom

pleksu sorpcyjnego

115

gleb brunatnych

leśnych ____________________

TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued

ProfilProfile

GłębokośćDepth[cm]

PoziomHorizon

UziamienieTexture

pHH2O

Y* S SI T Tl KPW V VI V2[cmol(+)/kg] [%]

PIN4 2-8 A pgmp 4,1 7,5 1,1 0,8 8,6 8,3 4,0 13 10 218-55 Bbrg pgmp 4,5 2,3 0,4 0,2 2,7 2,5 1,0 15 10 24

55-150 IIBbrg pi 4,6 0,8 0,2 0,2 1,0 1,0 0,5 20 17 3255-150 IIIBbrCg Pgm 4,9 2,2 4,8 4,7 7,0 6,9 5,6 69 68 83

KOZ2 3-5 O butwina 4 65,1 18,0 11,4 83,1 76,5 54,4 22 15 215-16 A ps 4,1 7,1 0,7 0,4 7,8 7,5 4,2 9 5 8

16-50 Bbr ps 4,5 2,5 0,3 0,1 2,8 2,6 1,4 11 5 1050-75 Bbr ps 4,9 1,2 0,4 0,3 1,6 1,5 1,0 25 18 2675-110 BbrC Pgl 4,7 1,6 5,0 4,5 6,6 6,1 5,5 76 74 82

ZWO 15 3-12 A ps 4,2 5,2 1,2 0,5 6,4 5,7 3,2 19 9 1612-23 ABbr ps 4,2 3,7 0,9 0,4 4,6 4,1 2,4 20 10 1623-58 Bbr pl 4,3 1,8 0,6 0,1 2,4 1,9 1,1 25 7 1358-88 Bbr Pl 4,7 1,1 0,2 0,1 1,3 1,2 1,0 15 12 1588-120 IIBbrC ps 5,1 1,4 2,4 1,9 3,8 3,3 2,3 63 57 81

Gleby brunatne kwaśne - dystric cambisolsTUR5 1-6 O butwina 4,2 41,9 17,2 8,6 59,1 50,5 25,2 29 17 34

6-23 A ps 4,5 4,7 2,1 0,2 6,8 4,9 2,2 31 3 723-46 Bbr ps 4,5 2,7 1,7 0,2 4,4 2,9 1,0 39 7 1846-100 IIBbrg pgm 4,6 3,3 2,5 0,9 5,8 4,2 2,6 43 22 36

100-140 IIBbrC gl 4,5 4,7 5,7 3,7 10,4 8,4 5,7 55 44 65NIEl 1-10 A ps 3,9 11,4 4,2 1,0 15,6 12,4 6,5 27 8 15

10-38 Bbr ps 4,3 4,0 1,7 0,1 5,7 4,1 1,9 30 3 638-65 Bbr Pl 4,5 1,9 1,5 0,1 3,4 2,0 0,8 44 5 1265-110 IIBbrC gl 4,5 7,0 5,7 4,7 12,7 11,7 7,0 45 40 68

DOBROl 2-14 A gl 4,7 13,1 4,7 2,1 17,8 15,2 6,0 26 14 3514-40 Bbr gl 4,6 8,7 3,2 1,7 11,9 10,4 4,5 27 16 3740-103 IIBbr gs 4,9 17,9 11,5 5,9 29,4 23,8 10,1 39 25 59

103-150 IIBbrCgg gs 5,5 18,4 15,4 10,4 33,8 28,8 12,5 46 36 83GDA7 2-7 A pz 3,8 15,9 1,2 1,4 17,1 17,3 11,6 7 8 12

7-18 ABbr pz 4,6 5,5 0,7 0,4 6,2 5,9 4,2 11 7 1118-56 Bbr pz 4,5 3,4 0,2 0,2 3,6 3,6 2,7 6 4 656-100 BbrC pg 4,8 4,3 1,6 0,6 5,9 4,9 4,7 27 13 14

100-140 IIC gl 5,4 2,9 7,2 6,2 10,1 9,1 8,9 71 68 69

116 S. Brożek, /. Bąkow

ski, M. F

iliński

TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued

ProfilProfile

GłębokośćDepth[cm]

PoziomHorizon

UziamienieTexture

pHH20

Y* S SI T Tl KPW V VI V2

[cmol(+)/kg [%]BdPN5 1-5 A/O pglp 4,1 46,1 8,6 2,9 54,7 49,0 31,3 16 6 9

5-11 A pgmp 4 30,5 5,2 0,6 35,7 31,1 21,6 15 2 311-58 Bbr glp 4,5 9,0 4,6 0,2 13,6 9,2 8,5 34 2 258-110 BbrC gsp 4,6 6,9 3,1 0,3 10,0 7,2 6,6 31 4 5

BIE6 4-8 A/O glp 3,6 46,0 5,2 2,5 51,2 48,5 30,0 10 5 88-12 A gl 3,9 20,7 3,4 0,8 24,1 21,5 12,6 14 4 6

12-55 Bbr gl 4,4 11,4 4,3 0,4 15,7 11,8 10,7 27 3 455-100 BbrC gl 4,3 9,8 3,1 0,3 12,9 10,1 8,4 24 3 4

GRY5 3-13 A Pgl 4 4,6 0,8 1,0 5,4 5,6 7,6 15 18 1313-22 ABbr Pgl 4,7 5,8 0,5 0,2 6,3 6,0 2,0 8 3 922-49 Bbr ps 4,7 2,9 0,2 0,1 3,1 3,0 1,3 6 4 949-103 Bbr ps 4,6 1,4 0,2 0,1 1,6 1,5 1,0 13 5 7

103-120 IIBbrC pgmp 4,3 4,5 1,5 0,4 6,0 4,9 3,3 25 8 12120-150 С Pl 5,1 1,0 1,8 0,8 2,8 1,8 1,4 64 43 53

WEJ9 3-8 A pgmp 4 16,4 1,2 1,5 17,6 17,9 8,3 7 8 188-29 ABbr pgmp 4,4 6,1 0,7 0,2 6,8 6,3 3,5 10 3 5

29-55 Bbr glp 4,3 5,6 0,6 0,2 6,2 5,8 3,7 10 3 555-100 IIBbrgg gsp 4,6 9,8 3,2 2,8 13,0 12,6 7,9 25 22 35

100-140 CBbrgg gl 4,9 5,1 2,4 1,7 7,5 6,8 4,4 32 25 39

JAN 18 3-8 O butwina 3,8 67,4 11.0 11,3 78,4 78,7 52,5 14 14 218-25 A pgm 3,7 16,1 0.1 0,9 16,2 17,0 9,0 1 5 10

25-57 Bbr ps 4,4 1,3 0.2 0,4 1,5 1,8 1,0 13 25 4657-95 BbrC Pl 4,4 0,6 0.1 0,2 0,7 0,8 0,4 14 28 5895-120 С Pl 4,5 0,6 0.5 0,9 1,1 1,5 1,3 45 60 70

SNI3 1-13 A glp 4,4 22,0 4,0 1,9 26,0 23,9 14,2 15 8 1313-33 ABbr glp 4,5 11,9 3,9 0,7 15,8 12,6 9,5 25 6 833-100 Bbr gsp 4,3 7,6 2,0 0,4 9,6 8,0 6,6 21 5 6

100-150 BbrC pgm 4,3 9,0 1,0 0,7 10,0 9,7 7,7 10 7 9

KROS4 2-5 A/O gsp 4,5 53,7 16,0 8,9 69,7 62,6 39,2 23 14 235-15 A gc 4,2 22,5 3,8 0,8 26,3 23,3 15,0 14 4 6

15-50 Bbr i 4,4 21,5 3,0 0,7 24,5 22,2 18,0 12 3 450-85 Bbrgg i 4,5 27,4 3,2 1,2 30,6 28,6 21,2 10 4 685-100 Bbrgg i 4,6 29,6 4,7 2,0 34,3 31,6 27,0 14 6 8

Wysycenie

kationami zasadow

ymi kom

pleksu sorpcyjnego

117

gleb brunatnych

leśnych_________________________

TABELA 2 cd. - TABLE 2 continued

ProfilProfile

GłębokośćDepth[cm]

PoziomHorizon

UziamienieTexture

pHH2O

Y* S SI T T1 KPW V VI V2[cmol(+)/kg [%]

TUCH04 1-6 A pz 3,9 15,6 2,3 1,4 17,9 17,0 6,7 13 8 206-20 ABbr pz 4,3 4,2 0,5 0,4 4,7 4,6 1,3 11 8 28

20-70 Bbr pz 4,5 2,8 0,6 0,4 3,4 3,2 0,7 18 12 5570-150 IIBbrC i 3,7 18,6 1,8 0,8 20,4 19,4 9,6 9 4 8

DTA6 2-6 0 butwina 3,9 76,5 18,4 10,7 94,9 87,2 57,0 19 12 196-12 A pgm 3,8 12,8 0,8 0,6 13,6 13,4 7,6 6 4 7

12-55 Bbr Pgl 4,2 3,1 0,4 0,2 3,5 3,3 2,7 11 5 655-70 IIBbr ps 4,4 1,1 0,1 0,1\ 1,2 1,2 1,0 8 6 770-130 IIBbrC Pi 4,5 1,0 0,1 0,1 1,1 1,1 0,8 9 5 7

KLI3 3-15 A pgmp 4 14,6 3,2 0,7 17,8 15,3 9,0 18 5 815-22 ABbr pgm 4,3 7,1 0,2 0,4 7,3 7,5 4,9 3 5 722-60 Bbr pgm 4,5 3,4 0,1 0,3 3,5 3,7 2,7 3 8 1260-150 BbrC pgm 4,9 1,9 1,0 1,0 2,9 2,9 3,5 34 35 29

Gleby brunatne bielicowane - protoalbic cambisolsSNI4 1-5 0 butwina 3,8 55,4 5,6 2,2 61,0 57,6 33,3 9 4 6

5-10 A glp 3,9 20,3 3,6 0,4 23,9 20,7 14,5 15 2 310-70 Bbr gl 4,4 6,4 2,2- 0,2 8,6 6,6 6,7 26 3 370-130 BbrC pgm 4,3 8,2 1,9 0,3 10,1 8,5 8,0 19 4 4

WEJ8 4 -9 A/O butwina 3,9 22,5 2,0 2,6 24,5 25,1 13,6 8 10 199-11 AEes pgl 3,9 7,3 0,4 0,5 7,7 7,8 4,2 5 6 11

11-49 Bbr pgm 4,5 3,4 0,3 0,1 3,7 3,5 2,2 8 4 649-76 Bbrgg gl 4,6 4,0 0,5 0,6 4,5 4,6 3,6 11 12 1576-130 BbrCgg gl 4,8 3,4 1,5 1,5 4,9 4,9 3,6 31 31 43

*Y - kwasowość hydrolityczna oznaczona w wyciągu IM (СНзСОО)2Са - total acidity; S - suma zasad wymiennych oznaczona w 0,1M HCl (Kappen) - sum of exchangeable bases; SI - suma kationów oznaczonych w wyciągu IM CH3COONH4 - sum of exchangeable cations; T - pojemność sorpcyjna, T =Y + S - calculated cation exchange capacity; Tl - pojemność sorpcyjna, Tl = SI + Y - calculated cation exchange capacity; KPW(=CEC) - kationowa poje­mność wymienna oznaczona według procedury ISRIC - cation exchange capacity determined by ISRIC procedure;V = SxlOO:(Y+S); V l= SlxlOO:(Y+Sl); V2= SlxlOO:KPW

S. Brożek, J. B

ąkowski, M

. Filiński

Wy sycenie kationami zasadowymi kompleksu sorpcyjnego 119______________gleb brunatnych leśnych_______________________

Realizując cel niniejszej pracy przeanalizowano skutki, jakie wywoła wprowa­dzenie nowych metod oznaczania lub obliczania pojemności sorpcyjnej do klasy­fikacji gleb brunatnych. W artości te stanowią dane wyjściowe do obliczania wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi, a to jest jednym z kryteriów diagnozowania podtypów gleb brunatnych. W badanym zbiorze gleb kwalifikowano wszystkie profile do podtypów według V, VI i V2. Różnice wystąpiły tylko w nielicznych przypadkach. Stanowi to dowód, że wyznaczone przedziały wysycenia w glebach brunatnych są wystarczająco szerokie um ożli­wiające poprawną diagnozę niezależnie od użytej metody.

WNIOSKIZ przeprowadzonych badań wynikają następujące spostrzeżenia:

1. W prowadzenie metody octanowej oznaczania kationów zasadowych nie spo­woduje większych różnic w diagnozowaniu podtypów gleb brunatnych.

2. Obliczony stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi (V2) na podstawie kationowej pojemności wymiennej (KPW) jest zbliżony do wysycenia (V) obliczonego z wartości otrzymanych metodą Kappena.

3. Poszukując taniej, szybkiej i wiarygodnej metody oznaczania pojemności sorpcyjnej do wykorzystania w praktyce leśnej należy uwzględnić również metodę Kappena.

LITERATURA:KLASYFIKACJA GLEB LEŚNYCH. 1973. Praca zbiorowa, PTG, V Komisja Genezy, Klasyfi­

kacji i Kartografii Gleb, Zespół Gleb Leśnych Wydanie II, W-wa.KLASYFIKACJA GLEB LEŚNYCH. 2000. Praca zbiorowa. PTG i DGLP. Wydanie Ш, (w druku).

KOWALKOWSKI A., KRÓL H„ OSTROWSKA A., SYTEK J„ SZCZUBIAŁKA Z. 1973: Instrukcja laboratoryjna dla pracowni gleboznawczo-nawożeniowych. IBL Warszawa-Sęko- cin.

OSTROWSKA A., GAWLIŃSKI S„ SZCZUBIAŁKA Z. 1991: Metody analizy i oceny właści­wości gleb i roślin. Katalog. Instytut Ochrony Środowiska.

PROCEDURES FOR SOIL ANALYSIS. 1995. ISRIC, FAO. Technical Paper 9. Ed. L. P. van Reeuwijk. Fifth edition.

SOIL SURVEY STAFF. Keys to Soil Taxonomy. Eight edition. 1998. U.S. Department of Agriculture, Washington D.C.

SYSTEM ATYKA GLEB POLSKI. Wyd. IV. 1989: Rocz. Glebozn. t. 40.WORLD REFERENCE BASE FOR SOIL RESOURCES. 1998: FAO, ISSS, ISRIC, Rome.

120 S. Brożek, J. Bąkowski, M. Filiński

S. BROŻEK, J. BĄKOWSKI, M. FILIŃSKI

BASE SATURATION OF FOREST CAMBISOLSForest Soil Science Department, Agricultural University in Krakow

SU M M A RY

The paper presents sum of exchangeable bases and cations exchange capacity obtained through different methods. Exchangeable bases sum has been determined by Kappens method (S), base cations (Ca, K, Mg, Na) in 1M CH3COONH4 extract (SI). Those determinations results formed the basis to cation exchange capacity calculation (T=S+Y and T1=S1+Y) after summation with hydrolytic acidity (Y). For the purpose of comparison cation exchange capacity (KPW=CEC) has been determined with acetic ammonium technique in ISRIC version. These figures were used for three different base saturation figures calculation (V, V I, and V2).

The research has been performed in the context of base saturation implem en­tation as a criterion of cambisols sub-types determination. The resulting base saturation level (V2) based on cation exchange capacity (KPW = CEC) in studied cambisols is similar to those calculated with Kappens technique (V). The base saturation calculated from base cations determined in 1 M CH3COONH4 extract (V I) is clearly lower than the previous ones (V and V2), especially in dystric cambisols.

Praca wpłynęła do redakcji w sierpniu 2000 r.D r hab. inż. S tan isław B rożek K atedra G lebozn aw stw a Leśnego AR Al. 29 L istopada 46, 31 -425 K raków E -m ail: rlbrozek@ cyf-kr.edu .p l