Mirosław Kobierski*, Jacek Długosz*, Anna Piotrowska

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: [email protected];
** 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 HNO3, 0,1 M NaNO3, 1 M HCl itp. [Gembarzewski i Korzeniowska 1996, Lipiński
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 NH4NO3 oraz 0,01 M CaCl2 [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 CaCO3
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 CaCO3. 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
Nr próbki
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
Frakcja <2,0 μm
[%]
5
4
5
6
9
6
6
5
6
5
5
7
6
6
5
7
5
6
5
6
9
7
5
6
7
6
6
5
6
5
5
4
8
6
8
9
8
7
7
6
8
9
6
5
6
5
5
5
5
5
pH KCl
4,85
4,90
5,16
5,61
5,26
4,91
4,74
5,21
5,34
4,78
4,63
4,46
4,53
4,88
4,97
4,15
4,96
4,44
4,11
4,45
4,15
4,62
5,06
5,07
5,14
4,37
4,32
4,36
4,45
4,86
4,23
4,46
4,51
4,58
5,76
4,28
4,66
4,28
4,39
4,50
4,61
4,35
4,20
4,33
4,44
4,94
5,75
4,93
4,60
4,68
Corg
TOC
[g·kg-1]
8,75
7,28
6,31
6,32
5,89
7,83
6,93
6,02
5,80
5,51
8,16
7,37
6,69
7,17
6,87
7,37
9,00
6,84
6,10
6,05
6,76
7,21
6,66
6,95
6,55
7,08
7,08
7,01
6,76
6,68
7,04
6,60
6,50
6,44
7,45
7,68
8,13
7,72
7,54
7,96
8,03
8,67
8,79
7,97
8,56
7,73
8,24
7,89
8,74
8,26
Zn-DTPA
Cu-DTPA
[mg·kg ]
-1
3,92
2,90
4,70
3,70
2,82
5,01
4,08
4,33
3,00
2,82
4,05
2,93
2,61
3,25
5,44
3,06
6,53
2,84
2,42
2,34
1,74
2,08
3,26
5,97
3,90
2,13
1,62
1,98
2,96
2,66
1,46
1,75
1,51
2,54
3,14
2,53
2,33
2,02
2,82
2,64
2,90
2,43
2,27
3,53
2,67
2,73
3,50
2,85
3,87
3,36
0,56
0,47
0,52
0,62
0,45
0,51
0,42
0,59
0,52
0,48
0,61
0,63
0,60
0,52
0,64
0,56
0,79
0,66
0,76
0,61
0,65
0,66
0,77
0,57
0,70
0,66
0,45
0,69
0,66
0,67
0,64
0,61
0,53
0,66
0,56
0,71
0,95
0,77
0,82
0,65
0,71
0,67
0,78
0,76
0,80
0,80
0,69
0,74
0,84
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
Ap
AE
Eet
23
EB
Bt
BC
C1cagg
Głębokość
[cm]
2,0–1,0 1,0–0,5
0–28
28–42
42–68
68–84
84–115
115–135
135–150
0,43
1,05
1,48
1,53
2,83
0,58
0,73
9,67
5,8
7,9
4,85
3,92
3,72
3,85
Zawartość % frakcji [ø w mm ]
0,5–
0,25– 0,1– 0,05– 0,02–
0,25
0,1
0,05
0,02
0,005
23,47 34,43
9
9
6
20,85 40,30
14
7
5
21,32 38,30
14
6
5
21,1
31,52
11
8
4
13,2
30,05
13
8
6
12,97 30,73
16
8
6
13,9
39,52
11
8
9
0,005–
<0,002
0,002
3
5
2
4
2
4
3
15
5
18
6
16
5
9
Tabela 3.Wybrane właściwości w profilu gleby płowej
Table 3. Selected properties in profiles of Luvisol
Nr Poziom
Głębokość
[cm]
pH
KCl
CaCO3
[%]
Ap
AE
Eet
EB
23
Bt
BC
C1cagg
0–28
28–42
42–68
68–84
84–115
115–135
135–150
5,07
4,70
5,09
5,18
5,48
6,32
6,92
0
0
0
0
0
1,81
3,18
C-org.
TOC
[g·kg-1]
6,66
5,24
1,05
0,75
0,36
0,22
0
ρw
ρa
[mg·m-3]
2,53 1,31
2,65 1,55
2,68 1,59
2,64 1,65
2,63 1,76
2,64 1,78
2,67 1,87
Porowatość
[%]
0,48
0,42
0,41
0,38
0,33
0,33
0,30
Zn-DTPA
Cu-DTPA
[mg·kg-1]
3,26
0,77
1,71
0,46
0,72
0,25
0,65
0,23
0,68
0,24
0,72
0,28
0,86
0,31
Objaśnienia: ρw – gęstość właściwa, ρa – gęstość aktualna.
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
Liczba próbek n
Minimum [mg∙kg-1]
Maksimum [mg∙kg-1]
Średnia
Średnia geometryczna [mg∙kg-1]
Mediana [mg∙kg-1]
Odchylenie standardowe [mg∙kg-1] (SD)
Współczynnik zmienności [%]
Skośność
Kurtoza
Wariancja [mg∙kg-1]
Model
Wariancja samorodka [mg∙kg-1] (C0)
Wariancja progowa [mg∙kg-1] (C0+C)
Efekt samorodka [%] (C0/(C0+C)) ∙ 100
Zakres [m]
Zn-DTPA
50
1,46
6,53
3,08
2,91
2,84
1,088
35,4
1,20
1,716
1,184 (mg∙kg-1)2
sferyczny, efekt samorodka
0,0485
1,575
37,8
90
Cu-DTPA
50
0,42
0,95
0,66
0,64
0,66
0,119
18,2
0,228
-0,191
0,014
sferyczny, efekt samorodka
0,0053
0,0153
34,6
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 ZnDTPA 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