RESEARCH PAPER
Properties of soil granulometric fractions formed from different parent material
1
Zakład Gleboznawstwa UMCS, ul. Akademicka 19, 20-033 Lublin, Poland
2
Katedra Nauk o Środowisku Glebowym SGGW, ul. Nowoursynowska 159,02-776 Warszawa, Poland
3
Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb AR, Al. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków, Poland
Publication date: 2022-03-19
Acta Agroph. 2005, 7(124 -), 1-159
KEYWORDS
ABSTRACT
The present studies aimed at ascertaining whether it is possible to determine the basic properties of the whole mass of a mineral soil basing on several granulometric fractions isolated (provided that their quantitative relations are known). Fourteen profiles of mineral soils were chosen from 3 regions of Poland (i.e. The Carpathians, the regions of Lublin and Warsaw), representing soils in various stages of their development and formed from various rocks. The studies on the whole mass of soil samples, as well as individual fractions isolated by means of physical methods, were carried out using methods accepted in our laboratories. The study results have been presented in 47 tables and in 71 figures. The most important conclusions drawn can be summarised as follows:
1. The studies confirmed that there are relations between some soil properties and their granulometric composition.
2. The mineralogical composition of the colloidal fractions (clay) <0.002 mm is quantitatively and qualitatively differentiated in individual groups of soils. The finest fraction is characterised by a quantitative increase of mixed-layer minerals.
3. Some of the physical features, such as bulk density, decrease in the sand fraction up to 0.005-0.002 mm, then increase.
4. The content of carbon in organic compounds and nitrogen in the granulometric fractions increases clearly with decreasing diameter, and gradually decreases in the same group of fractions with an increase of depth in the soil profile.
5. The content of the humic acids is predominant in the granulometric fractions with higher diameter, and their content gradually decreases with a decrease in the diameter fraction. Fulvic acids are dominant in the fractions of <0.002 mm, hence Kh:Kf relations gradually decrease in grains with decreasing diameter.
6. Solubility of the humic compounds increases gradually with the decreasing diameter of granulometric fractions, and the content of humin and ulmin in these compounds decreases.
7. The exchangeable sorption capacity increases with the decreasing diameter of granulometric fractions, especially the fraction <0.002 mm, in all the soils studied. Also the degree of saturation with basic cations in the same fractions increases with an increase of depth in the soil profile.
8. The dominant exchangeable cations in the granulometric fractions are calcium and hydrogen. In the coarser fractions, hydrogen is predominant in most soils and in finer ones - calcium.
9. The content of aluminium, iron, magnesium and phosphorus increases with diameter decrease of the granulometric fractions; this situation is reversed in the case of silica whereas potassium shows the highest content in the 0.005-0.002 mm fraction. No regularities are observed in the case of calcium.
10. Correlation coefficients between individual components in the groups of fractions are strongly differentiated from highly positive to highly negative.
11. On the basis of the granulometric composition determined, it is possible to determine some physical properties of the whole soil, such as volumetric density, solid phase, and total porosity. Similarly, it will be possible to undertake the establishing of the total content of some components in the soil such as, for example, SiO2, K2O and possibly also MgO.
1. The studies confirmed that there are relations between some soil properties and their granulometric composition.
2. The mineralogical composition of the colloidal fractions (clay) <0.002 mm is quantitatively and qualitatively differentiated in individual groups of soils. The finest fraction is characterised by a quantitative increase of mixed-layer minerals.
3. Some of the physical features, such as bulk density, decrease in the sand fraction up to 0.005-0.002 mm, then increase.
4. The content of carbon in organic compounds and nitrogen in the granulometric fractions increases clearly with decreasing diameter, and gradually decreases in the same group of fractions with an increase of depth in the soil profile.
5. The content of the humic acids is predominant in the granulometric fractions with higher diameter, and their content gradually decreases with a decrease in the diameter fraction. Fulvic acids are dominant in the fractions of <0.002 mm, hence Kh:Kf relations gradually decrease in grains with decreasing diameter.
6. Solubility of the humic compounds increases gradually with the decreasing diameter of granulometric fractions, and the content of humin and ulmin in these compounds decreases.
7. The exchangeable sorption capacity increases with the decreasing diameter of granulometric fractions, especially the fraction <0.002 mm, in all the soils studied. Also the degree of saturation with basic cations in the same fractions increases with an increase of depth in the soil profile.
8. The dominant exchangeable cations in the granulometric fractions are calcium and hydrogen. In the coarser fractions, hydrogen is predominant in most soils and in finer ones - calcium.
9. The content of aluminium, iron, magnesium and phosphorus increases with diameter decrease of the granulometric fractions; this situation is reversed in the case of silica whereas potassium shows the highest content in the 0.005-0.002 mm fraction. No regularities are observed in the case of calcium.
10. Correlation coefficients between individual components in the groups of fractions are strongly differentiated from highly positive to highly negative.
11. On the basis of the granulometric composition determined, it is possible to determine some physical properties of the whole soil, such as volumetric density, solid phase, and total porosity. Similarly, it will be possible to undertake the establishing of the total content of some components in the soil such as, for example, SiO2, K2O and possibly also MgO.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Właściwości frakcji granulometrycznych gleb wytworzonych z różnych utworów macierzystych
frakcje granulometryczne, właściwości frakcji
Badania miały na celu ustalenie czy na podstawie cech kilku wydzielonych frakcji granulometrycznych można określić podstawowe cechy całej masy gleby mineralnej (pod warunkiem znajomości stosunków ilościowych). Do badań wytypowano 14 profili gleb mineralnych z 3 regionów Polski (z Karpat, Lubelszczyzny i regionu warszawskiego), reprezentujących gleby w różnych stadiach rozwoju i wytworzone z różnych skał. Badania całej masy próbek glebowych, a także poszczególnych wydzielonych sposobami fizycznymi frakcji, wykonano metodami przyjętymi w naszych laboratoriach. Rezultaty badań zestawiono w 47 tabelach i na 71 rysunkach. Najważniejsze wnioski można ująć w następujących punktach:
1. Badania potwierdziły istnienie pewnych prawidłowości między niektórymi właściwościami gleb a ich składem granulometrycznym.
2. Skład mineralogiczny frakcji ilastej (koloidalnej) <0,002 mm jest zróżnicowany jakościowo i ilościowo w poszczególnych grupach gleb. Frakcja najdrobniejsza charakteryzuje się wzrostem ilościowym minerałów mieszano-pakietowych.
3. Niektóre cechy fizyczne, jak gęstość nasypowa maleje od frakcji piasku do frakcji 0,005-0,002 mm a następnie wzrasta.
4. Zawartość węgla związków organicznych i azotu we frakcjach granulometrycznych wzrasta wyraźnie w miarę zmniejszania się średnicy, a maleje stopniowo w tej samej grupie frakcji wraz ze wzrostem głębokości w profilu.
5. Zawartość kwasów huminowych dominuje we frakcjach granulometrycznych o większej średnicy a ich zawartości stopniowo maleją w miarę zmniejszania się średnicy frakcji. Zwykle we frakcjach <0,002 mm dominują kwasy fulwowe, stąd stosunki Kh:Kf stopniowo maleją w ziarnach o zmniejszającej się średnicy.
6. Rozpuszczalność związków próchnicznych wzrasta stopniowo w miarę zmniejszania się średnicy frakcji granulometrycznych, a maleje w nich zawartość humin i ulmin.
7. Pojemność sorpcyjna wymienna wzrasta wraz ze zmniejszaniem się średnicy frakcji granulometrycznych, zwłaszcza we frakcji <0,002 mm, we wszystkich badanych glebach wzrasta również stopień wysycenia kationami zasadowymi w większości gleb, a także w tych samych frakcjach wraz ze wzrostem głębokości w profilu glebowym.
8. Dominującymi kationami wymiennymi we frakcjach granulometrycznych jest wapń i wodór. We frakcjach grubszych dominuje w większości gleb wodór, a w drobniejszych - wapń.
9. Zawartość glinu, żelaza, magnezu i fosforu rośnie w miarę zmniejszania frakcji granulometrycznych, odwrotnie zaś krzemionki, potas wykazuje najwyższą zawartość we frakcji 0,005-0,002 mm, natomiast w przypadku wapnia nie obserwuje się prawidłowości.
10.Współczynniki korelacji między poszczególnymi składnikami w grupach frakcji są silnie zróżnicowane od wysoko dodatnich do wysoko ujemnych.
11. Na podstawie oznaczonego składu granulometrycznego istnieją możliwości określenia niektórych właściwości fizycznych całej gleby, jak gęstość objętościowa, faza stała oraz porowatość ogólna. Podobnie, można też będzie podjąć próbę ustalenia całkowitej zawartości pewnych składników w glebie, np. SiO2, K2O i ewentualnie też MgO.
1. Badania potwierdziły istnienie pewnych prawidłowości między niektórymi właściwościami gleb a ich składem granulometrycznym.
2. Skład mineralogiczny frakcji ilastej (koloidalnej) <0,002 mm jest zróżnicowany jakościowo i ilościowo w poszczególnych grupach gleb. Frakcja najdrobniejsza charakteryzuje się wzrostem ilościowym minerałów mieszano-pakietowych.
3. Niektóre cechy fizyczne, jak gęstość nasypowa maleje od frakcji piasku do frakcji 0,005-0,002 mm a następnie wzrasta.
4. Zawartość węgla związków organicznych i azotu we frakcjach granulometrycznych wzrasta wyraźnie w miarę zmniejszania się średnicy, a maleje stopniowo w tej samej grupie frakcji wraz ze wzrostem głębokości w profilu.
5. Zawartość kwasów huminowych dominuje we frakcjach granulometrycznych o większej średnicy a ich zawartości stopniowo maleją w miarę zmniejszania się średnicy frakcji. Zwykle we frakcjach <0,002 mm dominują kwasy fulwowe, stąd stosunki Kh:Kf stopniowo maleją w ziarnach o zmniejszającej się średnicy.
6. Rozpuszczalność związków próchnicznych wzrasta stopniowo w miarę zmniejszania się średnicy frakcji granulometrycznych, a maleje w nich zawartość humin i ulmin.
7. Pojemność sorpcyjna wymienna wzrasta wraz ze zmniejszaniem się średnicy frakcji granulometrycznych, zwłaszcza we frakcji <0,002 mm, we wszystkich badanych glebach wzrasta również stopień wysycenia kationami zasadowymi w większości gleb, a także w tych samych frakcjach wraz ze wzrostem głębokości w profilu glebowym.
8. Dominującymi kationami wymiennymi we frakcjach granulometrycznych jest wapń i wodór. We frakcjach grubszych dominuje w większości gleb wodór, a w drobniejszych - wapń.
9. Zawartość glinu, żelaza, magnezu i fosforu rośnie w miarę zmniejszania frakcji granulometrycznych, odwrotnie zaś krzemionki, potas wykazuje najwyższą zawartość we frakcji 0,005-0,002 mm, natomiast w przypadku wapnia nie obserwuje się prawidłowości.
10.Współczynniki korelacji między poszczególnymi składnikami w grupach frakcji są silnie zróżnicowane od wysoko dodatnich do wysoko ujemnych.
11. Na podstawie oznaczonego składu granulometrycznego istnieją możliwości określenia niektórych właściwości fizycznych całej gleby, jak gęstość objętościowa, faza stała oraz porowatość ogólna. Podobnie, można też będzie podjąć próbę ustalenia całkowitej zawartości pewnych składników w glebie, np. SiO2, K2O i ewentualnie też MgO.
| eISSN: | 2300-6730 |
| ISSN: | 1234-4125 |
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
