Wpływ materii organicznej i pH na mobilność niektórych metali ciężkich w glebach trwałych użytków zielonych na Pogórzu

Abstract

In 2008 and 2009 total content of some heavy metals (Zn, Cu, Co, Pb, Cd and Mo) and their water-soluble forms were explored in soils of permanent grasslands of the foothills of the Hruby Jesenik Mts. Relationship between soil reaction and content and quality of organic matter was studied. The total content of heavy metals ranged from 38.40 to 71.65 mg Zn kg–1; 10.47–17.46 mg Co kg–1; 14.30–41.42 mg Cu kg–1; 3.84–15.53 mg Pb kg–1; 0.104–0.323 mg Cd kg–1 and 0.129–0.617 mg Mo kg–1. Content of water-soluble forms ranged from 0.0016 to 1.0100 mg Zn kg–1; 0.0204–0.2605 mg Co kg–1; 0.0085–0.2413 mg Cu kg–1, and 0.0108–0.0485 mg Cd kg–1 of soil. Soil reaction ranged from 4.09 to 5.43 (ie from extremely acid to acid). Results showed that decreasing of pH value caused significant increase of water-soluble fractions of zinc and cobalt content, especially when mineral and organic fertilisers (slurry) were applied. After compost application the inverse relationship water-soluble zinc content and pH was found. Interrelations were not statistically significant in this case. On permanent grassland soils total organic carbon (TOC) content ranged from 0.60 to 2.55 %. Sum of humic substances (HS) ranged from 4.5 to 8.0 mg kg–1; with a 1.5–3.3 mg kg–1 and 2.5–5.5 mg kg–1 proportion of humic acids (HA) and fulvic acids (FA), respectively. Humification degree was low (< 20 %). After organic and mineral fertilizers application on permanent grassland soils statistically significant differences were discovered in TOC and HA (compost) content (between the individual rates of organic fertilisers). Because of FA prevailed in humus fractional composition they mostly contributed to the transformation and migration of heavy metals mobile forms. During the experiment with mineral and organic fertilisers the dependence of water-soluble heavy metals and organic matter content was statistically significant for cobalt and copper. Cobalt content was inversely proportionate to HA content (r = –0.4021). In a similar way the copper content decreased due to increasing of FA in soils (r = –0.3803).W latach 2008-2009 oceniano ogólną zawartość niektórych metali ciężkich (Zn, Cu, Co, Pb, Cd i Mo) oraz ich form wodnorozpuszczalnych w glebach trwałych użytków zielonych Pogórza Hrubý Jeseník. Badano zależności między odczynem gleb i zawartością oraz jakością materii organicznej. Ogólna zawartość metali ciężkich mieściła się w zakresach: 38,40-71,65 mg Zn kg-1; 10,47-17,46 mg Co kg-1; 14,30-41,42 mg Cu kg-1; 3,84-15,53 mg Pb kg-1; 0,104-0,323 mg Cd kg-1 i 0,129-0,617 mg Mo kg-1 gleby. Zawartość form wodnorozpuszczalnych wahała się w granicach: 0,0016 to 1,0100 mg Zn kg-1; 0,0204-0,2605 mg Co kg-1; 0,0085-0,2413 mg Cu kg-1 i 0,0108-0,0485 mg Cd kg-1 gleby. pH gleb wahało się od 4,09 do 5,43 (tj. odczyn od bardzo kwaśnego do kwaśnego). Wykazano, że obniżenie wartości pH powodowało istotny wzrost zawartości frakcji wodnorozpuszczalnych cynku i kobaltu, zwłaszcza gdy zastosowano nawozy mineralne i organiczne (gnojowicę). Po zastosowaniu kompostu stwierdzono odwrotną zależność między zawartością frakcji wodnorozpuszczalnego cynku i pH. Zależności te nie były istotne statystycznie. Całkowita zawartość węgla organicznego (TOC) w glebach trwałych użytków zielonych wahała się od 6,0 do 25,5 g kg-1. Suma substancji humusowych (HS) wahała się od 4,5 do 8,0 mg kg-1; z udziałem odpowiednio 1,5-3,3 mg kg-1 kwasów huminowych (HA) i 2,5-5,5 mg kg-1 kwasów fulwowych (FA). Stopień humifikacji był niski (< 20%). Po zastosowaniu nawozów organicznych i mineralnych na glebach trwałych użytkach zielonych wykazano statystycznie istotne różnice w zawartości TOC i HA (kompost) (między poszczególnymi dawkami nawozów organicznych). Ponieważ FA przeważają w składzie frakcyjnym próchnicy, najczęściej one biorą udział w przemianach i przemieszczaniu się mobilnych form metali ciężkich. W trakcie doświadczenia z nawozami mineralnymi i organicznymi zależność między zawartością frakcji wodnorozpuszczalnych metali ciężkich i materii organicznej była statystycznie istotna dla kobaltu i miedzi. Zawartość kobaltu była odwrotnie proporcjonalna do zawartości HA (r = -0,4021). Podobnie zawartość miedzi obniżała się wraz ze zwiększającą się zawartością FA w glebach (r = -0,3803)