R O C Z N IK I G L E BO Z N A W C ZE T. X X , Z. 1, W A R SZ A W A 1969

HENRYK OKRUSZKO

POWSTAWANIE MUŁÓW I GLEB MUŁOWYCH1

Instytut M elioracji i U żytków Zielonych w F alentach

POJĘCIE M UŁU I GLEB MUŁOWYCH

Słowo muł jest różnie rozumiane. Pojęciem tym określa się różne utwory dość znacznie różniące się od siebie. Przykładem mogą być ofi­cjalne definicje podawane w słownikach i encyklopediach. Tak więc:

— W starej encyklopedii rolniczej, wydanej staraniem Muzeum Prze­mysłu i Rolnictwa w 1898 r., jako muł określa się cząstki zawieszone w wodzie. Muły tworzą się przez osadzanie zawiesiny po wylewach. Muły w stawach, czyli stawarka, są to muły organiczne, o zawartości substancji organicznej w granicach 6-7%. Muły bądź nam uły wytrącane po zalewach składają się z części mineralnych i są dzielone według skła­du mechanicznego. Proces osadzania się mułów określa się jako namu- lanie lub kolmatację i traktuje jako zabieg melioracyjny.

— W nowej encyklopedii rolniczej z roku 1963 słowa muł nie ma, natomiast występuje pojęcie namułu, pod którym rozumie się „drobne cząsteczki gleby wymyte z koryta cieku lub zmyte z powierzchni gleby, naniesione przez wodę i osadzające się na dnie cieku lub terenach zale­wanych wskutek zmniejszenia prędkości wody; nam uły zawierają często wiele składników pokarmowych dla roślin, dlatego ich obecność w wo­dzie nawadniającej jest pożądana. Namuły unoszone przez wodę rzeczną często osiadają przy ujściu rzek do morza i tworzą delty w ich kory­tach. Namuły aluwialne — osady aluwialne — osady rzeczne, mogą być gliniaste, pylaste, piaszczyste lub ilaste, wykazują uwarstwienie pozio­

1 Tem at referow any na konferencji terenow ej Zespołu Gleb U żytków Z ielo­nych PTG w dniu 281X 1967 r.

26 H. Okruszko

me; poszczególne warstwy mogą się znacznie różnić między sobą. Gleby utworzone na osadach aluwialnych nazywamy madami”.

— W ilustrowanej encyklopedii Trzaski, Ewerta i Michalskiego z 1928 r. pod pojęciem mułu rozumie się: ,,muł — szlam — limus, muł powstały z rozpadu tkanek zwierzęcych lub roślinnych nosi nazwę detry- tus”. Dalej omawia się w związku z tym pojęciem muły czerwone, głę­binowe powstałe z resztek organicznych, obfitujące w tlenek żelaza, muły globigerinowe, wapienne, tworzące się ze skorupek otwornic oraz muły okrzemkowe powstałe ze szkieletów radiolarii (okrzemek). Są to wszystko muły osiadające na dnie mórz.

— W Słowniku języka polskiego Trzaski, Ewerta i Michalskiego z ro­ku 1936 definicja mułu brzmi: „muł — osad na dnie większych zbiorni­ków wód (jezior, stawów, rzek, zwłaszcza wolno płynących), złożony z roztartego na pył piasku i części organicznych. Muł — osad tworzący się na dnie stojących zbiorników wodnych wskutek nagromadzania się przegniłych i rozkładających się resztek roślinnych i zwierzęcych; muł promienicowy — osad na dnie mórz, złożony ze szkieletów promienie”.

— W Wielkiej encyklopedii powszechnej PW N (t. 7) z roku 1966 jako muł określa się: drobnookruchowy, luźny (aleuryty) osad współczesnych zbiorników wodnych, głównie mórz i oceanów. Dalej podano charakte­rystykę mułów głównie z podziałem według barwy: m uł czarny — wa­pienny z domieszką substancji organicznej i siarczku żelaza, czerwony — z minerałów ilastych, szczątków organicznych, siarczków kwarcu, wodo­rotlenków i tlenków żelaza, muł niebieski — podobny do czerwonego z dużą ilością siarczków żelaza, muł zielony — glaukonitowy. Jak z tego wynika, są to definicje osadów wyłącznie morskich. Zamieszcza się przy tym pojęcie „mułku”, czyli drobnookruchowej luźnej skały osadowej z ziarn kwarcu (ostrokanciastych) średnicy 0 ,01- 0,1 mm (aleuryty), osa­dzającej się w dolnym biegu rzek oraz w jeziorach i morzach.

— W Słowniku języka polskiego pod redakcją W. Doroszewskiego z roku 1962 (t. 4) definicja mułu jest następująca: „Muł, mułu — grząski osad tworzący się na dnie lub brzegach wód wskutek nagromadzenia się drobnych ziarenek kwarcu, kalcytu, minerałów ilastych oraz przegni­łych i rozkładających się resztek roślinnych i zwierzęcych; szlam”.

— W specjalistycznym, tzw. małym słowniku geologicznym z roku 1963 (G. Niemczynow, J. Burchart) jako muł określa się specjalny typ skały, a mianowicie: muł — pospolita skała osadowa, składająca się zwykle z drobnych ziarn kwarcu i minerałów ilastych. Często zawiera również łyszczki i skalenie. Wielkość ziarn 0,005-0,1 mm. Barwa różowa, zależnie od składu. Muły powstają z m ateriału pochodzącego ze zwie­trzałych skał, naniesionego przez wody; osadzane są w rzekach, jezio­rach, morzach i oceanach. Bywają również muły osadzane przez wiatry,

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 27

np. less. Muły używane są niekiedy do wyrobu materiałów budowla­nych. Mułek — luźna skała osadowa, złożona z ziarn o średnicy 0,1- 0,01 mm. Głównym składnikiem jest zwykle kwarc. Często towarzyszą mu łyszczki, kalcyt, skalenie i minerały ilaste. Mułowiec — skała osa­dowa o różowej barwie, będąca stwardniałym scementowanym mułem. Składa się zwykle z ziarn kwarcu, skaleni i łyszczków wielkości 0,005- 0,1 mm. iW Polsce występuje m. in. w Tatrach i Górach Świętokrzyskich.

Z przeglądu tych definicji można wnioskować, że pod pojęciem mułu rozumie się u nas przeważnie grząski osad zalegający na dnie zbiorni­ków wodnych lub na terenach okresowo zalewanych przez wodę, po­wstały z rozłożonych lub rozkładających się resztek roślinnych i zwie­rzęcych z domieszką części mineralnych, wytrącanych z wody.

Jednocześnie istnieje także pojęcie „nam ułu”, czyli osadu naniesio­nego przez wody, osadzonego na terenach zalewanych w wyniku zmian jej prędkości przepływu, składającego się z różnych utworów rozmy­tych przez wodę w miejscu jej erozyjnego działania.

Te dwa pojęcia mułu i namułu w podanym wyżej brzmieniu odpo­wiadają terminom stosowanym w literaturze zagranicznej jako:

— muł autochtoniczny, tj. miejscowego pochodzenia, w języku pol­skim muł,

— muł allochtoniczny, tj. przyniesiony przez wodę, w języku pol­skim namuł.

Warto prześledzić użycie tych pojęć przez gleboznawców. Zacznijmy od pracy T o m a s z e w s k i e g o — Gleby łąkowe, Puławy 1947, w któ­rej autor wyraźnie stwierdza (s. 64), że: „gleby mułowo-błotne, jak sama nazwa wskazuje, są to gleby utworzone z namułów w warunkach pano­wania procesu błotnego. A zatem podstawowym warunkiem powstawa­nia i rozwoju gleb mułowych jest także działanie czynników glebotwór- czych, które powodowałyby nadmierne uwilgotnienie tych gleb, a zara­zem zamulenie ich osadami wód przepływowych”.

Nieco dalej Tomaszewski pisze: „Charakterystycznym i najważniej­szym czynnikiem glebotwórczym w rozwoju gleb mułowych jest czyn­nik namulenia, powodujący narastanie gleby wzwyż kosztem przynoszo­nych przez wodę namułów oraz szczątków roślinności miejscowej”.

Jak więc widzimy, stosowane są tu dwa pojęcia — gleb mułowych oraz namułu, czyli tworzywa, z którego gleby te powstają. Jako namuł Tomaszewski rozumie m ateriał osadzony przez wodę od czysto m ineral­nego po próchniczny, powstały z rozmytych utworów organicznych. Na­leży podkreślić, że w opracowaniu swym Tomaszewski nie zajmuje się sprawą mułu jako osadu pochodzenia miejscowego.

W podobny sposób sprawę gleb mułowych naświetla w podręczniku ,,Gleboznawstwo szczegółowe” Warszawa 1938, M u s i e r o w i c z . Wy­

28 H. Okruszko

różnią proces namulenia, czyli osadzania się zawiesin zawartych w po­wierzchniowej wodzie przepływowej, namuły — jako osady warstwowo ułożone i narastające wzwyż oraz gleby mułowe wytworzone z namu- łów „w pierwszym rzędzie rzecznych, a następnie dyluwialnych, przy współudziale roślinności hydrofilnej, w warunkach nadmiernego długo­trwałego uwilgotnienia, a więc w warunkach anaerobowych, jeśli chodzi o głębsze poziomy tych gleb, a okresowo aerobowych, jeśli chodzi o ich w arstwy wierzchnie” (s. 325).

Podobnie jak Tomaszewski, również Musierowicz nie stosuje pojęcia mułu, czyli utworu miejscowego pochodzenia, choć omawiając mecha­niczne osadzanie się namułów robi zastrzeżenie, że istnieje również „możliwość tworzenia się w pewnych przypadkach namułów jako wy­niku reakcji chemicznych oraz biologicznych” (s. 320).

Z przedstawionej analizy materiałów dotyczących gleb mułowych wynika, że mało poznane i scharakteryzowane jest zjawisko tworzenia się utworu miejscowego pochodzenia, tj. mułu oraz jego roli w powsta­waniu i przekształcaniu się gleb mułowych. W oparciu o posiadane ma­teriały, zgromadzone w trakcie wieloletnich badań wielkich dolin ba­giennych Biebrzy i Narwi, prowadzonych w IMUZ, można pokusić się o pełniejsze naświetlenie zagadnienia mułu i gleb mułowych.

Zadanie to jest celem niniejszego wstępnego opracowania.

W ARUNK I I SPO SO BY TW ORZENIA SIĘ MUŁÓW

Jak wynika z podanej poprzednio definicji, muł tworzy się w w arun­kach stałego zalewu, na dnie zbiorników wodnych bądź na terenach okresowo zalewanych, na zatapianych łęgach., >W pierwszym przypad­ku mamy do czynienia z mułami limnetycznymi, czyli powstającymi w warunkach stałego zalewu, w drugim — z telmatycznymi, tj. powsta­jącymi w warunkach zalewu okresowego [5].

Muły limnetyczne mają warunki powstawania zbliżone do powsta­wania gytii, muły telematyczne — warunki zbliżone do tworzenia się torfów rzecznych. Muł jako utwór zajmuje miejsce pośrednie między torfem a gytią. Od torfu różni się daleko posuniętym stopniem zhumi- fikowania masy roślinnej, w której nie ma rozpoznawalnych makrosko­powo szczątków roślinnych. Nie ma też typowej dla torfów struktury mniej więcej włóknistej. Różnica między mułem a gytią polega na tym, że masa mułu ma charakter hum usu2, natomiast masa organiczna

2 Pod pojęciem hum usu autor rozum ie rozłożoną am orficzną substancję orga­niczną.

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 29

Rys. 1. W arunki pow staw ania m ułów lim netycznych

C onditions of lim neth ic m uds developm ent

gytii — charaktery tzw. detrytu. Detryt (detritus) roślinny powstaje w zbiornikach wodnych ze szczątków roślinnych roślin wyższych (mega- planktonu i szuwaru), które uległy przekształceniu przez faunę ben- tosu. Resztki roślinne oraz planktonowe są na dnie zbiornika wodnego przerabiane w przewodach trawiennych bytującej tam dość licznej fau­ny, co nadaje im określony charakter [6 ]. Zmniejsza się ilość węgla i tlenu, wzrasta wodoru, powstaje charakterystyczna kaprogenowa struk­tura. Dalszy proces przeobrażenia zachodzi przeważnie w warunkach beztlenowych, przy odczynie obojętnym lub zasadowym i nosi charak­ter bituminizacji. Powstaje gytia o specyficznych własnościach i struk­turze.

Muły limnetyczne, choć powstają również na dnie zbiorników wod­nych, tworzą się w inny sposób. Przede wszystkim są to zbiorniki p łyt­kie, przeważnie starorzeczne lub łachy rzeczne, gdzie rozwija się bar­dzo dużo roślinności wodnej, wypełniającej zbiorniki. Jest to głównie megaplankton oraz szuwar trzcinowy, pałkowy itp. (rys. 1). O ilości tworzącej się w tych warunkach masy roślinnej świadczą dane z doliny Narwi, gdzie wysokość trzciny na rozlewiskach dochodziła do 4 m, a jej

30 H. Okruszko

plon w przeliczeniu na 1 ha wynosił ponad 100 q suchej masy. Masa roślinna obumiera w czasie zimy i gromadzi się w wodzie, gdzie podlega intensywnemu rozkładowi z racji silnego utlenienia środowiska. Utlenie­nie to powodowane jest rozwojem nowej roślinności wodnej — mega- planktonu, który wydziela do wody dużo tlenu. Pomiary wykonane w starorzeczach opanowanych przez zespoły grzybieniowe wykazały, że pomimo braku przepływu woda zawierała dwu-, trzykrotnie więcej tle­nu niż woda przepływającej obok rzeki (tab. 1). Ta zasobność w tlen

T a b e l a 1

Zaw artość t l e n u w w odzie r z e c z n e j w zw iązku z występow aniem r o ś l i n n o ś c i /w g opracowań J .W en erow icz/

Oxygen c o n te n t in th e r i v e r w ater i n c o n n e c tio n w ith v e g e ta t io n k in d / a f t e r J .W en erow icz/

C harakter o b szaru wodnego W ater c h a r a c te r

D ataD ate

02 mg/1

Tempera­tu r awody

W atertem pera­

tu r e

pH

Kurt r z e k i B ie b r z yThe B ie b r z a r i v e r cu rr en t 2 0 .7 .1 9 6 4 4 -7 20 7 ,5

S ta r o r z e o z e opanowane p r z e z z e s p o ły g r z y b ie n i O ld r iv e r b e d a re a dom inated by th e w a ter l i l y a s s o c ia t io n s

2 0 .7 .1 9 6 4 5 -1 2 21 7 ,8

Łacha r z e k i E łk - woda z w arstw y p o w ierz ch n io ­w ej z r o ś l in n o ś c iąS h o a l o f th e E łk r i v e r - w ater f r o c th e s u r fa c e la y e r v.'ith v e g e ta t io n

5 . 8 .1 9 6 5 1 0 ,0 - 1 4 ,2 2 6 ,5 -

Woda z w arstw y pod r o ś l in n o ś c ią W ater from th e la y e r under v e g e ta t io n 5 . 8 .1 9 6 5 2 ,4 - 7 ,0 2 6 ,0 -

Woda z n u rtu r z e k i E łkW ater from th e E łk r i v e r cu r r e n t 5 .8 .1 9 6 5 9 ,7 2 6 ,0 -

sprzyja intensywnej humifikacji obumarłych roślin, co prowadzi do po­wstawania mułu. W przypadku niedostatku tlenu w miejscach takich odkłada się silnie rozłożony, mulisty torf.

Przyczyną niepowstawania gytii w tych warunkach jest nadmiar masy roślinnej. Ilości nowo powstającej substancji organicznej pocho­dzenia roślinnego są tak duże, że nie może być ona przerobiona przez faunę bentosu, która często w takich miejscach występuje w małych ilościach. Masa roślinna nie ulega zbiałczeniu, a ponadto nie wszystkie produkty rozkładu (kwasy humusowe) są neutralizowane przez sole mineralne pochodzące z wody, co powoduje lekko kwaśny odczyn po­wstającego utworu. Odkłada się masa bogata w węgiel i tlen, silnie zhumifikowana, o skoagulowanych, kłaczkowatych związkach humuso­wych, amorficzna, jednolita, bez kaprogenowej (gytiowej), warstwowej (namułowej) lub włóknistej (torfowej) struktury. Powstały muł ma wy­gląd jednolitego ciemnego utworu o konsystencji błotnistej (rys. 2), ma-

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 31

Rys. 2 . G leba m ułow a tw o­rząca s ię w w arunkach okre­

sow ego zalew u

Mud soils developing in con­ditions of periodical floodings

żącej się, gdy tymczasem gytia detrytowa lub wodorostowa ma zwykle zabarwienie jaśniejsze (aczkolwiek może być również bardzo ciemna pod wpływem związków siarki), a konsystencję galaretowatą.

W ten sposób powstaje muł limnetyczny, określany czasem jako torf megaplanktonowy [7], w literaturze anglosaskiej zaliczany łącznie z gytią do torfów sedymentacyjnych [2, 3].

Muły telmatyczne powstają na terenach zalewanych, głównie przy- rzecznych. Na takich terenach rośnie różna roślinność bagienna, w przy­padku łęgów przeważnie szuwar mannowo-mozgowy z udziałem turzyc, głównie turzycy zaostrzonej (rys. 3). W okresie wiosennego zalewu obok roślinności bagiennej masowo rozwijają się też glony. iW tym czasie pod wodą znajduje się masa roślinna obumarła, wytworzona w roku po­przednim. Ulega ona silnej humifikacji, gdyż woda zalewu, jako prze­pływowa, zasobna jest w tlen, co sprzyja intensywnemu rozkładowi tka­nek roślinnych. W miarę obniżania się głębokości zalewu stopniowo wy­nurzają się spod wody wyżej położone partie terenu (mikrorzeźby), na których wskutek pełnych warunków tlenowych bardzo szybko przebiega humifikacja i mineralizacja masy organicznej. Powoduje to dalszy roz­kład mułu oraz bardzo bujny wzrost roślinności bagiennej, która czerpie

32 H. Okruszko

Rys. 3. R ejon gleb m ułow ych. W starorzeczu pow stają m uły lim netyczne, na obsza­rach w yżej położonych — w w yniku okresowTych zalew ów — m uły telm atyczne

Mud soil zone. On the old riverbed area there developed lim neth ic m uds; on upper areas, in consequence of periodical floodings — telm athic m uds

składniki mineralne powstające w procesie rozkładu. Dużą rolę odgrywa przy tym rozkład glonów, wychwytujących w czasie swego rozwoju na obszarach zalanych dużo soli mineralnych z przepływającej wody. Masa glonowa ulega szybkiej mineralizacji i jest czynnikiem „nawożącym” siedlisko. Rozwój roślinności zalanego terenu w miarę opadania wody jest bardzo bujny, a powstawanie substancji organicznej bardzo inten­sywne. Zachodzą szybko dwa równoległe procesy: bujny wzrost roślin­ności bagiennej i szybki rozkład masy tych roślin, wyprodukowanej w ubiegłym roku. Różnica między tempem wzrostu a rozkładem zazna­cza się w ilościach i jakości powstającego mułu. Uwidacznia się to wy­raźnie na tle mikrorzeźby terenu. W partiach wyższych, szybciej wynu­rzających się spod wody, mineralizacja masy organicznej jest intensyw­niejsza, powstaje zwykle muł o mniejszej nieco miąższości, zawierający stosunkowo dużo części mineralnych. W obniżeniach dłużej będących pod wodą muł gromadzi się często w warstwie o miąższości większej i zawiera znaczne ilości substancji organicznej. Stosunki te obrazują dobrze dwa przekroje zrobione w dolinie dolnej Biebrzy (rys. 4).

Muł telmatyczny wyglądem swym przypomina torf silnie rozłożony. Często jest warstwowany, tzn. ma wkładki namułów, przeważnie piasz-

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 33

5 10 15 20Od/egfość w m —Distance in mi

O10 20 30 40

Od/egtość wm —Distance in m50

Rys. 4. R óżnice w m iąższości i zaw artości substancji organicznej m ułów na tlem ikrorzeźby terenu

2 — m u ł, 2 — A — p ro c en t s u b s ta n c ji o rg a n ic zn e j, В — pH

D ifferentiation of thickness and organic m atter content in m ud soils against thebackground of the area m icrorelief

1 — m ud, 2 — A — o rg a n ic m a tter per cen t, В — pH

czystych. Oba muły niewiele się od siebie różnią wyglądem, poza tym,że zwykle muł limnetyczny jest bardziej wilgotny, błotnisty, mniej zwarty od telmatycznego. Muły różnią się makroskopowo od torfów tym, że są amorficzną bezstrukturalną masą. Nie mają przeważnie rozpozna­walnych szczątków roślinnych, których obecność nadaje torfom specy­ficzną strukturę coraz bardziej włóknistą w miarę wzrostu ilości tych szczątków w masie glebowej. Dla przykładu porównano własności i skład chemiczny mułów i torfów bagiennych, zbadanych w dolinie dolnej Biebrzy (tab. 2).

Utwory te różnią się przede wszystkim zawartością substancji orga­nicznej. Przeważnie zawartość jej w mułach wynosi 30-40%, gdy tym ­czasem w torfach najczęściej układa się w granicach 75-85%. Tak więc muły mają mniej substancji organicznej, a więcej części mineralnych niż torfy. Zależy to przede wszystkim od stanu ich zhumifikowania, a następnie od domieszki mechanicznych i chemicznych osadów wytrąco­nych z wód rzecznych. Większa ilość części mineralnych wpływa na inne własności, a głównie na ciężar objętościowy oraz powoduje różnice w za­wartości potasu. Muły mają dwu-, trzykrotnie więcej stałej fazy w jed­nostce objętości niż torfy. Podobnie jest z potasem, którego ilość w każ­dej glebie organicznej jest w ścisłym związku z zawartością części mine-

3 — R o c zn ik i g le b o z n a w c z e t. X X , z. 1

H. Okruszko

T a b e l a 2

Przykładow e porów nanie w ła ś c iw o ś c i i ok ładu mułów i to r fó w z d o lin y d o ln e j B ie b r zy E xem plary com parison o f p r o p e r t ie s and co m p o s it io n o f muds and p e a t s

from th e low er B ie o r z a r i v e r v a l l e y

/ ś r e d n iMuly

.e z 1 8 -3 8 o z n a cz eń /T orfy

/ ś r e d n ie z 34 o zn a cz eń /W y sz c z e g ó ln ie n ie

S p e c i f i c a t io nŁluds

/m eans f o r 1 8 -3 8 d e te r m in a t io n s /

P e a ts /m eans f o r 34

d e te r m in a tio n s /

odfrom

doto

ś r e d n iomean

odfrom

doto

śr e d n iomean

Z aw artość s u b s t a n c j i o r g a n ic z n e j w % O rganie m a tter c o n te n t i n %

7 ,2 8 3 ,8 3 3 ,2 3 2 ,0 8 8 ,6 7 7 ,0

C ię ż a r obj ę t o ś c io w y ,g / dcm^ B ulk d e n s i t y , g/dem^

108 951 472 91 З25 171

Porow atość w % obj . P o r o s i t y , in volume °/o

6 2 ,8 9 6 ,2 7 9 ,8 7 7 ,8 9 5 ,9 8 3 ,5

Odczyn pH R e a c t io n pH

4 ,2 6 ,7 5 ,6 5 ,6 6 ,4 5 ,7

Z aw artość o g ó ln a w p r o c e n c ie s .m .:T o ta l c o n te n t , in % o f d ry m a tter :

a zo tu - n it r o g e n N 0 ,4 6 2 ,8 1 1 ,3 7 1 .1 9 4 ,0 8 2 ,8 3

f o s f o r u - phosphorus 1 ^ 5 0 ,0 4 6 0 ,4 0 9 0 ,1 9 3 0 ,0 8 0 0 ,9 1 8 0 ,2 4 5

p o ta su - p o ta ss iu m K̂ O 0 ,0 6 1 0 ,3 2 5 0 ,1 6 3 0 ,0 1 6 0 ,2 8 2 0 ,0 5 8

w apnia - ca lc iu m CaO . 0 ,2 0 8 ,9 0 1 ,8 4 1 ,8 3 4 ,8 2 3 ,8 1

ż e la z a - ir o n F eo0z 0 ,2 4 2 ,4 1 1 ,2 8 1 ,0 1 6 ,0 4 2 ,7 1

g l in u - alum inium A^O^ 0 ,2 5 3 ,6 8 1 ,4 0 0 ,3 1 4 ,5 2 1 ,2 9

ralnych [1]. Zawartości fosforu są zbliżone, natomiast azotu gleby mu­łowe mają pozornie mniej niż torfowe (1,37 do 2,83%). Po przeliczeniu jednak na objętość różnica ta znika. W badanych glebach zawartość azotu w przypadku utworów mułowych wynosiła średnio 6,46 g/dcm3, a w przypadku torfów — 4,84 g/dcm3. Jest to wynikiem różnego stanu zagęszczenia gleby, jak również zmian w substancji organicznej gleb. Zawartość azotu w procentach substancji organicznej wynosiła średnio w mułach 4,12%, w torfach — 3,72%. Tak więc substancja organiczna mułu jest zasobniejsza w azot. Zjawisko podobne obserwuje się przy porównaniu torfu z murszem. Oznacza to, że wraz ze zwiększającą się humifikacją masy organicznej wzrasta w niej zawartość związków azo­towych, a ściślej zawartość azotu w związkach humusowych.

Można więc przypuszczać, że w procesie tworzenia się mułów sub-

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 35

T a b e l a 3

C h arak terystyk a g le b w d o l in ie B ieb rzy C h a r a c t e r i s t i c s o f s o i l s in th e B ie b r za r i v e r v a l l e y

Nrg le b yS o i l

No.

M iejscow ośćG leba

L o c a l i t yS o i l

C h a ra k tery sty k a odkrywki C h a r a c t e r i s t i c s o f s o i l p r o f i l e

M iąższość w arstw y z k t ó r e j pobrano

próbkę /w cm/L ayer th ic k n e s s from w hich th e

sam ple was ta k en / i n cm/

1 2 3 4

1 B rz e z in y IV b a g ie nno-mułowa

marshy-mud s o i l s

Z a r o ś n ię te s ta r o r z e c z e zalew ane na w io s n ę , wy­sy ch a ją ce w l e c i e , w yp e łn ion e j e d n o l i t ą w arstwą mułu, m ią ższo ść 0 ,6 m. Rzadka r o ś l in n o ś ć : t a t a ­ra k , m ie t l i c a , w o b n iż e n ia c h w od orosty , r z ę s a

Overgrown o ld r iv e r b e d , f lo o d e d in th e s p r in g , d ry in g up i n th e summer, f i l l e d w ith u n iform , 0 .6 m t h ic k mud la y e r . Thin v e g e ta t io n : r e e d , f i o r in g r a s s , in d e p r e s s io n s w a ter p la n t s , duckweed

0 - 2 0

2 O sow iec I g l e jowo-mułowa

gley-m ud s o i l s

Warstwowana g le b a mułowa w p o b l iż u r z e k i . Muł o rg a n ic zn y p rzek ład an y c ie n k im i warstwami p ia s ­k u, w yraźne o g le j e n ie . P o n iż e j 50 cm p ia s e k . Łąka mozgowo-mannowa. Wyraźna m ik rorzeżb a

S t r a t i f i e d mud s o i l n ear r iv e r b e d . O rganic mud w ith t h in sand i n s e r t s , d i s t i n c t g l e i z a t i o n . From th e d ep th o f 50 cm san d . C an ary -grass meadow. D i s t in c t m ic r o r e l ie f

0 1 ru ЧЛ

i

3 Modzelówka-M ostmurszowo-mułowa

mucky-mud s o i l s

S i l n i e odwodniony t e r e n p r z y r z e c z n y , p o k ry ty mułami o rg a n iczn y m i, k tó r e u le g ł y zmur­s z e n iu . G leba warstwowana ó m ią ż sz o śc i 95 cm z wkładkami p ia s k u . Muł w w arstw ie w ie r z c h n ie j o s tr u k tu r z e z i a r n i s t e j , su c h y , s y p k i . Suche p a stw isk o o w yraźnej m ik ro r zeżb ie

S tr o n g ly d ra in ed b y - r iv e r a r e a , covered w ith mucked o r g a n ic muds, s t r a t i f i e d 0 ,5 m th ic k s o i l w ith sand i n s e r t s . The mud in upper la y e r - w ith g r a in y s t r u c t u r e , d ry , lo o s e . Dry p a stu r e w ith d i s t i n c t m ic r o r e l ie f

i

0 - 2 4

4 L askow iec Vg le j ow o-t o r f i a s t a

g le y - p e a t y s o i l

P as o ls z y n na p ob rzeżu to r fo w e j d o l in y . G leba o rg a n ic zn a o m ią ż s z o ś c i 0 ,2 m na zw ięzłym i l e m ią ż s z o ś c i 0 ,4 m, g ł ę b i e j p ia s e k . S i ln e o g le j e - n i e . Utwór o rg a n ic zn y t o r f i a s t y , z b liż o n y wy­glądem do m ułu. Las o lchow y od ro ślo w y , t e r e n użytkow any jako p a stw isk o

A ld er tr e e b e l t a t th e m argin o f p e a t v a l l e y . S h a llo w o rg a n ic s o i l , o f 0 .2 m th ic k n e s s , u n d e r la in by 0 .4 m t h ic k heavy c la y la y e r , d eep er - sand . S tro n g g l e i z a t i o n . O rganic p ea ty fo r m a tio n , approxim ate to mud. A ld er f o r e s t , w ith g e n e r a tiv e s h o o ts . The area u t i l i z e d a s a p a stu re

0 - 2 0

36 H. Okruszko

c .d . ta b e li 3

1 2 3 4

5 Ławkib a g ien n o -to r fo w a

m arsh y-p eat s o i l s

T orfow isk o d arn iow e, tu r z y c o w o -m sz y s te , . s i l n i e u w od n ion e, typ u trzę sa w isk o w eg o . M iąższość t o r ­f u 2 m. B ie law a

S oddy, s e d g e - moss p e a t la n d , s t r o n g ly w a tered , o f m ire ty p e . P e a t th ic k n e s s - 2 m. Boggy meadow

0 - 2 0

6 Mo d ze 1 ó wk а- g a j ówk a m urszow o-torfow a

m ucky-peat s o i l s

T orfov /isko s i l n i e odw odnione, zm u rsza łe , u ży tk o ­wane r o ln ic z o i jako k o p a ln ia t o r f u . Warstwa m urszu do 0 ,5 m /M t I I I / , m ią ższo ść t o r f u 1 ,5 m

S tr o n g ly d ra in ed mucked p e a t , u t i l i z e d in a g r i c u l t u r e ’and f o r f u e l p e a t e x t r a c t io n . Muck la y e r - up t o 0 .5 m /M t I I I / , p ea t d e p o s i t th ic k n e s s 1 .5 m

0 - 2 0

7 M odzelówka-Grąd murszow o-m in eraln a

m ucky-m inerals o i l s

S i l n i e zm u rsza ły utw ór to r fo w y , p ły t k i ,p r z e ­ob rażon y w g le b ę murszową, m ią ższo ść 0 ,5 m o cech ach g le b y m urszow atej /d u żo z ia r n kwarcu, s y p k i, lu ź n a s t r u k tu r a / . P o le orne /r z e p a k /

S tr o n g ly mucked sh a llo w p e a t fo r m a tio n , tran sform ed in t o muck o f 0 .3 m t h ic k n e s s , w ith th e f e a t u r e s o f mucky s o i l /h ig h q u a r tz g r a in s c o n te n t , lo o s e s t r u c t u r e / . U t i l i z e d a s an a ra b le lan d / r a p e /

0 - 2 0

stancja organiczna jest silniej przeobrażona niż w trakcie powstawania torfów. Mając to na uwadze przeprowadzono badania składu substancji organicznej gleb mułowych i torfowych z uwzględnieniem przemian, jakim one podlegają w wyniku procesu murszenia. Do porównania użyto trzech różnych gleb mułowych oraz trzech torfowych, a ponadto jedną torfiastą, jako przejściową między mułem a torfem (tab. 3 i 4). Z po­równania składu chemicznego substancji organicznej można sugerować wniosek, że w procesie tworzenia się mułu powstaje utwór organiczny, zbliżony do murszu. Widać to z porównania zawartości kwasów humino- wych lub ligniny. Są to związki charakteryzujące stan zhumifikowania masy roślinnej. Z danych zawartych w tab. 4 wynika, że w bagiennych utworach torfowych i torfiastych zawartość kwasów huminowych stano­wiła ok. 20% masy organicznej, w mułach wzrastała do ok. 30%, a w murszach torfowych do ponad 40%. Niezhumifikowana masa w po­staci ligniny stanowiła odpowiednio: średnio 46% w torfach, 36% w mu­łach i 27% w murszach. Inne otrzymane wskaźniki w mniejszym stop­niu wskazują zależności wynikające z charakteru gleby. Należy dodać, że dane zawarte w tab. 4 należy ze względu na małą liczebność trakto­wać jako orientacyjne.

Wniosek ogólny, jaki nasuwa się na tle rozpatrywanych danych, jest

T a b e l a 4

S k ła d c h e m ic z n y s u b s t a n c j i o r g a n ic z n e j g l e b m ułow ych i to r fo w y c h , z d o l i n y B ie b r z y v ft s u c h e j m asy/ a n a l i z y w yk o n a ł A* K o z a k ie w ic z /

C h e m ica l c o m p o s i t io n o f o r g a n ie m a t t e r o f muck and p e a t s o i l s fr o m t h e B ie b r z a r i v e r v a l l e y R e s u l t s i n % o f d r y o r g a n ic m a t t e r / a f t e r A„ K o z a k ie w ic z /

G le b a

Z a w a rto śćs u b s t a n c j io r g a n ic z ­

n e jW /o

su ch e j m asy

Q N

S t o s u ­nek С: К

B i t u ­m in y

Z w ią z k ir o z p u s z ­

c z a ln e

Compoundss o lu b le

KwasyA c id s

Z w ią z k i h y d r o 1 i -

z u ją c e

Coiapoundsh y d r o ly s in g

P o z o s ­t a ł o ś ćzwanal i g n i ­

ną

S t o s u ­n ek

kwasówh um in o-

w ychdo

f u lw o -kwasów

S to s u n e k zw iązk ów

hum usow ych do zw iązk ów

h y d r o l iz u j ą c y c hR a t io b e tw e e n

humus com pounds a n d-com pou n d s

h y d r o ly s in g

S o i l O r g a n ie m a tte r c o n t e n t

i n % o f d ry m a tte r

С: К r a t i o

B i t u ­mes

w H20 n a

g o r ą c o i n

h e a t HgO

w 0 , lnh2 so 4

i n0 , l nK2 S °4

h u in i-nowehum ic

f u l ­wo we

f u l v i e

w l n I^SO^

i nln

K Ą

w 8 (У/о IL^SOi,

i n eoft

h2 so ^

R e s id u ed e te r m i­

n eda s

l i g n i n e

R a t io b etw een

hum ic

and t u l v i e

a c i d s

yT'W l n■ K2S04

i nl n

h2 so 4

w l n i 8Q%h2s o ^i n l n

and 8Q&

H2 S 0 4

1* B a g ie n n o -m u ło w a M ąrshy-m ud 2 5 ,7 47 ,8 2 3 ,9 7 .1 2 ,0 4 ,6 7 2 ,7 9 1 ,0 7 2 9 ,4 6 8 ,4 1 7 ,2 7 6 ,6 3 3 6 ,6 5 5 ,5 5 ,2 2 , 7

2 . G le jow o-m ułow a G ley-m ud 8 ,6 4-6 ,25 5 ,8 9 1 2 ,1 3 ,6 2 2 ,9 5 1 ,2 1 2 9 ,6 4 7 ,4 4 3 ,3 8 7 ,1 0 3 6 ,4 0 4 , 0 4 , 4 2 , 4

3» K urszow o-m ułow a Mucky-mud 2 8 ,3 4 9 ,5 4 3 ,4 4 1 4 ,4 3 ,5 6 2 ,5 4 1 ,1 5 3 0 ,4 2 5 ,0 7 '7 ,70 6 ,4 1 3 6 ,6 3 6 ,0 4 ,6 2 , 5

A-o G l e j o w o - t o r f i a s t a G le y - p e a t y 2 8 ,1 5 6 ,4 0 4 ,2 0 1 3 ,6 5 ,4 1 2 ,6 7 0 ,7 6 2 2 , 4G 8 ,5 5 6 ,6 1 6 ,4 5 4 7 ,2 0 5 ,0 4 ,5 2 , 5

5 . B a g ie n n o - to r fo w a M a r sh y -p ea t 8 7 ,6 5 1 ,6 5 5 ,5 3 1 4 ,6 4 ,6 3 2 ,2 7 0 ,4 6 1 9 ,1 5 4 ,6 5 1 2 ,3 0 6 ,8 6 4 5 ,6 0 4 ,1 1 ,9 1 ,2

6 o L iu rszo w o -to rfo w a Mucky- р е a t 7 6 ,0 4 6 ,8 9 3 ,9 4 1 1 ,7 4 ,2 2 5 ,2 1 0 ,9 6 4 7 ,5 1 7 ,2 3 7 ,3 5 5 ,3 0 2 4 ,0 0 4 ,1 7 ,5 4 , 2

7 . I/.ur r ,::ov;o-u .incralna I /.u ck y -m in era l . 3 0 ,7 4 9 ,2 1 3 ,5 7 1 4 , ü 2 ,9 5 2 ,5 9 1 ,2 7 4 0 ,3 1 5 ,2 1 7 ,4 0 5 ,9 0 -V ,7 4 7 ,8 6 ,2 5 , 5

38 H. Okruszko

tego rodzaju, że muły są to utwory organiczne, powstałe w wyniku znacznie dalej posuniętej humifikacji masy roślinnej niż ma to miejsce w przypadku powstawania torfów.

W terenie obszary zajęte przez gleby mułowe różnią się tym od obsza­rów torfowych, że mają nierówną powierzchnię. Torf tworzy się w wa­runkach ustalonego poziomu wody, a w związku z tym odkłada się rów­nomiernie i formuje płaską powierzchnię. Natomiast muły, szczególnie telmatyczne, tworzą się przy dużych wahaniach poziomu wód, osadzają się warstwą różnej miąższości, zależnie od wypadkowej warunków sprzy­jających akumulacji lub dekompozycji, a tym samym formują, po­wierzchnie nierówne, pofalowane (rys. 5). Pierwszym więc wskaźnikiem

Rys. 5. Przekrój poprzeczny przez tereny A — to r fo w e , В — m u ło w e; 1 — to r f, 2 — m u ł, 3 — g y tla

C ross-section trough the areasA — o f p ea t so ils , В — o f m u d s o ils; 1 — p ea t, 2 — m u d, 3 g y tt ia

występowania gleb mułowych w dolinie rzecznej jest jej urozmaicona mikrorzeźba. Tworzenie się tej mikrorzeźby związane jest z przemia­nami, jakimi podlega dolina rzeczna przechodząc szereg stadiów roz­wojowych. Wśród nich jedno określa się jako stadium mułowe.

ST A D IA ROZWOJOWE DOLINY RZECZNEJ

Pod pojęciem rozwoju doliny należy rozumieć kształtowanie określo­nych stosunków wodnych, glebowych i roślinnych, będących w ścisłym wzajemnym powiązaniu. Można wyróżnić trzy zasadnicze stadia roz­wojowe doliny rzecznej na niżu. Są to:

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 39

— stadium torfowe,— stadium mułowe,— stadium madowe.iW każdym z tych stadiów powstają jako nowe tworzywo glebowe

określone utwory. Można więc mówić, że w stadiach rozwoju dolin rzecznych obserwujemy przenikanie się procesów: geologicznego i glebo- twórczego.

S t a d i u m t o r f o w e . Wahania poziomu wód w ciągu roku w do­linie są stosunkowo nieduże, w granicach kilkudziesięciu centymetrów. Dominuje roślinność bagienna, torfotwórcza, odkłada się torf. Brzegi rzeki pokryte są roślinnością szuwarową w postaci szuwaru trzcino­wego Scirpo-Phragmitetum, a częściej szuwaru turzycy sztywnej Cari- cetum stricte, która wchodzi miejscami do koryta, gdzie wraz z roślin­nością wodną (typu grzybieni i rdestnic) tamuje przepływ wody. Często występuje stałe podtopienie obszaru przyległego do rzeki. Teren jest płaski i równy (rys. 6).

Rys. 6 . D olina rzeczna w torfow ym stadium rozw oju

R iver va lley at the peat developm ent stage

S t a d i u m m u ł o w e . Wahania poziomu wód gruntowych wystę­pują w granicach 0,7-1,5 m. Roślinność bagienna zbiorowisk znoszących długi zalew i okresowe obniżanie się, nawet znaczne, poziomu wody

40 H. Okruszko

Rys. 7. Erozyjny brzeg rzeki w m ułow ym stadium rozw oju doliny

Eroded riverbank at the m ud stage of the river va lley developm ent

Rys. 8 . A kum ulacyjny brzeg rzeki w m ułow ym stadium rozw oju doliny

A ccum ulation riverbank at the mud stage of the river va lley developm ent

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 41

gruntowej. Są to głównie szuwary mozgi trzcinowatej, manny mielec i turzycy zaostrzonej Phalaridetum arundinaceae, Glicerietum aquati- cae, Carticetum gracilis.

W wyniku wysokiego zalewu, powodującego zabagnienie, a następ­nie opadanie wód, zachodzi gromadzenie się masy roślinnej, silnie rozłożonej w postaci mułu. Równocześnie miejscami woda osadza na- muły, przeważnie mineralne, które występują w mułach w postaci wkładek. Rzeka ma wyraźnie zaznaczone wyniesione brzegi, strome (rys. 7) lub pochyłe — plażowe (rys. 8 ), zależnie od położenia nurtu. Woda przepływa szybciej niż na obszarach dolin bagiennych, zarasta­nie jest małe. Rzeka zmienia czasami koryto pozostawiając na terenie doliny łachy i starorzecza, różnego rodzaju obniżenia oraz usypane wargi lub ławice z osadów. Powierzchnia terenu ma wyraźną mikro- rzeźbę.

S t a d i u m m a d o w e . Wahania poziomów wody gruntowej zacho­dzą tu w granicach 1 ,5-4,0 m. Panuje roślinność łąkowa rzędu Molinie- talia, z dominacją traw i ziół, a tylko miejscami bagienna. Rzekę cha­rakteryzuje silny prąd i duże wahania poziomu wód, rozwijających znaczną działalność erozyjną (rys. 9). Woda rozmywa brzegi lub dno, niesie dużo osadów, które usypuje jako namuły w postaci mad. Jest to teren tworzenia się mad rzecznych, tj. utworów o określonych cechach,

Rys. 9. D olina rzeczna w m adow ym stadium rozwoju. W szystkie zdjęcia w ykonał H. Okruszko

R iver va lley at the a lluv ia l soil developm ent stage

42 H. Okruszko

powstających z materiału przeważnie mineralnego, naniesionego przez wodę. Wylewy rzeki nie prowadzą do zabagnienia doliny. Teren doliny jest silnie urzeźbiony.

Czynnikiem zasadniczym w układzie warunków glebowo-wodnych w dolinach rzecznych na niżu są wahania poziomów wód w rzece i na terenach przyległych, spowodowane wielkością i charakterem zlewni,. a ściślej — stosunkiem zlewni do danego odcinka doliny. Decyduje to i o ilości spływającej wody oraz o tempie przepływu, co nadaje rzece odpowiedni charakter. Innym ważnym czynnikiem jest rozwój samej doliny na tle jej warunków geomorfologicznych. Tak na przykład istnie­nie progu w dolinie, usypanego przez dopływ boczny bądź wytworzo­nego w miejscu przełomu doliny, powoduje występowanie długotrwa­łych podtopień, które zmieniają dolinę z madowej w mułową lub z mu­łowej w torfową.

Oprócz wymienionych trzech stadiów właściwych są również stadia przejściowe: torfowo-mułowe i mułowo-madowe.

S t a d i u m t o r f o w o - m u ł o w e występuje na obszarach wy­pełnionych torfem, na których w wyniku erozji dennej rzeki nastąpiło obniżenie poziomu wody gruntowej. W następstwie tego odwodniony torf ulega okresowemu murszeniu, które zachodzi w specyficznych wa­runkach lub przerywane jest zalewami rzecznymi. W czasie zalewów, szczególnie wiosennych, powstaje muł z masy roślinnej oraz ze zmur­szałej masy torfowej. Muł ten nasyca zmurszały torf. Tworzy się specy­ficzny rodzaj gleby, tzw. torf mulisty, określany też jako torf zamulony. Torfy te odznaczają się specyficzną strukturą ziarnistą, typową dla murszów, a jednocześnie wyjątkowo dużą lepkością. Lepią się i mażą jak tłuste iły. Mają znacznie większą zawartość części mineralnych niż typowe torfy. Jest to głównie skutek humifikacji masy organicznej, a w małym tylko stopniu osadzania się namułów. Torf mulisty to utwór pośredni między torfem a mułem, w tworzeniu którego bierze udział także proces murszenia.

S t a d i u m m u ł o w o - m a d o w e występuje tam, gdzie zachodzi proces sypania mad, czyli osadzanie się namułów przy utrzymujących się warunkach intensywnego odtleniania środowiska. Okresowe silne za- bagnienie sprzyja powstawaniu mułów, które nasycają ńamuły lub odkładają się w nich warstewkami. Gleby w tym stadium rozwoju doliny mają charakterystyczne szare zabarwienie, powodowane domi­nacją żelaza dwuwartościowego; często przeważa kolor ciemnoszary lub czarny, powodowany przez humus mułów. Są to gleby dość zasob­ne w substancję organiczną, stanowiącą od kilku do kilkunastu procent masy glebowej. iW miarę pogłębiania się odwodnienia (erozja denna

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 43

rzeki) namuły są coraz intensywniej i dłużej przewietrzane, co powo­duje utlenianie się większych ilości żelaza do trójwartościowego. Gleby nabierają stopniowo coraz cieplejszej brunatnej barw y — typowej dla mad. Zmniejsza się ilość substancji organicznej, która ulega minerali­zacji.

Wystąpienie stadium mułowego w rozwoju doliny rzecznej oznacza w porównaniu do stadium torfowego zmniejszoną akumulację masy organicznej. W wyniku tego często zachodzą specyficzne przeobrażenia doliny, związane z dwojakim rodzajem zasilających ją wód. W środku doliny, w strefie wód rzecznych, rozwija się proces mułowy i związany z nim powolny przyrost masy glebowej. Natomiast przy pobrzeżach doliny, w strefie działania wód gruntowych, nadal trw a proces torfo­twórczy, powodujący intensywniejsze niż w rejonie mułowym przy­rastanie glebowej masy organicznej. W wyniku tego płaska poprzednio dolina torfowa po przejściu w stadium mułowe nabiera w przekroju kształtu wklęsłego, poprzecznie sfalowanego. Sfalowanie to może być

Rys. 10. Schem atyczny układ w arunków glebow ych w dolinie po przejściu zestadium torfow ego w m ułow e

1 — to r f w y tw o r z o n y w s ta d iu m to r fo w y m r o zw o ju d o lin y , 2 — to r f tw o r z ą cy s ię na w o d a c h g r u n to w y c h w s ta d iu m m u ło w y m d o lin y , 3 — to r f m u listy , 4 — m u ł, 5 — n am u ł, 6 — p o ­

w ie rz c h n ia d o lin y w s ta d iu m to r fo w y m

Schem atic arrangem ent of soil conditions in the river va lley after transgression from peat into m ud developm ent stage

1 — p e a t fo rm e d a t th e p ea t s ta g e o f th e r iv er v a lle y d e v e lo p m e n t , 2 — p ea t fo r m in g on grou n d w a ter a t th e m u d s ta g e o f th e r iv er v a l le y d e v e lo p m e n t , 3 — m u d d y p ea t, 4 — m ud,

5 — s ilt , 6 — r iv er v a lle y su r fa c e a t th e p ea t d e v e lo p m e n t s ta g e

spotęgowane działalnością aluwialną rzeki, przez osadzanie się namu- łów (rys. 1 0 ). Powoduje to dalsze różnicowanie się gleb i zbiorowisk roślinnych. Jak z tego wynika, dolina w mułowym stadium rozwoju reprezentuje bardziej różnorodny i złożony układ warunków glebowo- wodnych niż w stadium torfowym.

44 H. Okruszko

PROCESY GLEBOWE ZACHODZĄCE W GLEBACH MUŁOWYCH

Duża zmienność warunków wodnych, typowa dla miejsc występowa­nia gleb mułowych, powoduje, że zachodzą w nich trzy zasadnicze pro­cesy glebowe: bagienny, glejowy i murszowy. Często wszystkie te pro­cesy występują periodycznie w tej samej glebie, zależnie od warunków wodnych, zmieniających się w ciągu roku. Glebę mułową zaliczamy do jednego z trzech typów glebowych (bagiennego, glejowego lub mur- szowego) na zasadzie przewagi trw ania jednego z tych procesów. Prze­waga procesu zaznacza się przez nadanie glebie określonych tendencji rozwojowych. Dotyczy to przede wszystkim bilansu masy organicznej. W przypadku trwania procesu bagiennego bilans ten jest dodatni, za­chodzi bowiem akumulacja masy organicznej. Proces glejowy wyka­zuje bilans zbliżony do równowagi, czyli wielkość dekompozycji jest zbliżona do wielkości akumulacji z tym jednak, że przeważa nieznacz­nie akumulacja. Przy procesie murszowym bilans jest ujemny, masa organiczna gleby stopniowo zmniejsza się, przeważa dekompozycja. Kie­rując się tymi przesłankami można ustalać przewagę któregoś z wy­mienionych procesów glebowych i na tej podstawie określać typ gleb mułowych.

Gleby bagienno-mułowe to gleby terenów, w których trw a akumu­lacja mułów. Tworzenie się mułów zachodzi w warunkach silnej humifi- kacji masy roślinnej, określonej intensywnością natlenienia środowiska. Wydaje się, że można proces bagienny rozdzielić na zachodzący w wa­runkach pełnej anaerobiozy, co prowadzi do powstawania torfu, i za­chodzący przy okresowej anaerobiozie, w której tworzą się muły. Idąc dalej za T o m a s z e w s k i m [8] można warunki powstawania torfów określić mianem procesu bagiennego, a warunki powstawania mułów mianem procesu błotnego. Silne utlenienie środowiska, w którym tworzą się muły, nie oznacza, że panują w nim warunki tlenowe. Wprawdzie do gleby w warunkach tworzenia się mułów dopływa dużo tlenu, ale jest bardzo szybko zużywany w procesie humifikacji. Tuż przy dnie pokrytym mułem woda jest całkowicie pozbawiona tlenu. Muł odtle- nia wodę. Potwierdzeniem tego są wykonywane eksperymenty. Po do­daniu do wody rzecznej, zasobnej w tlen, odrobiny mułu z dna tlen był momentalnie zużyty (tab. 5). Również w glebach bagienno-muło- wych wykonywane wielokrotnie metodą połową [9] oznaczenia w yka­zywały wyraźną przewagę warunków redukcyjnych w całym profilu.

Proces bagienny (błotny) wyraźnie dominuje w glebach mułowych z grupy limnetycznych. Są to tereny łęgów zastoiskowych. Natomiast przy powstawaniu mułów telmatycznych przeważa proces glejowy. Gleby glejowo-mułowe zajmują tereny akumulacji mułów, odznacza-

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 45

T a b e l a 5

R óżn ice V / n a t le n ie n iu wody r z e c z n e j powodowane p r z e z mul o r g a n ic zn y /d od an y do wody lu b z a le g a ją c y na d n ie / /w g ozn aczeń J . W enerow icz/

D if f e r e n c e s in r i v e r v /a ter o x id a t io n cau sed by o rg a n ic mud /a d d ed to w ater or la y in g on th e b o tto m / / a f t e r J . W enerow icz/

Z aw artość 02 w w odzie m g /l 02 c o n te n t i n w a te r , m g /l

Zmiany w z a w a r to ś c i 02 w w odzie wraz z g łę b o k o ś c ią 02 c o n te n t ch an ges in w ater a lo n g w ith d ep th in c r e a s e

p obranej z n u rtu тю dodaniu:

s tan ow isk o I 1 s t p o in t

s tan ow isk o I I U n d p o in t

sta n o w isk o I I I I l l r d p o in t

ta k en from th e cu rr en t

a f t e r a d d it io n o f: g łę b o ­kość

d ep thcm

°2mg/1

g łę b o ­kość

d ep thcm

°2mg/1

g łę b o ­kość

d ep thcm

°2mg/1

1 1 ,2 zam ulonego p ia sk u - muddy sand

6 ,0 10 -1 5 1 9 ,4 2 -6 2 0 ,8 3 9 ,8

mułu - mud - 0 ,0 50 -3 5 1 1 ,2 30 -4 0 8 ,1 17 7 ,6

1 6 ,8 g y t i i - g y t t i a S ,o 6 0 -7 0 8 ,8 60 -7 0 4 ,4 19 2 ,1

mułu - mud 0 ,0 80 -8 5/d n obottom /

0 ,0 100/ d n o

b ottom /

0 ,0 20/d n o

b o tto m /

0 ,0

1 3 ,8 mułu - mud - 0 ,0

jące się silnie zaznaczoną mikrorzeżbą, na których obok tworzenia się mułów zachodzi równolegle akumulacja aluwiów. Profil gleby glejowo- mułowej jest zwykle warstwowany, a warstwy mułowe mniejszej miąż­szości niż w przypadku gleb bagienno-mułowych. Tempo narastania mułów jest bardzo wolne. Są to gleby, w których okresowo bardzo wyraźnie występuje proces murszowy. Zachodzi on w mułach organicz­nych podobnie jak w torfach i podobnie przekształca glebę formując gleby murszowo-mułowe. Gleby glejowo-mułowe zajęte są przeważnie przez łęgi rozlewiskowe i właściwe, o dużej wartości rolniczej.

Gleby murszowo-mułowe występują na intensywnie odwodnionych terenach, pokrytych przez utw ory mułowe. Zwykle są to tereny przy- rzeczne, powstałe w wyniku naturalnego lub sztucznego pogłębiania koryta rzeki. W następstwie obniżenia się poziomu wód gruntowych oraz usprawnienia spływu wód zalewowych muły w warstwie po­wierzchniowej gleby znajdują się przez większą część sezonu wegeta­cyjnego w warunkach sprzyjających murszeniu. Powstaje mursz z mułu o charakterystycznej ziarnistej strukturze, w którym stopniowo, w wy­niku mineralizacji, zmniejsza się ilość masy organicznej. Są to gleby za­sobne w składniki, pokryte dobrze plonującymi łąkami z rodzaju grądów połęgowych.

Gleby mułowe, występujące w trzech omawianych typach glebowych, odznaczają się dużą zdolnością produkcyjną. W każdym typie glebowym

46 H. Okruszko

należą one do gleb łąkowych najlepszych, z których uzyskuje się wię­cej i lepszej jakości siano niż z gleb innych rodzajów w obrębie danego typu. Na przykład z gleb bagienno-torfowych uzyskuje się siano turzy- cowe niskiej wartości, z gleb bagienno-mułowych siano mannowe o du­żej wartości paszowej. Na glebach murszowo-torfowych bez dodatku po­tasu roślinność jest uboga, zdegradowana i składa się głównie z kostrze­wy czerwonej, gdy tymczasem na glebach murszowo-mułowych wystę­pują łąki trawiaste, z dużym udziałem mozgi trzcinowatej o średnich zdolnościach plonowania. Różnice te wynikają przede wszystkim z dyna­miki przemian. Gleby mułowe odznaczają się bardzo intensywnym prze­biegiem przemian biochemicznych, szybkim obrotem składników pokar­mowych w zamkniętym cyklu od substancji mineralnej, przez organicz­ną, ponownie do mineralnej. Czynnikiem stymulującym tempo tych przemian są przede wszystkim amplituda i częstotliwość wahań pozio­mów wód gruntowych. Są to gleby, dla których aktualna staje się hipo­teza wysunięta przez D ę b s k i e g o [4], że wysokość plonów z terenów odwodnionych zwiększa się tym bardziej, im większa jest amplituda wahań poziomów wody gruntowej, natomiast przy słabym poziomie wo­dy gruntowej wielkość plonów jest najmniejsza i maleje wraz z głębo­kością odwodnienia.

Reasumując można sformułować pogląd, że przekształcanie się w a­runków z takich, które powodują akumulację torfu, w warunki powo­dujące akumulację mułów oznacza polepszanie zdolności produkcyjnych siedliska łąkowego. Przechodzenie doliny w stadium mułowe jest więc zjawiskiem w zasadzie pozytywnym i w pewnych warunkach może być stymulowane odpowiednimi zabiegami hydrotechnicznymi.

LITERATURA

[ 1 ] C h r u s k i T., L o r e n c K. , O k r u s z k o H., O ś w i t J.: T orfow iska b iebrzań­skie w dolinie rzeki Ełk na odcinku T oczłow o-Szym any. Z eszyty probl. Post. Nauk roln., z. 83, 1968, s. 179-215.

[2] D a w i e s J. F., L u c a s R. E.: Organie soils, their form ation , distribution, utilization and m anagem ent. Spec. Bull., 425-M ichigan S ta te U niversity , 1959, 155.

[3] D a w s o n J. E.: Organic soils. A dvances in A gronom y, t. 8 , 1956, 377-401.[4] D ę b s k i K.: B ilans w odny torfow isk zm eliorow anych na przykładzie torfo­

w iska M odzelówka. Z eszyty probl. Post. N auk roln., z. 72, 1967, s. 139-180.[5] O k r u s z k o H.: C zynniki hydrologiczne jako podstaw a podziału torfow isk.

W iad. IMUZ, t. 4, 1964, z. 2, 147-164.[6 ] M o r t i m e r C. H.: U nderw ater „soils” : a rev iew of lake sedim ents. J. of

Soil Sei., t. 1 , 1949, nr 1, s. 62-73.

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 47

[7] T o ł p a S., J a s n o w s k i M., P a ł c z y ń s k i A.: System genetyczny k la sy ­fik acji torfów w ystępujących w złożach Europy Środkow ej. Zeszyty probl. Post. N auk roln., z. 76, 1967, s. 9-100.

[8 ] T o m a s z e w s к i, J.: P rocesy odgórne i oddolne w glebach błotnych. Z eszyty probl. Post. N auk roln., z. 17, 1959, s. 113-120.

[9] W e n e r o w i с z J., O k r u s z k o H.: P olow a m etoda oznaczania oglejenia oraz napow ietrzenia gleby. Gospodarka W odna, B iu letyn IMUZ, nr 1(96), 1963, s. 47-48.

Г. О К РУ Ш К О

ОБРАЗОВАНИЕ ИЛОВ И ИЛОВЫ Х ПОЧВ

И нститут м ели орац и и и л угов одств а , Ф аленты

Р е з юме

Рассматриваются две основные иловые формации, в частности: формация автохтонного происхож дения, образую щ аяся в месте залегания, называемая ор­ганическим илом, иногда осажденны м или мегапланктонным торфом, и аллохтон- ьая формация, нанесенная водой, называемая наносным илом. Органические илы — преимущественно органического происхож дения, поскольку они содерж ат около 15-20% и больш е органического вещества. Наносные илы — это в первую очередь нанесенные водой минеральные формации, с небольшим (в пределах не­скольких процентов) содерж анием органического вещества.

Органические илы образую тся в результате далеко продвинутой гумиф ика­ции растительной массы, при известном участии осаж денны х из воды минераль­ны х соединений- И х далеко продвинутая гумификация вызвана сильной окси­дацией среды, в которой они образуются. В зависимости от условий образования различают лимнетические илы, образую щ иеся в условиях постоянного затопле­ния, и тельматические илы, образую щ иеся в результате периодических затопле­ний. Оксидация среды, в которой образую тся лимнетические илы, происходит под влиянием водной растительности, насыщающ ей воду кислородом (табл. 1). При образовании тельматических илов оксидация воды связана со значитель­ными колебаниями уровня грунтовой воды. Отсутствие кислорода в сильно увлаж ненной среде благоприятствует образованию торфов- Органические ж е гит- тии (детритные, водно-растительные) образую тся в водоёмах, в которых разло­ж енная растительная масса и отмерший планктон подвергаются, наряду с гуми­фикацией, преобразованиям в пищеварительном тракте ф ауны бентоса.

Сравнение органических илов и торфов (табл. 2) показывают, что органичес­кие гумифицированы в более сильной степени и содерж ат больше минеральных частиц, а тем самым отличаются высшим (примерно в три раза) объёмным весом и значительно высшим содержанием калия. Другие свойства органических илов обозначаются менее четко. Далеко продвинутая гумификация растельной массы, из которой образовались органические илы, находит подтверж дение в химичес­ком составе органического вещ ества этих формаций (табл. 3 и 4). Органическое вещество илов по своему составу, а особенно содержанию гуминовых кислот и ли­

48 H. Okruszko

гнина, отличается от торфов, приближаясь к органическому BęnjecTBy торфяны х муршей.

Образование илов связано с определенной стадией развития речной долины. Долина, зависимо от объёма и скорости расходов заболачивающ их ее вод, может находиться в стадии отложения торфа, ила или аллювиальной почвы. В залега­ющей иловой формации происходят определенны е почвенные процессы. В случае преобладания болотного процесса образую тся болотно-иловые почвы, в случае преобладания глеевого процесса — глеево-иловые почвы, в случае ж е преоблада­ния муршевого процесса — мурш ево-иловы е почвы. Процесс муршения происхо­дит в илах, подобно как и в торф ах, ввиду органического характера этих ф ор ­маций. Иловые почвы характеризую тся большой динамикой биохимических и з­менений, что способствует быстрой циркуляции питательных вещ еств. Следова­тельно — это почвы местообитаний со сравнительно быстрым ростом растений, т. е. плодородны х местообитаний. Таким образом преобразование данной речной долины, составляющ ее переход от торфяной в иловую стадию, означает улучш е­ние производительны х способностей местообитания.

H. O K R U SZK O

DEVELOPMENT OF MUDS AND MUD SOILS

In st itu te fo r L a n d R e c la m a tio n a n d G rasslan d F a rm in g In F a le n ty

S u mma r y

Two basic mud soil form ations have been distinguished, viz.: a form ation of autochthonous origin, developed at the deposit p lace, m arked as organic m ud and som etim es as sedim entary or m egaplanctonic peat, and an allochthonous form ation, m arked as silt, brought in by w ater. The m ud form ations are, as a rule, of orga­nic character, as th ey contain several teens or m ore per cent of organic m atter. T he silt form ations are m ostly of sedim entary character, brought in by w ater; they contain only about severa l per cent of organic m atter.

The m ud form ations develop in consequence of far advanced plant bulk hum i­fication , at som e percentage of m ineral com pounds precip itated from w ater. The far advanced hum ification is caused by high oxidation of their developm ent environm ent. D epending on the conditions of their developm ent, the fo llow ing form ations are distinguished, viz.: lim nethic muds, developing in conditions of perm anent floodings and telm athic muds, developing in conditions of periodical floodings. The oxidation of the m edium , in w hich lim nethic m uds develop, is caused by w ater vegetation , saturating w ater w ith oxygen (Tab. 1). In the case of developm ent of telm athic muds, the environm ent oxidation is connected w ith considerable ground w ater leve l fluctuations. A lack of oxygen in excessive m oist environm ent leads to the peat developm ent. G yttia (detritus, w ater-vegeta tion gyttia) develops in w ater resorvoirs, in w hich the decom posited plant bulk and m ortified plancton undergo, irrespective of hum ification, som e changes in the alim entary tract of the benthos fauna.

From the com parison of m uds and peats (Tab. 2) it is evident that the m uds are stronger hum ified, contain m ore m ineral particles and consequently show

P ow staw anie m ułów i gleb m ułow ych 49

higher (about thrice) bulk density and m uch higher potassium content. As far as other properties are concerned, the differences are less m arked. A far advanced plant bulk hum ification, of w hich mud form ations develop, is confirm ed by the chem ical com position of their organic m atter (Tabs. 3 and 4). The organic m atter of m ud form ations, w ith regard to its com position, particu larly of hum ic acids and lign ine content, d iffers from peats and approxim ates the organic m atter of peaty m ucks.

The m uck form ation developm ent is connected w ith particular stages of river va lley developm ent. The va lley , depending on flo w quantity and rate of the w ater sw am ping itself, can be at the stage of peat, m ud or a lluv ia l soil develop ­m ent. In the deposited m ud form ation defined so il processes are taking place. A t the predom inance of sw am ping process, m arshy-m ud soils, in the case of g le i­zation process, g ley-m ud so ils and in the case of m ucking process m ucky-m ud soils develop. The m ucking process is taking p lace in muds, like in peats, w ith regard to organic character of these form ations.

The m ud soils characterize th em selves w ith considerable dynam ics of bioche­m ical changes, w hat causes a quick circulation of nutrients. C onsequently, they constitute the soils of th e habitats w ith re la tive ly quick grow th of plants, i.e. fertile ones. Thus the changes in the v a lley resu lting in a transgression from peat to m ud developm ent ind icate an im provem ent of production ab ilities of the habitat in question.

Wpłynęło do redakcji w maju 1968 r.

4 — R o c zn ik i g le b o z n a w c ze t. X X , z. 1