1 / 57

Podzolisatie: nieuwe ontwikkelingen - nieuwe concepten

Podzolisatie: nieuwe ontwikkelingen - nieuwe concepten. Peter BUURMAN NBV 8 mei 2008. Het podzol profiel. O. C. Ah. E. Al. Bh. Fe. Bs. C. Het podzol profiel. litter. Ah. E. C. Bh. Bs. Podzol ontwikkeling. Te verklaren (morfologie):. Vorming van humuslaag

alia
Download Presentation

Podzolisatie: nieuwe ontwikkelingen - nieuwe concepten

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Podzolisatie: nieuwe ontwikkelingen - nieuwe concepten Peter BUURMAN NBV 8 mei 2008

  2. Het podzol profiel

  3. O C Ah E Al Bh Fe Bs C Het podzol profiel

  4. litter Ah E C Bh Bs Podzol ontwikkeling

  5. Te verklaren (morfologie): • Vorming van humuslaag • Verandering in Ah dikte • Eerste vorming van B horizon • Vorming van E uit B (en A) • Differentiatie van B in Bh en Bs • Humus banden onder Bs

  6. Te verklaren (andere eigenschappen): • Grote variatie in verblijftijd van humus • monomorfe en polymorfe OM • allofaan in sommige podzols • grote variatie in organische chemie van B horizont • Zonale (boreale) podzols hebben • weinig humus accumulatie (humuspodzols – Fe podzols) • geen Bh/Bs (Al-Fe) differentiatie

  7. Transport en accumulatie modellen • Fulvaat theorie • Allofaan theorie • LMW zuren theorie

  8. Transport en accumulatie modellen • Fulvaat theorie • fulvozuren zijn verantwoordelijk voor transport en accumulatie van metalen (en OM) • precipitatie wanneer verzadigd met metaalionen (vaste C/Me ratio)

  9. Transport en accumulatie modellen • Allofaan theorie • allofaan vormt in A horizonten • wordt getransporteerd en slaat neer in B –horizonten (pH) • DOC slaat neer op allofaan coatings

  10. Transport en accumulatie modellen • LMW zuren theorie • LMW zuren zijn verantwoordelijk voor Me transport • precipitatie is het gevolg van LMW afbraak • metalen worden overgedragen naar HMW zuren

  11. Transport en accumulatie: synthese • Humificatie van strooisel: • humificatie  organische zuren • organische zuren zijn oplosbaar in water • zuren lossen mineralen op en binden Al en Fe • LMW zuren blijven in oplossing met gebonden metalen • Ze worden tijdens transport afgebroken • Metalen worden overgedragen naar HMW zuren • HMW-metaal complexen slaan neer.

  12. oxalic glucuronic vanillic LMW zuren LMW zuren in Podzol en Dystric Cambisol Bruckert, 1970

  13. Precipitatie van humus en sesquioxiden • Precipitatie van metalen • decompositie van het complex • precipitatie met humus (typische C/M+ ratios) • Precipitatie van humus • Precipitatie met metalen • Precipitatie van niet-complexerend OM op penetratiediepte

  14. pH effect • pH beïnvloedt oplossen in neerslaan • dissociatie van OM (C/M+ ratio’s) • hydroxylatie van metalen – Al(OH)2+, Al(OH)+ • dus: verandering preferente complexatie met pH p • Preferente complexatie: • podzols in zand hebben Al maximum boven Fe maximum (pH daalt met de tijd)

  15. vorming van strooisellaag • verandering Ah dikte • Vorming eerste Bh • Vorming van E uit B • Differentiatie van B • Humus banden onder B Podzol ontwikkeling O Ah E Bh C Bhs

  16. Podzol ontwikkeling • vorming van strooisellaag • verandering Ah dikte • Vorming eerste Bh • Vorming van E uit B • Differentiatie van B • Humus banden onder B stuifmeelprofielen O Ah E Bh C Bhs

  17. Podzol ontwikkeling • vorming van strooisellaag • verandering Ah dikte • Vorming eerste Bh • Vorming van E uit B • Differentiatie van B • Humus banden onder B buffercapaciteit O Ah E Bh C Bhs

  18. Podzol ontwikkeling • vorming van strooisellaag • verandering Ah dikte • Vorming eerste Bh • Vorming van E uit B • Differentiatie van B • Humus banden onder B microbiële afbraak O Ah E Bh C Bhs

  19. Podzol ontwikkeling • vorming van strooisellaag • verandering Ah dikte • Vorming eerste Bh • Vorming van E uit B • Differentiatie van B • Humus banden onder B preferente complexatie O Ah E Bh C Bhs Al-humus is stabieler dan Fe-humus

  20. Podzol ontwikkeling • vorming van strooisellaag • verandering Ah dikte • Vorming eerste Bh • Vorming van E uit B • Differentiatie van B • Humus banden onder B niet-complexerend OM O Ah E Bh C Bhs

  21. Rond, of toch niet? • Micromorfologie spreekt dit beeld tegen

  22. Nederland Nieuw Zealand Micromorfologie – OM coatings

  23. Micromorfologie – pellets Nederland

  24. Coatings en pellets • Coatings domineren in • hydromorfe B horizonten (incl tropische laagland podzols) • humus banden onder de B • gecementeerde horizonten • Pellets domineren in • alle goed gedraineerde B-horizonten • alle boreale podzols • alle podzols op rijke moedergesteenten

  25. Coatings en pellets • Coatings zijn afkomstig van ingespoeld OM • Pellets worden gevormd door afbraak van wortels • Goed gedraineerde B-horizonten hebben veel wortels • Slecht gedraineerde hebben weinig of geen wortels In bewortelde horizonten, wortel OM >> DOM

  26. Wortels en de podzol-B • In de meeste podzols is wortel-OM veel belangrijker dan ingespoelde OM OM inspoeling is NIET het dominante proces in podzol-B horizonten Hoe kunnen we E en B-horizonten verklaren als illuviatie niet domineert?

  27. Wortels en E-B horizonten • Eluviatie van metalen wordt veroorzaakt door DOM • E horizonten bevatten geen nutriënten (of water) • wortels volgen nutriënten • percolerende LMW zuren verwijderen metalen uit top B • top B wordt afgebroken en beweegt neerwaarts • wortels volgen – sterven af Eluviatie domineert !

  28. Relative accumulatie Sommige podzols worden gedomineerd door OM, andere door Fe (en Al) • Accumulatie van OM wordt bepaald door verblijftijd (MRT = 1/kh) • korte verblijftijd - goed gedraineerd, rijk • lange verblijftijd – arm • Al toxiciteit • hydromorfie

  29. Relative accumulatie Veel nutriënten in: • boreale podzols (keileem) (MRT 500-1000 jr) • gebergte-podzols op rijke gesteenten Weinig nutriënten in: • intrazonale podzols (MRT up to 20000 jr) • kwarts zanden (MRT 2000-3000 jr) • hydromorf

  30. Absolute accumulatie in B OM accumulatie hangt af van verblijftijd • accumulatie eindigt wanneer profiel ouder is dan MRT (dynamiek gaat door) • MRT verandert met profielontwikkeling (pH, Al)

  31. Pool build-up of SOM weinig nutriënten, hydromorfie veel nutriënten Van Breemen & Buurman, 2002

  32. Absolute accumulatie in B OM accumulatie hangt af van verblijftijd • accumulatie eindigt wanneer profiel ouder is dan MRT • MRT verandert met profielontwikkeling (pH, Al) Metaal accumulatie hang af van: • metaalgehalte moedergesteente • tijd van ontwikkeling (accumulatie gaat door zolang E-horizont groeit)

  33. Humus podzols en IJzerpodzols • Humus podzols hebben lange OM verblijftijd • Fe-podzols hebben korte OM verblijftijd en Fe-rijk moedermateriaal • Hydromorfe podzols hebben veel neergeslagen, niet gecomplexeerde DOC Buurman & Jongmans, 2005

  34. Podzol humus • Eluviatie/illuviatie geven een incompleet beeld van podzol OM • Separatie van fulvozuren en huminezuren geeft geen beter begrip • Veel vroeg onderzoek werd uitgevoerd aan DOC en losse B horizonten • Podzol humus vertoont een grote laterale en vertikale variatie die alleen begrepen kan worden in context van vegetatiegeschiedenis en landschap.

  35. ‘Datering’ van podzols • Zijn podzols een cultuurverschijnsel? • Volgens sommigen is de podzolvorming pas begonnen na het ontstaan van heidevelden • Kan 14C datering uitkomst bieden?

  36. ‘Datering’ van podzols • Podzol OM bouwt op gedurende een groot aantal jaren • Bij afwezigheid van afbraak zou de gemiddelde leeftijd van OM in een horizont nooit ouder kunnen zijn dan de helft van het aantal verstreken jaren • Afbraak van humus geeft een nog sterkere vertekening

  37. Effect van kh op gemiddelde OM ‘ouderdom’ MRT = Mean Residence Time = 1/kh 0.5 x 0.5x zonder SOM afbraak

  38. In NL gemeten 14C ouderdommen

  39. ‘Datering’ van podzols • Podzols zijn veel ouder dan heidevelden • Grootste ‘gereconstrueerde’ ouderdom >8000 jr

  40. Moeten we podzols beschermen? • Door diepploegen, diepspitten en bosaanplant zijn veel podzols verstoord • Ook huidige beheersmaatregelen in natuurterreinen tasten de podzols aan • N-depositie/bemesting veroorzaakt afbraak B-horizont

  41. Einde

  42. Bos 6

  43. Selective decay by fungi

  44. Selective decay by fungi - sampling • Set-up: • sampling of depleted spots and immediate surroundings in various horizons • NaOH-extraction of SOM • pyrolysis-GC/MS • 168 chemical fragments • quantification • pair-wise comparison

  45. Isotopic differentiation • All studied podzols are covered by C3-vegetation • compounds have different 13C signatures • more positive: N-compounds • more negative: aliphatics, phenols • selective decay causes shift in 13C contents

  46. input Isotopic differentiation Podzols Tongeren, NL unpublished

  47. Dutch and Michigan podzols • Michiganpodzols have relatively ‘fresh’ SOM • norelativeaccumulation of aliphatics • relativelylittlelignin • charcoal in B-horizon! (transport) • more N-compounds (withphenols: protein) • Dutch Galgenberg podzol • less root influence • more decomposition • E-horizonchemically more developed

  48. Extras

  49. Opgrimbie, B

  50. Australia

More Related