UBOŻENIE GLEB TORFOWO-MURSZOWYCH W SKŁADNIKI ZASADOWE CZYNNIKIEM WPŁYWAJĄCYM NA WZROST STĘŻENIA RWO W WODZIE GRUNTOWEJ

Transkrypt

1 INSTYTUT TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY W FALENTACH Zakład Doświadczalny w Biebrzy UBOŻENIE GLEB TORFOWO-MURSZOWYCH W SKŁADNIKI ZASADOWE CZYNNIKIEM WPŁYWAJĄCYM NA WZROST STĘŻENIA RWO W WODZIE GRUNTOWEJ Jacek Jaszczyński

2 Celem badań było opisanie długookresowych zmian stężenia rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO) i składników zasadowych w wodzie gruntowej zmeliorowanego torfowiska niskiego Badania prowadzono w latach w glebie torfowo-murszowej MtIIcb wytworzonej z materiału drzewnego i turzycowego

3 W wodzie niektórych rzek i jezior Europy (Freeman i in., 2001; Evans i in., 2006) zaobserwowano 65-90% zwiększenie się stężenia RWO

4

5 135 próbek dla każdej z głębokości Oznaczono stężenie: RWO Ca K Na Mg Fe

6 Stężenia RWO w wodzie gruntowej gleb pobagiennych przedstawiane w literaturze Źródło Meissner i in (Niemcy) Kalbitz i in (Niemcy) Nadany, Sapek 2004 (Polska) Banaś, Gos 2004 (Polska) Prezentowane wyniki własne Stężenie RWO mg C. l (145) (184) (134) Ogólna charakterystyka obiektu badań Ekstensywne użytki zielone na zmeliorowanych torfowiskach niskich Intensywnie użytkowane rolniczo torfowiska niskie Różniące się intensywnością zagospodarowania i stopniem przeobrażenia gleb torfowo-murszowych Silnie przekształcone torfowiska z gęstą siecią rowów odwadniających Intensywnie użytkowane rolniczo torfowiska niskie

7 Zmiany stężenia RWO w roztworze glebowym z głębokości 30 cm Stężenie RWO, mg C. l R² = 0,3513 n = w latach

8 Zmiany stężenia RWO w wodzie gruntowej z głębokości 60 cm 180 Stężenie RWO, mg C. l R² = 0,5983 n = 137 w latach

9 Zmiany stężenia RWO w wodzie gruntowej z głębokości 90 cm Stężenie RWO, mg C. l R² = 0,6237 n = w latach

10 Stężenie RWO w wodzie rowu sąsiadującego z punktem badawczym w latach Stężenie RWO, mg C. l R² = 0,3594 n = 158 0

11 Pracowite bobry w dolnym basen Biebrzy 2012

12 Zmiany ph gleby ph gleby (w 1M KCl) Rok Warstwa ,5 4, ,5 4, ,5 5, , , , ,3

13 Właściwości chemiczne gleby Zawartość % s.m. Ca K Na Rok Warstwa ,3 1,4 0,04 0,06 0,006 0, ,3 2,1 0,05 0,08 0,006 0, ,4 2,7 0,03 0,09 0,013 0, ,1-0,07-0, ,1-0,01-0, ,2-0,01-0, ,1-0,02-0,006

14 Właściwości chemiczne gleby Zawartość % s.m. Mg Rok Fe Warstwa ,10 0,07 1,4 1, ,09 0,06 1,3 2, ,11 0,05 1,4 2, ,08-2, ,14-2, ,17-1, ,19-2,1

15 Zmiany stężenia Ca w wodzie grunt. ( ) cm R² = 0, cm R² = 0, Stężenie Ca, mg. l Stężenie Ca, mg. l cm R² = 0, Stężenie Ca, mg. l

16 Zmiany stężenia K w wodzie grunt. ( ) 3,0 2,5 3,0 30 cm R² = 0, cm R² = 0,6224 2,5 Stężenie K, mg. l -1 2,0 1,5 1,0 Stężenie K, mg. l -1 2,0 1,5 1,0 0,5 0,5 0,0 0,0 4,5 4,0 90 cm R² = 0,6583 3,5 Stężenie K, mg. l -1 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

17 Zmiany stężenia Mg w wodzie grunt. ( ) cm R² = 0, cm R² = 0, Stężenie Mg, mg. l Stężenie Mg, mg. l cm R² = 0, Stężenie Mg, mg. l

18 Stężenie Na, mg.l-1 Stężenie Na, mg.l-1 Stężenie Na, mg.l-1 Zmiany stężenia Na w wodzie grunt. ( ) 5,0 30 cm R² = 0, cm R² = 0,0478 4,0 8 3,0 6 2,0 4 1,0 2 0,0 w latach w latach cm R² = 0, w latach

19 Stężenie Fe, mg.l-1 Stężenie Fe, mg.l-1 Stężenie Fe, mg.l-1 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Zmiany stężenia Fe w wodzie grunt. ( ) 30 cm R² = 0,0625 3,0 2,5 2,0 60 cm R² = 0,0604 1,5 1,0 0,5 0,0 w latach w latach ,2 1,0 90 cm R² = 0,0001 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 w latach

20 Głębokość Współczynnik korelacji (r) dla zależności pomiędzy stężeniem RWO i wybranych składników w wodzie gruntowej Ca K Mg Na Fe 30 cm n = 130 0,09 n.i. -0,58** -0,55** -0,04 n.i. 0,42** 60 cm n = cm n =137 ** - istotne przy α<0,01 * - istotne przy α<0,05-0,54** -0,73** -0,62** 0,54** 0,35* -0,55** -0,66** -0,79** 0,56** 0,12 n.i.

21 Wnioski W środowisku odwodnionych gleb torfowych obserwujemy aktualnie silne i narastające wzbogacanie zasobów wody w organiczne związki węgla - w ciągu 13-to letniego okresu badawczego zaobserwowano zwiększenie się stężenia RWO w wodzie gruntowej gleby MtII średnio o 140% (96, 150, 171%). - w wodzie rowu odwadniającego badaną kwaterę zanotowano 147% zwiększenie stężenia RWO

22 Wnioski Zwiększanie stężenia RWO w zasobach wody następowało w warunkach obniżania się ph wierzchnich warstw gleby (0-30 cm) oraz istotnego zmniejszania się stężenia Ca, K i Mg w roztworze glebowym i wodzie gruntowej

23 Wnioski Zwiększanie się stężenia RWO w wodzie gruntowej mogło być wynikiem większej rozpuszczalności kompleksów organicznomineralnych, co było powodowane przyłączaniem do cząsteczek organicznych jonów żelaza w przypadku roztworu glebowego z górnych warstw gleby oraz kationów sodu przyłączanych do cząsteczek organicznych obecnych w wodzie niższych partii złoża torfowego.

24 Dziękuję za uwagę Jacek Jaszczyński ZD Biebrza

25 p H p H p H 9,0 8,5 8,0 Zmiany ph wody gruntowej w latach cm R² = 0,2202 R² = 0,0079 n = 138 9,0 8,5 8,0 60 cm n = 142 7,5 7,5 7,0 7,0 6,5 6,5 6,0 9,0 8,5 8,0 90 cm 6,0 R² = 0,0026 n = 142 7,5 7,0 6,5 6,0