WPŁYW UŻYTKOWANIA I NAWOŻENIA NA WYSTĘPOWANIE RZADKICH I ZAGROŻONYCH GATUNKÓW W RUNI ZMIENNOWILGOTNEJ ŁĄKI SELINO CARVIFOLIAE MOLINIETUM

Transkrypt

1 Beata GRYGIERZEC łąka Selino carvifoliae Molinietum, Molinia caerulea, Selinum caryifolia, plonowanie Selino carvifoliae Molinietum meadow, Molinia caerulea, Selinum carvifolia WPŁYW UŻYTKOWANIA I NAWOŻENIA NA WYSTĘPOWANIE RZADKICH I ZAGROŻONYCH GATUNKÓW W RUNI ZMIENNOWILGOTNEJ ŁĄKI SELINO CARVIFOLIAE MOLINIETUM Badania przeprowadzono w latach 00 na łące olszewnikowo trzęślicowej (Selino carvifoliae Molinietum), która została włączona w Program Rolnośrodowiskowy na lata w miejscowości Góra koło Pszczyny. Celem przeprowadzonych badań była ocena wpływu użytkowania i nawożenia na występowanie rzadkich i zagrożonych gatunków. Elementami oceny zbiorowiska były skład florystyczny oraz wielkość plonów suchej masy. W zbiorowisku roślinnym wydzielono po trzy warianty: I kontrolę (ruń pierwotną) tj. ruń krotnie koszoną i nienawożoną, II ruń krotnie koszoną i nienawożoną oraz III ruń krotnie koszoną i nawożoną N 60 P 0 K 40 (60 kg N, 0 kg P, 40 kg K ha - ). Dwukrotne koszenie wpływało na wzrost udziału w zbiorowisku frakcji traw kosztem frakcji ziół i chwastów, zmniejszając o 9% ilość olszewnika kminkolistnego (Selinum caryifolia). Nie stwierdzono wpływu dwukrotnego koszenia na ilość gatunków rzadkich, tj. goździka pysznego (Dianthus superbus), goryczki wąskolistnej (Gentiana pneumonanthe) oraz mieczyka dachówkowatego (Gladiolus imbricatus).dwukrotne użytkowanie oraz nawożenie ograniczało w zbiorowisku udział trzęślicy modrej (Molinia caerulea) oraz olszewnika kminkolistnego, a także było przyczyną ustąpienia z runi goździka pysznego, goryczki wąskolistnej oraz mieczyka dachówkowatego. Najwyższe plonowanie runi zapewniło dwukrotne koszenie oraz nawożenie mineralne NPK. WSTĘP Łąki olszewnikowo trzęślicowe południowo zachodniej Polski opisał Kącki [9]. Wśród nich wyróżnił dwa zespoły: Selino carvifoliae Molinietum, zróżnicowany na 7 podzespołów, w tym dwa nowe: Selino carvifoliae Molinietum cirsietosum oleracei Zakład Łąkarstwa, Instytut Produkcji Roślinnej, Uniwersytet Rolniczy, al. Mickiewicza, 0 Kraków, rrgolab@cyf-kr.edu.pl

2 80 B. GRYGIERZEC i Selino carvifoliae Molinietum stachyetosum officinalis. W wydzielonych zespołach występowały gatunki rzadkie i chronione, m. in. kosaciec syberyjski (Iris sibirica), goździk pyszny, goryczka wąskolistna i mieczyk dachówkowaty. Z terenu Wyżyny Śląskiej łąki olszewnikowo trzęślicowe opisała Suder [007]. Autorka wyróżniła dwa podzespoły: Selino carvifoliae Molinietum typicum i Selino carvifoliae Molinietum caricetosum paniceae. Ten ostatni podzespół wyróżniał się obfitym występowaniem turzycy prosowatej (Carex panicea), krwiściąga lekarskiego (Sanguisorba officinalis) oraz gatunków nawapiennych młak niskoturzycowych z klasy Scheuchzerio Caricetea nigrae. Szata roślinna tych półnaturalnych łąk ulega synantropizacji. W konsekwencji powstają w miejscu typowych postaci zespołu, fitocenozy kadłubowe, które są pozbawione gatunków charakterystycznych, rozprzestrzeniają się gatunki synantropijne, a zanikają rzadkie i chronione []. Zmiany w zbiorowiskach łąkowych zespołu olszewnikowo trzęślicowego powodowane są osuszaniem gleb organicznych, połączonym z pełnym zagospodarowaniem dolin rzecznych lub wtórnym zabagnianiem, intensyfikacją nawożenia i użytkowania lub jego zaniechaniem [, ]. W rezultacie występujące w Polsce na niewielkim areale, bogate florystycznie, półnaturalne łąki olszewnikowo trzęślicowe znajdują się na krajowych i regionalnych listach zespołów ginących. Zagładzie ulegają również liczne rzadkie i chronione gatunki charakterystyczne zespołu, a nawet szerzej związku Molinion i rzędu Molinietalia. Zachowanie typowych postaci zespołu olszewnikowo trzęślicowego zależy od ochrony siedlisk, w których zespół występuje (tj. zapewnienie odpowiedniego uwilgotnienia), użytkowania rolniczego, niezależnie od korzyści gospodarczych (koszenie jeden raz w roku lub raz na kilka lat, połączone z usunięciem biomasy), ograniczenie, a w niektórych przypadkach zaniechanie nawożenia []. Celem przeprowadzonych badań była ocena wpływu użytkowania i nawożenia na występowanie rzadkich i zagrożonych gatunków w runi łąki olszewnikowo trzęślicowej. Elementami oceny zbiorowiska były skład florystyczny oraz wielkość plonów suchej masy. MATERIAŁ I METODY Badania przeprowadzono w 00 roku w zbiorowisku olszewnika i trzęślicy, które zostało ujęte w Programie Rolnośrodowiskowym na lata w pakiecie rolnośrodowiskowym Ochrona cennych siedlisk przyrodniczych o numerze wariantu 4. Łąki trzęślicowe, gdyż jest to formacja o bogatej i zróżnicowanej florze, często z udziałem gatunków reliktowych oraz rzadkich.

3 Wpływ użytkowania i nawożenia na występowanie gatunków rzadkich i zagrożonych... 8 Zespół olszewnikowo trzęślicowy tworzy jedną z najbardziej zróżnicowanych półnaturalnych formacji łąkowych występujących w dolinie rzeki Wisły w miejscowości Góra (5 O N 6 O 00 E) koło Pszczyny (około 80 km od Krakowa). Wiosną 00 roku pobrano ze zbiorowiska roślinnego losowo próbki gleby. W pobranym materiale glebowym oznaczeń chemicznych dokonano następującymi metodami: ph w mol dm - KCl metodą potencjometryczną, zawartość: węgla organicznego metodą oksydometryczną Tiurina w modyfikacji Oleksynowej, azotu ogólnego metodą Kjeldahla, przyswajalnego fosforu metodą Egnera Riehma kolorymetrycznie, przyswajalnego potasu oraz wapnia metodą Egnera Riehma przy zastosowaniu fotometrii płomieniowej. Właściwości chemiczne gleby przedstawiały się następująco: ph KCl 6,9; Corg.,%; P 4 mg kg - ; N,76 g N; K 0,47 g; Ca,58 g kg - gleby. W zbiorowisku roślinnym wydzielono po trzy warianty: kontrolę (tzw. ruń pierwotną) tj. ruń krotnie koszoną i nienawożoną, ruń krotnie koszoną i nienawożoną, ruń krotnie koszoną i nawożoną NPK. Każdy wariant to poletko o powierzchni m ( m x 4 m), reprezentowane przez cztery powtórzenia. W nawożeniu stosowano fosfor w ilości 0 kg P ha -, w formie superfosfatu potrójnego (40% P O 5 ), jednorazowo wiosną. Potas był stosowany w ilości 40 kg K ha -, w postaci soli potasowej wysokoprocentowej (60% K O), dwukrotnie w równych dawkach pod pierwszy i drugi pokos. Nawożenie azotowe zastosowano w ilości: 60 kg N ha -, podzielonej na dwie równe części pod każdy pokos, w formie saletry amonowej (4% N). Skład botaniczny zbiorowiska wyceniono w dniach 6 8 maja każdego roku metodą szacunkową Klappa. W tabeli podane wartości dotyczą drugiego roku badań (0). Ruń kontrolną koszono zgodnie z zaleceniami zawartymi w Programie Rolnośrodowiskowym w dniach 0 września każdego roku. Warianty krotnie koszone poddano pierwszemu koszeniu 5 7 lipca i drugiemu 0 września w każdym roku badań. Plonowanie runi oceniano przez wycinanie roślin z powierzchni 0,5 m z każdego poletka. Pobrane reprezentatywne próbki roślin wysuszono w celu określenia zawartości suchej masy metodą wagową w temperaturze 05 O C. Uzyskane wyniki poddano obliczeniom statystycznym, wykonując analizę wariancji. Do oceny różnic pomiędzy średnimi zastosowano test Tukeya przy poziomie istotności p=0,05. Analizę statystyczną wyników wykonano programem Statistica 6,0.

4 8 B. GRYGIERZEC WYNIKI Pozycję systematyczną opisanego w niniejszej pracy zespołu olszewnikowo trzęślicowego przyjęto za Fijałkowskim i Chojnacką Fijałkowską [4], Kąckim [9] oraz Matuszkiewiczem [0]. Zróżnicowanie florystyczne zespołu na siedem podzespołów i czternaście wariantów siedliska oparto na podstawie różnorodność uwilgotnienia, troficzności oraz kwasowości gleb, na których to zbiorowisko występuje. Klasa Molinio Arrhenatheretea R. Tx. 97 Rząd Molinietalia Koch 96 Związek Molinion Koch 96 Podzwiązek Selino carvifoliae Molinienion Nowak in Drske. 990 Zespół Selino carvifoliae Molinietum Kuhn 97 Podzespół Selino Molinietum hydrocotyletosum (R. Tx. 97) Kącki 007 Podzespół Selino Molinietum stachyetosum officinalis Kącki 007 Podzespół Selino Molinietum nardetosum strictae (Jonas 9) Kącki 007 Podzespół Selino Molinietum typicum (Koch 96) Kącki 007 Podzespół Selino Molinietum cirsietosum rivularis (Grynia 968) Kącki 007 Podzespół Selino Molinietum cirsietosum oleracei Kącki 007 Podzespół Selino Molinietum brometosum erecti (Oberd. 95) Kącki 007 W runi pierwotnej zespołu olszewnikowo trzęślicowego wydzielono dwie frakcje: trawy oraz zioła i chwasty. Udział tej pierwszej frakcji w zbiorowisku roślinnym stanowił 5% (tab. ). W obrębie traw oznaczono 9 gatunków. Spośród nich gatunkiem dominującym była trzęślica modra, a jej udział wynosił 0%. Frakcja ziół i chwastów reprezentowana była przez 0 gatunków, stanowiących 48%. Najliczniejszy udział w tym zbiorowisku miał olszewnik kminkolistny %. Spośród innych gatunków rzadkich oznaczono w ilości %: goździka pysznego, goryczkę wąskolistną oraz mieczyka dachówkowatego. Pod wpływem krotnego koszenia zwiększyła się ilość traw do 67%, a zmalała ilość ziół i chwastów do %. Spośród traw nieznacznie wzrosła ilość trzęślicy modrej do %, także odnotowano wzrost ilości gatunków wartościowych pod względem paszowym, np. wiechliny zwyczajnej (Poa trivialis), wiechliny łąkowej (Poa pratensis), wiechliny błotnej (Poa palustris) oraz kostrzewy trzcinowej (Festuca arundinacea). Z kolei w obrebie frakcji ziół i chwastów stwierdzono mniejszą ilość olszewnika kminkolistnego do %, zaś goździk pyszny, goryczka wąskolistna oraz mieczyk dachówkowaty pozostawały w niezmienionej ilości (%).

5 Wpływ użytkowania i nawożenia na występowanie gatunków rzadkich i zagrożonych... 8 Tabela. Skład botaniczny zbiorowiska Selino carvifoliae Molinietum (%) Wyszczególnienie Specification Trawy Grasses Molinia caerulea Glyceria maxima Phalaris arundinacea Poa trivialis Glyceria fluitans Festuca arundinacea Poa pratensis Poa palustris Deschampsia caespitosa Zioła i chwasty Herbs and weed Selinum caryifolia Glechoma hederacea Betonica officinalis Cardamine pratenis Galium uliginosum Lychnis flos-cuculi Ranunculus auricomus Silaum silaus Angelica sylvestris Cirsium oleraceum Dianthus superbus Equisetum palustre Galium boreale Gentiana pneumonanthe Gladiolus imbricatus Inula salicyna Laserpitium prutenicum Serratula tinctoria Stelaria palustris Succisa pratensis Kontrolna (ruń krotnie koszona i nienawożona) Control (sward fold cutting without fertilization) Ruń krotnie koszona i nienawożona Sward fold cutting without fertilization Ruń krotne koszona i nawożona N 60 P 0 K 40 Sward fold cutting, fertilization with N 60 P 0 K Dwukrotne koszenie oraz nawożenie mineralne N 60 P 0 K 40 spowodowało wzrost udziału frakcji traw do 7%, kosztem frakcji ziół i chwastów. Spośród roślin dwuliściennych pozostało 6 gatunków. Wymienione zabiegi pratotechniczne negatywnie wpłynęły na ilości trzęślicy modrej oraz olszewnika kminkolistnego.

6 84 B. GRYGIERZEC Również takie gatunki rzadkie jak goździk pyszny, goryczka wąskolistna oraz mieczyk dachówkowaty ustąpiły ze zbiorowiska. Najwyższy udział traw w nawożonych obiektach odbył się kosztem frakcji ziół i chwastów. Wzrost ilości frakcji traw pod wpływem nawożenia został wykazany także w pracach innych [7]. Według Juszczyka i Rękojarskiego [8] racjonalne nawożenie zwiększa udział traw o dużej wartości pastewnej kosztem traw mniej wartościowych i chwastów. Następuje bardziej efektywne wykorzystanie nawozów, pod warunkiem właściwego dobrania dawek czystego składnika. Wyniki analizy składu botanicznego runi uzyskane w badaniach własnych potwierdzają powyższą tezę. Wynika z nich, iż nawożenie i użytkowanie preferowało spośród traw gatunki o wyższej wartości użytkowej np. wiechliny, a zmniejszało ilość trzęślicy modrej. Zaobserwowany w przeprowadzonych badaniach wzrost udziału traw o dużej wartości użytkowej, mianowicie wiechliny łąkowej, zwłaszcza przy nawożeniu azotowym znajduje potwierdzenie w pracach innych [5]. W zrealizowanym doświadczeniu najgorzej plonowała ruń jednokrotnie koszona, średnio za dwa lata badań otrzymano,4 t ha - s.m. (tab. ). Pod wpływem dwukrotnego koszenia uzyskano wyższy plon suchej masy (średnio, t ha - ). Najlepiej plonowała ruń otrzymująca pełne nawożenie mineralne NPK, gdzie dawka azotu wynosiła 60 kg N ha - (średnio 5,87 t ha - s.m.). Stosunkowo wysokie plonowanie runi krotnie koszonej i nawożonej w porównaniu do runi kontrolnej należy łączyć z otrzymywaniem większej ilości składników pokarmowych. Bowiem jak podają Sieling i in. [] oraz Jankowska i in. [008] istotne znaczenie modyfikujące w produkcji biomasy mają warunki środowiskowe i agrotechniczne, w tym nawożenie. Rok 0 był drugim rokiem użytkowania, w którym mógł nałożyć się efekt sukcesywnego nawożenia i poprawa troficzności gleby na dość ubogim dotychczas stanowisku. Wyszczególnienie Specification Kontrolna Control Tabela. Plony suchej masy (t ha - ) Ruń krotnie koszona i nienawożona Sward fold cutting without fertilization pokosy cuts suma sum Ruń krotne koszona i nawożona N 60 P 0 K 40 Sward fold cutting, fertilization with N 60 P 0 K 40 pokosy cuts suma sum I II I II Lata 00,5,96,0,98,89,74 5,6 Years 0,6,5 0,9,44 4,7,8 6,0 NIR p0,05 LSD p0,05 0,6 0,4 0,7 0,70 0,70 0,5 0,5

7 Wpływ użytkowania i nawożenia na występowanie gatunków rzadkich i zagrożonych WNIOSKI. Dwukrotne koszenie wpływało na wzrost udziału w zbiorowisku frakcji traw kosztem frakcji ziół i chwastów, zmniejszając o 9% ilość olszewnika kminkolistnego. Nie stwierdzono wpływu dwukrotnego koszenia na ilość gatunków rzadkich, tj. goździka pysznego, goryczki wąskolistnej oraz mieczyka dachówkowatego.. Dwukrotne użytkowanie oraz nawożenie ograniczało w zbiorowisku udział trzęślicy modrej oraz olszewnika kminkolistnego, a także było przyczyną ustąpienia z runi goździka pysznego, goryczki wąskolistnej oraz mieczyka dachówkowatego.. Najwyższe plonowanie runi zapewniło dwukrotne koszenie oraz nawożenie mineralne NPK. LITERATURA [] BANASZUK H., (red.) Kotlina Biebrzańska, Biebrzański Park Narodowy. Aktualny stan, walory, zagrożenia i potrzeba czynnej ochrony środowiska, Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok 004, ss. 57. [] BARYŁA R., URBAN D., Ekosystemy łąkowe, [w:] Poleski Park Narodowy (red. Radwan S.), Wyd., MORPOL, Lublin 00, [] BATOR L., Stan obecny i przemiany zbiorowisk łąkowych okolic Mogilan (Pogórze Wielickie) w okresie 40 lat, Fragm. Flor. Geobot. Polonica, Kraków 005, Suppl. 7, ss. 97. [4] FIJAŁKOWSKI D., CHOJNACKA FIJAŁKOWSKA E., Zbiorowiska z klas Phragmitetea, Molinio Arrhenatheretea i Scheuchzerio Caricetea fuscae w makroregionie lubelskim, Rocz., Nauk Rol., Warszawa 990, Ser. D, 7, ss. 44. [5] GRYGIERZEC B., RADKOWSKI A., Wpływ zabiegów agrotechnicznych na skład botaniczny runi górskich użytków zielonych, Annales UMCS, Lublin 004, vol. LIX, nr, [6] JANKOWSKA J., CIEPELA G., KOLCZAREK R., JANKOWSKI K., Wpływ rodzaju nawozu mineralnego i dawki azotu na plonowanie i wartość pokarmową runi łąki trwałej, Pamiętnik Puławski, Puławy 008, z. 47, 5 8. [7] JANKOWSKI K., CIEPIELA G.A., JODEŁKA J., KISIELIŃSKA B., Zmiany w składzie botanicznym runi łąki odłogowanej pod wpływem stosowania nawozów mineralnych i organicznych, Łąkarstwo w Polsce, Poznań 005, 8, [8] JUSZCZYK S., RĘKOJARSKI M., Koszty bezpośrednie pasz łąkowo pastwiskowych w gospodarstwach mlecznych województwa łódzkiego, Rocz. Nauk Rol., Warszawa 007, Seria G, T. 94, z., [9] KĄCKI Z., Comprehensive syntaxonomy of Molinion meadows in southwestern Poland, Acta Bot. Silesiaca, Monogr., Wrocław 007,, ss. 4. [0] MATUSZKIEWICZ W., Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski, Wyd. PWN, Warszawa 008, ss. 57. [] SIELING K., STAHL C., WINKELMANN C., CHRISTEN O., Growth and yield of winter wheat in the first years of a monoculture under varing N fertilization in NW Germany, European Journal of Agronomy, 005,, 7 84.

8 86 B. GRYGIERZEC [] SUDER A., Szata roślinna łąk wilgotnych (rząd Molinietalia caeruleae W. Koch 96) we wschodniej części Wyżyny Śląskiej, Łąkarstwo w Polsce, Poznań 007, 0, [] TRĄBA CZ., WOLAŃSKI P., Zróżnicowanie florystyczne zbiorowisk łąkowych ze związków Molinion, Cnidion dubii, Filipendulion w Polsce zagrożenia i ochrona, Inżynieria Ekologiczna, Warszawa 0, Nr 9, 4 5. THE EFFECT OF UTILIZATION AND FERTILIZATION IN FLUCTUATING SWARD OF MEAD- OWS FROM SELINO CARVIFOLIAE MOLINIETUM ON OCCURRENCE OF RARE AND ENDAN- GERED SPECIES The aim of the research was the appraisal of the effect of utilization and fertilization on the meadows classified as Selino carvifoliae Molinietum, occurring in the valley of Vistula River in small locality Góra, in southern Poland, about 0 km from Pszczyna. The elements of the evaluation were: floristic composition and the dry matter yield. The Selino carvifoliae Molinietum alliance forms one of the most diversified formation of meadows, that belong to Molinio Arrhenatheretea class. In the area of research it is abundant in species that are defined as rare, like: Selinum carvifolia, Dianthus superbus, Gentiana pneumonanthe and Gladiolus imbricatus. In the explored area, there have been isolated variants: I (for monitoring) cut for the meadows without fertilizing, II cuts without fertilizing, III cuts, fertilization with N 60 P 0 K 40 (60 kg N, 0 kg P, 40 kg K ha - ). In the variant that was used only for monitoring ( cut, no fertilization), there were isolated fractions of vegetation: grasses and dicotyledons. There the contribution of the Poaceae family was assessed as 5% and dominated by 9 species from grass family, among which the most important was Molinia caerulea (0%). The fraction of dicotyledons was represented by 0 species, that constituted to 48%. The most abundant in this association was Selinum carvifolia (%). Among other rare species were appointed: Dianthus superbus (%), Gentiana pneumonanthe (%), Gladiolus imbricatus (%). As a result of cuts in the vegetation period there has been noticed the increase of quantities of Poaceae up to 67%. On the other hand the quantities of monocotyledons dropped to %. Two cuts and fertilization with N 60 P 0 K 40 during the vegetation period have made further changes continued increase of Poaceae fraction up to 7% and as a result lower quantities of dicotyledons. Those treatments, including utilization and fertilization affected negatively the biodiversity, especially for species considered to be rare. On the other hand, thanks to twofold mowing and fertilization there was obtained the highest average dry matter yield.