Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, 2008

Transkrypt

1 WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2008: t. 8 z. 2b (24) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS s Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, 2008 DYNAMIKA MINERALIZACJI ORGANICZNYCH ZWIĄZKÓW AZOTU W GLEBACH MURSZOWYCH A ZAWARTOŚĆ AZOTU AZOTANOWEGO I AMONOWEGO W WODACH GRUNTOWYCH NA OBIEKCIE ŁĄKI DYMERSKIE Jan PAWLUCZUK 1), Sławomir SZYMCZYK 2) 1) Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb 2) Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Melioracji i Kształtowania Środowiska Słowa kluczowe: gleby gytiowo-murszowe, torfowo-murszowe, mineralizacja, woda gruntowa S t r e s z c z e n i e W pracy przedstawiono wyniki badań dynamiki zawartości mineralnych związków azotu w glebach murszowych i wodach gruntowych na obiekcie Łąki Dymerskie, położonym na Pojezierzu Mrągowskim. Badano zawartość N-NO 3 i N-NH 4 w czterech porach roku, w różnych warunkach siedliskowych, w glebach gytiowo-murszowych wytworzonych z gytii mineralno-organicznej MgyIIhh, glebach torfowo-murszowych MtI35gy wytworzonych z torfu turzycowiskowego zalegającego na gytii organicznej i glebach torfowo-murszowych wytworzonych z torfu szuwarowego MtIIbb. Gleby MgyIIhh i MtI35gy znajdowały się pod ekstensywnie użytkowaną łąką, a gleba MtIIbb pod pastwiskiem. W wodach gruntowych profilu gleb torfowo-murszowych i gytiowo-murszowych określono sezonowe stężenie N-NO 3 i N-NH 4. Proces mineralizacji organicznych związków azotu w glebach murszowych na obiekcie Łąki Dymerskie był zróżnicowany w poszczególnych porach roku i zależał od poziomu wód gruntowych i związanego z tym uwilgotnienia gleb, rodzaju materii organicznej i sposobu użytkowania. Najwięcej azotu mineralnego uwalniało się w glebie MtIIbb pod pastwiskiem w okresie letnim. W procesie mineralizacji organicznych związków azotu dominowała forma N-NO 3, której zawartość w glebie mieściła się w przedziale od 32,7 do 49,9 mg dm 3. W glebach torfowo-murszowych MtIc35gy i gytiowo-murszowych MgyIIhh użytkowanych łąkowo Adres do korespondencji: dr inż. J. Pawluczuk, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, pl. Łódzki 3, Olsztyn; tel. +48 (89) , jan.pawluczuk@ uwm.edu.pl

2 106 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 8 z. 2b (24) proces mineralizacji organicznych związków azotu był wolniejszy. W badaniach stwierdzono, że w przypadku ekstensywnego zagospodarowania użytków zielonych większe stężenie N-NO 3 występowało w wodach gruntowych pod łąkami niż pod pastwiskami. Było to efektem większej fitosorpcji azotu przez roślinność pastwiskową oraz niskiego poziomu wód gruntowych, który nie sprzyjał migracji N-NO 3 w głąb profilu glebowego i do wód gruntowych. WSTĘP Gleby torfowe i gytiowe należą do labilnych siedlisk glebowych, głównie z powodu dużej zawartości substancji organicznej oraz zmiennej ilości wody, która w nich występuje. W odwodnionych oraz zmeliorowanych na potrzeby rolnictwa glebach pobagiennych, w wyniku zachodzących procesów fizycznych i chemicznych, uwalniają się znaczne ilości składników biogennych [GOTKIEWICZ, GOTKIEWICZ, 1991]. W procesie mineralizacji materii organicznej uwalnia się w glebie głównie azot mineralny w postaci jonów NH 4 + i NO 3. Mineralizacja organicznych połączeń azotu zachodzi z różnym nasileniem i zależy od warunków siedliskowych, zwłaszcza od uwilgotnienia gleb i rodzaju genetycznego materii organicznej, a także od warunków pogodowych i sposobu użytkowania gleb [PAWLUCZUK, 2005; PAWLUCZUK, GOTKIEWICZ, 2003]. Ilość uwalnianych w procesie mineralizacji organicznych związków azotu jest różna w poszczególnych latach i porach roku [PAWLUCZUK, 2006]. Gospodarka łąkowo-pastwiskowa na zmeliorowanych glebach pobagiennych, bez ciągłego dbania o odpowiedni stan ich uwilgotnienia, przyczynia się do intensywnego rozkładu materii organicznej, co prowadzi do jej ubytku oraz może zwiększać zagrożenie środowiska wodnego [KIRYLUK, WIATER, 2002; OKRUSZKO, 2000]. W głęboko odwodnionych glebach organicznych dochodzi do zwiększonego uwalniania azotu mineralnego, którego ilość często przekracza potrzeby roślin. Nadmiar tego składnika może przenikać do wód gruntowych, powodując ich eutrofizację [SAPEK, 1996]. Prawidłowe użytkowanie zmeliorowanych gleb torfowo-murszowych może zmniejszać przenikanie biogenów, w tym głównie azotu, do wód [KIRYLUK, WIATER, 2002]. Osobliwością terenów młodoglacjalnych są gytiowiska i gleby gytiowe. Badania dynamiki mineralizacji organicznych związków azotu w glebach gytiowo-murszowych w dłuższym okresie oraz badania zawartości azotu azotanowego i amonowego w wodach gruntowych w profilu tych gleb nie były dotychczas prowadzone, dlatego zdecydowano się na ich podjęcie [PAWLUCZUK, 2006]. Celem badań było określenie dynamiki mineralizacji organicznych związków azotu w glebach torfowo-murszowych i gytiowo-murszowych użytkowanych łąkowo i pastwiskowo w różnych porach roku na tle występujących warunków siedliskowych. Przedstawiono sezonowe zmiany zawartości azotu azotanowego i amonowego w wodach gruntowych w profilu tych gleb na tle zachodzącego w nich procesu mineralizacji materii organicznej. MATERIAŁ I METODY BADAŃ Gleby gytiowe obiektu Łąki Dymerskie zaczęto użytkować rolniczo po spuszczeniu w 1876 r. wody z jeziora Dymer o powierzchni 242 ha. W wyniku tego odwodnieniu uległy również występujące na obrzeżach dawnego jeziora gleby torfowe na obszarze 111 ha.

3 J. Pawluczuk, S. Szymczyk: Dynamika mineralizacji organicznych związków azotu 107 Obecnie część gleb murszowych na obiekcie znajduje się pod ekstensywnie wykorzystywanymi użytkami zielonymi, na których z powodu braku konserwacji urządzeń melioracyjnych stosunki wodne nie są właściwe uregulowane. Dynamikę mineralizacji organicznych związków azotowych oraz skład chemiczny wód gruntowych w glebach murszowych badano na obiekcie Łąki Dymerskie, położonym w środkowej części mezoregionu Pojezierze Mrągowskie [KONDRACKI, 2000]. Prezentowane w pracy badania przebiegu procesu uwalniania azotu mineralnego (N-min. = N-NO 3 + N-NH 4 ) stanowiły kontynuację prac dotyczących oceny zasobności gleb gytiowo-murszowych i torfowo-murszowych w składniki mineralne oraz intensywności mineralizacji organicznych związków azotu w tych glebach w poszczególnych porach roku [PAWLUCZUK, 2006]. Badania terenowe prowadzono w trzech reprezentatywnych odkrywkach glebowych, umiejscowionych w glebie gytiowo-murszowej MgyIIhh, torfowo-murszowej MtIc35gy podścielonej na głębokości 35 cm gytią organiczną oraz torfowo-murszowej MtIIbb. Próbki gleby pobierano cylinderkiem pojemności 100 cm 3 w odkrywce z warstw: 510,,, i 5060 cm. Podstawowe właściwości fizyczne oznaczono w czterech powtórzeniach zgodnie z metodyką Instytutu Melioracji i Użytków Zielonych, przyjętą dla gleb organicznych [SAPEK, SAPEK, 1997], ph w 1 mol KCl dm 3, a azot ogólny metodą Kjeldahla. Zawartość mineralnych związków azotu (N-NO 3 i N-NH 4 ) oznaczono w czterech porach roku w próbkach gleb o nienaruszonej strukturze, w wyciągu 1% K 2 SO 4 po 14-dniowej inkubacji w temperaturze 28ºC. W piezometrach zainstalowanych w sąsiedztwie odkrywek glebowych mierzono poziom wody gruntowej i pobierano wodę do analiz chemicznych. W pobranych próbkach wody (przechowywanych w chłodni do 8 godz. w temperaturze 24 C) oznaczono: N-NO 2 kolorymetrycznie z kwasem sulfanilowym, N-NO 3 kolorymetrycznie z kwasem dwusulfonowym, N-NH 4 kolorymetrycznie z odczynnikiem Nesslera [HERMANOWICZ i in., 1999]. WYNIKI BADAŃ W glebie gytiowo-murszowej MgyIIhh pod łąką zawartość części mineralnych w warstwach do 20 cm wynosiła od 26,4 do 49,2% s.m., a w warstwach gytiowych 17,5% s.m. Wierzchnie warstwy gleb MtIc35gy i MtIIbb również charakteryzowały się większą zawartością części mineralnych (MtIc35gy 37,9% s.m., MtIIbb 58,963,3% s.m.). Części mineralne zawarte w wierzchnich warstwach badanych gleb murszowych mają pochodzenie antropogeniczne, co potwierdza występowanie w murszach gytiowych i torfowych znacznych ilości kwarcu. Popielność w badanych glebach zmniejsza się w głębiej położonych warstwach organicznych, przyjmując wartości najczęściej spotykane w torfach i gytiach [ILNICKI, 2002; UGGLA, 1969]. Gęstość objętościowa gleb obiektu Łąki Dymerskie była większa w warstwach murszowych (do 0,39 g cm 3 w murszu torfowym). Gęstość objętościowa głębiej położonych warstw organicznych była mniejsza i wynosiła średnio 0,15 g cm 3 w gytii i 0,26 g cm 3 w torfach. Porowatość ogólna była natomiast mniejsza w poziomach murszowych i wynosiła średnio 82,1%, a większa w utworach organicznych, w których przyjmowała średnio wartość 87,8%. Gleby murszowe obiektu Łąki Dymerskie charakteryzowały się odczynem słabo kwaśnym (tab. 1). Zasobność badanych gleb w azot ogólny była różna w zależności od zawar-

4 Tabela 1. Właściwości fizykochemiczne badanych gleb murszowych na obiekcie Łąki Dymerskie Table 1. Physico-chemical properties of analysed muck soils in Dymerskie Meadows Użytkowanie Management Łąka Meadow Łąka Meadow Pastwisko Pasture Warstwa Layer cm Poziom Level Popielność Ash content % Gęstość objętościowa Bulk density g cm 3 Gęstość właściwa Specific density g cm 3 Porowatość ogólna Total porosity % ph w 1 mol. KCl dm 3 ph in 1 M KCl N ogółem N total % Gleba gytiowo-murszowa średnio zmurszała MgyII hh Moderately decomposed gyttja muck soil MgyII hh 510 Mgy 26,4 0,16 1,48 89,3 5,88 1,73 Mgy 49,2 0,17 1,51 88,4 5,97 0,73 Gy 47,4 0,17 1,50 88,4 6,15 0,73 Gy 28,6 0,16 1,48 89,1 6,38 2, Gy 17,5 0,12 1,47 91,7 6,48 3,99 Gleba torfowo-murszowa słabo zmurszała MtIc35gy Weakly decomposed peat-muck soil MtIc35gy 510 Mt 37,9 0,24 1,49 83,6 5,72 2,17 Otnitu 37,8 0,29 1,49 80,7 5,61 2,29 Otnitu 24,9 0,15 1,48 90,1 6,00 3,12 Gy 26,7 0,15 1,48 90,2 5,93 3, Gy 31,8 0,17 1,49 88,7 5,85 3,24 Gleba torfowo-murszowa średnio zmurszała MtII bb Moderately decomposed peat-muck soil MtII bb 510 Mt 58,9 0,39 1,52 74,3 5,98 1,75 Mt 63,3 0,38 1,51 75,1 5,88 1,73 Otnisz 24,4 0,16 1,48 89,1 6,02 1,63 Otnisz 33,3 0,27 1,49 82,0 5,91 2, Otnitu 38,6 0,25 1,49 83,3 5,63 2,62

5 J. Pawluczuk, S. Szymczyk: Dynamika mineralizacji organicznych związków azotu 109 tości części mineralnych. W murszach gytiowych jego zawartość kształtowała się od 0,73 do 1,73%, natomiast w warstwach organicznych tej gleby zwiększała się do 3,99%, osiągając zawartość najczęściej spotykaną w gytiach detrytusowych. W glebie MtIc35gy w warstwach słabo zmurszałych zawartość N ogólnego wynosiła 2,17%, natomiast w warstwach organicznych była większa (3,12% w torfie, 3,24% w gytii). Zawartość N ogólnego w glebie MtIIbb w warstwach murszowych była również mniejsza (1,731,75%) niż w warstwach głębszych, w których zwiększała się do 2,74%. Między badanymi glebami obiektu Łąki Dymerskie wystąpiły różnice w uwilgotnieniu, związane z głębokością zalegania poziomu wody gruntowej. Poziom wody gruntowej pod pastwiskiem (MtIIbb) przez większą część roku utrzymywał się poniżej 150 cm. Jedynie jesienią woda gruntowa podniosła się na głębokość 90 cm. Wilgotność warstw murszowych w sezonie wegetacyjnym wynosiła średnio 56,3% obj., natomiast warstw organicznych 69,6% obj. (tab. 2). W okresie zimy wilgotność gleby pod pastwiskiem wynosiła od 62,4% w poziomach murszowych do 78,6% w warstwach torfu. Poziom wody gruntowej pod łąką (gleby MgyIIhh i MtIc35gy) w ciągu badanego okresu był wyższy i wykazywał nieznaczne wahania w poszczególnych porach roku. W glebie MgyIIhh jesienią woda występowała na powierzchni, latem i zimą utrzymywała się na głębokości 25 cm, natomiast wiosną na głębokości 14 cm. W profilu gleby MtIc35gy poziom wody gruntowej latem utrzymywał się na głębokości 30 cm, jesienią 15 cm, wiosną 25 cm, a zimą 28 cm (tab. 2). We wszystkich porach roku największym uwilgotnieniem charakteryzowała się gleba MgyIIhh. Wilgotność murszy gytiowych w okresie wegetacji wynosiła od 73,8 do 88,2%, a zimą od 81,7 do 85,1%. Większe uwilgotnienie występowało w warstwach gytiowych, w których w okresie wegetacji przyjmowało wartość od 84,4 do 92,5% obj., natomiast zimą od 85,3 do 93,5% obj. Wilgotność gleby MtIc35gy była największa w okresie jesieni i w warstwach murszowych wynosiła średnio 77,0%, w warstwach torfowych średnio 86,5% i w warstwach gytiowych średnio 90,8% obj. Tempo mineralizacji organicznych związków azotu w glebach murszowych na obiekcie Łąki Dymerskie było zróżnicowane w poszczególnych porach roku i zależało od poziomu wód gruntowych i związanego z tym uwilgotnienia gleb, rodzaju materii organicznej i sposobu użytkowania. Najwięcej N mineralnego uwalniało się w glebie torfowo-murszowej MtIIbb pod pastwiskiem w okresie letnim. W procesie mineralizacji organicznych związków azotu dominowała forma N-NO 3, której zawartość w glebie mieściła się w przedziale od 32,7 do 49,9 mg dm 3, czyli według przyjętych norm [GOTKIEWICZ, GOTKIEWICZ, 1991] zasobność gleb w ten składnik była bardzo duża. Zawartość N-NH 4 w tym okresie była mniejsza i mieściła się w przedziale 25,827,8 mg dm 3 (tab. 3). W pozostałych porach roku w glebie MtIIbb tempo mineralizacji organicznych związków azotu było mniejsze. Zawartość N-NO 3 mieściła się w klasach zasobności bardzo dużej, dużej i średniej. W glebie MtIIbb pod pastwiskiem stosunek N-NO 3 do N-NH 4 we wszystkich porach roku wynosił powyżej jedności, co świadczy o dogodnych warunkach do przebiegu procesu nitryfikacji. W glebach MtIc35gy i MgyIIhh użytkowanych łąkowo tempo mineralizacji organicznych związków azotu było mniejsze. Zawartość azotu mineralnego w profilu gleby MtIc35gy latem mieściła się w przedziale 32,351,3 mg dm 3, wiosną 22,933,5 mg dm 3, jesienią 6,035,3 mg dm 3, a zimą 6,211,0 mg dm 3. Zawartość N-NO 3 w warstwach 530 cm latem była duża, natomiast wiosną i jesienią średnia, a zimą bardzo mała. W warstwach gleby 3560 cm zawartość tej formy azotu malała i utrzymywała się w klasach zasobności

6 Tabela 2. Średnia wilgotność i poziom wody gruntowej badanych gleb na obiekcie Łąki Dymerskie Table 2. Average moisture and groundwater level in analysed soils in Dymerskie Meadows Parametr Parameter Gleba Soil Użytkowanie Management Warstwa Layer cm wiosna spring Pora roku Season lato summer jesień autumn zima winter Wilgotność gleb, % Soil moisture, % gytiowo-murszowa średnio zmurszała moderately decomposed gyttja muck MgyIIhh łąka meadow ,5 77,2 84,5 90,1 91,0 73,8 79,5 87,6 91,3 91,8 85,9 88,2 90,1 92,3 92,5 85,1 81,7 85,3 90,2 93,5 torfowo-murszowa słabo zmurszała weakly decomposed peat-muck MtIc35gy łąka meadow ,5 68,6 73,6 90,1 90,6 63,2 67,9 74,1 87,1 90,1 77,0 82,9 90,1 90,3 91,3 78,9 81,5 89,1 89,9 91,0 torfowo-murszowa średnio zmurszała moderately decomposed gyttja muck MtIIbb pastwisko pasture ,8 58,1 59,8 69,7 83,9 53,2 57,9 64,1 56,1 70,3 58,3 58,6 67,8 69,7 84,8 62,5 64,7 64,9 78,5 78,6 Poziom wody gruntowej, cm Groundwater level, cm MgyII hh łąka meadow MtIc35gy łąka meadow MtIIbb pastwisko pasture >150 > >150 Objaśnienia: + woda na powierzchni gleby. Explanations: + water on the soil surface.

7 Tabela 3. Zawartość azotu mineralnego w glebach gytiowo-murszowych i torfowo-murszowych obiektu Łąki Dymerskie Table 3. Mineral nitrogen content in gyttja-muck and peat-muck soils in Dymerskie Meadows Pora roku Season Wiosna Spring Lato Summer Jesień Autumn Zima Winter Warstwa Layer cm Gleba MgyIIhh pod łąką Soil MgyIIhh under a meadow Gleba MtIc35gy pod łąką Soil MtIc35gy under a meadow Gleba MtIIbb pod pastwiskiem Soil MtIIbb under a pasture mg dm 3 N-NH 4 mg dm 3 N-NH 4 mg dm 3 N-NH 4 N-NO 3 N-NH 4 N-NO 3 / N-NO 3 N-NH 4 N-NO 3 / N-NO 3 N-NH 4 N-NO 3 / 0,4 20,4 0,0 18,2 15,3 1,2 19,9 17,3 1,1 0,8 23,6 0,0 17,9 15,9 1,1 20,0 16,1 1,2 0,5 16,8 0,0 18,7 11,6 1,6 17,5 14,5 1,2 0,5 16,2 0,0 6,1 18,7 0,3 21,5 10,7 2,0 0,5 14,7 0,0 4,3 18,6 0,2 27,9 9,6 2,9 19,6 19,9 9,7 8,5 4,4 9,7 15,0 9,6 4,5 4,6 3,9 4,8 4,5 4,1 4,0 21,9 30,4 0,7 24,7 0,0 28,8 0,3 21,5 0,2 18,5 0,5 19,7 0,8 15,4 0,6 12,4 0,4 11,5 0,4 4,2 5,2 5,1 4,6 4,5 0,1 27,3 26,9 25,1 19,9 17,5 19,5 12,9 10,2 5,1 1,1 2,7 3,1 5,0 22,0 24,4 15,8 14,1 14,9 15,9 14,7 19,5 8,4 4,9 3,4 5,1 6,0 1,2 1,1 1,6 1,4 1,2 1,2 0,5 0,6 0,2 0,8 0,6 0,8 44,5 49,9 41,8 32,7 33,7 34,5 36,7 31,8 39,0 37,5 15,4 9,6 6,3 5,5 4,2 26,3 25,8 26,5 26,8 27,8 13,0 14,6 17,9 17,2 10,3 1,7 0,8 1,7 1,9 1,6 1,2 1,2 2,7 2,5 1,8 2,3 3,6 9,0 10,1 7,6 6,1 4,9 Objaśnienia: gleby, jak w tabeli 1.; N-NO 3 /N-NH 4 stosunek zawartości N-NO 3 do N-NH 4. Explanations: soils as in Tab. 1; N-NO 3 /N-NH 4 the ratio of N-NO 3 to N-NH 4 concentrations.

8 Tabela 4. Stężenie azotu mineralnego (mg dm 3 ) w wodach gruntowych w glebach gytiowo-murszowych i torfowo-murszowych obiektu Łąki Dymerskie Table 4. Mineral nitrogen concentration (mg dm 3 ) in groundwater in gyttja-muck and peat-muck soils in Dymerskie Meadows Pora roku Season Wiosna Spring Lato Summer Jesień Autumn Zima Winter Średnia Mean Gleba MgyIIhh pod łąką Soil MgyIIhh under a meadow Gleba MtIc35gy pod łąką Soil MtIc35gy under a meadow Gleba MtIIbb pod pastwiskiem Soil MtIIbb under a pasture N-NO 2 N-NO 3 N-NH 4 N-min. N-NO 2 N-NO 3 N-NH 4 N-min. N-NO 2 N-NO 3 N-NH 4 N-min. 0,0059 0,587 0, ,0087 0,654 0,345 1,008 0,0167 0,421 0,378 0,816 0,0052 0,605 0, ,0076 0,635 0,417 1,060 0,0159 0,470 0, ,0056 0,597 0,495 1,098 0,0081 0,614 0,556 1,178 0,0187 0,448 0, ,0062 0,310 0,163 0,479 0,0077 0,307 0,186 0,501 0,098 0,320 0,126 0,544 0,0057 0,525 0,329 0,860 0,0080 0,552 0, ,0373 0,415 0,368 0,820

9 J. Pawluczuk, S. Szymczyk: Dynamika mineralizacji organicznych związków azotu 113 średniej wiosną i latem oraz małej i bardzo małej jesienią. Najmniej N-min. uwalniało się w glebie MgyIIhh. Potwierdziło to tezę, że użytkowanie łąkowe w warunkach dużego uwilgotnienia ogranicza dynamikę mineralizacji materii organicznej [PAWLUCZUK, 2005; 2006]. W glebie MgyIIhh jedynie w lecie w warstwach 520 cm zawartość N-NO 3 mieściła się w klasie zasobności średniej. W pozostałych warstwach w ciągu całego okresu badań zawartość ta nie przekraczała 9,74 mg dm 3 i najczęściej utrzymywała się w zakresie zasobności małej i bardzo małej. Ilość uwalnianego N-NH 4 była większa i w okresie lata zawierała się w przedziale 21,530,4 mg dm 3, wiosny 14,823,6 mg dm 3, jesieni 11,615,4 mg dm 3, a zimy 4,25,2 mg dm 3. W wyniku mineralizacji organicznych związków azotu w glebach murszowych część niewykorzystanych przez rośliny związków azotu azotanowego i amonowego przenikała do wód gruntowych. Przeprowadzone badania wykazały, że na stężenie różnych form azotu mineralnego (N-NO 2, N-NO 3, N-NH 4 ) miały wpływ: rodzaj gleby, stopień jej uwilgotnienia oraz sposób użytkowania. W badaniach stwierdzono, że w przypadku ekstensywnego zagospodarowania użytków zielonych większe stężenie azotu mineralnego występowało w wodach gruntowych pod łąkami niż pod pastwiskiem. Było to efektem większej fitosorpcji azotu przez bujniej rozwijającą się roślinność pastwiskową oraz niskiego poziomu wód gruntowych, co ograniczało migrację składników, szczególnie N-NO 3, z wierzchnich warstw w głąb profilu glebowego. Z gleb MgyIIhh i MtIc35gy, znajdujących się pod ekstensywnie użytkowanymi łąkami, do wód gruntowych przenikało więcej N-NO 3. Stwierdzono, że w wodach gruntowych w profilu gleb Mtc35gy średnie w ciągu roku stężenie N-NO 3 wynosiło 0,552 mg dm 3, natomiast w profilu gleb MgyIIhh 0,525 mg dm 3 N-NO 3 (tab. 4). Największe zawartości tej formy azotu w wodach gruntowych stwierdzono w lecie (w profilu gleby MgyIIhh 0,605 mg dm 3 i MtIc35gy 0,635 mg dm 3 ). Potwierdza to, że w tym okresie w badanych glebach występowało największe tempo mineralizacji organicznych związków azotu. Najmniejsze stężenie N-NO 3 (średnio 0,415 mg dm 3 ) stwierdzono w wodach gruntowych profilu gleb MtIIbb pod pastwiskiem. Można przypuszczać, że znaczna część N-NO 3 uwalnianego w procesie mineralizacji jest pobierana przez zwartą ruń roślin pastwiskowych. W profilu gleby MtIIbb we wszystkich porach roku występował niski poziom wód gruntowych, co również mogło ograniczać migrację N-NO 3 z wierzchnich warstw w głąb. W wodach gruntowych pod pastwiskiem występowało kilkakrotnie większe stężenie N-NO 2 niż w wodzie pod łąką. W warunkach ograniczonej dostępności tlenu w wodach gruntowych pod pastwiskiem, zalegających głębiej (od 90 do ponad 150 cm) niż pod łąkami, gdzie występowały one na głębokości do 28 cm, mogło być to związane z ograniczeniem procesu nitryfikacji, częściowo do I jej etapu. WNIOSKI 1. Największa dynamika mineralizacji organicznych związków azotu wystąpiła w okresie letnim w glebie torfowo-murszowej wytworzonej z torfu szuwarowego MtIIbb pod pastwiskiem. W uwalnianym azocie mineralnym we wszystkich porach roku dominowała forma azotanowa.

10 114 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 8 z. 2b (24) 2. W silnie uwilgotnionych glebach torfowo-murszowych zalegających na gytii organicznej MtIc35gy i w glebach gytiowo-murszowych MgyIIhh pod ekstensywnie użytkowanymi łąkami zawartość azotu mineralnego była mniejsza niż w glebie torfowo-murszowej MtIIbb pod pastwiskiem i wynosiła od 8,2 do 41,4 mg dm 3 w glebie gytiowo-murszowej oraz od 6,2 do 49,3 mg dm 3 w glebie torfowo-murszowej na gytii. 3. Stężenie mineralnych związków azotu w wodach gruntowych gleb murszowych na obiekcie Dymer było zróżnicowane w poszczególnych porach roku i zależało od rodzaju gleb, w których występowały, sposobu ich użytkowania, głębokości zalegania wód i uwilgotnienia gleb. 4. W wodach gruntowych w profilu gleby MtIIbb pod pastwiskiem wystąpiło mniejsze stężenie N-NO 3 i większe N-NO 2. Jest to efektem większej bioakumulacji N-NO 3 przez intensywniej rozwijającą się roślinność pastwiskową oraz częściowego ograniczenia procesu nitryfikacji do I jej etapu, które występuje w warunkach słabszego natlenienia głębiej zalegających wód gruntowych. LITERATURA GOTKIEWICZ J., GOTKIEWICZ M., Gospodarowanie azotem na glebach torfowych. W: Gospodarowanie na glebach torfowych w świetle 40-letniej działalności Zakładu Doświadczalnego Biebrza. Bibl. Wiad. IMUZ 77 s HERMANOWICZ W., DOJLIDO J., DOŻAŃSKA W., KOZIOROWSKI B., ZEBRE J., Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków. Warszawa: Arkady ss ILNICKI P., Torfowiska i torf. Poznań: Wydaw. AR Pozn. ss KIRYLUK A., WIATER J., Monitoring wód gruntowych i powierzchniowych na zmeliorowanym i różnie użytkowanym obiekcie łąkarskim. Rocz. AR Pozn. 342 Melior. Inż. Środ. 23 s KONDRACKI J., Geografia regionalna Polski. Warszawa: PWN ss OKRUSZKO H., Degradation of peat soils and differentiation of habitat conditions of hydrogenic areas. Acta Agrophys. 26 s PAWLUCZUK J., Mineralizacja organicznych połączeń w glebach gytiowo-murszowych Pojezierza Mrągowskiego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. z. 505 s PAWLUCZUK J., Mineral components availability in gyttja-muck and peatmuck soils at Dymer object. Pol. J. Env. St. 15(5D) s PAWLUCZUK J., GOTKIEWICZ J., Ocena procesu mineralizacji w glebach wybranych ekosystemów torfowiskowych Polski Północno-Wschodniej w aspekcie ochrony zasobów glebowych. Acta Agrophys. 1 (4) s SAPEK B., Potencjalne wymycie azotanów na tle dynamik mineralizacji azotu w glebach użytków zielonych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. z. 440 s SAPEK A., SAPEK B., Metody analizy chemicznej gleb organicznych. Mater. Instr Falenty: Wydaw. IMUZ ss UGGLA H., Gleby gytiowe Pojezierza Mazurskiego. Zesz. Nauk. WSR Olszt. 25 s

11 J. Pawluczuk, S. Szymczyk: Dynamika mineralizacji organicznych związków azotu 115 Jan PAWLUCZUK, Sławomir SZYMCZYK DYNAMICS OF ORGANIC NITROGEN MINERALISATION IN MUCK SOILS OF DYMERSKIE MEADOWS AND THE CONTENT OF NITRATE AND AMMONIUM NITROGEN IN GROUNDWATERS Key words: groundwater, gyttja-muck and peat-muck soils, mineralisation S u m m a r y The paper presents results of a study on mineral nitrogen dynamics in muck soils and groundwaters in Dymerskie Meadows located in Mrągowo Lakeland. The content of N-NO 3 and N-NH 4 in gyttja-muck soils made of mineral and organic gyttja MgyIIhh, in peat-muck soils MtI35gy made of sedge peat lying on organic gyttja and in peat-muck soils made of rush peat MtIIbb was analysed during four seasons in different habitat conditions. MgyIIhh and MtI35gy soils were extensively used and the MtIIbb soil was used as a pasture. Seasonal variability of N-NO 3 and N-NH 4 concentrations was determined in groundwaters of these soils. Mineralisation of organic nitrogen compounds in muck soils of Dymerskie Meadows differed in particular seasons and depended on groundwater level and resulting soil humidity, on a type of organic matter and on soil management. Most N-mineral was released in the MtIIbb soil under a pasture in summer. Nitrate-N was the dominant form in the mineralisation process of organic nitrogen compounds. Its concentration ranged between 32.7 and 49.9 mg dm 3. In the MtIc35gy and MgyIIhh soils under meadows organic nitrogen mineralisation was slower. Higher concentrations of N-NO 3 were found in groundwaters under extensively managed grasslands than under a pasture. It was the effect of higher phytosorption of nitrogen by pasture plants and of the low level of groundwaters which did not support N-NO 3 migration into deeper soil layer and into groundwaters. Recenzenci: doc. dr hab. Zygmunt Miatkowski prof. dr hab. Barbara Sapek Praca wpłynęła do Redakcji r.