OCENA ZAWARTOŚCI METALI CIĘśKICH W TRZCINNIKU PIASKOWYM WYSTĘPUJĄCYM NA SKŁADOWISKACH ODPADÓW PALENISKOWYCH I WAPNA POKARBIDOWEGO

Transkrypt

1 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: OCENA ZAWARTOŚCI METALI CIĘśKICH W TRZCINNIKU PIASKOWYM WYSTĘPUJĄCYM NA SKŁADOWISKACH ODPADÓW PALENISKOWYCH I WAPNA POKARBIDOWEGO Jacek Antonkiewicz Katedra Chemii Rolnej, Akademia Rolnicza im. H. Kołłątaja w Krakowie Wstęp KaŜdej działalności człowieka towarzyszy powstawanie róŝnorodnych odpadów. Składowanie odpadów jest najstarszą i najbardziej uniwersalną metodą ich usuwania i unieszkodliwiania. W ten sposób w Polsce usuwa się około 70% odpadów. Obecne wymagania powodują, Ŝe nowoczesne składowisko staje się obiektem inŝynierskim, dobrze uzbrojonym i przygotowanym technologicznie [ROSIK-DULEWSKA, KARWACZYŃSKA 1995; ROZPORZĄDZENIE M.Ś. 2003]. Jednak pomimo wielu przedsięwzięć zabezpieczających środowisko przed szkodliwym wpływem składowisk odpadów, będą one zawsze potencjalnym źródłem zagroŝenia [NIEMYSKA-ŁUKASZUK i in. 2003]. Aby moŝliwie dokładnie określić zasięg oddziaływania źródła zanieczyszczeń ze składowisk na środowisko naleŝy wykonać badania poszczególnych jego elementów [KOWALSKI 1994; KOWALCZYK 1995]. Odpady paleniskowe, których głównym ilościowo składnikiem są popioły lotne, stwarzają szczególne zagroŝenia dla otoczenia, do których moŝna zaliczyć między innymi pylenie oraz migracja metali cięŝkich. Aby zapobiec tym skutkom naleŝy przeprowadzić zabiegi rekultywacyjne, między innymi poprzez zadarnienie [GOS 1999; ROGALSKI i in. 2001; ANTONKIEWICZ, RADKOWSKI 2006]. Poznanie właściwości popiołów i wapna pokarbidowego oraz występującej roślinności umoŝliwi dobór trafnych i skutecznych przedsięwzięć rekultywacyjnych. Biologiczna rekultywacja wyjątkowo szpetnych i uciąŝliwych dla otaczającego środowiska obiektów, jakimi są składowiska, będzie wówczas bardziej efektywna [BENDER, GILEWSKA 2004]. Celem niniejszej pracy była charakterystyka właściwości fizycznych i chemicznych popiołów paleniskowych i wapna pokarbidowego deponowanych na składowisku w Oświęcimiu oraz przedstawienie zawartości metali cięŝkich w trzcinniku piaskowym wyrosłym na w/w odpadach. Materiał i metody Przedmiotem badań było podłoŝe dla trzcinnika piaskowego (Calamagrostis epigejos L.) występującego na składowisku odpadów paleniskowych, wapna pokarbidowego oraz obwałowań tych składowisk. Do analiz fizykochemicznych pobrano materiał reprezentujący Osadnik III o powierzchni 23 ha, obejmujący trzy kwatery: 1. kwaterę nieczynną LŁ popiołów paleniskowych, pobrano 20 próbek, w tym 10 z czaszy składowiska oraz 10 z obwałowań, 2. kwaterę czynną LŁ popiołów paleniskowych,

2 12 J. Antonkiewicz pobrano 10 próbek, w tym 5 z czaszy składowiska i 5 z obwałowań, 3. kwaterę wapienną - składowisko wapna pokarbidowego, otrzymywanego po produkcji acetylenu - 10 próbek obejmowało czaszę składowiska i 10 próbek pobrano z obwałowań. Analizie fizykochemicznej poddano łącznie 50 próbek pobranych z głębokości 0-20 cm. W celu określenia niektórych właściwości fizykochemicznych badanego podłoŝa oznaczono metodami powszechnie stosowanymi w chemii rolnej i gleboznawstwie [OSTROWSKA i in. 1991]: skład granulometryczny metodą Bouyoucosa-Casagrande w modyfikacji Prószyńskiego, odczyn w H 2 O oraz w 1 mol KCl dm -3 metodą potencjometryczną, zawartość węgla organicznego metodą Tiurina, zawartość azotu ogólnego metodą Kjeldahla, przy uŝyciu aparatu Kjeltec System 1026 firmy Tecator, zawartość przyswajalnego fosforu i potasu metodą Egnera-Riehma, zawartość przyswajalnego magnezu metodą Schachtschabela, całkowitą zawartość Cr, Zn, Pb, Cu, Cd, Ni po uprzednim trawieniu próbek w kwasie HNO 3 i HCLO 4 (3:2), oraz zawartość rozpuszczalną tych metali w 1 mol HCl dm -3 metodą Rinkisa. Analiza materiału roślinnego obejmowała oznaczenie zawartości wymienionych metali po uprzedniej mineralizacji materiału na sucho. Zawartość tych pierwiastków w podłoŝu i trzcinniku oznaczono metodą ICP-AES, (inductively coupled plasma - atomowa spektrofotometria emisyjna oparta na palniku indukcyjnie wzbudzonej plazmy), za pomocą spektrometru sekwencyjnego, model JY-238 Ultrace. Do obliczeń statystycznych wykorzystano program Statsoft 7.1. Wyliczono podstawowe parametry statystyczne: wartość minimalną, maksymalną, średnią i współczynnik zmienności. Obliczono takŝe współczynniki korelacji opisujące zaleŝność między zawartością pierwiastków w roślinach a właściwościami fizykochemicznymi podłoŝa. Skład granulometryczny Wyniki i dyskusja Wyniki uzyskane w badaniach składu granulometrycznego (tab. 1) wskazują, Ŝe analizowane próbki czaszy kwatery popiołów paleniskowych to skała o uziarnieniu pyłu zwykłego. W składowiskach popiołów paleniskowych występowały takŝe gliny: cięŝkie, średnie, lekkie pylaste. Średnia zawartość frakcji pyłowej w skale popiołowej wynosiła 37%. Oprócz frakcji pyłowej w skale popiołowej znaczący jest równieŝ udział frakcji piasku, jej średnia zawartość wynosiła 36%, pozostała frakcja to części spławialne - 28%. Uziarnienie próbek pobranych z czaszy kwatery wapna pokarbidowego było bardzo zbliŝone do popiołów paleniskowych (tab. 1). Frakcje piasku i pyłu osiągały wartość po 37%. W obwałowaniach badanych kwater stwierdzono większy udział frakcji piasku, a mniejszy udział części spławianych. W obwałowaniach składowisk popiołów paleniskowych stwierdzono, oprócz pyłów zwykłych, występowanie takŝe piasków gliniastych. Natomiast w przypadku obwałowań kwatery wapna pokarbidowego zarejestrowano występowanie glin. Składowaną mieszaninę popiołowo- ŜuŜlową oraz wapno pokarbidowe doprowadza się hydrotransportem i umieszcza się w osobnych kwaterach. Właściwości skały popiołowej są determinowane przede wszystkim systemem transportu popiołów na składowiska. Przy transporcie hydraulicznym następuje rozfrakcjonowanie cząstek popiołowych [KUCOWSKI i in. 1997]. DuŜy udział frakcji najdrobniejszych sprzyja procesom pylenia i stanowi to zagroŝenie dla otaczającego środowiska [MATUSIEWICZ, JANOWICZ 1983]. Tabela 1; Table 1 Uziarnienie analizowanych próbek składowisk Grain size distribution of investigated samples of dumps

3 OCENA ZAWARTOŚCI METALI CIĘśKICH W TRZCINNIKU PIASKOWYM Parametr Parameter Procentowa zawartość frakcji o średnicy Percentage of fractions with diameter (mm) Kwatery popiołów paleniskowych; Incineration ash quarters Frakcja; Fraction 1,0-0,1 0,1-0,05 0,05-0,02 0,02-0,006 0,006-0,002 <0,002 Min Max Średnia; Average Wskaźnik zmienności Variability index (%) Kwatera wapna pokarbidowego; Lime carbide quarters Min Max Średnia; Average Wskaźnik zmienności Variability index (%) Odczyn Badane odpady paleniskowe i wapno pokarbidowe wykazywały odczyn zasadowy. Wartość ph w KCl w składowisku popiołów paleniskowych kształtowała się w granicach od 6,77 do 10,69, w H 2 O od 7,50 do 10,52 (tab. 2). Jest to odczyn nie spotykany w glebach uprawnych Polski. Tabela 2; Table 2 Parametr Parameter Odczyn i zawartość węgla organicznego oraz przyswajalnego P, K i Mg Reaction and content of organic C and available P, K and Mg ph C-org. Organic C (g kg -1 ) Przyswajalny; Available KCl H 2O P K Mg Kwatery popiołów paleniskowych; Incineration ash quarters (mg kg -1 ) Min. 6,77 7,50 1,21 1,78 39,85 67,41 Max. 10,69 10,52 168,92 237,17 397,23 679,36 Wskaźnik zmienności Variability index (%) 11,61 6,98 53,19 39,15 49,63 44,36 Kwatera wapna pokarbidowego; Lime carbide quarters Min. 8,14 9,38 12,41 0,60 6,23 0,10 Max. 13,99 13,46 99,53 212,23 158,56 382,41 Wskaźnik zmienności Variability index (%) 23,34 16,10 62,02 107,65 77,00 118,74 Wartość ph próbek pobranych z kwatery nieczynnej popiołów (LŁ) była około 1 jednostkę niŝsza w porównaniu do kwatery czynnej składowiska popiołów. Świadczyć to moŝe o zachodzących procesach ługowania, między innymi wapnia z kwatery nieczynnej, a tym samym obniŝeniu wartości ph. Odczyn próbek wapna pokarbidowego był bardziej zasadowy, w porównaniu do składowisk popiołów paleniskowych; jego wartość średnia w 1 mol KCl wynosiła 11,24, a w H 2 O - 11,53. Natomiast odczyn próbek pobranych z obwałowań badanych kwater był nieco niŝszy, w porównaniu do czaszy składowiska. Wysoką alkaliczność skały popiołowej powiązaną z brakiem kwasowości stwierdzono w licznych badaniach [GILEWSKA, SPYCHALSKI 2002;

4 14 J. Antonkiewicz MELLER i in. 1999; KAC-KACAS, DRZAS 1968]. Węgiel organiczny Zawartość węgla organicznego charakteryzuje dość duŝy rozrzut wartości liczbowych (tab. 2). Średnia zawartość węgla organicznego w składowisku popiołów paleniskowych (60,85 g kg -1 s.m.) była znacznie wyŝsza aniŝeli w składowisku wapna pokarbidowego (31,60 g kg -1 s.m.). WyŜsza zawartość węgla organicznego w popiołach wskazuje na obecność resztek nie spalonego węgla. Cząsteczki nie spalonego węgla mają właściwości pęczniejące. Proces ten sprzyja rozluźnianiu scementowanej skały [GILEWSKA, SPYCHALSKI 2002; KUCOWSKI i in. 1997]. W obwałowaniach składowisk popiołów paleniskowych zarejestrowano wyŝszą zawartość węgla organicznego aniŝeli w czaszy. W przypadku obwałowań kwatery wapna pokarbidowego stwierdzono ponad dwukrotnie wyŝszą zawartość węgla organicznego aniŝeli w czaszy składowiska. Przyswajalny fosfor, potas i magnez W analizowanych odpadach paleniskowych stwierdzono stosunkowo wysoką zawartość przyswajalnych form badanych makroskładników (tab. 2). Zawartość przyswajalnego fosforu, potasu i magnezu w próbkach popiołów paleniskowych, według liczb granicznych dla wyceny gleb [ZALECENIA NAWOZOWE 1990] była na poziomie bardzo wysokim i wysokim oraz średnim. Wysokie zawartości przyswajalnych form makroelementów w popiołach stwierdził równieŝ w swoich badaniach MELLER i in. [1999]. Pod tym względem badany popiół odpowiadał glebom o duŝej zasobności tych form pierwiastków, niespotykaną w innych opracowaniach [ROSIK- DULEWSKA 1998; GILEWSKA, SPYCHALSKI 2002]. W badanych popiołach stwierdzono znacznie wyŝszą niŝ w kwaterze wapna pokarbidowego zawartość przyswajalnego fosforu, potasu i magnezu. Ponadto stwierdzono, Ŝe obwałowania kwater badanych odpadów były znacznie zasobniejsze w przyswajalne makroskładniki. Zawartość metali cięŝkich w próbkach badanych kwater Całkowita zawartość metali cięŝkich w badanych próbkach składowisk wahała się w zakresie: 9,00-46,90 mg Cr; 12,95-158,50 mg Zn; 2,05-52,00 mg Pb; 3,40-56,50 mg Cu; 0,05-2,85 mg Cd; 8,00-49,95 mg Ni kg -1 s.m. (tab. 3). Stwierdzono duŝe zróŝnicowanie w całkowitej zawartości badanych metali cięŝkich. Największym zróŝnicowaniem charakteryzował się kadm (V = 139,13%), a najmniejszym chrom (V = 24,06%). W badaniach własnych stwierdzono wyŝszą zawartość chromu, miedzi i niklu w próbkach z czaszy kwatery popiołów paleniskowych, a niŝszą w kwaterze wapna pokarbidowego. Natomiast próbki pobrane z czaszy składowiska wapna pokarbidowego były zasobniejsze w cynk, ołów i kadm aniŝeli popioły paleniskowe. Średnia zawartość metali cięŝkich spotykana w glebach Polski wynosi: 24,0 mg Cr; 32,5 mg Zn; 13,7 mg Zn; 6,6 mg Cu; 0,22 mg Cd; 6,3 mg Ni kg -1 s.m. [KABATA-PENDIAS, PENDIAS 1995; TERELAK i in. 2001]. Poziom metali cięŝkich w próbkach badanych składowisk był zbliŝony do wyŝej wymienionych wartości. Biorąc pod uwagę rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi [ROZPORZĄDZENIE M.Ś. 2002], które dopuszcza określone ilości pierwiastków śladowych na terenach przemysłowych, moŝna stwierdzić, Ŝe badane próbki składowisk zawierają metale cięŝkie poniŝej dopuszczalnych stęŝeń. Ponadto uwzględniając dopuszczalne stęŝenia pierwiastków śladowych [ROZPORZĄDZENIE MŚ 2002] w poziomach wierzchnich gleb ornych wynoszące: 150 mg Cr; 300 mg Zn; 4 mg Cd; 150 mg Cu; 100 mg Ni; 100 mg Pb kg -1 s.m. gleby, równieŝ stwierdzono, Ŝe analizowane próbki badanych składowisk nie są zanieczyszczone metalami cięŝkimi.

5 OCENA ZAWARTOŚCI METALI CIĘśKICH W TRZCINNIKU PIASKOWYM Jeśli uwzględnimy dopuszczalne stęŝenia pierwiastków śladowych w glebach średnich (80 mg Cr; 200 mg Zn; 70 mg Pb; 50 mg Cu; 1,0 mg Cd; 50 mg Ni kg -1 s.m.) określone w ROZPORZĄDZENIU MRiRW [2002], to badane próbki składowisk zawierają znacznie mniejsze ilości pierwiastków śladowych, z wyjątkiem kilku próbek dla miedzi i kadmu. Opierając się na 6-stopniowej skali zanieczyszczeń zaproponowanej przez IUNG [KABATA-PENDIAS i in. 1995] moŝna stwierdzić, Ŝe badane próbki składowisk charakteryzowały się naturalną zawartością niklu (100% badanych prób) oraz naturalną i podwyŝszoną zawartością chromu, cynku, ołowiu, miedzi i kadmu. Badane metale wykazywały zróŝnicowaną rozpuszczalność w 1 molowym HCl. Największą wartość współczynnika zmienności uzyskano dla ołowiu (V = 128,73%), a najniŝszą dla miedzi (V = 33,74%), (tab. 3). Wyniki ekstrakcji wszystkich badanych metali zaleŝały w tym wypadku od zawartości węglanów, poniewaŝ w silnie węglanowych próbkach zastosowany do ekstrakcji HCl był w całości neutralizowany, co nie pozostało bez wpływu na wyniki. Rozpuszczalność Cr, Zn, Pb, Cu, Cd, Ni stanowiła odpowiednio: 0,06-50%, 0,32-46,69%, 0,02-89,77%, 0,05-24,10%, 0,00-600%, 1,63-26,03% zawartości całkowitej. Małą rozpuszczalność pierwiastków śladowych w środowisku alkalicznym wyjaśnia się między innymi tym, Ŝe pierwiastki te przechodzą w związki niedostępne dla roślin, stąd tłumaczyć moŝna niską zawartość metali w roślinach [MOCEK i in. 2005]. Zawartość metali cięŝkich w trzcinniku piaskowym W analizowanym trzcinniku piaskowym zebranym z kwater popiołów paleniskowych oraz wapna pokarbidowego zawartość metali cięŝkich wahała się w zakresie: 0,58-5,71 mg Cr; 9,10-183,00 mg Zn; 0,03-3,37 mg Pb; 0,90-10,80 mg Cu; 0,00-1,39 mg Cd; 0,55-3,64 mg Ni kg -1 s.m. (tab. 3). Zawartość metali cięŝkich w trzcinniku pospolitym była bardzo zróŝnicowana i największe róŝnice stwierdzono w przypadku kadmu (V = 250,26%), a najmniejsze w przypadku niklu (V = 24,14%). Na podstawie zaproponowanych przez IUNG [KABATA-PENDIAS i in. 1993] progowych zawartości metali śladowych dokonano oceny analizowanego materiału roślinnego dla celów przemysłowych: Cd > 0,5; Zn > 100; Pb > 10; Cu > 30; Ni >50 mg kg -1 s.m. W przypadku chromu dopuszczalna zawartość w roślinach na cele paszowe wynosi 20 mg kg -1 s.m. [PREŚ, KINAL 1996]. Oceniając według powyŝszych kryteriów stwierdzono niskie zawartości metali cięŝkich w roślinach, co świadczy o ich małej rozpuszczalności i fitoprzyswajalności. Bezpośrednią przyczyną niskiej bioprzyswajalności metali cięŝkich była ich słaba rozpuszczalność w podłoŝu kwater. Wysoki odczyn podłoŝa składowisk oraz interakcje zachodzące pomiędzy metalami śladowymi a kationami wapnia, magnezu i sodu, ograniczają pobieranie przez rośliny metale cięŝkie [KABATA-PENDIAS, PIOTROWSKA 1987]. W niniejszych badaniach stwierdzono, Ŝe zawartość chromu i niklu w roślinach pobranych ze składowisk popiołów paleniskowych, była znacznie wyŝsza aniŝeli w kwaterze wapna pokarbidowego. Zawartość metali cięŝkich w roślinach i próbkach odpadów badanych kwater (mg kg -1 s.m.) Content of heavy metals in plants and the investigated quarter samples of wastes (mg kg -1 DM) Tabela 3; Table 3 Wyszczególnienie Specification Roślina Plant Całk.* Total Rozp.** Soluble Roślina Plant Całk.* Total Rozp.** Soluble Roślina Plant Kwatery popiołów paleniskowych; Incineration ash quarters Całk.* Total Rozp.** Soluble

6 16 J. Antonkiewicz Metal Cr Zn Pb Min. 0,59 9,00 0,23 9,10 12,95 2,25 0,03 2,05 0,72 Max. 5,71 44,20 13,40 30,10 100,00 36,00 2,23 22,85 15,44 Średnia; Average 1,27 29,88 4,65 16,56 49,12 16,95 0,58 10,83 5,35 V (%) 74,58 24,06 53,78 32,07 45,57 61,86 100,47 45,14 69,44 Metal Cu Cd Ni Min. 0,90 3,40 0,64 0,00 0,05 0,00 0,63 8,00 0,13 Max. 8,81 56,50 24,10 0,12 0,85 0,30 3,64 49,95 9,67 Średnia; Average 3,26 38,61 13,34 0,02 0,11 0,11 1,48 36,18 5,28 V (%) 71,06 29,59 33,74 172,04 139,13 78,66 60,34 26,22 39,49 Kwatera wapna pokarbidowego; Lime carbide quarters Metal Cr Zn Pb Min. 0,58 9,85 0,01 9,57 37,15 0,12 0,30 8,90 0,01 Max. 1,14 46,90 11,50 183,00 158,50 49,20 3,37 52,00 19,50 Średnia; Average 0,92 23,31 4,38 43,37 68,27 13,81 1,45 23,11 3,89 V (%) 15,39 46,74 97,82 127,36 47,29 101,78 64,32 55,68 128,73 Metal Cu Cd Ni Min. 1,02 9,75 0,05 0,00 0,05 0,01 0,55 11,35 0,97 Max. 10,80 55,50 17,10 1,39 2,85 1,20 1,37 38,30 7,02 Średnia; Average 2,99 30,66 7,93 0,13 0,80 0,30 0,92 24,52 3,97 V (%) 82,63 47,20 97,99 250,26 115,03 98,25 24,14 42,57 59,55 * całkowita zawartość w odpadach; total content waste ** rozpuszczalna w 1 mol HCl zawartość w odpadach; soluble forms in 1 mol HCl of waste V (%) wskaźnik zmienności; variability index (%) W przypadku cynku stwierdzono wyŝsze zawartości tego pierwiastka w roślinach pobranych z czaszy składowiska wapna pokarbidowego (w czterech próbkach zawartość cynku przekroczyła 100 mg kg -1 s.m.), natomiast w roślinach występujących w kwaterach popiołów paleniskowym zawartość tego metalu nie przekraczała 30 mg kg -1 s.m.

7 OCENA ZAWARTOŚCI METALI CIĘśKICH W TRZCINNIKU PIASKOWYM Prezentowane wyniki wskazują, Ŝe zawartość metali cięŝkich w roślinności występującej na składowiskach była niŝsza od ilości występujących w roślinach łąkowych występujących na terenie Polski [FALKOWSKI i in. 2000]. W doświadczeniu ANTONKIEWICZA [2005] stwierdzono równieŝ niskie zawartości metali cięŝkich w mieszance traw uprawianej na popiele paleniskowym. Natomiast wysokie zawartości chromu i ołowiu, a niskie cynku, miedzi, kadmu i niklu w roślinności występującej na hałdzie popiołów paleniskowych stwierdziła ANDRUSZCZAK i in. [1981]. Współczynniki korelacji Występowanie statystycznie istotnych związków między wybranymi właściwościami podłoŝa, a zawartością metali cięŝkich w podłoŝu i roślinie ustalono poprzez wyliczenie współczynników korelacji prostej przy poziomie istotności p = 0,001. W niniejszych badaniach nie stwierdzono statystycznie istotnej korelacji pomiędzy zawartością metali cięŝkich w roślinach a całkowitą i rozpuszczalną zawartością Cr, Zn, Pb, Cu, Cd, Ni w popiołach i wapnie pokarbidowym. Zamieszczone w tabeli 4 wartości współczynników korelacji prostej wskazują na bardzo istotny związek między zawartością Cr w trzcinniku występującym na kwaterach popiołowych a zawartością potasu przyswajalnego. Istotne zaleŝności zarejestrowano równieŝ pomiędzy zawartością miedzi w roślinach występujących na popiołach i wapnie pokarbidowym a zawartością potasu i magnezu przyswajalnego oraz zawartością pyłu drobnego i iłu koloidalnego. Stwierdzono równieŝ istotne zaleŝności pomiędzy zawartością Cd w trzcinniku występującym w kwaterze wapna pokarbidowego a iłem koloidalnym. Na całkowitą zawartość Cr w popiołach najsilniej oddziaływał ił pyłowy gruby, magnez przyswajalny, natomiast w wapnie pokarbidowym węgiel organiczny. Całkowita zawartość cynku w popiołach była determinowana zawartością pyłu drobnego oraz ph KCl. Całkowita zawartość ołowiu w popiołach była dodatnio skorelowana jedynie z zawartością iłu pyłowego drobnego. Natomiast całkowita zawartość Cd i Ni w popiołach była dodatnio skorelowana z zawartością przyswajalnego magnezu. W wapnie pokarbidowym całkowita zawartość Cd była determinowana ph KCl i zawartością przyswajalnego potasu, natomiast na całkowitą zawartość niklu największy wpływ miał równieŝ odczyn i zawartość przyswajalnego fosforu i magnezu. Ze względu na wielokierunkowość zmian zachodzących w składowanych odpadach systematyczne ich kontrolowanie moŝe być wykorzystywane do właściwej oceny stanu środowiska przyrodniczego. Wnioski 1. Przeprowadzona analiza składu granulometrycznego wykazała, Ŝe popioły paleniskowe charakteryzowały się uziarnieniem pyłowym, a wapno pokarbidowe uziarnieniem pyłowym i gliniastym. 2. Odczyn popiołów paleniskowych był obojętny i zasadowy natomiast wapna pokarbidowego wyłącznie zasadowy. 3. W składowisku wapna pokarbidowego zaobserwowano znacznie niŝszą średnią zawartość węgla organicznego, w porównaniu do składowiska popiołów paleniskowych. 4. Zawartość przyswajalnego fosforu, potasu i magnezu w badanych próbkach popiołu paleniskowego była znacznie wyŝsza niŝ w próbkach wapna pokar-

8 18 J. Antonkiewicz bidowego. 5. Zawartość metali cięŝkich w badanym materiale roślinnym była niŝsza od zaproponowanych przez IUNG progowych ilość metali śladowych w roślinach. 6. Uwzględniając dopuszczalne stęŝenia pierwiastków śladowych na terenach poprzemysłowych stwierdzono, Ŝe analizowane próbki badanych kwater nie przekraczają dopuszczalnych zawartości. Literatura ANDRUSZCZAK E., STRĄCZYŃSKI S., śurawski H., PABIN J., KAMIŃSKA W Właściwości fizyczne i chemiczne popiołów z hałdy Elektrociepłowni Czechnica oraz skład chemiczny roślin zasiedlających hałdę. Roczn. Glebozn. 32(2): ANTONKIEWICZ J Utilisation of sewage sludge for biological management of ash disposal site. Content of selected heavy metals in plants. Chemia i InŜynieria Ekologiczna 12(3): ANTONKIEWICZ J., RADKOWSKI A Przydatność wybranych gatunków traw i roślin motylkowatych do biologicznej rekultywacji składowisk popiołów paleniskowych. Annales UMCS, Sec. E, 61: BENDER J., GILEWSKA M Rekultywacja w świetle badań i wdroŝeń. Rocz. Glebozn. 55(2): FALKOWSKI M., KUKUŁKA I., KOZŁOWSKI S Właściwości chemiczne roślin łąkowych. Wyd. AR Poznań: 132 ss. GILEWSKA M., SPYCHALSKI W Właściwości gruntów składowiska popiołów elektrownianych. Rocz. AR Poznań CCCXLII, Melior. InŜ. Środ. 23: GOS A Wzrost i rozwój niektórych gatunków traw i roślin motylkowatych na popiele z dodatkiem biohumusu. Fol. Univ. Agric. Stetin. 197, Agricultura 75: KABATA-PENDIAS A., MOTOWICKA-TERELAK T., PIOTROWSKA M., TERELAK H., WITEK T Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roślin metalami cięŝkimi i siarką. Ramowe wytyczne dla rolnictwa. IUNG Puławy, P(53): 20 ss. KABATA-PENDIAS A., PIOTROWSKA M., MOTOWICKA-TERELAK T., MALISZEWSKA-KORDYB- ACH T., FILIPIAK K., KRAKOWIAK A., PIETRUCH CZ Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb - metale cięŝkie, siarka i WWA. Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska. Bibliot. Monit. Środ., Warszawa: 41 ss. KABATA-PENDIAS A., PIOTROWSKA M Pierwiastki śladowe jako kryterium rolniczej przydatności odpadów. IUNG Puławy, P(33): KAC-KACAS M., DRZAS K Badania nad przydatnością niektórych odpadów przemysłowych do wapnowania gleb kwaśnych. Cz. I. Wapno posodowe, wapno pocelulozowe, wapno pokarbidowe, wapno pokekowe, pyły z elektrofiltrów elektrowni. Pam. Puławski 32: KOWALCZYK A Zasady lokalizowania składowisk odpadów w aspekcie wód podziemnych. Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów 1: KOWALSKI R Problemy zabezpieczeń składowisk odpadów komunalnych. Ekologia i Technika 3. KUCOWSKI J., LAUDYN D., PRZEKWAS M Energetyka a ochrona środowiska. Wyd. Nauk. Techn., Warszawa: 484 ss. MACIAK F., LIWSKI S., BIERNACKA E Właściwości fizykochemiczne i biochemiczne

9 OCENA ZAWARTOŚCI METALI CIĘśKICH W TRZCINNIKU PIASKOWYM utworów ze składowisk popiołu po węglu brunatnym i kamiennym. Rocz. Glebozn. 25(3): MATUSIEWICZ H., JANOWICZ K Fizykochemiczna charakterystyka popiołów lotnych węgli brunatnych elektrowni Konin z III stopnia elektrofiltrów i badania nad ich ługowaniem. Arch. Ochr. Środ. 3-4: MELLER E., NIEDŹWIECKI E., MELLER J Właściwości popiołów ze spalania węgla kamiennego w elektrowni Dolna Odra zgromadzonych na składowisku przyzakładowym. Fol. Univ. Agric. Stetin. 201, Agricultura 78: MOCEK A., SPYCHALSKI W., MOCEK-PŁÓCINIAK A Porównanie metod oznaczania róŝnych metali cięŝkich w glebach. Mat. Konf. VIII Ogólnop. Symp. Nauk.-Techn. Biotechnologia środowiskowa. Wisła-Jarzębata, : NIEMYSKA-ŁUKASZUK J., NICIA P., CIARKOWSKA K., ZADROśNY P Oddziaływanie składowiska odpadów komunalnych na wybrane właściwości gleb. Acta Agraria et Silv., Ser. Agr. 40: OSTROWSKA A., GAWLIŃSKI S., SZCZUBIAŁKA Z Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Wyd. IOŚ, Warszawa: 334 ss. PREŚ J., KINAL S Aktualne spojrzenie na sprawę zaopatrzenia zwierząt w mikroelementy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 434: ROGALSKI M., KARDYŃSKA S., WIECZOREK A., POLESZCZUK G., ŚMIETANA P Przydatność niektórych traw do rekultywacji składowisk popiołów z elektrowni. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 477: ROSIK-DULEWSKA CZ ZagroŜenie środowiska w zasięgu oddziaływania wtórnego pylenia z transportowanych pyłów energetycznych. Arch. Ochr. Środ. 24(3): ROSIK-DULEWSKA CZ., KARWACZYŃSKA U Wpływ składowisk odpadów komunalnych na środowisko wodne oraz próby minimalizacji tego stanu. Mat. XVI Symp. Problemy ochrony, zagospodarowania i rekultywacji antropogenicznych zbiorników wodnych. Red. M.J. Gromiec: ROZPORZĄDZENIE MŚ Z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. Dz. U. Nr 165, poz ROZPORZĄDZENIE MRiRW Z dnia 21 marca 2002 r. w sprawie dopuszczalnych stęŝeń metali cięŝkich zanieczyszczających glebę. Dz. U. Nr 37, poz ROZPORZĄDZENIE MŚ Z dnia 24. marca 2003 r. w sprawie eksploatacji, zamknięcia składowisk. Dz. U. Nr 61, poz TERELAK H., TUJKA A., MOTOWICKA-TERELAK T Trace element content (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) in farm-land soils in Poland. Arch. Ochr. Środ. 27(4): ZALECENIA NAWOZOWE Liczby graniczne do wyceny zawartości w glebach makro- i mikroelementów. Wyd. IUNG, Seria P44: 26 ss. Słowa kluczowe: trzcinnik piaskowy, składowiska, popioły paleniskowe, wapno pokarbidowe Streszczenie Aby moŝliwie dokładnie określić zasięg oddziaływania źródła zanieczyszczeń ze składowisk na środowisko naleŝy wykonać badania poszczególnych jego elementów. W pracy przedstawiono charakterystykę właściwości fizycznych i chemicznych popiołów paleniskowych i wapna pokarbidowego oraz zawartości metali cięŝkich w trzcinniku piaskowym wyrosłym na w/w odpadach. Analizie fizykochemicznej poddano łącznie 50 próbek pobranych z głębokości 0-20 cm. Badania składu granulometrycznego wskazują,

10 20 J. Antonkiewicz Ŝe popioły paleniskowe cechują się uziarnieniem pylastym, a wapno pokarbidowe odpowiada pyłu zwykłemu i gliny średniej. Stwierdzono, Ŝe odczyn wapna pokarbidowego był o ponad jednostkę wyŝszy, w porównaniu do popiołów paleniskowych. Popioły paleniskowe charakteryzowały się znacznie wyŝszą zawartością węgla organicznego aniŝeli wapno pokarbidowe. Zawartość przyswajalnego fosforu, potasu i magnezu w badanych próbkach odpadów była na poziomie wysokim i wyŝsze zawartości stwierdzono w popiołach paleniskowych. Zawartość metali cięŝkich w trzcinniku piaskowym (Calamagrostis epigejos L.) była niŝsza od zaproponowanych przez IUNG progowych ilość metali śladowych w roślinach. Uwzględniając dopuszczalne stęŝenia pierwiastków śladowych na terenach poprzemysłowych stwierdzono, Ŝe analizowane odpady nie przekraczają dopuszczalnych zawartości. Opierając się na 6-stopniowej skali zanieczyszczeń zaproponowanej przez IUNG stwierdzono, Ŝe badane próbki składowisk charakteryzowały się naturalną zawartością niklu oraz naturalną i podwyŝszoną zawartością chromu, cynku, ołowiu, miedzi i kadmu. ASSESSMENT OF HEAVY METAL CONTENT IN BUSHGRASS (Calamagrostis epigejos L.) OCCURRING ON THE FURNACE WASTE AND CARBIDE RESIDUE LANDFILL SITE Jacek Antonkiewicz Department of Agricultural Chemistry, Agricultural University, Kraków Key words: Calamagrostis epigejos (bushgrass), dumps, incineration ash, lime carbide Summary In order to precisely determine the range of pollutant source from landfills on the environment its individual elements should be researched. The investigations were conducted to characterize physical and chemical properties of furnace ashes and carbide residue and to present heavy metal conttent in the bushgrass growing on the above mentioned wastes. A total of 50 samples collected from the depth of 0-20 cm were subjected to physico-chemical analyses. Granular size distribution analyses revealed that furnace ashes were characterized by silty granulation, whereas carbide residue corresponded to ordinary silt and medium loam. It was found that carbide residue reaction was by over one unit higher as compared with furnace ashes. Furnace ashes were characterized by a much higher content of organic carbon than carbide residue. The content of available phosphorus, potassium and magnesium in the studied waste samples was on a high level and higher concentrations were also found in furnace ashes. Heavy metal concentrations in bushgrass (Calamagrostis epigejos L.) were lower than threshold amounts of trace metals in plants suggested by IUNG. Considering the permissible concentrations of trace metals in the industrial areas it was found that the analyzed wastes did not exceed the permissible contents. Basing on the 6-degree pollution scale suggested by IUNG it was stated that the analyzed samples of landfills revealed natural content of nickel and natural or elevated content of chromium, zinc, lead, copper and cadmium.

11 OCENA ZAWARTOŚCI METALI CIĘśKICH W TRZCINNIKU PIASKOWYM Dr inŝ. Jacek Antonkiewicz Katedra Chemii Rolnej Akademia Rolnicza im. H. Kołłątaja Al. A. Mickiewicza KRAKÓW rrantonk@cyf-kr.edu.pl

12 Współczynniki korelacji liniowej (r) pomiędzy zawartością metali cięŝkich w roślinie i podłoŝu oraz niektórymi jej właściwościami Correlation coefficients (r) between heavy metals content of plant and soil and some of its properties Tabela 4; Table 4 Wyszczegónienie Specification Rośl. Plant Cał.* Total Roz.** Cał.* Total Roz.** Cał. * Total Roz.** Rośl. Plant Roz.** Rośl. Plant Cał.* Total Roz.** Cał.* Total Cr Zn Pb Cu Cd Ni Kwatery popiołowe; Incineration ash quarters (N = 30) Piasek; Sand 0,63 0,69 Pył drobny; Fine silt -0,61 Ił p gr; Coarse silty clay 0,77 0,69 Ił p dr; Fine silty clay 0,84 0,63 0,66 phkcl -0,72 0,80-0,63-0,82 phh2o -0,61 C org.; Organic C -0,62-0,69 K 0,75 0,68 Mg 0,68 0,68 0,66 0,63 Kwatera wapna pokarbidowego; Lime carbide quarters (N = 20) Pył dr; Fine silt 0,80 0,79 Ił kol.colloidal clay 0,77 0,78 Roz.** phkcl -0,81 0,78-0,85-0,93 phh2o -0,79-0,83-0,91 C org.; Organic C 0,79 P 0,86 0,89 K -0,77 0,85 Mg 0,80 0,84 0,88 r istotny przy p = 0,001; significant at: p = * całkowita zawartość w odpadach; total content waste ** rozpuszczalna w 1 mol HCl zawartość w odpadach; soluble forms in 1 mol HCl of waste V(%) wskaźnik zmienności; variability index (%)

13 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WPŁYW NASTĘPCZY POPIOŁÓW Z WĘGLA KAMIENNEGO NA SKŁAD CHEMICZNY RUNI ŁĄKOWEJ Zdzisław Ciećko, Andrzej C. śołnowski, Arkadiusz Chełstowski Katedra Chemii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie Wstęp Na skutek zmian w ustawodawstwie w zakresie ochrony powietrza w ostatnich latach w Polsce obserwuje się systematyczny spadek emisji pyłów z sektora energetycznego. Pierwotna emisja wynosząca około 1430 tys. ton w 1990 w roku 2003 uległa redukcji do około 129 tys. ton (dane dotyczą emisji z energetyki zawodowej, energetyki przemysłowej i technologii przemysłowych i nie obejmują kotłowni lokalnych, palenisk domowych, warsztatów i rolnictwa) [GUS 2005]. Zmiany te związane są z instalowaniem coraz sprawniejszych urządzeń odpylających mogących zatrzymywać do 98% pyłów powstających podczas procesów spalania. Ograniczenie emisji pyłów sprawia, Ŝe wzrasta ilość lotnych popiołów na składowiskach zlokalizowanych w sąsiedztwie zakładów energetycznych. Szacuje się, Ŝe w Polsce w 2004 roku zostało zatrzymanych i zdeponowanych około 99,3% pyłów powstających w elektrowniach i ciepłowniach, co stanowi około tys. ton tych odpadów. Fakty te nadają coraz większą rangę problemowi zagospodarowania i utylizacji pyłów elektrownianych. Zgromadzone na hałdach pyły mogą jako agresywne czynniki zmieniać aktywność i wydajność ekosystemów. Pyły elektrowniane z węgla kamiennego i brunatnego traktowane jako substancje odpadowe zawierają jednak przydatne dla produkcji rolniczej składniki i z tego względu mogą być wykorzystywane do poprawy właściwości fizykochemicznych, szczególnie gleb lekkich [CIEĆKO i in. 1993; BOGACZ i in. 1995] oraz do nawoŝenia [TERELAK, śórawska 1979; KOTER i in. 1983; HERMANN, SADOWSKI 1985; KABATA-PENDIAS i in. 1987; CIEĆKO i in. 1993; MELLER 1999]. Wprowadzając te odpady do gleb moŝna poprawiać bilans składników pokarmowych w środowisku oraz ograniczać ujemny wpływ nadmiernej ich koncentracji w okolicach wysypisk i hałd. O ile wpływ lotnych popiołów na właściwości i plonowanie roślin oraz właściwości gleby został dość dokładnie poznany, o tyle niewiele jest dostępnych w literaturze badań dotyczących długotrwałości zmian powodowanych poprzez wprowadzenie tych substancji do gleby. Celem prezentowanych w pracy badań było rozpoznanie następczego oddziaływania melioracyjnych dawek popiołów z węgla kamiennego na plonowanie i zawartość makroelementów w runi łąkowej. Wpływ następczy zastosowanych popiołów badano po 20 latach od ich wprowadzenia do gleby. Materiał i metody badań

14 24 Z. Ciećko, A.C. śołnowski, A. Chełstowski Badania wykonano w oparciu o doświadczenie polowe, załoŝone w 1984 roku w obrębie wsi Łęg Starościński na terenie gminy Lelis w województwie mazowieckim na glebie o składzie granulometrycznym piasku gliniastego pylastego [KLASYFIKACJA GLEB POLSKIEGO TOWARZYSTWA GLEBOZNAWCZEGO BN-8/ ]. Gleba charakteryzowała się średnią zasobnością w przyswajalny fosfor (55 mg P kg -1 ) oraz wysoką w przyswajalny potas (152 mg K kg -1 ) i magnez (55 mg Mg kg -1 ). Pojemność sorpcyjna wynosiła 125 mmol(+) kg -1, a odczyn mierzony w wodzie i w 1 mol KCl dm -3 wynosił odpowiednio 6,5 i 5,6. Eksperyment prowadzono metodą losowanych bloków w czterech powtórzeniach, uwzględniając dwa czynniki doświadczalne. Jako czynnik I rzędu przyjęto wzrastające dawki popiołów dymnicowych pochodzących z elektrofiltrów Zespołu Elektrowni Ostrołęka S.A. w dawkach 0, 100, 200, 400, 600 i 800 t ha -1. UŜyty w doświadczeniu popiół w przeliczeniu na 1 kg suchej masy zawierał 491 g SiO 2, 1,7 g P, 2,9 g K, 15,0 g Ca oraz 7,1 g Mg, a jego odczyn ph mierzony w 1 mol KCl dm -3 wynosił 9,2. Czynnik II stanowiły dodatki, które wprowadzono do gleby wraz z popiołami. Dodatkami tymi były: obornik, słoma i kora drzewna w ilości 10 t suchej masy na 1 ha. Powierzchnia kaŝdego poletka wynosiła 54 m 2. W prezentowanym doświadczeniu popioły z węgla kamiennego oraz dodatki zastosowano jesienią 1984 roku pod orkę zimową. Roślinami uprawianymi w poszczególnych latach były: ziemniaki (1985), owies na zieloną masę + łubin na zieloną masę (1986), Ŝyto na zieloną masę + mieszankę motylkowo-trawiastą na zieloną masę (1987), w latach uprawiano mieszankę motylkowo-trawiastą na zieloną masę. Wymienione rośliny nawoŝono nawozami mineralnymi NPK w dawkach zgodnych z zasadami agrotechniki, jednakowych w całym doświadczeniu. Od 1992 roku pole uŝytkowane było jako trwały uŝytek zielony - nienawoŝony mineralnie. W 2004 roku - 20 lat po zastosowaniu popiołów - z prezentowanego doświadczenia podczas I pokosu pobrano próbki traw, określono wielkość plonu, a po wysuszeniu i mineralizacji w systemie otwartym, w stęŝonym kwasie siarkowym oznaczono: - N ogółem - metodą destylacyjną Kjeldahla [OSTROWSKA i in. 1991], - fosfor kolorymetrycznie metodą wanadowo-molibdenową [OSTROWSKA i in. 1991], - K, Ca i Na metodą emisyjnej spektrofotometrii płomieniowej (ESA), - Mg metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej (ASA) Uzyskane wyniki badań opracowano statystycznie testem ANOVA uwzględniając poziom istotności α = 0,05 z wykorzystaniem modułu do obliczeń statystycznych Statistica v. 6.0 [STATSOFT 2001]. WspółzaleŜność między dawką popiołów a zawartością makroskładników w trawach wyznaczono za pomocą współczynnika korelacji prostej programem Microsoft Excel 2000 [MICROSOFT 2000]. Omówienie wyników Wielkość plonu runi łąkowej była zaleŝna zarówno od dawki popiołów, jak i od zastosowanych wraz z popiołami dodatków organicznych. Następczy wpływ melioracyjnych dawek popiołów był wyraźnie inny w serii bez dodatku substancji organicznej niŝ w seriach z jej dodatkiem. Wprowadzona do gleby materia organiczna - mimo upływu 20 lat od jej zastosowania rzutowała istotnie na plonowanie traw (tab. 1). NajwyŜsze plony runi łąkowej stwierdzono na obiektach nawoŝonych obornikiem - średnio 9,08 t ha -1. Obiekty nawoŝone słomą i korą drzewną plonowały na zbliŝonym poziomie - odpowiednio 8,90 i 8,91 t ha -1, natomiast obiekty, gdzie nie zastosowano

15 WPŁYW NASTĘPCZY POPIOŁÓW Z WĘGLA KAMIENNEGO dodatków organicznych, plonowały na poziomie 7,94 t ha -1. Tabela 1; Table 1 Wpływ popiołów z węgla kamiennego na plon świeŝej masy runi łąkowej (t ha -1 ) Effects of coal ash on grass fresh matter yield (t ha -1 ) Dawka popiołów Coal ash dose (t ha -1 ) bez dodatków without additives obornik farmyard manure Dodatki organiczne Organic supplements słoma straw kora drzewna tree bark średnia average 0 8,37 8,70 8,57 8,60 8, ,74 9,15 8,98 8,91 8, ,96 9,49 9,10 9,05 9, ,91 9,12 9,04 9,03 9, ,35 9,03 9,02 8,98 8, ,32 8,97 8,70 8,90 8,22 Średnia Average NIR 0,05 LSD 0.05 Współczynnik korelacji r Correlation coefficient r 7,94 9,08 8,90 8,91 8,71 dawka popiołów; coal ash dose - 0,18**, dodatki organiczne; organic supplements - 0,31**; współdziałanie - dawka popiołów x dodatki organiczne; interaction coal ash dose x organic supplements - 0,61** ** istotne dla α < 0,01; significant at α < 0.01 * istotne dla α < 0,05; significant at α < ,81-0,02 0,04 0,42 NiezaleŜnie od serii doświadczenia niskie dawki popiołów (100 i 200 t ha -1 ) nieznacznie zwiększyły plon zielonej masy runi w stosunku do obiektów, na których nie stosowano popiołów. Na obiektach z dawką 400 t popiołu ha -1 plon runi łąkowej był podobny jak w przypadku obiektów z wykorzystaniem 200 t popiołów ha -1. Zastosowanie 600 i 800 t popiołów ha -1 w serii bez dodatku substancji organicznej spowodowało obniŝenie plonu zielonej masy runi, w stosunku do obiektu kontrolnego. W seriach z obornikiem, słomą i korą, na tle wymienionych wysokich dawek popiołów, zaznaczyła się tendencja do obniŝenia plonu zielonej masy runi. Zastosowanie materii organicznej jako dodatku do popiołów elektrownianych moŝe istotnie przyczyniać się do wzrostu wielkości plonu roślin, co w swoich badaniach wykazali ROGALSKI i in. [1998]. Niemniej jednak szereg autorów utrzymuje, Ŝe w początkowym okresie po zastosowaniu popiołów mogą one działać niekorzystnie na rośliny takie jak: ziemniak, pszenica jara, owies, burak cukrowy i jęczmień jary [MACIAK, LIWSKI 1981; GIEDROJĆ, FATYGA 1985; MELLER 1999]. KRĘśEL i in. [1978] w odniesieniu do gorczycy wykazali aŝ trzynastokrotny spadek plonów w porównaniu do gleby nawoŝonej mineralnie, natomiast NOWAK i CIEĆKO [1996] spadek plonu stwierdzili równieŝ w odniesieniu do kukurydzy. Ci sami autorzy w badaniach prowadzonych w pierwszych latach od wprowadzenia popiołów stwierdzili zdecydowane działanie popiołu z węgla kamiennego i substancji organicznej na plonowanie roślin. Plon uprawianych roślin rolniczych: ziemniaków, owsa i po jego zbiorze łubinu na zieloną masę, Ŝyta ozimego jako poplonu, mieszanki motylkowo-trawiastej był najwyŝszy na obiektach, gdzie zas-

16 26 Z. Ciećko, A.C. śołnowski, A. Chełstowski tosowano od 100 do 400 t ha -1 popiołu. Wysoce istotna zwyŝka, w stosunku do obiektu kontrolnego, sięgała nawet 12%. ObniŜenie plonu zanotowano pod wpływem dawek 600 i 800 t popiołu na hektar. Przedstawione wyniki badań wykazały ponadto, Ŝe zdecydowanie najlepiej na wzrost roślin działał popiół stosowany na tle obornika, a gorzej na tle słomy i kory drzewnej jako źródła materii organicznej [NOWAK, CIEĆKO 1991]. Obserwacje te potwierdziły się równieŝ w dalszych latach prowadzenia badań [NOWAK i in. 1993]. Tabela 2; Table 2 Wpływ popiołów z węgla kamiennego na zawartość N ogółem w runi łąkowej (g kg -1 s.m.) Effects of coal ash on total N content in grass yield (g kg -1 dry matter) Dawka popiołów Coal ash dose (t ha -1 ) bez dodatków without additives obornik farmyard manure Dodatki organiczne Organic supplements słoma straw kora drzewna tree bark średnia average 0 10,40 10,90 10,80 10,90 10, ,40 11,80 12,10 11,60 11, ,70 11,90 12,00 11,60 11, ,00 11,90 12,10 11,70 11, ,20 12,00 12,20 11,70 12, ,40 12,40 12,30 12,00 12,28 Średnia Average NIR 0,05 LSD 0.05 Współczynnik korelacji r Correlation coefficient r 11,68 11,82 11,92 11,58 11,75 dawka popiołów; coal ash dose - 0,27**, dodatki organiczne; organic supplements - r.n.; n.s., współdziałanie - dawka popiołów x dodatki organiczne; interaction - coal ash dose x organic supplements - r.n.; n.s. 0,88 0,82 0,68 0,81 ** istotne dla α < 0,01; significant at α < 0.01 * istotne dla α < 0,05; significant at α < 0.05 r.n.; n.s. róŝnice nieistotne; differences not significant Popioły elektrowniane zawierają bardzo małe ilości azotu. Pierwiastek ten w czasie procesu spalania ulatnia się do atmosfery w postaci tlenków. Ilości N ogółem w popiołach sięgają zaledwie kilku dziesiątych procenta [GAIND, GAUR 2003] i pod tym względem nie mogą być traktowane jako źródło tego pierwiastka dla roślin. Niemniej jednak zastosowane 20 lat wcześniej w prezentowanym doświadczeniu wzrastające dawki popiołów spowodowały istotny - liniowy wzrost zawartości N ogółem w analizowanych trawach (tab. 2). Wpływ taki moŝna tłumaczyć poprawą warunków wzrostu i rozwoju roślin, spowodowaną zastosowanymi popiołami. W lepszych warunkach, na skutek głębszego i obfitszego korzenienia się roślin, dochodziło do naturalnego nagromadzenia w glebie - resztek, które teraz stanowić mogą cenne źródło dostępnego azotu dla roślin następczych. Najmniejszą zawartość tego składnika stwierdzono w próbkach pobranych z obiektu kontrolnego - 10,4 g N kg -1 s.m. NiezaleŜnie od rodzaju zastosowanego dodatku organicznego najwyŝsze zawartości N ogółem stwierdzono na obiektach nawoŝonych najwyŝszą dawką popiołów. W serii bez dodatków była to zawartość 12,4; w serii z obornikiem 12,4; ze słomą 12,3 oraz z korą

17 WPŁYW NASTĘPCZY POPIOŁÓW Z WĘGLA KAMIENNEGO drzewną - 12,0 g N ogółem kg -1 s.m. traw. Po 20 latach od zastosowania dodatków organicznych nie stwierdzono by miały one istotny wpływ na zawartość N ogółem w analizowanej runi łąkowej. W odróŝnieniu od zawartości azotu popioły lotne zawierają stosunkowo duŝe ilości fosforu i potasu, dlatego teŝ mogą być stosowane zamienne z nawoza mi handlowymi jako potencjalne źródło tych składników [FEREIRA i in. 2003]. Tabela 3; Table 3 Wpływ popiołów z węgla kamiennego na zawartość fosforu w runi łąkowej (g kg -1 s.m.) Effects of coal ash on phosphorus (P) content in grass yield (g kg -1 dry matter) Dawka popiołów Coal ash dose (t ha -1 ) bez dodatków without additives obornik farmyard manure Dodatki organiczne Organic supplements słoma straw kora drzewna tree bark średnia average 0 2,91 2,94 2,98 3,02 2, ,94 3,00 3,11 3,04 3, ,99 3,01 3,10 3,13 3, ,00 3,20 3,13 3,16 3, ,99 3,21 3,18 3,15 3, ,93 3,20 3,22 3,15 3,13 Średnia Average NIR 0,05 LSD 0.05 Współczynnik korelacji r Correlation coefficient r 2,96 3,09 3,12 3,11 3,07 dawka popiołów; coal ash dose - 0,04**, dodatki organiczne; organic supplements - 0,02**, współdziałanie - dawka popiołów x dodatki organiczne; interaction - coal ash dose x organic supplements - 0,07** ** istotne dla α < 0,01; significant at α < 0.01 * istotne dla α < 0,05; significant at α < ,24 0,91 0,91 0,80 W prezentowanym doświadczeniu zawartość fosforu w trawach była zaleŝna zarówno od dawek zastosowanych popiołów, jak i od zastosowanych przed 20 laty dodatków organicznych. W serii bez nawozów organicznych dawki popiołów do 400 t ha -1 powodowały wzrost zawartości fosforu z 2,91 do 3,00 g P kg -1 s.m. (tab. 3). Dalsze zwiększanie dawki popiołów powodowało obniŝenie ilości fosforu w analizowanej runi łąkowej. Zastosowane dodatki organiczne sprawiły, Ŝe został zniesiony efekt paraboli widoczny w serii bez dodatków organicznych (r = 0,24). Praktycznie kaŝda kolejna dawka popiołów powodowała wzrost ilości P w trawach (r = od 0,80 do 0,91). Najkorzystniej na akumulację fosforu w trawach wpłynęła słoma (3,12 g P kg -1 ), następnie kora drzewna i obornik (odpowiednio do 3,11 i 3,09 g P kg -1 s.m.). Tabela 4; Table 4 Wpływ popiołów z węgla kamiennego na zawartość potasu (K) w runi łąkowej (g kg -1 s.m.)

18 28 Z. Ciećko, A.C. śołnowski, A. Chełstowski Dawka popiołów Coal ash dose (t ha -1 ) Effects of coal ash on potassium (K) conten t in grass yield (g kg -1 dry matter) bez dodatków without additives obornik farmyard manure Dodatki organiczne Organic supplements słoma straw kora drzewna tree bark średnia average 0 10,88 11,26 11,17 11,13 11, ,41 11,29 11,89 11,44 11, ,67 11,39 12,31 11,60 11, ,72 11,40 12,49 11,39 11, ,97 11,85 13,03 11,38 12, ,28 12,44 13,34 11,42 12,37 Średnia Average NIR 0,05 LSD 0.05 Współczynnik korelacji r Correlation coefficient r 11,66 11,61 12,37 11,39 11,76 dawka popiołów; coal ash dose - 0,14**, dodatki organiczne; organic supplements - 0,07**, współdziałanie - dawka popiołów x dodatki organiczne; interaction - coal ash dose x organic supplements - 0,29** 0,94 0,93 0,96 0,25 ** istotne dla α < 0,01; significant at α < 0.01 * istotne dla α < 0,05; significant at α < 0.05 r.n.; n.s. róŝnice nieistotne; differences not significant Potas, podobnie jak fosfor, w popiołach lotnych występuje w ilościach, które upowaŝniają do stwierdzenia, Ŝe mogą być one powaŝnym źródłem tego składnika dla roślin [FEREIRA i in. 2003]. Uzyskane w prezentowanym doświadczeniu wyniki wskazują, Ŝe po 20 latach na polach nawoŝonych popiołami roślinność charakteryzowała się wyŝszą zawartością potasu niŝ roślinność zebrana z pól, na których nie wprowadzano popiołów. W prezentowanych badaniach pod wpływem zastosowanych popiołów następował liniowy (r = 0,94) wzrost zawartości K w trawach z 10,88 g kg -1 s.m. w roślinach z obiektu kontrolnego do 12,28 g K kg -1 s.m. w roślinach z obiektu nawoŝonego dawką 800 t popiołów ha -1 (tab. 4). Wprowadzenie słomy spowodowało dalszy wzrost ilości potasu w runi, średnio o ok. 6%, w stosunku do obiektów w serii bez dodatków. W składzie chemicznym popiołów pierwiastkami dominującymi obok krzemu są wapń i magnez. ZERBE i in. [2001] analizując skład chemiczny popiołów z elektrociepłowni Karolin podają, Ŝe średnia ilość wapnia i magnezu wynosiła odpowiednio 17,7 i 8,5 g kg -1 popiołu. Zastosowane w prezentowanym doświadczeniu popioły zawierały podobne ilości tych składników - 15,0 g Ca oraz 7,1 g Mg kg popiołu -1. Według polskiej normy PN-EN 13535:2003 [POLSKIE NORMY 2003], ze względu na tak duŝe ilości pierwiastków alkalicznych, popioły elektrowniane mogą być stosowane jako środki wapnujące. Wpływ popiołów z węgla kamiennego na zawartość wapnia (Ca) w runi łąkowej (g kg -1 s.m.) Tabela 5; Table 5

19 WPŁYW NASTĘPCZY POPIOŁÓW Z WĘGLA KAMIENNEGO Effects of coal ash on calcium (Ca) content in grass yield (g kg -1 dry matter) Dawka popiołów Coal ash dose (t ha -1 ) Dodatki organiczne Organic supplements bez dodatków without additives obornik farmyard manure słoma straw kora drzewna tree bark średnia average 0 3,36 3,24 3,31 3,30 3, ,31 3,25 3,34 3,32 3, ,57 3,35 3,35 3,36 3, ,77 3,86 3,83 3,38 3, ,60 4,12 4,00 3,36 3, ,59 5,25 4,46 3,15 4,11 Średnia Average NIR 0,05 LSD 0.05 Współczynnik korelacji r Correlation coefficient r 3,53 3,85 3,72 3,31 3,60 dawka popiołów; coal ash dose - 0,04**, dodatki organiczne; organic supplements - 0,02**, współdziałanie - dawka popiołów x dodatki organiczne; interaction - coal ash dose x organic supplements - 0,09** 0,63 0,95 0,98-0,48 ** istotne dla α < 0,01; significant at α < 0.01 * istotne dla α < 0,05; significant at α < 0.05 Zawartość wapnia, podobnie jak zawartość potasu, w trawach z prezentowanego doświadczenia rosła pod wpływem stosowanych dawek popiołów (tab. 5). Stwierdzono istotne róŝnice w kształtowaniu się zawartości tego pierwiastka w zaleŝności od zastosowanych dodatków organicznych. Obornik i słoma spowodowały wzrost ilości Ca w roślinach, natomiast kora drzewna, prawdopodobnie na skutek zakwaszającego działania, przyczyniła się do obniŝenia ilości Ca w roślinach, równieŝ w stosunku do obiektów bez dodatków organicznych. Pod wpływem popiołów w badanych trawach rosła takŝe zawartość magnezu - średnio z 1,13 do 1,61 g Mg kg -1 s.m. (tab. 6). Wzrost ten był liniowy, o czym świadczą wysokie współczynniki korelacji. Zastosowane dodatki organiczne istotnie zwiększyły ilość Mg w runi w stosunku do zawartości stwierdzonej na obiektach nienawoŝonych organicznie. Tabela 6; Table 6 Wpływ popiołów z węgla kamiennego na zawartość magnezu (Mg) w runi łąkowej (g kg -1 s.m.) Effects of coal ash on magnesium (Mg) content in grass yield (g kg -1 dry matter) Dawka popiołów Coal ash dose (t ha -1 ) bez dodatków without additives Dodatki organiczne; Organic supplements obornik farmyard manure słoma straw kora drzewna tree bark średnia average 0 1,10 1,14 1,12 1,14 1, ,25 1,35 1,37 1,28 1, ,41 1,36 1,37 1,48 1,41

20 30 Z. Ciećko, A.C. śołnowski, A. Chełstowski 400 1,48 1,53 1,40 1,55 1, ,50 1,67 1,57 1,61 1, ,46 1,79 1,63 1,56 1,61 Średnia; Average 1,37 1,47 1,41 1,44 1,42 NIR 0,05 LSD 0.05 Współczynnik korelacji r Correlation coefficient r dawka popiołów; coal ash dose - 0,02**, dodatki organiczne; organic supplements - 0,01**, współdziałanie - dawka popiołów x dodatki organiczne; interaction - coal ash dose x organic supplements - 0,04** ** istotne dla α < 0,01; significant at α < 0.01 * istotne dla α < 0,05; significant at α < ,81 0,98 0,92 0,84 Tabela 7; Table 7 Wpływ popiołów z węgla kamiennego na zawartość sodu (Na) w runi łąkowej (g kg -1 s.m.) Effects of coal ash on sodium (Na) content in grass yield (g kg -1 dry matter) Dawka popiołów Coal ash dose (t ha -1 ) bez dodatków without additives Dodatki organiczne; Organic supplements obornik farmyard manure słoma straw kora drzewna tree bark średnia average 0 0,53 0,55 0,38 0,53 0, ,55 0,54 0,45 0,52 0, ,57 0,55 0,47 0,52 0, ,61 0,57 0,49 0,52 0, ,61 0,59 0,48 0,54 0, ,63 0,63 0,48 0,56 0,58 Średnia; Average 0,58 0,57 0,46 0,53 0,54 NIR 0,05 LSD 0.05 Współczynnik korelacji r Correlation coefficient r dawka popiołów; coal ash dose - 0,01**; dodatki organiczne; organic supplements - 0,01**; współdziałanie - dawka popiołów x dodatki organiczne; interaction - coal ash dose x organic supplements - 0,01** ** istotne dla α < 0,01; significant at α < 0.01 * istotne dla α < 0,05; significant at α < 0.05 r.n.; n.s. róŝnice nieistotne; differences not significant 0,96 0,95 0,71 0,79 Sód naleŝy do pierwiastków, których zawartość w tkankach roślin jest stosunkowo niska. Niemniej jednak takŝe w przypadku tego składnika zastosowane przed 20 laty popioły wywarły istotne znaczenie (tab. 7). Pod ich wpływem nastąpił wzrost zawartości sodu w trawach z 0,50 do 0,58% w serii nawoŝonej dawką 800 t ha -1. Stwierdzono równieŝ, Ŝe stosowane dodatki organiczne, w przeciwieństwie do poprzednich składników, w odniesieniu do sodu spowodowały obniŝenie jego zawartości w roślinach z 0,58 do 0,53 g Na kg -1 s.m. w serii z korą drzewną i z 0,58 do 0,46 g Na kg -1 s.m. w serii ze słomą. Wnioski 1. Następczy wpływ melioracyjnych dawek popiołów stosowanych w ilości 100, 200 i 400 t ha -1 przyczynił się do nieznacznego przyrostu plonu runi łąkowej w stosunku do obiektów kontrolnych (bez popiołów).

21 WPŁYW NASTĘPCZY POPIOŁÓW Z WĘGLA KAMIENNEGO Mimo upływu 20 lat od zastosowania wzrastających dawek popiołów w zakresie od 100 do 800 t ha -1 na ogół następował wzrost zawartości N ogółem, fosforu, potasu, wapnia i magnezu w suchej masie runi łąkowej. 3. Zastosowane dodatki organiczne nadal oddziałują na kształtowanie się zawartości makroskładników w roślinach, powodując obniŝanie zawartości Na i K oraz zwiększanie zawartości Mg i Ca. Na zawartość wapnia odmiennie oddziałuje kora drzewna, powodując obniŝenie jego zawartości w suchej masie runi. Literatura BOGACZ A., CHODAK T., SZERSZEŃ L Badania nad przydatnością popiołów lotnych z elektrowni Opole do zagospodarowania rolniczego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 418: CIEĆKO Z., NOWAK G., LISOWSKI J Właściwości fizykochemiczne gleby w warunkach stosowania popiołów z węgla kamiennego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 409: FEREIRA C., RIBEIRO A., OTOSSEN L Possible applications for municipal solid waste fly ash. Journal of Hazardous Materials B96: GAIND S., GAUR A.C Quality assessment of compost prepared from fly ash and crop residue. Bioresource Technology 87: GIEDROJĆ B., FATYGA J Wpływ nawoŝenia popiołem z elektrowni Czechnica na niektóre właściwości gleby piaszczystej i plonowanie roślin. Rocz. Glebozn. 36(3): GUS Ochrona Środowiska Informacje i opracowania statystyczne. Główny Urząd Statystyczny: HERMANN J., SADOWSKI CZ Przyczynek do oceny agrotechnicznej popiołów elektrownianych. Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Ser. Rol. 127: KABATA-PENDIAS A., PIOTROWSKA M., WIĄCEK K Wpływ popiołów z węgla kamiennego na gleby i rośliny. Archiwum Ochrony Środowiska 1-2: KLASYFIKACJA GLEB POLSKIEGO TOWARZYSTWA GLEBOZNAWCZEGO BN-78/ Gleby i utwory mineralne. Podział na frakcje i grupy granulometryczne. Soil Textural Classification developed by the Polish Society of Soil Science. KOTER M., CZAPLA J., NOWAK G Wartość nawozowa popiołu z węgla kamiennego. Rocz. Glebozn. 34(3): KRĘśEL R., BORKOWSKI J., NOWAK W., WYSOCKI W Badania nad przydatnością rolniczą popiołów ze spalania węgla kamiennego. Rocz. Glebozn. 29(3): MACIAK F., LIWSKI S Wpływ wysokich (melioracyjnych) dawek z węgla brunatnego i kamiennego na planowanie i skład chemiczny roślin na glebie piaskowej. Rocz. Glebozn. 32(1): MELLER E Oddziaływanie zróŝnicowanych dawek popiołów ze spalania węgla kamiennego w elektrowni Dolna Odra na plon i skład chemiczny roślin uprawnych. Fol. Univ. Agric. Stetin., Ser. Agricultura 201(78): MICROSOFT Microsoft Excel 2000 v < NOWAK G., CIEĆKO Z Pobranie i wykorzystanie fosforu z węgla kamiennego przez uprawy roślinne. Zesz. Nauk. AR, Wrocław, Rol. LV(207): NOWAK G.A, CIEĆKO Z Wykorzystanie fosforu z nawozów w warunkach stosowania gnojowicy oraz popiołu z węgla kamiennego. Zesz. Nauk. AR w Szczecinie 172, Rol.

22 32 Z. Ciećko, A.C. śołnowski, A. Chełstowski 62: NOWAK G.A., CIEĆKO Z., PONIKIEWSKI J Dynamika potasu w roślinach oraz w glebie lekkiej traktowanej popiołem z węgla kamiennego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 409: OSTROWSKA A., GAWLIŃSKI S., SZCZUBIAŁKA Z Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Instytut Ochrony Środowiska. Warszawa: 334 ss. POLSKIE NORMY PN-EN 13535:2003 Nawozy i środki wapnujące - Klasyfikacja. Polski Komitet Normalizacyjny. ROGALSKI M., KAPELA A., KORDYŃSKA S., WIECZOREK A., KRYSZAK J Badania nad początkowym wzrostem i rozwojem niektórych gatunków traw rosnących na popiołach z elektrowni Dolna Odra. Archiwum Ochrony Środowiska 24(3): STATSOFT STATISTICA (data analysis software system). Statsoft Inc., Version 6.0 < TERELAK H., śórawska B Wpływ popiołów z węgla brunatnego i odpadów paleniskowych z węgla kamiennego oraz torfu na właściwości gleb lekkich i plonowanie roślin. Rocz. Glebozn. 30(3): ZERBE J., SIEPAK J., ELBANOWSKA H Fly ash and slug mixture from heat and Power generating Plant as Environmentally friendly industrial Waste. Polish Journal of Environmental Studies 10(2): Słowa kluczowe: popioły lotne, przyrodnicze zagospodarowanie odpadów, trawy, skład chemiczny Streszczenie Badania wykonano w oparciu o doświadczenie polowe załoŝone w 1984 roku, w którym stosowano nawoŝenie lotnymi popiołami z węgla kamiennego w dawkach od 0 do 800 t ha -1. Popioły aplikowano na tle dodatków organicznych w postaci obornika, słomy i kory drzewnej. W pierwszych latach badań na poletkach uprawiano tradycyjne rośliny rolnicze. Od 1992 roku pole stanowiło trwały uŝytek zielony (trawy) nienawoŝony nawozami mineralnymi. Po dziewiętnastu latach od wprowadzenia popiołów określono plon traw z I pokosu, a w próbkach traw określono zawartość makroskładników: N, P, K, Ca, Mg i Na. Wielkość plonu uzaleŝniona była zarówno od dawki popiołu, jak i zastosowanych dodatków organicznych. Następczy wpływ zastosowanych popiołów był wyraźnie inny w serii bez dodatków organicznych niŝ w seriach z dodatkami. Niskie - do 200 t ha -1 dawki popiołów nieznacznie zwiększyły plon, natomiast wysokie dawki popiołów i 800 t ha -1 spowodowały 24% spadek plonu traw. Wzrastające dawki popiołów na ogół stopniowo zwiększały zawartość azotu, fosforu, potasu, wapnia, magnezu i sodu ogólnego w trawach. RESIDUAL EFFECT OF HARD COAL FLY ASHES ON THE CHEMICAL COMPOSITION OF MEADOW GRASS Zdzisław Ciećko, Andrzej C. śołnowski, A. Chełstowski Department of Environmental Chemistry, University of Warmia and Mazury, Olsztyn

23 WPŁYW NASTĘPCZY POPIOŁÓW Z WĘGLA KAMIENNEGO Key words: hard coal fly ashes, environmental utilization, solid wastes, grasses, chemical composition Summary Conducted study was based on a field experiment established in Hard coal fly ashes, applied at a rate of 0 to 800 t ha -1, were combined with organic supplements - manure, straw and tree bark. During first years of the study traditional crops were grown on experimental plots, which in 1992 were turned into permanent grassland not fertilized with mineral fertilizers. After nineteen years since the application of fly ashes, grass yield was determined from the first cut and grass samples were collected to analyze the macronutrient contents (N, P, K, Ca, Mg and Na). Grass yield was found to be dependent on both fly ash rate and organic supplements. The residual effect of hard coal fly ashes was different in the series with and without organic supplements. Low fly ash rates (to 200 t ha -1 ) slightly increased grass yield, while high fly ash rates (600 and 800 t ha -1 ) caused a 24% decrease in grass yield, but only in the series without organic supplements. In the series with these supplements a decrease in green matter yield related to high fly ash rates was inconsiderable. In most cases increasing fly ash rates gradually increased the concentrations of total nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium and sodium in grass. Prof. dr hab. Zdzisław Ciećko Katedra Chemii Środowiska Uniwersytet Warmińsko-Mazurski ul. Plac Łódzki OLSZTYN zdzislaw.ciecko@uwm.edu.pl

24 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: PRODUCTIVITY OF SPRING WHEAT AND LUPINE MIXED CROPS DEPENDING ON FERTILIZATION CONDITIONS Aleksander R. Cyganow, Maryna V. Carjowa Department of Agrochemistry, Belarusian State Agricultural Academy, Gorki, the Republic of Belarus Introduction Calculations conducted by ZHUCHENKO [1994] show that wide distribution of Euro- American model of agricultural production would require an allocation of about 80% world power resources to the agro-industrial complex. At present agro-industrial complex consumes not more than 5% of world power resources. It is evident that nonrenewable energy resources cannot be the base for adequate solution of long-term food production problem. So, in leading industrial countries within last decade there appeared new approaches to sustainable agriculture. It must be not only profitable but use the natural resources rationally and provide nature protection and safe environment for people. The CIS countries have economic policy aimed at low consumption of energy resources due to increased costs of power, mineral fertilizers, machines and plant protection means. Modern agriculture must be reliable and provide an increase in crop production. Decreased application of mineral fertilizers, in particular the nitrogen ones, suggests looking for additional sources of nitrogen necessary for plants. One of the solutions is combined growing of cereal and grain-leguminous crops. The use of species with high capacity of symbiotic nitrogen fixation is a good solution to the problem of fodder protein and nitrogen fertilizers. The use of different crop species reduces the amount of pests and diseases and requires less pesticides, which are often bought for foreign currency. One can improve fixation of atmospheric nitrogen by using nitrogen-fixing preparations: symbiotic diazotrophs on grain-legumes and associative diazotrophs on cereal crops. They are inexpensive at high compensation rate, environment friendly, and therefore can be widely applied. Efficiency of inoculation, as showed the research by BAZILINSKOy [1988], ZAVALINA et al. [1996] depends on type of soil, reaction of soil, presence of macro- and microelements, and on the species and even cultivars of the legumes. Unfavourable combination of these factors leads to the situation, when application of nodule bacteria does not give any positive results. At present one must apply some mineral nitrogen when cultivating inoculated legumes on soils poor in nitrogen. The fact is that the store of nitrogen in seeds, growing in soils poor in nitrogen, is not quite enough for proper

25 36 A.R. Cyganow, M.V. Carjowa growth until the beginning of nitrogen-fixation process, and nodules formed on the roots cannot compensate the lack of nitrogen. Plants have not enough nitrogen in the early stages of their growth. It is the amount of mineral nitrogen used at the beginning and its efficiency that is under question, however. Wide cultivation of wheat - one of the oldest cereal crops - is explained by the value of its grain. Wheat accounts for 80% of the world grain used for food. Increased productivity of spring wheat in mixed crops is therefore very important. Lupine has a great biological and economic potential, which has not been fully realized. At present lupine has become more important in many countries due to lack of plant protein. Lupine is as rich in seed protein (35-42%) and amino-acids, as the soya. Growing legumes and cereal together changes their chemical composition: the content of protein in green matter and grain increases. Therefore, it is important to study the productivity of mixed crops depending on weather and fertilization conditions, in given soil-climatic zone. Material and methods of research At the chair of agro-chemistry of the Belarusian State Agricultural Academy we conducted research on the influence of increased nitrogen fertilizer doses and bacterial preparations on productivity of wheat and lupine, sown apart and together, under the conditions of north-east of Belarus. The research was conducted on the test field of the Academy in The soil of test field is sward-podzolic, light-podzolized, developed on light silty loess-type loam, with a sub-layer of moraine loam at the depth of 120 cm, and a layer of sand in between them. The reaction of soil solution was almost neutral (ph KCl - 6.2), the average content of humus %, high rate of mobile phosphorus (227 mg kg -1 ) and exchangeable potassium (209 mg kg -1 ). We studied all the factors in the test: 3 levels of nitrogen fertilization (N 0, N 30 and N 60 ); 2 bio-preparations (sapronit - preparation of symbiotic nodule bacteria Rhizobium lupini, the substratum of which is organic sapropel, and rhizobacterin + phytostimophos - multi-component bio-preparations with interaction of diazotrophous and phosphatemobilizing components) and 2 crops: cereal one - the wheat, and grass-legume one - the lupine. The seeds of lupine and wheat were treated with corresponding bio-preparations (200 ml ha -1 ) on the day of sowing with a sticking substance. Sown alone, spring wheat at a rate of 250 kg ha -1, lupine kg ha -1 ; sown together - 50/50 from these figures. Localized and promising varieties were used for sowing: wheat variety Kontes and lupine variety Vladlen. Preparation Gesagard was used (500 g kg -1 of spray, 1.5 kg ha -1 ) for weed control in crops of wheat and lupine three days after sowing. Potato was the forecrop during all years of research. Total area of test plot was 72 m 2, experimental - 66 m 2. 4 test strips were placed at random within the plot. The years of research differed in weather conditions. Research was conducted within Hydro-thermal coefficient was normal in 2003 (1.6). The year 2004 was dry (1.04) and vegetation period of the year 2005 was too moist (2.13), what affected the efficiency of fertilizers and bio-preparations and the crop yield. Weather-climatic conditions were taken into account at analyzing the influence of plant nutrition conditions on crop productivity. Fertilizers were broadcasted pre-sowing cultivation at the depth of cm.

26 PRODUCTIVITY OF SPRING WHEAT Results and discussion Nitrogen fertilizers and bacterial preparations play an important role in high yield formation of spring wheat and lupine sown alone and together on sward-podzolic lightloamy soil. However, their efficiency greatly depends on the hydro-thermal conditions during vegetation. Grain yield of examined crops changed depending on climatic conditions in spring-summer vegetation periods. During three years of research the grain yield on average amounted to 2.58 t ha -1. It ranged from 1.75 t ha -1 (N 0 ) to 3.20 t ha -1 (N 60 ) depending on the level of nitrogen application (Table 1). The influence of bacterial preparations depended on weather conditions. In 2003, spring wheat sown alone achived yield increase of 0.23 t ha -1 with rhizobacterin and phytostimophos and no nitrogen (hydro-thermal coefficient 1.6); on the background of N t ha -1 ; on the background of N t ha -1. In 2004 (hydro-thermal coefficient 1.04), it was 0.43, 1.21 and 0.95 t ha -1 respectively. In 2005 (hydro-thermal coefficient 2.13), yield increase amounted to 0.48, 0.93 and 0.2 t ha -1 respectively (Table 1). Results of research showed that maximal wheat yield increase was in the year with low rainfall on the background of N 30 with the mixture of bacterial preparations. During , application of rhizobacterin and phytostimophos led to the average yield increase of 0.38 t ha -1 with no nitrogen, on the background of N t ha -1, and on the background of N t ha -1. So, the activity of non-symbiotic nitrogen-fixation decreases with excess of moisture and with increased doses of mineral nitrogen, as the research results suggest. Inoculation of the legumes by nodule bacteria and application of nitrogen fertilizers are in a way interchangeable. To choose the optimal methods for improving plant life one should examine each case thoroughly. For example, in 2003, lupine sown alone reached yield increase of 0.27 t ha -1 with no nitrogen and application of sapronit; on the background of N t ha -1 ; on the background of N t ha -1. In 2004, the yield increase amounted to 0.19, 0.57 and 0.25 t ha -1, in , 0.48 and 0.17 t ha -1 respectively. One should notice that during the research period there was a considerable fluctuation of temperatures during a day, what negatively affected the development of legume crops. It is known that lupine growth decreases at the air temperature of more than 25 C. When the air temperature lowers, lupine growth decreases immediately. When the air temperature rises, lupine reacts only in three days. If there is lack of moisture during budding, and if the air temperature is more than 25 C, not all flower bumps become buds and the yield is less than the potential one.

27 38 A.R. Cyganow, M.V. Carjowa

28 PRODUCTIVITY OF SPRING WHEAT... 39

29 40 A.R. Cyganow, M.V. Carjowa So, in crops sown alone the action of bio-preparations was more efficient at little moisture on the background of N 30. The action of sapronit in this year in lupine crops increased with increasing nitrogen level of 30 kg ha -1 of acting substance. With too excess of soil moisture, maximal increase of lupine yield amount to 0.48 t ha -1 on the background of N 30 and bacterial preparation. On average during lupine productivity ranged from 1.53 t ha -1 without inoculation to 3.45 t ha -1 with sapronit. Lupine sown alone reached maximal productivity in t ha -1 with seeds inoculation on the background of N 60. In mixed crops the action of rhizobacterin-phytostimophos combination alone was less efficient for spring wheat. Grain yield changed, depending on the level of nitrogen application, from 1.25 to 2.57 t ha -1 in 2003; from 1.68 to 3.46 t ha -1 in 2004; from 2.02 to 3.61 t ha -1 in 2005 (Table 1). Maximal yield increase of wheat-lupine mixture at application of bacterial preparations amounted to 0.36 t ha -1 on average during three years of research. The action of sapronit alone decreased in mixed crops, average yield increase changed from 0.17 to 0.46 t ha -1, depending on the background. Perhaps, that was the result of not only weather conditions, but also interaction of mixture components. Thus, in 2003, productivity with bacterial preparation amounted to 1.22, 2.45 and 2.26 t ha -1 depending on the nitrogen level (N 0, N 30 and N 60, respectively). In , 2.99 and 3.45 t ha -1. In , 2.89 and 3.67 t ha -1 correspondingly. The action of inoculation was more efficient in the dry year on the background of N 30. Inoculation of grain and legume components of the mixture leads to yield increase in comparison with control figures. Average grain yield changed from 1.41 (control figure) to 4.08 t ha -1 with inoculation of wheat seeds by combination of rhizobacterin and phytostimophos and inoculation of lupine by sapronit, at the maximal nitrogen level (Table 1). So, in mixed crops one can notice combined action of biopreparations and crops. KOZHEMYAKOV and DOROSINSKI [1989] note that the efficiency of inoculation by nodule bacteria is made considerably lower if it is determined according to the crop yield only. Inoculation increases the content of protein in plants. In wheat sown alone it increased the absolute content of protein in grain at all levels of nitrogen application, in our research. The maximal increase of raw protein content, on average during , was 1.3% with seeds inoculation on the background of N 60 ; on the background of N %; N 0-0.6%. The maximal content of raw protein in wheat grain was in 2004 with inoculation on the background of N %. Increased levels of nitrogen led to the increase in raw protein in wheat and lupine grain, irrelevant to inoculation and type of sowing, as our research showed (Table 2). On average during three years of research the minimal content of raw protein in wheat grain (13.2%) was in the variant without inoculation and with no nitrogen; the maximal content (17.6%) - with inoculation on the background of N 60. Thus, raw protein in wheat grain was positively influenced not only by increased level of nitrogen, but also by bacterial preparation. Protein content in lupine seeds was influenced by nitrogen feeding too (Table 2). The more nitrogen there was, the more protein. The maximal content of protein was 40.1% on the background of N 30. On average during three years, this quality factor was mostly influenced by inoculation of lupine seeds before sowing with sapronit. As compared to control figure, sapronit increased raw protein by 2.9%, 5.2% and 1.7% depending on the background (N 0, N 30 and N 60 ). However, the value of legumes should not be estimated only according to the amount of nitrogen in plants and grain. Legumes accumulate active organic matter in the soil. This matter is usually not taken into account, but it influences the fertility, intensifies processes of dissimilation, soil denitrification and bleaching, which reduces fertility.

30 PRODUCTIVITY OF SPRING WHEAT Raw protein in mixed crops of wheat and lupine, depending on the weather and fertilization in , changed from 20.1% to 25.4%. If only wheat in this mixture is inoculated by combination of bacterial preparations, raw protein content is higher by 0.23%, 0.15% and 0.19% than the variant without inoculation, depending on the background. If only lupine in this mixture is inoculated, raw protein in mixture grain changed from 21.4% in normal year with no nitrogen to 25.4% in dry year on the background of N 30. The maximal content of raw protein in wheat-lupine mixture is noticed at inoculation of both mixture components with bacterial preparations and amounts to 25.2%. Inoculation leads to average increase of %, depending on the background (N 0, N 30 and N 60 ). So, growing wheat and lupine together (each of them in half the amount of crop sown alone) leads to considerable increase of raw protein content in wheat grain. In legume component it remains the same. The study of publications dealing with mixed sowing of crops shows that one of the main advantages of mixed crops is the yield of raw protein. During three years of research the amount of raw protein was 0.53 t ha -1 on average. Increased levels of nitrogen lead to the increase in protein content , 0.58 and 0.68 t ha -1. In wheat and lupine sown alone, inoculation by corresponding bio-preparations led to increase of raw protein yield. The average increase of raw protein in wheat was 0.06, 0.12 and 0.13 t ha -1, in lupine , 0.22 and 0.11 t ha -1 respectively. In mixed crops the maximal yield of raw protein was obtained at inoculation of both mixture components, changing from 0.26 t ha -1 in 2003 with minimal level of nitrogen to 0.86 t ha -1 in 2005 with maximal level of nitrogen. Irrespective of nitrogen level and inoculation, the content of raw protein is higher in mixed crops than that in crops sown alone by t ha -1. In variants with inoculation of only one component of the mixture, raw protein content was also rather high, ranging within 0.22 to 0.80 t ha -1. Conclusions 1. Increased level of nitrogen, irrespective of seed inoculation in crops sown alone, leads to the yield increase both in wheat (from 1.78 to 4.11 t ha -1 ) and lupine (from 1.53 to 2.77 t ha -1 ). 2. Irrespective of the nitrogen level and type of sowing, inoculation of mixture component seeds increases productivity of grain and legume crops. 3. Combined action of bio-preparations in mixed crops was more efficient at the level of 60 kg ha -1 of acting substance of mineral nitrogen; yield increase amounted to 0.74 t ha With increased level of nitrogen, irrespective of inoculation and type of sowing, there was an increase in raw protein content in the grain of examined crops. 5. With inoculation of both components of mixed crops, at the mineral nitrogen level of 60 kg ha -1 of acting substance, yield of raw protein reached 0.75 t ha -1. Thus, in mixed crops of grain and grain-legume crops, application of biopreparations on the background of 60 kg ha -1 mineral nitrogen helps to obtain grain of high quality, which meets the requirements of processing industry.

31 42 A.R. Cyganow, M.V. Carjowa References ZHUCHENKO A.A Strategy of adaptive intensification of agriculture. Puschino: 225 pp. BAZILINSKAYA M.V Associative nitrogen fixation by grain crops. Moscow (Information Review/Institute of information and agricultural research): 62 pp. ZAVALIN A.A., KANDAUROV T.M., CHERNOVA L.S Influence of nitrogen-fixing preparations on plant feeding and spring wheat productivity. Biological nitrogen in crop growing. Moscow: KOZHEMYAKOV A.P., DOROSINSKI L.M Efficiency of preparations of nitrogen-fixing microorganisms in agriculture. Works of the Institute of agricultural microbiology, Volume 59: Key words: spring wheat, lupine, mineral fertilization Summary We have established that increased levels of nitrogen fertilization and inoculation of the seeds of both cereal and grain-leguminous crops, considerably increase productivity of these crops, as well as the content of raw protein in grain. The research showed that in mixed crops of cereal and grain-leguminous plants it was efficient to apply the biopreparations on the background of 60 kg ha -1 of mineral nitrogen. That enables to obtain high-quality grain, meeting the requirements of processing industry. We have also suggested the methods of pre-sowing seed inoculation of mixture of cereal and grain-leguminous crops, what increases the productivity and grain quality. WIELKOŚĆ PLONU PSZENICY JAREJ I ŁUBINU W UPRAWIE MIESZANEJ W ZALEśNOŚCI OD WARUNKÓW NAWOśENIA Aleksander R. Cyganow, Maryna V. Carjowa Katedra Agrochemii, Białoruska Akademia Rolnicza w Gorkach Słowa kluczowe: pszenica jara, łubin, nawoŝenie mineralne Streszczenie Zwiększone nawoŝenie azotem oraz szczepienie ziarna zbóŝ i nasion roślin strączkowych znacznie zwiększa wielkość plonu, jak równieŝ zawartość białka surowego w ziarnie i nasionach. Badania wykazały, Ŝe w uprawie mieszanki zboŝa i roślin strączkowych efektywne okazało się zastosowanie biopreparatów przy równoczesnym nawoŝeniu mineralnym azotem, w wysokości 60 kg ha -1. To umoŝliwia otrzymanie wysokiej jakości ziarna, spełniającego wymagania obróbki przemysłowej. Zaproponowano takŝe metody przedsiewnego szczepienia ziarna zbóŝ i nasion roślin

32 PRODUCTIVITY OF SPRING WHEAT strączkowych, co zwiększa wielkość i jakość plonu ziarna i nasion. Prof. dr hab. Aleksander Cyganow Katedra Agrochemii Białoruska Akademia Rolnicza w Gorkach ul. Michurina GORKI Białoruś kancel@gorki.unibel.by

33

34 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: PRZYDATNOŚĆ GATUNKÓW TRAW I SUROWCÓW ODPADOWYCH DO REKULTYWACJI HAŁD POPIOŁOWO-śUśLOWYCH Henryk CzyŜ, Teodor Kitczak Katedra Łąkarstwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp Powstawanie popioło-ŝuŝli jest konsekwencją produkowania energii elektrycznej w elektrowniach opalanych węglem. Olbrzymie ilości tych odpadów są gromadzone na składowiskach, które zajmują coraz większe powierzchnie i wymagają odpowiedniego zagospodarowania. Posiadają one przypadkową strukturę, a oceniane, jako podłoŝe dla roślin, charakteryzuje się specyficznymi właściwościami fizykochemicznymi i biologicznymi [ROSIK-DULEWSKA, DULEWSKI 1989]. Wykonane analizy chemiczne przez NIEDŹWIECKIEGO i MELLERA [1994] dowodzą, iŝ odpady paleniskowe charakteryzują się odczynem zasadowym, o ph 8,8-9,3 i zawartością przyswajalnych dla roślin: potasu - 27 mg K, 30,7 mg Mg i 37,0 mg P na 100 g popiołu oraz brakiem azotu. Brak substancji organicznej i azotu wskazuje na konieczność wykorzystywania w rekultywacji materiałów organicznych, bogatych w azot, jak teŝ i nawozów mineralnych. Takimi surowcami mogą być osady ściekowe i komposty z nich wytwarzane. O wartości osadów ściekowych i kompostów decyduje zawartość suchej masy oraz makro- i mikroelementów [KRZYWY, WOŁOSZYK 1996,]. GÓRAL i ROLA [2001] wskazują na korzystny wpływ mieszaniny popiołów z osadami na wzrost roślin trawiastych: Festuca rubra L.s. STR, Festuca arundinacea SCHREB., Poa pratensis L.s. STR., Lolium perenne L., Pucinella distans (JACQ) PARL. i motylkowatych - Trifolium repens L., Medicago lupulina L. Wyniki badań BOGACZA i in. [1997] wskazują, Ŝe po piętnastu latach na składowisku popiołów najlepiej przetrwały: Calamagrostis epigejos (L.) ROTH, Poa pratensis i Festuca rubra. Celem podjętych badań była ocena przydatności wybranych mieszanek trawiastych na róŝne podłoŝa, stanowiące mieszaninę popiołu, piasku i masy organicznej, ukształtowane na hałdzie popiołu. Metodyka badań W 2003 roku załoŝono doświadczenie na obiekcie modelowym, który usytuowany jest na terenie Zespołu Elektrowni Dolna Odra S.A. w Nowym Czarnowie (koło Gryfina, woj. zachodniopomorskie). Jesienią tego roku zostały uformowane podłoŝa, o miąŝszości ok. 40 cm, zlokalizowane na hałdzie popiołu. Powierzchnia hałdy popiołu, przed uformowaniem podłoŝy, została wzbogacona nawozami mineralnymi w dawkach: 70 kg N, 60 kg P 2 O 5 i 60 kg K 2 O na 1 ha. Doświadczenie załoŝono metodą

35 46 H. CzyŜ, T. Kitczak split-plot. Wysiewu nasion, uŝytych w doświadczeniu gatunków traw, dokonano we wrześniu 2003 roku. W doświadczeniu uwzględniono następujące czynniki: czynnik I - rodzaje podłoŝy: 0 - sam popiół (obiekt kontrolny), I - mieszanina torfu niskiego i popiołu, w proporcji 1 : 3, II - mieszanina kory drzew iglastych, piasku luźnego, kompostu produkowanego metodą GWDA, popiołu, w proporcji 1 : 1 : 2 : 4, III - mieszanina piasku luźnego, kompostu produkowanego metodą GWDA, przefermentowanego komunalnego osadu ściekowego (o składzie w przeliczeniu na suchą masę: 70% osadu, 15% słomy i 15% odpadów zieleni miejskiej), w proporcji 1 : 1 : 2, IV - mieszanina piasku luźnego, popiołu, kompostu produkowanego metodą GWDA, przefermentowanego komunalnego osadu ściekowego (o składzie w przeliczeniu na suchą masę: 70% osadu, 30% odpadów zieleni miejskiej), w proporcji 0,5 : 0,5 : 1 : 2, V - mieszanina kory drzew iglastych, piasku luźnego, kompostu produkowanego metodą GWDA, przefermentowanego komunalnego osadu ściekowego (o składzie w przeliczeniu na suchą masę: 70% osadu, 30% słomy), w proporcji 1 : 1 : 2 : 4 czynnik II - mieszanki traw typu: - Poa pratensis (Poa pratensis - 60%, Festuca rubra (L. ssp. gemuina) - 20%, Lolium perenne - 20%) - M 1, - Festuca rubra (Festuca rubra (L. ssp. gemuina) - 60%, Poa pratensis - 20%, Lolium perenne - 20%) - M 2, - Lolium perenne (Lolium perenne - 60%, Festuca rubra (L. ssp. gemuina) - 20%, Poa pratensis - 20%) - M 3, - Festuca arundinacea (Festuca arundinacea - 60%, Festuca rubra (L. ssp. gemuina) - 15%, Poa pratensis - 15%, Lolium perenne - 10%) - M 4. W latach pełnego uŝytkowania (2004 i 2005) na całe doświadczenie zastosowano nawozy mineralne, w dawkach (kg ha -1 ): 60 kg N (30 kg - wczesną wiosną + 30 kg - latem), 40 kg P 2 O 5 i 60 kg K 2 O - wczesną wiosną. Badania szczegółowe obejmowały: zadarnienie, aspekt ogólny trawnika, skład botaniczny szaty roślinnej oraz plony zielonej masy. Pomiary wykonywano w trzech terminach, jednakŝe ze względu na podobny układ wyników, w opracowaniu umieszczono tylko średnie z pomiarów: wiosennego, letniego i jesiennego. Oceny trawników dokonywano według metody opracowanej przez PROŃCZUKA i PROŃCZUK [1993], gdzie 1 oznacza najmniejszą wartość, a 9 - największą. Skład botaniczny szaty roślinnej określono metodą botaniczno-wagową. Wyniki i dyskusja Wyniki obrazujące zadarnienie (tab. 1) w pierwszym roku pełnego uŝytkowania wskazują, Ŝe zastosowane podłoŝa, z wyjątkiem obiektu kontrolnego - sam popiół, zapewniały dobre zadarnienie. Rodzaj mieszanki nie miał wyraźnego wpływu na stan nawierzchni darniowej. W drugim roku pełnego uŝytkowania stwierdzono większe róŝnice w zadarnieniu. Zwiększyło się ono, w porównaniu do roku poprzedniego, na obiekcie kontrolnym, zasilanym samymi nawozami mineralnymi (60 kg N, 40 kg P 2 O 5 i 60 kg K 2 O na ha) oraz na podłoŝu I, gdzie źródłem składników pokarmowych, obok azotu mineralnego, była masa organiczna - torfowisk, wprowadzana do podłoŝa z

36 PRZYDATNOŚĆ GATUNKÓW TRAW I SUROWCÓW ODPADOWYCH popiołem, w proporcji 1 : 3 i ten obiekt uzyskał najwyŝsze noty. Na pozostałych podłoŝach stwierdzono tendencję spadkową, a najgorsze noty otrzymał obiekt, którego podłoŝe stanowiła mieszanina piasku luźnego, kompostu produkowanego metodą GWDA, przefermentowanego komunalnego osadu ściekowego (o składzie w przeliczaniu na suchą masę: 70% osadu, 15% słomy i 15% odpadów zieleni miejskiej), w proporcji 1 : 1 : 2. TakŜe CZYś i in. [2003] prowadząc badania na hałdach popiołu stwierdzili zróŝnicowane tempo rekultywacji biologicznej i jakość zadarnienia, w zaleŝności od udziału torfu w podłoŝu. Tabela 1; Table 1 Lata Years Zadarnienie powierzchni i aspekt ogólny trawników (w skali 1-9) Sodding and general aspect of the lawns (scale 1-9) Mieszanka Mixture PodłoŜa; Substrates 0 I II III IV V Zadarnienie; Sodding Średnia; Mean 2004 M 1 4,0 7,3 7,3 7,7 7,2 7,2 6,8 M 2 4,7 7,2 7,7 7,2 7,0 7,7 6,9 M 3 4,0 7,5 7,3 7,0 6,8 8,0 6,8 M 4 3,7 7,5 7,0 6,7 7,3 7,0 6,5 Średnia; Mean 4,1 7,4 7,3 7,1 7,1 7,5 6, M 1 7,0 8,0 7,0 6,0 7,0 6,0 6,8 M 2 7,0 8,0 7,2 5,3 6,3 6,0 6,6 M 3 7,2 8,0 6,7 5,0 6,0 5,3 6,4 M 4 6,7 8,5 6,5 6,3 6,7 5,7 6,7 Średnia; Mean 7,0 8,1 6,8 5,7 6,5 5,8 6,6 Aspekt ogólny; General aspect 2004 M 1 2,7 5,3 7,3 7,7 7,3 7,7 6,3 M 2 2,7 5,7 7,0 7,0 6,7 7,7 6,1 M 3 2,3 5,3 7,0 7,7 7,3 7,7 6,2 M 4 2,6 5,6 7,3 7,4 7,2 7,8 6,3 Średnia; Mean 2,6 5,5 7,1 7,4 7,1 7,7 6, M 1 4,5 7,3 6,8 6,0 7,2 6,0 6,3 M 2 5,0 7,3 7,0 5,7 6,7 6,0 6,3 M 3 5,0 7,3 6,3 5,7 6,7 5,3 6,1 M 4 5,0 7,7 6,5 6,3 6,8 5,3 6,3 Średnia; Mean 4,9 7,4 6,7 5,9 6,8 5,7 6,2 W ocenie trawników waŝny jest ogólny aspekt, pokrój i barwa liści [PROŃCZUK 2003]. Według SHILDRICKA [1992], SMITHA i in. [1993] oraz DOMAŃSKIEGO [2002] takie cechy, jak doskonałość liści i kolor, są podstawowymi elementami przy ocenie trawników. W badaniach własnych kształtowanie się tych cech w duŝym stopniu zaleŝało od warunków siedliskowych, ukształtowanych w poszczególnych podłoŝach. Układ wyników obrazujący aspekt ogólny trawnika (tab. 1) wskazuje, Ŝe w pierwszym roku pełnego uŝytkowania najniŝsze noty uzyskały - obiekt składający się z samego popiołu - od 2,3 do 2,7, w skali od 1 - trawnik zły, do 9 - trawnik bardzo ładny oraz obiekt zbudowany z torfu niskiego i z popiołu, w proporcji 1 : 3, gdzie wartości oceny mieściły się w przedziale od 5,3 do 5,7. W pozostałych trawnikach wartości te mieściły

37 48 H. CzyŜ, T. Kitczak się w przedziale od 7,0 do 7,8. W drugim roku uŝytkowania pogorszył się wygląd trawników, ukształtowanych na podłoŝach z duŝym udziałem masy organicznej, a najniŝsze noty uzyskał trawnik na podłoŝu stanowiącym mieszaninę piasku luźnego, kompostu produkowanego metodą GWDA, przefermentowanego komunalnego osadu ściekowego ( III ). Oczywiście z wszystkich obiektów najsłabiej wyglądał trawnik na kontroli. Najkorzystniejsze wraŝenie robił trawnik na obiekcie I, którego podłoŝem była mieszanina torfu niskiego i popiołu. Nie stwierdzono wyraźnych róŝnic między zastosowanymi mieszankami trawiastymi (tab. 1). TakŜe GRABOWSKI i in. [1999] twierdzą, Ŝe dla dobrego wykształcenia liści na roślinach oraz ich wybarwienia, a więc wyglądu i trwałości, duŝe znaczenie ma odpowiednie zaopatrzenie roślin w składniki pokarmowe. Analizując skład florystyczny trawników w pierwszym roku pełnego uŝytkowania stwierdzono, Ŝe udział dominantów wynosił od 40 do 60%. Na obiekcie kontrolnym, stanowiącym odniesienie do podłoŝy, zasilanym tylko azotem mineralnym, utrzymywał się skład florystyczny zbliŝony jak na obiektach zlokalizowanych na podłoŝach wzbogaconych masą organiczną (tab. 2). W drugim roku skład mieszanek był bardziej zróŝnicowany (tab. 2), a udział dominantów wahał się od 24 do 61%. Na podłoŝach najmniej zasobnych w składniki pokarmowe ( O i I ), gdzie rośliny charakteryzowały się najwęŝszymi blaszkami liściowymi, najmniej intensywną barwą, najbardziej zbliŝonym udziałem do przyjętego w mieszance, charakteryzowała się Festuca rubra, a najbardziej oddalonym - Lolium perenne. Na podłoŝach bogatych w masę organiczną, a więc i w składniki pokarmowe, stwierdzono relacje odwrotne - zmniejszony udział Festuca rubra, natomiast zbliŝony, do przyjętego w metodyce, udział Lolium perenne. JeŜeli chodzi o Poa pratensis i Festuca arundinacea, to naleŝy stwierdzić, Ŝe zachowały one duŝą stabilność. Udział Poa pratensis na trawniku obsianym mieszanką typu Poa pratensis wynosił ok. 30%, a na pozostałych trawnikach - ok. 20%. Festuca arundinacea stanowiła takŝe 30% na obiektach obsiewanych mieszanką typu Festuca arundinacea. Występowała ona tylko jako dominant w mieszance M 4. Z badań KITCZAKA i in. [1999], CZYśA i KITCZAKA [2003] wynika, Ŝe wprowadzenie masy organicznej do wierzchniej warstwy hałd popiołu korzystnie wpływa na wzrost i rozwój roślin z róŝnych rodzin botanicznych. Z badań tych wynika, Ŝe szczególnie dobrze przystosowanymi gatunkami do rozwoju w takich warunkach siedliskowych są Festuca rubra i Poa pratensis, a takŝe dobrze rozwijają się: Trifolium repens, Viccia cracca, Taraxacum officinale i Achillea millefolium. Produkcja biomasy w duŝym stopniu zaleŝała od rodzaju podłoŝa i mieszanki (tab. 3). W pierwszym roku pełnego uŝytkowania uzyskano większe plony biomasy niŝ w drugim roku. W pierwszym roku największą produkcyjnością wykazał się obiekt IV (_ 180,74 t ha -1 zielonej masy), zlokalizowany na podłoŝu zawierającym duŝe ilości masy organicznej, z udziałem osadów ściekowych. Najmniej biomasy (_ 9,67 t ha -1 zielonej masy) zebrano na obiekcie kontrolnym, zawierającym w podłoŝu sam popiół, a na drugim miejscu uplasował się obiekt I, gdzie podłoŝem była mieszanina torfu niskiego i popiołu, w proporcji 1 : 3. W drugim roku największe plony uzyskano na obiektach III i IV. Na drugim miejscu uplasowały się podłoŝa II i V, a na trzecim i czwartym - I i O. JeŜeli chodzi o poziom plonowania mieszanek to naleŝy wyróŝnić mieszankę typu Poa pratensis, chociaŝ ogólnie badane mieszanki plonowały na zbliŝonym poziomie (tab. 2). Tabela 2; Table 2 Skład botaniczny runi badanych mieszanek (%) Botanical composition of green growths of the tested mixtures (%) Lata Years Mieszanka Mixture Gatunek; Species PodłoŜa; Substrate Średnia Mean

38 PRZYDATNOŚĆ GATUNKÓW TRAW I SUROWCÓW ODPADOWYCH I II III IV V 2004 M 1 Poa pratensis 49,0 52,0 51,0 52,0 51,0 53,0 51,3 Festuca rubra 21,0 23,0 22,0 20,0 20,0 21,0 21,2 Lolium perenne 30,0 25,0 27,0 28,0 29,0 26,0 27,5 M 2 Poa pratensis 22,0 23,0 21,0 21,0 20,0 22,0 21,5 Festuca rubra 51,0 55,0 51,0 50,0 51,0 54,0 52,0 Lolium perenne 27,0 22,0 28,0 29,0 29,0 24,0 26,5 M 3 Poa pratensis 21,0 20,0 21,0 19,0 19,0 20,0 20,0 Festuca rubra 23,0 21,0 22,0 17,0 18,0 21,0 20,3 Lolium perenne 56,0 59,0 57,0 64,0 63,0 59,0 59,7 M 4 Poa pratensis 22,0 22,0 21,0 21,0 20,0 19,0 20,8 Festuca rubra 23,0 16,0 19,0 17,0 17,0 19,0 18,5 Lolium perenne 15,0 16,0 19,0 20,0 21,0 19,0 18,3 Festuca arundinacea 40,0 46,0 41,0 42,0 42,0 43,0 42, M 1 Poa pratensis 31,8 35,7 32,0 28,6 27,2 34,2 31,6 Festuca rubra 43,8 40,2 21,2 20,6 20,8 20,4 27,8 Lolium perenne 18,4 20,3 43,8 47,8 44,9 41,7 36,2 Inne; Other 6,0 3,8 3,0 3,0 7,1 3,7 4,4 M 2 Poa pratensis 19,7 25,3 17,9 21,6 15,8 21,2 20,3 Festuca rubra 60,8 55,3 39,8 36,4 28,6 38,1 43,2 Lolium perenne 15,8 17,2 40,0 40,0 48,6 38,6 33,4 Inne; Other 3,7 2,2 2,3 2,0 7,0 2,1 3,2 M 3 Poa pratensis 24,8 25,8 22,0 19,8 17,9 23,4 22,3 Festuca rubra 43,9 22,3 24,8 23,7 20,6 23,6 26,5 Lolium perenne 23,7 50,4 49,2 55,3 58,3 50,3 47,9 Inne; Other 7,6 1,5 4,0 1,2 3,2 2,7 3,4 M 4 Poa pratensis 21,6 21,8 19,2 15,1 15,7 22,4 19,3 Festuca rubra 28,2 24,1 21,0 19,4 18,6 21,5 22,1 Lolium perenne 16,4 14,3 28,9 34,2 30,4 27,4 25,3 Festuca arundinacea 31,0 39,2 28,6 27,4 27,4 27,4 30,2 Inne; Other 2,8 0,6 2,3 3,9 7,9 1,3 3,1 Produktywność zielonej masy (t ha -1 ) Productivity of green matter (t ha -1 ) Tabela 3; Table 3 Lata Years Mieszanka; Mixture PodłoŜe; Substrate Średnia Mean 0 I II III IV V 2004 M 1 8,9 71,0 150,0 151,0 202,3 144,8 121,3 M 2 10,3 56,7 156,0 184,2 156,5 168,1 122,0 M 3 9,7 76,6 154,6 186,0 167,8 136,9 121,9 M 4 9,8 57,5 114,5 153,1 196,4 136,5 111,3 Średnia; Mean 9,7 65,4 143,8 168,6 180,7 146,6 119, M 1 32,4 80,6 102,5 97,0 104,8 79,3 82,8 M 2 31,8 64,4 80,5 105,6 97,0 88,7 78,0

39 50 H. CzyŜ, T. Kitczak M 3 34,6 51,1 73,7 108,3 106,4 81,4 75,9 M 4 34,6 61,5 73,6 107,0 105,4 79,4 76,9 Średnia; Mean 33,5 64,4 82,6 104,5 103,4 82,2 78, M 1 20,6 75,8 126, 3 124,0 153,5 112,0 102,0 M 2 21,1 60,6 118,3 144,9 126,7 128,4 100,0 M 3 22,2 63,8 114,2 147,2 137,1 109,2 98,9 M 4 22,2 59,5 94,1 130,1 150,9 108,0 94,1 Średnia; Mean 21,5 64,9 113,2 136,5 142,1 114,4 98,8 Wnioski 1. W pierwszym roku pełnego uŝytkowania wszystkie mieszanki podobnie reagowały na zastosowane podłoŝa, natomiast w drugim roku stwierdzono zróŝnicowaną reakcję poszczególnych gatunków traw, będących składnikami mieszanek, a mianowicie - w warunkach o większej zasobności w składniki pokarmowe zagęszczenie trawnika stabilizowała Lolium perenne, a w warunkach o mniejszej zasobności - Festuca rubra, natomiast Festuca arundinacea i Poa pratensis na wszystkich obiektach zachowywały duŝą stabilność. 2. Spośród zastosowanych podłoŝy naleŝy wyróŝnić podłoŝe I, stanowiące mieszaninę torfu niskiego i popiołu, w proporcji 1 : 3, w kontekście walorów trawnikowych, a w kontekście wielkości produkcji biomasy wyróŝniały się podłoŝa III i IV. 3. Ogólnie wyróŝniał się obiekt IV, zlokalizowany na podłoŝu stanowiącym mieszaninę piasku luźnego, popiołu, kompostu produkowanego metodą GWDA, przefermentowanego komunalnego osadu ściekowego (o składzie, w przeliczeniu na suchą masę: 70% osadu, i 30% odpadów zieleni miejskiej), w proporcji 0,5 : 0,5 : 1 : 2, który wyróŝniał się potencjałem produkcyjnym, a takŝe uzyskał dobre oceny, z punktu widzenia walorów trawnikowych. Literatura BOGACZ A., ZABAWSKI J., LICZNAR M Zmiany niektórych właściwości gleb tworzących się na popiołach w doświadczeniu leśnym, w: Trawy w procesie rekultywacji biologicznej terenów trudnych o róŝnych gruntach. Konf. Nauk X 1997, Ustroń- Jaszowiec: 24. CZYś H., KITCZAK T MoŜliwości zadarnienia hałd popioło-ŝuŝli w świetle przeprowadzonych badań. II Międzyn. Konf. Nauk.-Tech. Rekultywacja terenów zdegradowanych IV, Nowe Czarnowo-Szczecin: CZYś H., ROGALSKI M., GOS A., KITCZAK T Biologiczna rekultywacja hałd popioło- Ŝuzli, w: Człowiek i Środowisko Przyrodnicze Pomorza Zachodniego. Pod red. S. Rogalskiej, J. Domagały. Oficyna IN PLUS: DOMAŃSKI P Gatunki i odmiany traw w mieszankach na trawniki i boiska sportowe. Przegl. Nauk. XI, 1(24): GÓRAL S., ROLA S Trawy na popiołach elektrociepłowni nawoŝonych osadami ściekowymi. InŜynieria Ekologiczna 3: GRABOWSKI K., GRZEGORCZYK S., BENEDYCKI S., KWIETNIEWSKI H Ocena wartości

40 PRZYDATNOŚĆ GATUNKÓW TRAW I SUROWCÓW ODPADOWYCH uŝytkowej wybranych gatunków i odmian traw gazonowych do obsiewu nawierzchni trawiastych. Folia Univ. Agric. Steninesis, 197, Agricultura 75: KITCZAK T., GOS A., CZYś H., TRZASKOŚ M Roślinność hałd popioło-ŝuŝli. Fol. Univ. Agric. Stetin. 197, Agricultura 75: KRZYWY E., WOŁOSZYK CZ Charakterystyka chemiczna i moŝliwości wykorzystania do produkcji kompostów osadów ściekowych z miejskich oczyszczalni. Zesz. Nauk. AR Szczecin, Rol. 62: NIEDŹWIECKI E., MELLER E Wstępne wyniki badań nad przydatnością odpadów paleniskowych z Z.E. Dolna Odra w uprawach rolniczych. Mat. Międzyn. Konf. Zagospodarowanie odpadów paleniskowych i odpadów z odsiarczania spalin. Świnoujście: PROŃCZUK S System oceny traw gazonowych. Biul. IHAR 186: PROŃCZUK S., PROŃCZUK M Zmienność cech u odmian Poa pratensis w umiarkowanie intensywnym uŝytkowaniu trawnikowym. Biul. IHAR 225: ROSIK-DULEWSKA CZ., DULEWSKI J MoŜliwości rekultywacji biologicznej składowisk odpadów z elektrowni - przegląd literatury. Przegląd Nauk. Literatury Roln. i Leśn., XXXV(2): SHLIDRICK J Tufgrass manual, the sport. Research Institute Bingley, England: 60 ss. SMITH D.A., BARA R., DICKSON W.K, CLARKE B.C., FUNK C.R Leaf spot on Kentucky bluegrass cultivars evaluation trial at Rutgers University. Rutgers Tufgrass. Proc. of the New Jersey Turfgrass Expo, december 7-9 Atlantic City: Słowa kluczowe: hałdy popioło-ŝuŝli, podłoŝe, masa organiczna, mieszanki traw, trawniki Streszczenie W badaniach przeprowadzonych w latach roku oceniono przydatność mieszanek trawiastych typu: wiechliny łąkowej, kostrzewy czerwonej, Ŝycicy trwałej i kostrzewy trzcinowej do rekultywacji biologicznej hałd popiołów, przy wykorzystaniu do wzbogacania podłoŝa róŝnych materiałów odpadowych (torf niski, kora drzew iglastych, kompost, osad ściekowy, słoma, odpady zieleni miejskiej. Badania przeprowadzono na trawnikach, w latach pełnego uŝytkowania, na hałdzie popiołu zlokalizowanej na terenie Zespołu Elektrowni Dolna Odra S.A. w Nowym Czarnowie (koło Gryfina, woj. zachodniopomorskie). Na podłoŝach z mniejszym udziałem masy organicznej odpowiednie zadarnienie i wygląd zapewniła mieszanka typu kostrzewy czerwonej, a w warunkach bogatszych w składniki pokarmowe - mieszanka typu Ŝycicy trwałej. USEFULNESS OF GRASS SPECIES AND WASTE MATERIALS FOR THE RECULTIVATION OF ASH-SLAG DUMPS Henryk CzyŜ, Teodor Kitczak Department of Grassland,

41 52 H. CzyŜ, T. Kitczak Agricultural University, Szczecin Key words: ash-slug dumps, substrates, grass mixtures, lawns, organic material Summary In the suitability of grass mixtures of the Poa pratensis, Festuca rubra, Lolium perenne, Festuca arundinacea and some waste materials (low peat, bark of coniferous trees, compost, municipal waste water sediment straw, municipal grassland cuttings) were tested for their application as material for building lawns on ash - slag heaps produced by the power plant Dolna Odra in Stare Czarnowo. On such poor media Festuca rubra produced good turf and good looking lawn, on media rich in nutrients the Lolium perenne type proved the best, and as far as the productivity was concerned best were media containing municipal waste sediments were the best. Prof. dr hab. Henryk CzyŜ Katedra Łąkarstwa Akademia Rolnicza ul. Słowackiego SZCZECIN

42 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: ODDZIAŁYWANIE POPIOŁU Z WĘGLA BRUNATNEGO NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE GLEBY LEKKIEJ Marzena Gibczyńska 1, Edward Meller 2, Grzegorz Hury 3 1 Katedra Chemii Ogólnej, Akademia Rolnicza w Szczecinie 2 Katedra Gleboznawstwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie 3 Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp Popiół jest specyficznym materiałem, którego pozytywne cechy fizykochemiczne naleŝy umiejętnie wykorzystywać. Według ROZPORZĄDZENIA MŚ [2001] w sprawie katalogu odpadów uboczne produkty spalania jakimi są równieŝ popioły z węgla brunatnego wytwarzane w energetyce nie są odpadami niebezpiecznymi. W szeregu krajów prowadzone są badania dotyczące rolniczego wykorzystania popiołów [RETHMAN i in. 2001; KRUGER 2003; YOSHIAKI, KAZUO 2003]. W Polsce na moŝliwość rolniczego wykorzystania wysokowapniowych popiołów z węgla brunatnego zwracało uwagę szereg autorów [GILEWSKA, PRZYBYŁA 2001; SIUTA 2001]. Zmiany odczynu mają zasadniczy wpływ na uruchamianie lub retrogradację w glebie wielu składników pokarmowych potrzebnych roślinom. W związku z tym uzasadnione jest prowadzenie badań, odnośnie wpływu popiołów lotnych na zmiany fizykochemiczne gleb mineralnych. FOTYMA i ZIĘBA [1988] podają, Ŝe na podstawie badań prowadzonych od wielu lat w Polsce stworzono system wapnowania gleb, zgodnie z którym okres pomiędzy kolejnymi zabiegami wapnowania ustalono na 4-6 lat. Natomiast ADAMUS [1976] uwaŝa, Ŝe długotrwałość zabiegu wapnowania jest dyskusyjna, poniewaŝ po dwóch latach od zwapnowania gleby lekkiej nastąpił ponownie powrót odczynu gleby do poziomu wyjściowego. Celem badań była ocena długotrwałości oddziaływania wysokowapniowych popiołów z węgla brunatnego powstających w Zespole Elektrowni Pątnów-Adamów- Konin na własności fizykochemiczne gleby lekkiej: odczyn, kwasowość hydrolityczną i zawartość glinu ruchomego. Materiał i metody a) Warunki prowadzenia doświadczenia polowego Doświadczenie polowe prowadzono w latach na terenie Rolniczego Zakładu Doświadczalnego w Lipniku na glebie lekkiej (kompleks Ŝytni dobry). Miejscowość Lipnik połoŝona jest około 35 km na południowy-wschód od Szczecina. Doświadczenie załoŝono metodą bloków kompletnie zrandomizowanych w czterech powtórzeniach. Powierzchnia poletek do zbioru wynosiła 16,5 m 2. Schemat badań obejmował 7 wariantów nawozowych (kontrolny, wapno tlenkowe - CaO, wapno dolomitowe - CaCO 3 MgCO 3, popiół z I strefy, popiół z II strefy, popiół z III strefy

43 54 M. Gibczyńska, E. Meller, G. Hury elektrofiltrów oraz mieszanina popiołów z trzech stref elektrofiltrów). Nawozy wapniowe i popioły zastosowano w dawce odpowiadającej 1,0 kwasowości hydrolitycznej gleby. Dawki poszczególnych nawozów wapniowych ustalono uwzględniając w nich zawartość tlenków wapnia i magnezu. W pierwszym roku doświadczenia (2004) uprawiano pszenŝyto jare, stosując nawoŝenie w ilości P - 17,5; K - 50; S - 6 kg ha -1. NawoŜenie azotem zastosowano w wysokości 90 kg N ha -1 ( ) w formie saletry amonowej 34%. W drugim roku (2005) uprawiano rzepak jary stosując nawoŝenie NPK w ilości: N ( ); P - 42; K - 120; Mg - 14; S - 40 kg ha -1. W trzecim roku badań (2006) uprawiano pszenŝyto ozime. Przed siewem zastosowano 30 kg ha -1 Polifoski Max, z którą wniesiono: N - 15; P - 21; K - 60; Mg - 7,2; S - 12 kg ha -1 oraz 50 kg ha -1 saletry amonowej (34% N) po siewie pszenŝyta. Wiosną w chwili ruszenia wegetacji i na początku strzelania w źdźbło zastosowano 68 i 51 kg N ha -1 w formie saletry amonowej. Po zbiorze uprawianych roślin, z kaŝdego poletka pobrano zbiorcze próbki glebowe z głębokości 0-25 cm. Badany czynnik stanowiły warianty nawozowe. Istotność róŝnic pomiędzy poszczególnymi wartościami oznaczeń oceniano za pomocą testu Tukeya (α = 0,05). Współczynniki korelacji obliczono posługując się programem Statistica 7.1. b) Charakterystyka popiołu z węgla brunatnego Popiół z węgla brunatnego powstający w Elektrowniach ZE PAK S.A. Pątnów- Adamów-Konin charakteryzował się zróŝnicowaną zawartością makroelementów w zaleŝności od strefy (tab. 1). Odczyn zastosowanych popiołów lotnych oznaczony w H 2 O wahał się granicach od 11 do 13. Zawartość wapnia, magnezu i potasu w popiołach lotnych z węgla brunatnego The content of calcium, magnesium and potassium in brown coal ash Frakcje popiołów Fraction of ash Wapń Calcium Tabela 1; Table 1 Magnez Magnesium Potas Potassium % Ca % Mg % K Popiół z I strefy; Ash from I electrofilter zone 20,90 3,38 0,03 Popiół z II strefy; Ash from II electrofilter zone 23,00 3,61 0,04 Popiół z III strefy; Ash from III electrofilter zone 24,35 3,75 0,04 Mieszanina; Mixture of ashes from three electrofilter zones 23,15 3,75 0,04 c/ Metodyka analiz chemicznych Odczyn badanych próbek glebowych oznaczono potencjometrycznie stosując roztwory ekstrakcyjne: H 2 O, KCl i CaCl 2 [PN-ISO 10390/1997]. Kwasowość hydrolityczną (Hh) gleby oznaczono stosując ekstrakcję octanem wapnia(ii) [KRZYWY i in. 1997]. Glin ruchomy oznaczono metodą Morgana [NOWOSIELSKI 1974]. Wyniki i dyskusja W wyniku nawoŝenia wysokowapniowym popiołem lotnym z węgla brunatnego z Elektrowni ZE PAK S.A. Pątnów, Adamów, Konin nastąpiły znaczne zmiany właściwości fizykochemicznych gleby lekkiej. Tabela 2; Table 2 Odczyn gleby, oznaczony w H 2 O Reaction of soil estimatiom in H 2 O

44 ODDZIAŁYWANIE POPIOŁU Z WĘGLA BRUNATNEGO Warianty Nawozowe Fertilizing variants ph lata; years Kontrola; Control 6,27 6,22 6,29 CaCO 3 MgCO 3 6,51 6,37 6,26 CaO 6,99 6,88 6,76 Popiół z I strefy; Ash from I electrofilter zone 6,84 6,75 6,54 Popiół z II strefy; Ash from II electrofilter zone 6,46 6,52 6,68 Popiół z III strefy; Ash from III electrofilter zone 6,85 6,79 6,72 Mieszanina; Mixture of ashes from three electrofilter zones 6,55 6,67 6,64 NIR 0,05; LSD ,258 0,231 0,132 Glebę z doświadczenia moŝna ocenić jako kwaśną. Na początku doświadczenia odczyn badanej gleby oznaczony jako ph w H 2 O wynosił 6,27. Po zastosowaniu nawozów wapniowych ph gleby w pierwszym roku doświadczenia wahało się w granicach od 6,46 do 6,99 (tab. 2). Wykazane zmiany odczynu gleby wywołane były jak wiadomo znaczną zawartością wapnia i magnezu w popiołach. Zastosowanie popiołu z węgla brunatnego oraz tradycyjnych nawozów wapniowych spowodowało zmianę odczynu na zbliŝonym poziomie. NaleŜy jednak zaznaczyć nieco większy wpływ dodania do gleby popiołu z III strefy elektrofiltrów. W drugim i trzecim roku doświadczenia zaobserwowano pewną tendencję powtórnego zakwaszenia gleby, przy jednoczesnym braku zmian w glebie z wariantu kontrolnego. Porównując charakter zmian odczynu w poszczególnych latach doświadczenia otrzymano dodatnią korelację (tab. 5). Przykładowo współczynnik korelacji dla wartości ph oznaczonego w H 2 O w latach 2004 i 2005 wyniósł r = 0,931. Stosując do oznaczenia ph gleby roztwór KCl o stęŝeniu 1,0 mol dm -3 w pierwszym roku badań, otrzymano wyniki od 5,06 do 6,30 (tab. 3). Charakter zmian zachodzących w czasie i wpływ zastosowanych nawozów wapniowych był analogiczny jak w przypadku wartości uzyskanych przy oznaczeniu ph w H 2 O. Odnotowano równieŝ dodatnią korelację odnośnie zmian odczynu w poszczególnych latach doświadczenia (tab. 5). NajwyŜszy współczynnik korelacji dla wartości ph oznaczonego w KCl uzyskano dla lat 2005 i 2006, r = 0,913. Stosując do oznaczenia ph gleby ekstrakcję 0,01 molowym roztworem chlorku wapnia(ii) w pierwszym roku badań, otrzymano wyniki od 5,19 do 6,27, to jest dane zbliŝone dla ph w KCl. (tab. 4). Charakter zmian zachodzących w czasie i wpływ zastosowanych nawozów wapniowych był analogiczny jak w przypadku wartości uzyskanych przy oznaczeniu ph w H 2 O i ph w KCl. Stwierdzono dodatnią korelację odnośnie zmian odczynu w poszczególnych latach doświadczenia (tab. 5). NajwyŜszy współczynnik korelacji dla wartości ph oznaczonego w CaCl 2 r = 0,921 uzyskano porównując wyniki z lat 2005 i Przeprowadzone obliczenia statystyczne wykazały dodatnią istotną korelację odczynu gleby oznaczonego w H 2 O, KCl i CaCl 2 w poszczególnych latach doświadczenia. Współczynniki korelacji wynosiły od r = 0,661 do r = 0,931. Tabela 3; Table 3 Odczyn gleby oznaczony w KCl Reaction of soil estimatiom in KCl Warianty Nawozowe ph

45 56 M. Gibczyńska, E. Meller, G. Hury Fertilizing variants lata; years Kontrola; Control 5,06 5,41 5,40 CaCO 3 MgCO 3 5,57 5,35 5,17 CaO 6,30 6,18 6,12 Popiół z I strefy; Ash from I electrofilter zone 6,28 6,14 6,06 Popiół z II strefy; Ash from II electrofilter zone 5,89 5,51 5,84 Popiół z III strefy; Ash from III electrofilter zone 6,19 6,18 6,26 Mieszanina; Mixture of ashes from three electrofilter zones 5,97 6,07 6,27 NIR 0,05; LSD ,032 0,219 0,390 Odczyn gleby oznaczony w CaCl 2 Reaction of soil estimatiom in CaCl 2 Warianty Nawozowe Fertilizing variants Tabela 4; Table 4 ph lata; years Kontrola; Control 5,19 5,40 5,57 CaCO 3 MgCO 3 5,57 5,17 5,41 CaO 5,96 6,12 6,23 Popiół z I strefy; Ash from I electrofilter zone 6,21 6,06 5,97 Popiół z II strefy; Ash from II electrofilter zone 6,06 5,84 6,17 Popiół z III strefy; Ash from III electrofilter zone 6,27 6,26 6,20 Mieszanina; Mixture of ashes from three electrofilter zones 5,77 6,27 6,12 NIR 0,05; LSD ,94 0,319 0,290 Współczynniki korelacji dla zaleŝności pomiędzy latami Correlation coefficients for dependency between year Tabela 5; Table 5 Lata; Lata Years; Years phh2o phkcl phcacl ,9309 0,6605 0,8506 0,8070 0,7071 0, ,8563-0,9132-0,9208 Uzyskane w doświadczeniu wyniki, dotyczące zmian odczynu gleby nawoŝonej popiołami wysokowapniowymi w czasie, stanowią potwierdzenie informacji podawanych przez ADAMUS [1976].

46 ODDZIAŁYWANIE POPIOŁU Z WĘGLA BRUNATNEGO wapno dolomitowe dolomite lime lata doświadczenia years experiments I strefa I zone II strefa II zone III strefa III zone mieszanina mixture 80 tlenek wapnia burned lime Rys. 1. Fig. 1. Porównanie wartości kwasowości hydrolitycznej gleby z obiektów wapnowanych z danymi z obiektu kontrolnego przyjętymi za 100% Comparison of the values of soil hydrolythic acidity from the limed objects with the data from the controled object assumed as 100% W glebie nienawoŝonej, na początku doświadczenia, kwasowość hydrolityczna wynosiła średnio 3,64 cmol(h) + kg -1 gleby (tab. 6). W pierwszym roku doświadczenia (2004) wapnowanie obniŝyło kwasowość hydrolityczną gleby w poziomie ornopróchnicznym. NajniŜszą wartość kwasowości hydrolitycznej (2,77 cmol(h) + kg -1 gleby) otrzymano po zastosowaniu wapna w postaci tlenkowej. Jednak zastosowanie wysokowapniowych popiołów oraz wapna węglanowego spowodowało zmniejszenie kwasowości hydrolitycznej gleby w podobnym stopniu o około 0,5 cmol(h) + kg -1 gleby, czyli o około 20% (tab. 6, rys. 1). W drugim roku doświadczenia (2005) odnotowano tendencję zmniejszania się kwasowości hydrolitycznej gleby jednakŝe występujące róŝnice nie przekroczyły wartości przedziału ufności. W trzecim roku doświadczenia (2006) odnotowano tendencję dalszej obniŝki kwasowości hydrolitycznej gleby. Procentowo wielkości te były mniejsze w porównaniu z latami poprzednimi. Na podstawie wcześniej prowadzonych badań [GIBCZYŃSKA 2003] uzyskano wyniki świadczące o stabilności kwasowości hydrolitycznej gleby niewapnowanej, natomiast wapnowanie w sposób istotny zmniejsza jej kwasowość hydrolityczną. Według MERCIKA [1987] zaobserwowane zmiany kwasowości hydrolitycznej moŝna tłumaczyć zwiększaniem się pojemności organicznego kompleksu sorpcyjnego. Tabela 6; Table 6 Kwasowość hydrolityczna i zwartość glinu wymiennego w glebie z doświadczenia Hydrolytic acidity and content of mobile aluminium in experimental soil

47 58 M. Gibczyńska, E. Meller, G. Hury Warianty Nawozowe Fertilizing variants Kwasowość hydrolityczna Hydrolytic acidity cmol(+) kg -1 gleby; soil lata; years Glin ruchomy Mobile aluminium mg Al kg -1 gleby; soil lata; years Kontrola; Control 3,64 3,50 2,77 33,76 30,00 33,87 CaCO 3 MgCO 3 3,14 2,96 2,70 28,07 29,37 32,42 CaO 2,77 2,30 2,17 26,66 25,88 30,89 Popiół z I strefy; Ash from I electrofilter zone 2,94 2,80 2,50 28,85 30,00 34,33 Popiół z II strefy; Ash from II electrofilter zone 3,18 2,85 2,35 35,70 30,60 31,42 Popiół z III strefy; Ash from III electrofilter zone 2,92 2,59 2,37 26,38 26,88 33,53 Mieszanina Mixture of ashes from three electrofilter zones 3,00 2,78 2,40 35,69 32,60 32,49 NIR 0,05; LSD ,415 0,336 0,204 3,39 10,14 11,15 Zawartość glinu ruchomego, w glebie nienawoŝonej, na początku doświadczenia, wynosiła 33,76 mg Al kg -1 gleby. Zastosowanie wapna dolomitowego i wapna tlenkowego w sposób istotny zmniejszyło zawartość glinu ruchomego w glebie (tab. 6). Podobny efekt uzyskano po zastosowaniu popiołu z I i III strefy. Natomiast nawiezienie gleby popiołami z II strefy oraz ich mieszaniną nie miało wpływu na zawartość glinu ruchomego w glebie w roku W roku 2005 zawartość glinu była na zbliŝonym poziomie jak w roku pierwszym. Przeprowadzone obliczenia wykazały dodatnią istotną korelację między zawartością w glebie glinu ruchomego w latach 2004 i 2005, współczynnik korelacji wyniósł r = 0,842. W roku 2006 zawartość glinu w glebie ze wszystkich obiektów osiągnęła poziom, jakim charakteryzowała się gleba z obiektu kontrolnego. Wnioski 1. Popioły lotne pochodzące z trzech stref elektrofiltrów, jak i ich mieszanina, juŝ w pierwszym roku po zastosowaniu spowodowały wzrost ph gleby, w porównaniu z danymi z obiektu kontrolnego. W większości przypadków odkwaszające działanie popiołów było porównywalne z działaniem wapna tlenkowego. 2. W drugim i trzecim roku badań zaobserwowano tendencję powtórnego zakwaszenia gleby. Porównując charakter zmian odczynu w poszczególnych latach doświadczenia otrzymano dodatnią korelację. 3. W wyniku zastosowania wysokowapniowych popiołów lotnych z poszczególnych stref elektrofiltrów i ich mieszaniny, odnotowano obniŝenie się kwasowości hydrolitycznej we wszystkich latach badań. Jednak na zmiany tego wskaźnika Ŝyzności gleby w większym stopniu oddziaływało wapno tlenkowe niŝ popioły. 4. Zastosowane do wapnowania nawozy wapniowe i popioły lotne z węgla brunatnego, w większości przypadków obniŝyły zawartość glinu ruchomego w glebie w pierwszym roku badań, a nie róŝnicowały w sposób istotny jego

48 ODDZIAŁYWANIE POPIOŁU Z WĘGLA BRUNATNEGO zawartości w dalszych latach. Literatura ADAMUS M Wpływ róŝnej częstotliwości wapnowania na plonowanie roślin i właściwości gleby lekkiej, w: Skutki wieloletniego stosowania nawozów. Symp. Nauk. Cz. II. Puławy, R(110), IUNG, Puławy: FOTYMA M., ZIĘBA S Przyrodnicze i gospodarcze podstawy wapnowania gleb. PWRiL Warszawa: 66 ss. GIBCZYŃSKA M Wpływ wapnowania i zmianowania na wartość kwasowości hydrolitycznej gleby. Zesz. Nauk. AR Szczecin 89: GILEWSKA M., PRZYBYŁA Cz Wykorzystanie osadów ściekowych w rekultywacji składowisk popiołowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 477: KRUGER R.A Efektywne zagospodarowanie popiołów lotnych w Południowej Afryce. Mat. X Międzyn. Konf. Popioły z energetyki W-wa XI 2003: KRZYWY E., NOWAK W., WOŁOSZYK Cz Chemia rolna. Przew. do ćwicz. AR Szczecin: 26 ss. MERCIK S Wpływ odczynu gleby na plonowanie roślin i na efektywność nawoŝenia potasem. Rocz. Glebozn. 37(2): NOWOSIELSKI O Potrzeby nawoŝenia roślin. Warszawa: 26. POLSKA NORMA [PN-ISO 10390/1997]. RETHMAN N., KRUGER R.A., DU TOIT E., RAMAGADZA E., TRUTER W., REYNOLDS K The use of fly ash biosolids to ameliorate soils, revegetate disturbed areas and improve plant productivity. W 14th Intreniational Symposium on Management and Use of Coal Combustion Products (CCPs) 1: 1-9. ROZPORZĄDZENIE MŚ Z dnia w sprawie katalogu odpadów. Dz. U. Nr 112, poz SIUTA J Gospodarka odpadami w środowisku. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 477: YOSHIAKI S., KAZUO H Aktualny stan skutecznego wykorzystania popiołu z węgla w Japonii. Mat. X Międzyn. Konf. Popioły z energetyki W-wa XI: Słowa kluczowe: kwasowość hydrolityczna, glin ruchomy, odczyn gleby, gleba, popiół Streszczenie Celem kontynuacji prowadzonych badań była ocena długotrwałości oddziaływania wysokowapniowych popiołów z węgla brunatnego powstających w Zespole Elektrowni Pątnów-Adamów-Konin na własności fizykochemiczne gleby lekkiej. Doświadczenie polowe prowadzono w latach w Rolniczym Zakładzie Doświadczalnym w Lipniku na glebie lekkiej (kompleks Ŝytni dobry). Schemat badań obejmował 7 wariantów (kontrolny, wapno tlenkowe CaO, wapno dolomitowe CaCO 3 MgCO 3, popiół z I strefy, popiół z II strefy, popiół z III strefy elektrofiltrów oraz mieszanina popiołów z trzech stref elektrofiltrów). Nawozy wapniowe i popioły zastosowano w dawce odpowiadającej 1,0 kwasowości hydrolitycznej. W drugim i trzecim roku doświadczenia zaobserwowano tendencję powtórnego zakwaszenia gleby.

49 60 M. Gibczyńska, E. Meller, G. Hury W pierwszym roku doświadczenia, w glebie ze wszystkich wariantów nawozowych, gdzie zastosowano wysokowapniowe popioły lotne z węgla brunatnego stwierdzono obniŝenie się kwasowości hydrolitycznej, jak równieŝ w latach następnych. W trzecim roku doświadczenia zawartość glinu w glebie ze wszystkich obiektów wapnowanych osiągnęła poziom, jakim charakteryzowała się gleba z obiektu kontrolnego. EFFECT OF BROWN COAL ASHES ON PHYSICAL PROPERTIES OF LIGHT SOIL Marzena Gibczyńska 1, Edward Meller 2, Grzegorz Hury 3 1 Department General Chemistry, Agricultural University, Szczecin 2 Department Soil Science, Agricultural University, Szczecin 3 Department of Soil, Plant Cultivation and Biometry, Agricultural University, Szczecin Key words: hydrolytic acidity, mobile aluminium, reaction of soil, soil, ash Summary The aim to continue the investigation was the estimation of a long duration effect of brown coal ashes from Power Plant Pątnów-Adamów-Konin on physico-chemical properties of light soil (good rye complex). The field experiment was conducted in Agricultural Experimental Station in Lipnik in 2004 and 2005 on light soil (good rye complex) The following 7 variants were tested: control, burned lime (CaO) dolomite lime (CaCO 3 MgCO 3 ), fly ash from I zone, fly ash from II zone, fly ash from III zone of elektrofilters, and mixture of ashes from I, II and III zone. The fertilizers and ashes were used in the dose of 1.0 hydrolytic acidity. In second and third year of experiment a tendency for secondary acidification of soil was observed. In the soil from every variants with fly ash a decrease of hydrolytic activity for three years of experiment. Was observed in the third year, a mobile aluminium content in the soli from the experimenter was on the same level as the soil from the control variant. Dr hab. Marzena Gibczyńska, prof. nadzw. AR Katedra Chemii Ogólnej Akademia Rolnicza ul. Słowackiego SZCZECIN margi@px.pl

50 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: KSZTAŁTOWANIE SIĘ ZAPASÓW WODY W SKŁADOWISKU MOKREGO ODPOPIELANIA 1 Mirosława Gilewska 1, Krzysztof Otremba 1, Robert Maciorowski 2, Krzysztof Pacewicz 2 1 Zakład Rekultywacji, Katedra Gleboznawstwa i Rekultywacji, Akademia Rolnicza im. A. Cieszkowskiego w Poznaniu 2 Katedra Uprawy Roli Roślin i Doświadczalnictwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp Materiałem macierzystym dla gleb rozwijających się w warunkach składowiska mokrego odpopielania elektrowni Adamów, są popioły krzemianowo-wapniowe, powstające w wyniku spalania węgla brunatnego. Są one transportowane w postaci pulpy do wyrobiska poeksploatacyjnego węgla brunatnego. Na zalądowionej części składowiska popiół jest scementowany i warstwowany, a jego miąŝszość wynosi od 30 do 45 m. Jest to młode dynamiczne tworzywo glebowe o nieustabilizowanych właściwościach, które nie ma swego odpowiednika w przyrodzie. Główną rolę w kształtowaniu właściwości tej skały odgrywa woda [GILEWSKA 2006]. Woda jest takŝe jednym z głównych czynników decydujących o rozwoju szaty roślinnej. Jedynym źródłem wody dla roślin, na składowisku, są opady atmosferyczne. Niniejsza praca dotyczy dynamiki zmian zapasów wody w wierzchniej jednometrowej warstwie składowiska mokrego odpopielania elektrowni Adamów. Metody badań Badania prowadzono na zalądowionej części składowiska mokrego odpopielania elektrowni Adamów w Turku. Na tym składowisku w 1999 roku zostało załoŝone przez Bendera i Gilewską, przy udziale elektrowni ZE PAK, statyczne doświadczenie polowe nad rekultywacją popiołów. Jednym z kierunków badań jest gospodarka wodna skały popiołowej. Stałe pomiary terenowe wilgotności gruntu w okresie wegetacji 2006 roku wykonywano w odstępach dwutygodniowych metodą z zastosowaniem reflektometrii domenowo-czasowej TDR (Time Domain Reflectometry). W reprezentatywnych stanowiskach pomiarowych na doświadczeniu zainstalowano po dwie sondy pomiarowe, na głębokości 25 cm (poziom 0-50 cm) i 75 cm (poziom cm). Na podstawie pomiarów wilgotności wyliczono średnie miesięczne zapasy wody w jednometrowej warstwie składowiska. Te zapasy analizowano na tle warunków 1 Praca naukowa finansowana ze środków KBN w ramach grantu nr 2P06S

51 64 M. Gilewska i inni meteorologicznych. Ocenę warunków meteorologicznych przeprowadzono na podstawie codziennych pomiarów opadów i temperatur mierzonych w stacji pomiarowej Kleczew. W pracy zamieszczono część wyników. Dotyczą one zapasów wody w skale popiołowej na poletkach nr 1 i 3 umiejscowionych w bliskiej odległości od siebie oraz w glebie uprawnej - poletko 18 zlokalizowanej w strefie ochronnej składowiska. Wyniki i dyskusja Hydrauliczne składowanie popiołów powoduje segregację ziaren. W pobliŝu zrzutni gromadzą się cząstki o uziarnieniu piasków i Ŝwirów, zasobne w krzemionkę. W dalszej odległości od zrzutni osadzają się frakcje drobniejsze, bogatsze w związki wapnia i siarki [GILEWSKA 2006]. W składowisku na wskutek reakcji chemicznych - oksydacji, uwodnienia (hydratacji), hydrolizy, redukcji i uwęglanowienia (karbonatyzacji) zachodzą zmiany wielu właściwości, między innymi - twardnienie popiołu. Cechą tej skały jest obecność naprzemianległych warstw o grubszym i drobniejszym uziarnieniu. MiąŜszość tych warstw jest zróŝnicowana i wynosi od kilku milimetrów do jednego centymetra. Pomiędzy nimi występują resztki nie spalonego węgla brunatnego, które mają właściwości silnego pęcznienia. Ułatwiają penetrację wody oraz powietrza, intensyfikując procesy wietrzenia. Dodatkowym czynnikiem stymulującym te procesy są zmiany temperatury. Rezultatem zachodzących procesów wietrzeniowych jest blaszkowa struktura warstwy wierzchniej. Wartość współczynnika filtracji dla mieszaniny popiołów i ŜuŜla, podana przez MYSZKOWSKĄ i in. [2005], wynosi m s -1 i jest wielokrotnie mniejsza niŝ w glebach mineralnych o podobnym uziarnieniu. Z uwagi na anizotropowość powodowaną, układem warstwowym, wartość tego współczynnika w kierunku pionowym, jak podaje KOSSOWSKI i in. [1995], jest kilkanaście razy mniejsza niŝ w kierunku poziomym. Tabela 2; Table 2 Uziarnienie popiołów i gleby uprawnej Grain size of ash and soil Utwory Sediments Popiół; Ash Poletko 1; Plot 1 Popiół; Ash Poletko 3; Plot 3 Gleba; Soil Poletko 18; Plot 18 Zawartość procentowa frakcji o średnicy (mm) Percentage content of fractions with diameter (mm) 2,0-0,05 0,05-0,002 < 0, Grupa granulometryczna Textural group piasek; sand glina piaszczysta sandy loam piasek; sand Uziarnienie skały popiołowej jest zróŝnicowane: od piasków do glin piaszczystych (tab. 1). Dominującą frakcją na poletku 1 jest frakcja piasku - 90%. Pozostałą część stanowi frakcja pyłu - 10%. Zwraca uwagę brak frakcji iłu koloidalnego, która decyduje o właściwościach wodnych i sorpcyjnych. Skała popiołowa na poletku nr 3 charakteryzuje się znacznie drobniejszym uziarnieniem. Udział frakcji piasku jest mniejszy i wynosi 69%. Zwiększa się natomiast zawartość frakcji pyłu - 27%, a takŝe iłu koloidalnego - 4%. W analizowanej glebie uprawnej zawartość frakcji piasku wynosi 90%, frakcji pyłu 9%, a iłu koloidalnego 1%. Przedstawione dane dowodzą, Ŝe uziarnienie popiołów na poletku 1 jest zbliŝone do uziarnienia gleby uprawnej. Według

52 KSZTAŁTOWANIE SIĘ ZAPASÓW WODY W SKŁADOWISKU STRZYSZCZA [2004] skład chemiczny popiołów jest jednak bardziej korzystny niŝ gleb piaszczystych. W kształtowaniu zapasów wody, waŝną rolę odgrywa przebieg warunków meteorologicznych. Miesięczne sumy opadów i średnie miesięczne temperatury w 2006 roku przedstawiono na tle średnich miesięcznych sum opadów i średnich miesięcznych temperatur z lat Suma opadów w roku 2006 opady; precipitation (mm) wynosiła 566,5 mm i była o ponad 50 mm większa niŝ średnia z lat W okresie wegetacyjnym (IV-IX) ilość opadów wyniosła 371,8 mm. Około 50% opadu rocznego i ponad 60% opadu w okresie wegetacji (232,3 mm) wystąpiło w miesiącu sierpniu (rys. 1). Bardzo mała ilość opadów wystąpiła natomiast w miesiącach: maj, czerwiec i lipiec. Suma opadów w tych miesiącach była o 50 mm mniejsza od średniej z wielolecia. Średnia temperatura w roku 2006 wynosiła 10 C i była zbliŝona do średniej temperatury z wielolecia (9,2 C). W styczniu, lutym i marcu temperatury powietrza były niŝsze niŝ średnie dla tych miesięcy z lat (rys. 2). Średnia temperatura w okresie wegetacji wyniosła natomiast 21,1 C, i była większa od średniej z wielolecia o ponad 5 C. DuŜy wpływ na średnią temperaturę okresu wegetacji wywarły wysokie temperatury w okresie od czerwca do października. Układ warunków meteorologicznych w trakcie okresu wegetacji znalazł odzwierciedlenie w dynamice zmian zapasów wody zarówno w składowisku popiołów jak i glebie uprawnej. Najmniejsze zapasy wody (tab. 2) w skale popiołowej wystąpiły w lipcu: na poletku nr 1 o uziarnieniu piasków wynosiły 246 mm, a na poletku 3 o uziarnieniu gliny piaszczystej 282 mm. RóŜnica w zawartości wody wynosiła zatem 36 mm. Intensywne opady deszczu w sierpniu spowodowały wzrost zapasów wody w obu przypadkach o ponad 100 mm. W tym miesiącu wystąpiły największe zapasy wody. Na poletkach 1 i 3 były zbliŝone i wynosiły około 400 mm. Tak duŝy wzrost zapasów wody w ciągu jednego miesiąca naleŝy uznać za ewenement. W pozostałych miesiącach okresu wegetacyjnego zapas wody w skale temperatura; temperature ( C) popiołowej na poletku 1 wahał się w zakresie mm, a na poletku 3 w zakresie mm. ZbliŜone zapasy wody w skale popiołowej podają GILEWSKA i PRZYBYŁA [2004]. Z analizy danych zawartych w tabeli 2 wynika, Ŝe na poletku pierwszym zapasy wody rosły wraz ze wzrostem głębokości. Na poletku trzecim sytuacja była odwrotna. WyŜsze zapasy wody występowały w poziomie wierzchnim (0-50 cm). Ilość wody w tym poziomie była prawie dwukrotnie większa niŝ w warstwie głębszej. Znaczące róŝnice w rozkładzie wody pomiędzy omawianymi profilami moŝna uznać za potwierdzenie, sygnalizowanych wcześniej, zróŝnicowanych właściwości fizycznych i chemicznych skały popiołowej. W analizowanej glebie uprawnej, co naleŝy podkreślić, zapas wody był prawie dwukrotnie mniejszy niŝ w skale popiołowej. Wahał się w granicach mm. Maksimum i minimum zapasów wody wystąpiły w tych samych miesiącach, co w skale popiołowej. W pozostałych miesiącach zapas wody w glebie wahał się w granicach mm i w obu analizowanych warstwach był podobny.

53 66 M. Gilewska i inni I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII średnie miesięczne sumy opadów w latach ; mean monthly sums of precipitation in miesięczne sumy opadów w 2006 r.; monthly sums of precipitation in 2006 Rys. 1. Fig. 1. Miesięczne sumy opadów Monthly sums of precipitation o Rys. 2. Fig. 2. średnie miesięczne temperatury z lat ; mean monthly temperatures in years śrenie miesięczne temperatury w 2006 r.; mean monthly temperatures in 2006 Tabela 2; Table 2 Średnie miesięczne temperatury Mean montly temperatures

54 KSZTAŁTOWANIE SIĘ ZAPASÓW WODY W SKŁADOWISKU Średnie miesięczne zapasy wody w składowisku popiołów i glebie uprawnej (mm) Mean montly water content in ash and soil (mm) Utwory Sediments Popiół; Ash Poletko 1; Plot 1 Popiół; Ash Poletko 3; Plot 3 Gleba; Soil Poletko 18; Plot 18 Warstwa Layer Miesiąc; Month IV V VI VII VIII IX Σ Σ Σ Większość wody zmagazynowanej w glebach mineralnych jest dostępna dla roślin. W roztworze glebowym występują niezbędne dla roślin pewne ilości soli: azotu, fosforu, potasu i wapnia. W popiołach natomiast większość wody jest niedostępna dla roślin [KRZAKLEWSKI 1990; ŁĄCZNY, ADAMSKI, 2002; GILEWSKA, PRZYBYŁA 2004]. Jest to głównie woda higroskopowa i hydratacyjna. Woda higroskopowa jest utrzymywana siłami od 31 do atm. Badania PARYLAKA [2005], prowadzone na składowisku mokrego odpopielania elektrowni opalanej węglem kamiennym wykazały, Ŝe woda higroskopowa stanowić moŝe nawet 10%. Druga forma wody - woda hydratacyjna jest natomiast zawarta w siatce krystalicznej minerałów. Reakcjom hydratacji ulegają między innymi anhydryt i hematyt. Anhydryt w wyniku tej reakcji przechodzi w bassanit, a następnie w gips (CaSO 4 CaSO 4 H 2 O CaSO 4 2 H 2 O). Hematyt natomiast przekształca się w limonit (Fe 2 O 3 2 Fe 2 O 3 3 H 2 O). Procesowi temu towarzyszy nie tylko chemiczne wiązanie wody, ale takŝe jak w przypadku powstawania gipsu, wzrost objętości. Na ograniczenie dostępności wody wpływają takŝe właściwości puculanowe tejŝe skały. Faza ciekła skały popiołowej nasycona jest jonami wapniowych, sodowych, magnezowych, a przede wszystkim siarczanowych. W skale popiołowej występuje bardzo wysoka zawartość: siarczanów rozpuszczalnych w wodzie (41,16-6,41 g kg -1 ), wapnia (12,46-34,13 g kg -1 ) i magnezu (3,02-7,35 g kg -1 ). Chlorki natomiast znajdują się w ilościach 0,71-0,12 g kg -1 [WOŹNICA, SZEWCZYK 1989]. Przewodność elektryczna skały popiołowej kształtuje się w granicach od 2,38 do 4,17 ms cm -1. Górna wartość jest charakterystyczna dla gleb zasolonych. Brak wody dostępnej dla roślin, a takŝe sygnalizowany w pracach wcześniejszych [GILEWSKA 2006], brak składników pokarmowych w składowiska popiołowych są czynnikami ograniczającymi, a nawet uniemoŝliwiającymi rozwój szaty roślinnej. Składowiska popiołów przez wiele lat pozostają gołe niepokryte roślinnością stając się źródłem pylenia i konfliktów lokalnych. Konieczne staje się ulepszenie skały popiołowej poprzez dodatek materiału o korzystnych właściwościach wodnych i chemicznych. W tym celu mogą być wykorzystane skały płonne towarzyszące górnictwu odkrywkowemu węgla brunatnego, a takŝe uciąŝliwe odpady, jakimi są osady ściekowe. Wnioski 1. Dynamika zmian uwilgotnienia, a takŝe zapasów wody w analizowanych 84 79

55 68 M. Gilewska i inni popiołach uzaleŝnione są od przebiegu warunków meteorologicznych. W okresie wegetacyjnym 2006 roku najmniejsze zapasy wody wystąpiły w lipcu, a największe w sierpniu. 2. Zapasy wody w skale popiołowej, pomimo zbliŝonego uziarnienia, były prawie dwukrotnie większe niŝ w glebie uprawnej. Większość tej wody jest jednak niedostępna dla roślin. W przypadku rekultywacji biologicznej konieczne jest ulepszenie skały popiołowej poprzez dodatek materiału o korzystniejszych właściwościach fizycznych, wodnych i chemicznych. Literatura GILEWSKA M Rekultywacja biologiczna składowisk odpadów elektrownianych. Rekultywacja i rewitalizacja terenów zdegradowanych. Poznań: GILEWSKA M. PRZYBYŁA Cz Gospodarka wodna biologicznie rekultywowanych składowisk popiołowych. Rocz. AR Poznań CCCLVII, Melior. InŜ. Środ. 25: KOSSOWSKI L., SEWERYN L., WOJTKOWIAK B Składowanie odpadów energetycznych w kopalniach odkrywkowych. Ochrona środowiska wodnego i zabezpieczenia geotechniczne. Poltegor. (maszynopis): 18 ss. KRZAKLEWSKI W Ocena stanu rekultywacji składowiska popiołów odpopielania elektrowni Adamów wraz z podaniem sposobu dalszego postępowania. Mater. AGH, Inst. Kształt. i Ochr. Środ. Kraków (maszynopis): 34 ss. ŁĄCZNY M.J., ADAMSKI M Model matematyczny oddziaływania składowisk odpadów elektrownianych na środowisko. Prace i Studia 56: 106 ss. MYSZKOWSKA A., RAJCZYK K., HOWER J., COUFAL R Filtracja w mieszaninach popiołowo-ŝuŝlowych w wypełnieniach geotechnicznych, w: Mikrostruktura powstających połączeń. Myszkowska A., Szczygielski A. (Red.), Popioły z energetyki Ekotech. sp. z o.o.: PARYLAK K Szczególne właściwości inŝynierskie popiołów lotnych z węgla kamiennego jako materiałów do budowy nasypów komunikacyjnych. Myszkowska A., Szczygielski A. (Red.), Popioły z energetyki Ekotech. sp. z o.o.: STRZYSZCZ Z Ocena przydatności i zasady stosowania róŝnorodnych odpadów do rekultywacji zwałowisk oraz terenów zdegradowanych działalnością przemysłową. Prace i Studia 60: 82 ss. WOŹNICA M., SZEWCZYK W Rekultywacja składowiska odpadów elektrownianych Elektrowni Konin. Projekt techniczny. Poltegor. (maszynopis): 56 ss. Słowa kluczowe: popioły, zapasy wody, opady, temperatura Streszczenie W pracy przedstawiono zapasy wody w skale popiołowej i glebie uprawnej na tle warunków meteorologicznych, w okresie wegetacyjnym 2006 roku. Dynamika zmian uwilgotnienia, a takŝe zapasów wody w wierzchnich warstwach skały popiołowej i gleby uzaleŝnione są od przebiegu warunków meteorologicznych. Gospodarka wodna popiołów jest odmienna od gospodarki wodnej gleby piaszczystej. DuŜy wpływ na gospodarkę wodną skały popiołowej mają procesy związane z tworzeniem wiązań chemicznych, które ograniczają dostępność wody.

56 KSZTAŁTOWANIE SIĘ ZAPASÓW WODY W SKŁADOWISKU CHANGES OF WATER CONTENT IN ASH DUMPING GROUND Mirosława Gilewska 1, Krzysztof Otremba 1, Robert Maciorowski 2, Krzysztof Pacewicz 2 1 Department of Ameliorative Pedology, Agricultural University, Poznań 2 Soil, Plant Cultivation and Biometry, Agricultural University, Szczecin Key words: ash, water content, precipitation, temperature Summary The paper presents water content in the ash rock and in the cultivated soil against the background of meteorological conditions, in the vegetation period of The dynamics of the changes of moistening, and also water content in the top layers of the ash rock and soil depends on the course of meteorological conditions. The water supply of ashes is different from economy of sandy soil. A great deal of influence on the water economy of the ash rock is shown by the processes connected with forming of chemical bonds which limits the water access. Prof. dr hab. Mirosława Gilewska Katedra Gleboznawstwa i Rekultywacji Zakład Rekultywacji Akademia Rolnicza im. A. Cieszkowskiego ul. Przemysłowa KONIN katrekult@wp.pl

57 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WPŁYW POPIOŁÓW Z WĘGLA BRUNATNEGO NA WARTOŚĆ SIEWNĄ ZIARNA PSZENśYTA OZIMEGO Grzegorz Hury 1, Bogusława Jaśkiewicz 2, Marzena Gibczyńska 3 1 Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie 2 Zakład Uprawy Roślin ZboŜowych, Instytut Uprawy NawoŜenia i Gleboznawstwa - PIB w Puławach 3 Katedra Chemii Ogólnej, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp Słaba produkcyjność gleb lekkich jest wynikiem współdziałania wielu niekorzystnych czynników, które często potęgowane są jeszcze niskim odczynem - w literaturze zjawisko takie niekiedy określane jest mianem tzw. zespołu czynników kwasowości gleby. Do częściowej poprawy niekorzystnych właściwości powszechnie występujących w Polsce zakwaszonych gleb lekkich moŝna wykorzystać m.in. popioły lotne z energetyki, z uwagi na ich alkaliczny odczyn, znaczną zawartość wapnia, magnezu oraz mikroelementów, jak równieŝ duŝą ilość frakcji pyłowych i iłowych. Skutki stosowania popiołów, podobnie jak nawozów wapniowych, uwidaczniają się zazwyczaj jako ogólna poprawa środowiska glebowego, dopiero w kolejnych latach po ich zastosowaniu [MACIAK, LIWSKI 1981; KABATA-PENDIAS i in. 1987; WOJCIESKA, GONTARCZUK 1989; CIEĆKO i in. 1993]. Z wielu zaleŝności mających swe odbicie w plonowaniu roślin warunki siedliska i prawidłowa agrotechnika są ze sobą bardzo ściśle połączone. Na stanowiskach słabszych kaŝdy element agrotechniki pszenŝyta ozimego musi być precyzyjnie dopracowany - między innymi termin i ilość wysiewu oraz termin i dawki nawozów. Trudne warunki, zwłaszcza w początkowym okresie wzrostu i rozwoju, wymuszają równieŝ stosowanie materiału siewnego o wysokich parametrach jakościowych, gdyŝ z takiego materiału siewnego wyrastają siewki, które są w stanie dobrze przetrwać niekorzystny okres i kontynuując intensywny wzrost wydać odpowiednio wysoki plon [ŁAPIŃSKI i in. 1994; ORZESZKO-RYWKA, ROCHALSKA 2004; JAŚKIEWICZ 2006; LAUDAŃSKI i in. 2006]. Celem przeprowadzonych badań była ocena działania popiołów z węgla brunatnego w porównaniu z tradycyjnie stosowanymi nawozami wapniowymi i wapniowomagnezowymi, wprowadzonych dwa sezony wegetacyjne wcześniej, na parametry wartości siewnej ziarna pszenŝyta ozimego. Metodyka

58 72 G. Hury, B. Jaśkiewicz, M. Gibczyńska Materiał badawczy stanowiło ziarno pszenŝyta ozimego odmiany Aliko, pochodzące z doświadczenia polowego załoŝonego w Rolniczej Stacji Doświadczalnej w Lipniku, w sezonie wegetacyjnym na glebie lekkiej kompleksu Ŝytniego dobrego. W 2004 roku (dwa sezony wegetacyjne przed uprawą pszenŝyta) zastosowane było nawoŝenie w siedmiu wariantach: wapno dolomitowe, wapno tlenkowe, popioły z I, II i III strefy elektrofiltrów oraz ich mieszanina i kontrola - bez nawoŝenia wapniowego oraz popiołów. Nawozy wapniowe i popioły zastosowano w dawce odpowiadającej 1,0 kwasowości hydrolitycznej gleby. Dawki poszczególnych nawozów ustalono uwzględniając w nich zawartość tlenków wapnia i magnezu. PszenŜyto ozime uprawiano według standardowo stosowanej w praktyce technologii uprawy zbóŝ. Ziarno do laboratoryjnej oceny wartości siewnej, po zbiorze pszenŝyta, rozdzielono na sitach zboŝowych na cztery frakcje pod względem grubości (frakcja pierwsza - poniŝej 2,2 mm; frakcja druga - od 2,2 do 2,5 mm; frakcja trzecia - od 2,5 do 2,8 mm; frakcja czwarta - powyŝej 2,8 mm). Badania wartości siewnej, dotyczące masy i zdolności kiełkowania ziarna, określono zgodnie z wytycznymi ISTA [2006], a wigor - metodą pośrednią na podstawie testu wzrostu siewek [PERRY 1987] prowadząc pomiary długości, suchej i świeŝej masy na dziesięciu losowo wybranych siewkach. Uzyskane wyniki opracowano statystycznie, stosując dwuczynnikową analizę wariancji, w układzie kompletnej randomizacji. Wartości półprzedziałów ufności wyliczono przy zastosowaniu testu Tukeya, przy poziomie istotności α = 0,05. Wyniki i dyskusja Zastosowane, dwa sezony przed uprawą pszenŝyta ozimego, nawoŝenie wapniowe, wapniowo-magnezowe i popiołami nie wywołało zasadniczych zmian w wartości siewnej ziarna badanego zboŝa. RóŜnice pomiędzy poszczególnymi wariantami nawozowymi w obrębie badanych cech były małe i statystycznie nieudowodnione (tab. 1). Zapewne moŝna to tłumaczyć w miarę równomiernym wykształceniem i wypełnieniem ziarna, w kaŝdym z badanych wariantów nawozowych. RóŜnice pomiędzy najwyŝszą i najniŝszą masą 1000 ziaren wynosiły jedynie około dwóch procent. Podobnie wypełnienie ziarniaków substancjami troficznymi było na bardzo zbliŝonym poziomie - czego dowodzą oznaczone w ziarnie zawartości makro- i mikroskładników [HURY i in. 2007]. Wyniki przeprowadzonych badań nad wartością siewną pszenŝyta ozimego wskazują, Ŝe rozdział ziarna na frakcje w zasadniczy sposób róŝnicował badane cechy (tab. 2). Ziarno najdrobniejsze (frakcji poniŝej 2,2 mm) odznaczało się ponad dwa i pół raza niŝszą masą 1000 ziaren niŝ ziarno najdorodniejsze (frakcji powyŝej 2,8 mm). Ziarno o średnicy poniŝej 2,2 mm, którego udział z reguły nie przekracza kilku procent, odznaczało się najsłabszą zdolnością kiełkowania w porównaniu do ziarniaków z pozostałych wydzielonych frakcji. Podobnie teŝ długość i masa siewek charakteryzowała się najniŝszymi wartościami w obrębie wydzielonej frakcji. Podobne wyniki, we wcześniejszych badaniach, uzyskali ŁAPIŃSKI i in. [1994], JASKULSKI [2003] oraz NIERÓBCA i PODOLSKA [2006], wskazując na najmniejszą wartość siewną ziarna małego i słabo wypełnionego substancjami troficznymi w stosunku do ziarna dobrze wykształconego i odŝywionego, tj. o średniej i duŝej średnicy. Tabela 1; Table 1

59 Warianty nawozowe Fertilization variants Kontrola Control Wapno dolomitowe Dolomitic lime Wapno tlenkowe Oxide lime Popiół z I strefy Ash from I zone Popiół z II strefy Ash from II zone Popiół z III strefy Ash from III zone Mieszanina popiołów Mixture of ashes NIR 0,05 LSD 0.05 WPŁYW POPIOŁÓW Z WĘGLA BRUNATNEGO Wpływ rodzaju nawozów na wartość siewną pszenŝyta ozimego The influence of fertilizers on seeding value of winter triticale Badane cechy* Trait* MTZ (g) ZK1 (%) ZK2 (%) DS (cm) św.m.; FM (mg) s.m.; DM (mg) % s.m. DM % 32,6 92,4 95,8 12, ,3 8,87 32,7 92,8 95,9 11, ,8 8,64 32,8 91,9 95,5 12, ,5 8,74 32,1 92,0 95,6 12, ,1 8,69 32,1 93,1 96,6 12, ,6 8,54 32,1 92,8 95,9 11, ,6 8,49 32,5 91,6 95,7 12, ,8 8,76 r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. *MTZ masa 1000 ziaren; weight of 1000 grains (g) ZK1 zdolność kiełkowania - liczenie pierwsze (%); germination potential - first counting (%) ZK2 zdolność kiełkowania - liczenie końcowe (%); germination potential - final counting (%) DS długość siewki (cm); seedling length (cm) św.m. świeŝa masa 10 siewek (mg); fresh matter of 10 seedlings (mg) s.m. sucha masa 10 siewek (mg); dry matter of 10 seedlings length (mg) % s.m. procent suchej masy; % dry matter r.n.; n.s. róŝnice nieistotne; differences not significant Wśród pozostałych wydzielonych frakcji ziarna (tab. 2), tj. od 2,2 do 2,5 mm (frakcja druga), i od 2,5 do 2,8 mm (frakcja trzecia) oraz powyŝej 2,8 mm (frakcja czwarta), jedynie zdolność kiełkowania pozostawała na niezmienionym poziomie, zaś pozostałe parametry w sposób istotny róŝniły się w zaleŝności od grubości frakcji. RóŜnice w dorodności ziarna pomiędzy drugą a trzecią oraz trzecią i czwartą frakcją ziarna wyniosły odpowiednio 35 i około 39%. Natomiast w przyrostach długości siewek odnotowane róŝnice, analogicznie pomiędzy omawianymi parami frakcji ziarna, wynosiły około 8 i 11%. Pomiędzy świeŝą masą siewek, z frakcji drugiej i trzeciej, wystąpiła róŝnica w granicach 14%, natomiast pomiędzy frakcją trzecią i czwartą - róŝnica w świeŝej masie przekroczyła 21%. W suchej masie róŝnice na omawianych poziomach frakcji ziarna były nieco wyŝsze i wynosiły odpowiednio 24 i 29%, co potwierdza, iŝ intensywność przyrostu siewek związana jest dość ściśle ze średnicą ziarna, która świadczy pośrednio o ich odŝywieniu. Siewki rozwijające się z dorodniejszych ziarniaków, z uwagi na większe ilości zmagazynowanych w ziarniaku składników odŝywczych, mogły wytworzyć większą masę, ale teŝ pobrać większe ilości wody, na co wskazuje procentowy udział suchej masy, który w siewkach wyrosłych z ziarna drobnego był niŝszy niŝ w siewkach rozwijających się z ziarna grubszych frakcji. RóŜnica pomiędzy pierwszą parą frakcji, pod względem omawianej cechy, wynosiła około 13%, natomiast pomiędzy drugą parą około 10%.

60 74 G. Hury, B. Jaśkiewicz, M. Gibczyńska Cecha* Trait* Parametry ziarna i siewek w zaleŝności od grubości frakcji ziarna Parameters of grain and seedlings depending on grain fraction Tabela 2; Table 2 Frakcje ziaren (mm); Grain fractions (mm) NIR 0,05 LSD 0.05 < 2,2 2,2-2,5 2,5-2,8 > 2,8 MTZ (g) 18,6 26,3 35,5 49,2 0,94 ZK1 (%) 90,0 92,9 94,1 93,5 2,43 ZK2 (%) 93,7 96,4 96,7 96,7 2,02 DS (cm) 10,5 11,5 12,4 13,8 0,32 św.m. (mg) ,5 s.m. (mg) 39,6 55,4 72,7 103,0 5,31 % s.m. 7,26 7,84 8,83 9,85 0,73 * oznaczenia jak w tabeli 1; explanations see Table 1 Dorodność ziarna, jak i pozostałe parametry siewek, za wyjątkiem zdolności kiełkowania, przyrastały liniowo wraz ze wzrostem grubości ziarna (współczynnik determinacji przyjmował wartość od 0,97 do 0,99). Podobną zaleŝnością liniową odznaczały się parametry siewek (długość, świeŝa i sucha masa) w stosunku do dorodności ziarna (r 2 równy 0,99). Wnioski 1. Nawozy wapniowe, wapniowo-magnezowe i popioły nie modyfikowały istotnie parametrów wartości siewnej, w stosunku do charakterystyki ziarna pszenŝyta ozimego uzyskanego w warunkach kontrolnych. 2. Wielkość ziarna pszenŝyta w zasadniczy sposób warunkowała wartość siewną wyraŝoną jego dorodnością i zdolnością kiełkowania, jak równieŝ długością i masą badanych siewek. Wzrostowi grubości frakcji towarzyszyła istotna poprawa omawianych parametrów. Literatura CIEĆKO Z., NOWAK G., LISOWSKI J Właściwości fizykochemiczne gleby w warunkach stosowania popiołu z węgla kamiennego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 409: HURY G., PODOLSKA G., POL-SZYSZKO M., STANKOWSKI S., UŁASIK S., GLUBA I Wpływ popiołu z węgla brunatnego na cechy jakościowe i skład chemiczny ziarna pszenŝyta ozimego. Mat. konf. Produkty odpadowe z energetyki i gospodarki komunalnej - wykorzystanie w rolnictwie i rekultywacji. Świnoujście, II 2007: ISTA International Rulet for Seed Testing. P.O. Box 308, 8303 Bassersdorf, Switzerland. JASKULSKI D Badania nad siewem pszenŝyta jarego. Rozprawy nr 107. Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy: 95 ss. JAŚKIEWICZ B Reakcja nowych odmian pszenŝyta ozimego na czynniki agro-

61 WPŁYW POPIOŁÓW Z WĘGLA BRUNATNEGO techniczne. Folia Univ. Agric. Stetin., Agricultura 247(100): KABATA-PENDIAS A., PIOTROWSKA M., WIĄCEK K Wpływ popiołów z węgla kamiennego na gleby i rośliny. Arch. Ochr. Środ. 1-2: LAUDAŃSKI Z., MAŃKOWSKI D.R., ROZBICI J., SAMBORSKI S Próba oceny interakcji ze środowiskiem wybranych odmian pszenŝyta ozimego (X Triticosecale Wittmack). Folia Univ. Agric. Stetin., Agricultura 247(100): ŁAPIŃSKI M., KOWALIK-KUCHARSKA D., STOJAŁOWSKI S Wpływ wielkości i wypełnienia nasion na plonowanie pszenŝyta jarego odmiany Jago. Zesz. Nauk. AR w Szczecinie, Rolnictwo 58: MACIAK F., LIWSKI S Wpływ wysokich (melioracyjnych) dawek popiołów z węgla kamiennego na plonowanie i skład chemiczny roślin na glebie piaskowej. Rocz. Glebozn. 32(2): NIERÓBCA P., PODOLSKA G Wpływ wielkości nasion na wartość nasienną, plonowanie i budowę łanu pszenŝyta jarego. Folia Univ. Agric. Stetin., Agricultura 247(100): ORZESZKO-RYWKA A., ROCHALSKA M Poprawa jakości materiału siewnego metodami konwencjonalnymi. Post. Nauk Rol. 1: PERRY D.A Handbook of vigour test methods. 2nd ed. ISTA, Zurich, Switzerland. WOJCIESKA U., GONTARCZUK W.A Fizjologja pszenŝyta, w: Biologia pszenŝyta. Praca zbiorowa pod redakcją Cz. Tarkowskiego. PWN: Słowa kluczowe: popiół z węgla brunatnego, wapnowanie, pszenŝyto, frakcje ziarna, wartość siewna Streszczenie Materiał badawczy stanowiło ziarno pszenŝyta ozimego otrzymane z doświadczenia przeprowadzonego na glebie lekkiej w 2006 roku, w którym badano wpływ następczy 7 wariantów wapnowania gleby (kontrola - bez wapnowania, wapno tlenkowe - CaO, wapno dolomitowe - CaCO 3 MgCO 3, popiół lotny z I, II, III strefy elektrofiltrów oraz ich mieszanina). Wapno zastosowano w 2004 roku wiosną w dawce odpowiadającej 1 kwasowości hydrolitycznej. Ziarno do analiz rozdzielono na sitach na cztery frakcje pod względem grubości (< 2,2 mm; 2,2-2,5 mm; 2,5-2,8 mm; > 2,8 mm). Zastosowane nawoŝenie nie wywołało zasadniczych zmian wartości siewnej ziarna pszenŝyta ozimego. RóŜnice pomiędzy wariantami nawozowymi w obrębie badanych cech były małe i statystycznie nieistotne. Wielkość ziarna w zasadniczy sposób zróŝnicowała badane cechy określające wartość siewną. SUCCESSIVE EFFECT OF BROWN COAL FLY ASH ON THE SEEDING VALUE OF WINTER TRITICALE GRAIN Grzegorz Hury 1, Bogusława Jaśkiewicz 2, Marzena Gibczyńska 3 1 Department of Soil Tillage, Plant Cultivation and Experimentation, Agricultural University, Szczecin 2 Department of Cereal Plant Cultivation, Institute of Soil Science and Plant

62 76 G. Hury, B. Jaśkiewicz, M. Gibczyńska Cultivation - National Research Institute, Puławy 3 Department of General Chemistry, Agricultural University, Szczecin Summary Key words: brown coal fly ash, liming, triticale, grain fraction, seeding value In field experiment on light soil in 2006 the successive effects of 7 variants of liming (control - without liming, oxide lime - CaO, dolomite lime - CaCO 3 MgCO 3, fly ash from I, II, III section of electrofilters and mixture of them) were estimated. Lime was applied in 2004 year at a dose of 1 hydrolytic acidity. Grain samples for analyses were divided on sieves into 4 fractions (< 2.2 mm; mm; mm; > 2.8 mm). Applied fertilization did not change seeding value of winter triticale grain. Differences for estimated traits for investigated variants were small and statistically insignificant. Grain size had significantly affected the traits describing seeding value. Dr inŝ. Grzegorz Hury Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa Akademia Rolnicza ul. Słowackiego SZCZECIN

63 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WPŁYW POPIOŁU Z WĘGLA BRUNATNEGO NA CECHY JAKOŚCIOWE I SKŁAD CHEMICZNY ZIARNA PSZENśYTA OZIMEGO Grzegorz Hury 1, GraŜyna Podolska 2, Magdalena Pol-Szyszko 3, Sławomir Stankowski 1, Stanisława Ułasik 1, Iwona Gluba 1 1 Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie 2 Zakład Uprawy Roślin ZboŜowych, Instytut Uprawy NawoŜania i Gleboznawstwa - PIB w Puławach 3 Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp Wykorzystanie w rolnictwie odpowiednio przygotowanych odpadów z róŝnych gałęzi gospodarki, z zachowaniem wszelkiego rodzaju norm dotyczących ochrony środowiska, jest jedną z niewielu metod utylizacji, w wyniku której nie powstają kolejne, trudne do zagospodarowania odpady. Racjonalne dozowanie materii odpadowej, oprócz likwidowania ogromnych hałd, na których jest ona składowana, moŝe przyczyniać się równieŝ do uszlachetniania gruntów o słabym potencjale produkcyjnym. Przykładem takiego wykorzystania mogą być popioły lotne z węgla brunatnego i kamiennego, które odznaczają się m.in. alkalicznym odczynem, znaczną zawartością wapnia, magnezu oraz mikroskładników. Ponadto duŝa zawartość krzemionki, frakcji pyłowych i iłowych, które przy składowaniu popiołów stanowią zagroŝenie dla terenów przyległych do składowisk, mogą być czynnikiem poprawiającym właściwości gleb piaszczystych [MACIAK, LIWSKI 1981; KRUGER 2003; HERMAN, HARASIMOWICZ-HERMAN 2006]. Skutki wprowadzenia odpadowych substancji do środowiska rolniczego oceniane być mogą zarówno na podstawie zmian właściwości środowiska glebowego, jak i jakości otrzymanego plonu. Jeśli jednak ocena otrzymanego produktu, wykonywana zazwyczaj bezpośrednio po zakończeniu procesu wytwarzania, jest dostatecznym wskaźnikiem działania danej substancji, to ocena zmian zachodzących w środowisku glebowym winna uwzględniać nie tylko bezpośredni okres po jej wprowadzeniu, lecz równieŝ obserwacje winny być prowadzone w dłuŝszej perspektywie. Gleba jest układem wielofazowym i zmiany w niej zachodzące przebiegają znacznie wolniej i dłuŝej trwają. Szczególnie zaś, jeśli chodzi o zmiany odczynu gleby, który współdziałając z wieloma czynnikami, wpływa zarówno na procesy glebowe, jak i pośrednio na rośliny [MOTYKA 1962]. PszenŜyto jako gatunek o wymaganiach pośrednich, między pszenicą a Ŝytem, moŝe być uprawiane z dobrym skutkiem w agroekosystemach gleb lekkich, których w Polsce jest stosunkowo doŝo. Badania nad jego agrotechniką dowodzą, Ŝe posiada duŝy potencjał plonotwórczy przy stosunkowo wysokiej jakości technologicznej ziarna.

64 78 G. Hury i inni Ponadto jest bardziej tolerancyjne na kwaśny odczyn podłoŝa niŝ pszenica czy jęczmień i tylko nieco mniej niŝ Ŝyto. Równocześnie wykazuje zróŝnicowaną reakcję na zmieniające się warunki klimatyczno-glebowe [SMAGACZ 1999; STARCZEWSKI i in. 2000; JASKULSKI 2003]. Celem niniejszych badań było porównanie wpływu popiołów z węgla brunatnego i tradycyjnych nawozów wapniowych wprowadzonych dwa sezony wegetacyjne wcześniej, na skład chemiczny i cechy jakościowe ziarna i mąki pszenŝyta ozimego. Materiał i metody Przedmiotem badań było ziarno pszenŝyta ozimego odmiany Aliko, uprawianego w trzecim roku po zastosowaniu siedmiu wariantów nawozowych: wapna dolomitowego, wapna tlenkowego, popiołów z pierwszej (I), drugiej (II) i trzeciej (III) strefy elektrofiltrów oraz ich mieszanin. Kontrolę w badaniach stanowił obiekt bez wapna i popiołu. Nawozy wapniowe i popioły zastosowano w dawce odpowiadającej 1,0 kwasowości hydrolitycznej gleby. Dawki poszczególnych nawozów ustalono uwzględniając w nich zawartość tlenków wapnia i magnezu. Zastosowane w doświadczeniu polowym popioły pochodziły z Zespołu Elektrowni Pątów - Adamów - Konin, których właściwości scharakteryzowano w Materiałach wydanych z okazji X Konferencji Naukowo-Technicznej Instytutu Uprawy NawoŜenia i Gleboznawstwa Państwowego Instytutu Badawczego w Puławach [STANKOWSKI i in. 2006]. Doświadczenie polowe, załoŝone metodą bloków kompletnie zrandomizowanych, zlokalizowane było na glebie lekkiej (kompleks Ŝytni dobry). Powierzchnia poletek doświadczalnych wynosiła 22 m 2. Przedplonem dla pszenŝyta ozimego był rzepak jary odmiany Licosmos, którego plon kształtował się na poziomie około 20 dt ha -1. W technologii uprawy, bezpośrednio pod pszenŝyto ozime, zastosowano przed siewem Polifoskę Max (wprowadzając azot w ilości 15 kg ha -1, fosfor 48 kg ha -1, potas 72 kg ha -1, magnez 12 kg ha -1 i siarkę 12 kg ha -1 ). Wiosną przy ruszeniu wegetacji zastosowano saletrę amonową (80 kg N na ha -1 ) i ponownie na początku strzelania w źdźbło (55 kg N na ha -1 ). W pielęgnacji odchwaszczającej pszenŝyta, po wschodach, zastosowano Legato Plus 600 SC w ilości 1,3 dm 3 ha -1. Natomiast do ochrony zasiewów, w fazie drugiego kolanka, uŝyto fungicydu Cerelux Plus 535 EC w ilości 0,8 dm 3 ha -1, a w fazie kłoszenia: Tilt Plus 400 EC łącznie z Brawo 500 SC w ilości po 0,75 dm 3 ha -1 kaŝdego ze środków. Analiza właściwości chemicznych ziarna pszenŝyta ozimego obejmowała oznaczenie zawartości azotu ogólnego metodą Kjeldahla, który posłuŝył do wyliczenia ilości białka ogólnego (stosując przelicznik 5,83). Oznaczenie fosforu wykonano kolorymetrycznie, metodą molibdenianową, potasu i wapnia - metodą fotometrii płomieniowej, magnezu, miedzi, cynku i manganu - metodą atomowej spektrofotometrii płomieniowej. Cechy jakości ziarna i mąki pszenŝyta ozimego oznaczono zgodnie z obowiązującymi normami polskimi i branŝowymi [JAKUBCZYK, HABER (red.) 1983]. Ocenę ilościową aktywności alfa-amylazy przeprowadzono przy uŝyciu dyfuzji w Ŝelu agarozowym w jednogramowych nawaŝkach śruty z badanego ziarna. ZaleŜność pomiędzy aktywnością alfa-amylazy a średnicą krąŝka dyfuzyjnego wyznaczono na podstawie krzywej wzorcowej [VU, MASOJĆ 1999]. Wyniki opracowano w układzie kompletnej randomizacji, półprzedziały ufności wyliczono testem Tukeya przy poziomie istotności α = 0,05.

65 WPŁYW POPIOŁU Z WĘGLA BRUNATNEGO NA CECHY JAKOŚCIOWE Wyniki i dyskusja Zastosowane popioły z poszczególnych stref elektrofiltrów oraz ich mieszanina nie zmieniły istotnie składu chemicznego ziarna pszenŝyta ozimego, w stosunku do jego charakterystyki chemicznej z obiektu kontrolnego, jak i obiektu, gdzie stosowano tradycyjne nawozy wapniowe i wapniowo-magnezowe (tab. 1). Wynikać to moŝe m.in. z faktu, Ŝe gleba w trzecim roku po zastosowaniu nawozów wapniowych i popiołów z węgla brunatnego powróciła do stanu pierwotnego odczynu, tj. lekko kwaśnego. RównieŜ zawartość glinu we wszystkich wariantach nawozowych osiągnęła zbliŝony poziom [GIBCZYŃSKA i in. 2007]. Tabela 1; Table 1 Zawartość makro- (g kg -1 ) i mikroskładników (mg kg -1 ) w ziarnie pszenŝyta The contents of macro- (g kg -1 ) and microelements (mg kg -1 ) in winter triticale grain Warianty nawozowe Fertilization variants Kontrola Control Wapno dolomitowe Dolomitic lime Wapno tlenkowe Oxide lime Popiół z I strefy Ash from I zone Popiół z II strefy Ash from II zone Popiół z III strefy Ash from III zone Mieszanina popiołów Mixture of ashes N P K Ca Mg Cu Zn Mn 26,7 4,76 6,90 0,447 1,07 2,24 44,7 34,4 26,3 4,61 6,95 0,447 1,06 1,91 37,5 32,1 26,5 4,69 7,00 0,491 1,05 2,10 44,0 32,6 26,7 4,73 7,11 0,447 1,05 2,11 38,7 31,5 26,3 4,80 7,11 0,536 1,10 2,28 40,8 31,4 26,7 4,82 7,21 0,357 1,05 2,19 37,1 31,4 26,7 4,73 7,26 0,357 1,06 2,40 41,0 33,3 NIR 0,05; LSD 0.05 r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. róŝnice nieistotne; differences not significant Oznaczona w ziarnie pszenŝyta zawartość fosforu, wynosząca średnio 4,73 g kg -1, była wyŝsza o około 40% w porównaniu do wartości cytowanych z róŝnych polskich źródeł przez BUDZYŃSKIEGO i SZEMPLIŃSKIEGO [2003], natomiast zawartość potasu, wynosząca średnio około 7,08 g kg -1, była wyŝsza o niemal 70%. RóŜnice w zawartości pozostałych makroskładników przedstawiały się odmiennie. Średnia zawartość wapnia (0,440 mg kg -1 ) była o około 38% niŝsza, zaś magnezu (1,06 mg kg -1 ) o około 53% niŝsza, w porównaniu do wyŝej cytowanego źródła. Średnie za-

66 80 G. Hury i inni

67 WPŁYW POPIOŁU Z WĘGLA BRUNATNEGO NA CECHY JAKOŚCIOWE wartości miedzi (2,18 mg kg -1 ) i manganu (32,4 mg kg -1 ) w ziarnie pszenŝyta były, podobnie jak w przypadku wapnia i magnezu, znacząco niŝsze - odpowiednio o 52% oraz o 26%, w porównaniu do wartości cytowanych przez BUDZYŃSKIEGO i SZEMPLIŃSKIEGO [2003]. Jedynie zawartość cynku, w większości przypadków, nie odbiegała od poziomu z wyŝej cytowanego opracowania [BUDZYŃSKI, SZEMPLIŃSKI 2003].Dorodność ziarna kształtująca się w badaniach własnych na stosunkowo niskim poziomie (średnio 36,1 g) jest aŝ o 30% niŝsza w porównaniu do wyników doświadczeń COBORU z lat opracowanych przez JAŚKIEWICZ i CYFERTA [2005]. Zastosowane dwa sezony wegetacyjne wcześniej popioły z węgla brunatnego, podobnie jak wapno dolomitowe, przyczyniły się do istotnego obniŝenia cięŝaru objętościowego ziarna pszenŝyta ozimego, w porównaniu do obiektu kontrolnego i obiektu, w którym stosowano wapno tlenkowe oraz mieszaninę popiołów z trzech stref elektrofiltrów (tab. 2). Podobnie na obiektach, na których stosowano popioły oraz wapno dolomitowe, w porównaniu do obiektu kontrolnego i obiektu z zastosowanym wapnem w formie tlenkowej, nastąpiło istotne zmniejszenie udziału frakcji najdorodniejszej, tj. frakcji ziarna o średnicy powyŝej 2,8 mm. Zmniejszenie udziału frakcji najgrubszego ziarna na obiektach nawoŝonych popiołami w porównaniu do obiektu kontrolnego zaobserwowali równieŝ STANKOWSKI i in. [2005]. Wartość liczby opadania (tab. 2), po zastosowaniu popiołów jak równieŝ wapna dolomitowego była w większości przypadków istotnie wyŝsza w porównaniu do wartości tej cechy osiągniętej na kontroli i obiekcie z wapnem tlenkowym. Ponadto w znaczący sposób przewyŝszała wyniki prezentowane przez CYGANKIEWICZA [1998], w których badane rody i odmiany wzorcowe pszenŝyta ozimego, w większości przypadków, charakteryzowały się liczbą opadania w granicach (s), podczas gdy odnotowana w badaniach własnych wartość omawianej cechy oscylowała w zakresie (s). RównieŜ w porównaniu do przytoczonych wyników doświadczeń COBORU z lat , uzyskane wartości liczby opadania są wyŝsze średnio o około 30%. Podobnie zawartość białka ogólnego w badanym pszenŝycie była wyŝsza (bez istotnych róŝnic pomiędzy wariantami nawozowymi), średnio o ponad 30%, w stosunku do wyników COBORU opisywanych przez JAŚKIEWICZ i CYFERTA [2005]. Zmiany wśród pozostałych cech jakościowych (tab. 2), pomimo istotności róŝnic między poszczególnymi obiektami, nie były zbyt duŝe, co potwierdzają równieŝ wyniki uzyskane przez STANKOWSKIEGO i in. [2006]. W związku z tym trudno wskazać jednoznacznie, która z zastosowanych grup nawozów wapniowych czy popiołów działała korzystniej. Wnioski 1. Efektem zastosowania, dwa sezony wegetacyjne wcześniej, popiołów z węgla brunatnego oraz wapna dolomitowego, było tylko nieznaczne pogorszenie się cech fizycznych ziarna, w porównaniu do obiektu kontrolnego i obiektu z wapnem tlenkowym. 2. W obrębie wskaźników jakościowych ziarna nie stwierdzono zasadniczych róŝnic w działaniu tradycyjnych nawozów wapniowych i popiołów z węgla brunatnego. Literatura JAKUBCZYK T., HABER T. (red.) Analiza zbóŝ i przetworów zboŝowych. Skrypt SGGW-AR, Warszawa: 340 ss.

68 82 G. Hury i inni BUDZYŃSKI W., SZEMPLIŃSKI W PszenŜyto, w: Szczegółowa uprawa roślin. Praca zbiorowa pod red. Z. Jasińskiej i A. Koteckiego. Wydawnictwo AR we Wrocławiu: CYGANKIEWICZ A Ocena wartości technologicznej ziarna rodów i odmian wzorcowych pszenŝyta ozimego i jarego z doświadczeń hodowlanych. Biul. IHAR 205/206: GIBCZYŃSKA M., MELLER E., HURY G Długotrwałość oddziaływania wysokowapniowego popiołu z węgla brunatnego na właściwości fizykochemiczne gleby lekkiej. Materiały konf. Produkty odpadowe z energetyki i gospodarki komunalnej - wykorzystanie w rolnictwie i rekultywacji. Świnoujście, II 2007: HERMAN J., HARASIMOWICZ-HERMAN G Oddziaływanie na środowisko bioodpadów przetworzonych i nieprzetworzonych w instalacjach i urządzeniach. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 512: JASKULSKI D Badania nad siewem pszenŝyta jarego. Rozprawy nr 107. ATR w Bydgoszczy: 95 ss. JAŚKIEWICZ B., CYFERT R Charakterystyka i technologia uprawy odmian pszenŝyta ozimego. Wydał Dział Promocji Postępu Biologicznego IHAR: 31. KRUGER R.A Efektywne zagospodarowanie popiołów lotnych w południowej Afryce. Popioły z energetyki. Warszawa, X 2003: MACIAK F., LIWSKI S Wpływ wysokich (melioracyjnych) dawek popiołów z węgla brunatnego i kamiennego na plonowanie i skład chemiczny roślin na glebie piaskowej. Rocz. Glebozn. XXXII(2): MOTYKA J Ekologia roślin. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne. Warszawa: 455. SMAGACZ J Znaczenie pszenŝyta w warunkach duŝego udziału zbóŝ w strukturze zasiewów. Pam. Puł. 114: STANKOWSKI S., GIBCZYŃSKA M., BIELIŃSKA E.J., SZCZYGIELSKI T., KANAFEK J Popioły z energetyki. Ocena przydatności do celów nawozowych. Mat. wydane z okazji X Konferencji Naukowo-Technicznej Instytutu Uprawy NawoŜenia i Gleboznawstwa - Państwowego Instytutu Badawczego. Puławy, 1-2 VI 2006: 38 ss. STANKOWSKI S., PACEWICZ K., GIBCZYŃSKA M., MELLER E Wpływ popiołów z węgla brunatnego na jakość odmian pszenŝyta jarego. Mat. V Sym. Nauk. Hodowla, uprawa i wykorzystanie pszenŝyta. Świnoujście, 4-8 IX 2005: STARCZEWSKI J., STANKIEWICZ C., BOMBIK A Reakcja wybranych odmian pszenŝyta formy jarej i ozimej na warunki środowiska. Cz. I. Plon ziarna oraz zawartość i plon białka. Biul. IHAR 1: VU D.T., MASOJĆ P Aktywność alfa-amylazy a odporność na porastanie u odmian pszenicy jarej. Biul. IHAR 211: Słowa kluczowe: popiół z węgla brunatnego, wapnowanie, pszenŝyto, skład chemiczny ziarna, cechy jakościowe Streszczenie W doświadczeniu przeprowadzonym na glebie lekkiej w 2006 roku badano wpływ następczy 7 wariantów wapnowania gleby (kontrola - bez wapnowania, wapno tlenkowe - CaO, wapno dolomitowe - CaCO 3 MgCO 3, popiół lotny z I, II, III strefy elektrofiltrów oraz ich mieszanina). Wapno zastosowano w 2004 roku wiosną w dawce

69 WPŁYW POPIOŁU Z WĘGLA BRUNATNEGO NA CECHY JAKOŚCIOWE odpowiadającej 1 kwasowości hydrolitycznej. Zmiany składu chemicznego ziarna pod wpływem zastosowanych popiołów z poszczególnych stref elektrofiltrów oraz ich mieszaniny w stosunku do obiektu kontrolnego i obiektów, gdzie stosowano tradycyjne nawozy wapniowe i wapniowo-magnezowe, były niewielkie. Popioły w porównaniu do obiektu kontrolnego spowodowały pogorszenie parametrów cech fizycznych ziarna. Nie stwierdzono zmian pozostałych cech jakościowych ziarna pod wpływem następczego oddziaływania popiołów. SUCCESSIVE EFFECT OF BROWN COAL FLY ASH ON THE QUALITY TRAITS AND CHEMICAL COMPOSITION OF WINTER TRITICALE GRAIN Grzegorz Hury 1, GraŜyna Podolska 2, Magdalena Pol-Szyszko 3, Sławomir Stankowski 1, Stanisława Ułasik 1, Iwona Gluba 1 1 Department of Soil Tillage, Plant Cultivation and Experimentation, Agricultural University, Szczecin 2 Department of Cereal Plant Cultivation, Institute of Soil Science and Plant Cultivation - National Research Institute, Puławy 3 Department of Plant Genetics and Breeding, Agricultural University, Szczecin Key words: brown coal fly, ash, liming, triticale, chemical composition of grain, quality traits Summary In field experiment conducted on light soil in 2006 the successive effects of 7 variants of soil liming (control - without liming, oxide lime - CaO, dolomite lime - CaCO 3 MgCO 3, fly ash from I, II, III section of electrofilters and mixture of them) were estimated. Lime was applied in 2004 year at a dose of 1 hydrolytic activity. The changes in chemical composition of grain as affected by ashes from different section of electrofilters and mixture of them, as compared to control and traditional lime and limemagnesium variants, were small. Ashes worsened the physical parameters of grain. There were no changes in the other quality traits of grain as affected by residual effect of the ashes. Dr inŝ. Grzegorz Hury Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa Akademia Rolnicza ul. Słowackiego SZCZECIN

70

71 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WPŁYW NAWOśENIA OBORNIKIEM, OSADEM ŚCIEKOWYM I KOMPOSTEM Z OSADÓW ŚCIEKOWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI GLEBY Anna IŜewska Katedra Chemii Środowiska, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp Podstawowym celem rolnictwa jest uzyskiwanie optymalnych pod względem wielkości i jakości plonów, przy zachowaniu Ŝyzności i produkcyjności gleb. W celu spełnienia tych wymogów niezbędne jest stosowanie najnowszych osiągnięć genetyki, właściwej agrotechniki, ochrony roślin, a przede wszystkim racjonalnego nawoŝenia mineralnego i organicznego. NawoŜenie organiczne jest niezbędne dla utrzymania Ŝyzności gleby, wzbogacając ją w substancję organiczną i składniki pokarmowe. Nawozem stosowanym od wielu lat w polskim rolnictwie był obornik, ale ze względu na ograniczenie jego produkcji związanej ze spadkiem pogłowia zwierząt (od 1995 do 2004 roku ilość bydła zmniejszyła się o 9 sztuk na 100 ha uŝytków rolnych), zaczęto poszukiwać alternatywnych źródeł materii organicznej, którą moŝna wprowadzać do gleby. Źródłem materii organicznej mogą być osady ściekowe, których w 2005 r. zastosowano w rolnictwie 98,2 tys. ton s.m. [ROCZNIK STATYSTYCZNY 2006]. Surowe osady ściekowe i sporządzone z nich komposty są bogate w materię organiczną oraz składniki pokarmowe, mogą być więc stosowane jako niekonwencjonalne nawozy organiczne, przy czym muszą spełniać liczne wymogi bezpieczeństwa, by nie prowadzić do skaŝenia środowiska. Celem badań było określenie wpływu obornika i nawozów organicznych na kształtowanie niektórych właściwości gleby. Materiał i metodyka W 2006 roku załoŝono doświadczenie wazonowe na terenie hali wegetacyjnej AR w Szczecinie, wykorzystując wazony typu Kick-Brauckmanna, w których umieszczono 9 kg gleby. Do badań uŝyto obornik, komunalny, nieprzefermentowany osad ściekowy i wyprodukowany metodą GWDA kompost z komunalnych osadów ściekowych. Charakterystykę chemiczną obornika, osadu ściekowego i kompostu przedstawiono w tabeli 1. Tabela 1; Table 1 Zawartość form ogólnych makroskładników i pierwiastków śladowych w nawozach

72 86 A. IŜewska Content of total forms of macronutrients and trace elements in fertilizers Składnik; Element Rodzaj nawozów; Type of fertilizers 1* 2* 3* Sucha masa; Dry matter (g kg -1 s.m.; DM) ph w H 2O 6,5 6,7 6,6 C organiczny; Organic C (g kg -1 s.m.; DM) N-NH 4 1,64 1,63 1,74 N-NO 3 1,25 0,003 1,23 Zawartość ogólna; Total content N g kg -1 s.m.; DM 28,4 58,8 23,6 P 5,63 23,9 25,8 K 34,3 8,75 13,00 Ca 16,0 14,2 25,9 Mg 2,11 2,22 1,95 C : N ( N = 1) 22,0 6,00 16,7 Cd mg kg -1 s.m.; DM 1,05 3,95 4,82 Cu 25,1 143,8 105,2 Fe Mn 87,4 392,2 425,2 Ni 10,8 34,4 21,8 Pb 23,9 58,1 69,7 Zn 110,4 400,0 321,3 1* obornik; FYM 2* asad ściekowy; sewage sludge 3* kompost z osadu ściekowego; compost with sewage sludge Doświadczenie wazonowe zostało załoŝone metodą split plot w trzech powtórzeniach. Obiektami pierwszego czynnika były rodzaje nawozów: obornik, osad ściekowy, kompost z osadu ściekowego, obiektami II czynnika były dawki obornika i nawozów organicznych zastosowane do gleby w przeliczeniu na ilość wniesionego azotu (85 i 170 kg N ha -1 ). Na obiektach z wyłącznym nawoŝeniem NPK zastosowano 0,18 g azotu na wazon - dawka pierwsza i 0,36 g azotu dawka druga. We wszystkich obiektach nawozowych zastosowano 0,12 g P na wazon oraz 0,26 g K na wazon. W doświadczeniu uŝyto glebę pochodzącą z Rolniczej Stacji Doświadczalnej w Lipniku. Glebę pobrano z warstwy ornej, posiadała ona skład granulometryczny piasku gliniastego lekkiego pylastego. Skład chemiczny gleby przed załoŝeniem doświadczenia przedstawiono w tabeli 2. Rośliną testową był rzepak jary odmiany Licosmos. W średnich próbkach gleby z trzech powtórzeń kaŝdego obiektu nawoŝenia oznaczono zawartość węgla organicznego, azotu ogólnego i siarki na analizatorze elementarnym CNS firmy Coestech, natomiast formy przyswajalne fosforu, potasu - metodą Egnera- Riehma, magnezu przyswajalanego metodą Schachtschabela; fosfor ogólny - metodą kolorymetryczną, potas ogólny - metodą fotometrii płomieniowej, magnez ogólny - metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej (ASA), po uprzedniej mineralizacji prób w mieszaninie (1 : 1) kwasów azotowego(v) i chlorowego(vii). Tabela 2; Table 2 Niektóre właściwości chemiczne gleby oznaczone przed załoŝeniem doświadczenia Some of chemical characteristics of soil marked before set up of the experiment ph KCl Zawartość ogólna; Total content (g kg -1 ) C : N Formy przyswajalne Available forms (mg kg -1 )

73 WPŁYW NAWOśENIA OBORNIKIEM, OSADEM ŚCIEKOWYM ,13 N P K Mg S C. org.; Organic C 9,94 P K Mg 0,711 1,95 7,30 0,217 0,128 7,07 64,2 99,6 42,5 Zawartość węgla organicznego, azotu ogólnego i siarki oznaczono w glebie na analizatorze elementarnym CNS firmy Coestech, natomiast formy przyswajalne fosforu, potasu, magnezu oznaczono w średnich próbkach z trzech powtórzeń kaŝdego obiektu nawoŝenia metodami ogólnie przyjętymi w chemii rolnej [OSTROWSKA i in. 1991]. Wyniki i dyskusja W przeprowadzonym doświadczeniu wykazano, Ŝe zastosowanie nawoŝenia gleby osadem ściekowym o odczynie obojętnym wpłynęło na wzrost odczynu gleby lekkiej z ph 5,13 do 6,12 (tab. 3) co znalazło potwierdzenie w badaniach BARANA i in. [2002], NOWAKA i GOTKIEWICZ [2001], śukowskiej i in. [1999]. Podobnie jak w badaniach śukowskiej i in. [1999] wzrost odczynu gleby wyraŝał się zmianą odczynu z kwaśnego w kierunku lekko kwaśnego oraz był on tym bardziej widoczny, im wyŝszą dawkę osadu ściekowego zastosowano do nawoŝenia. Zastosowanie obornika w dawce I-wszej, spowodowało zmianę odczynu w kierunku lekko kwaśnego (6,03) w większym stopniu niŝ po uŝyciu dawki II-giej (5,91), podobne rezultaty otrzymał ŁADUDA i in. [2000]. Tabela 3; Table 3 Odczyn (ph w 1 mol KCl dm -3 ), zawartość węgla organicznego i azotu ogólnego oraz stosunek C : N w glebie po zakończeniu doświadczenia Reaction (ph in 1 mol KCl dm -3 ), the content of organic carbon and total nitrogen and the C : N in the soil after the experiment was finished Obiekty; Objects ph KCl C organiczny; Organic C (g kg -1 ) N ogólny; Total N (g kg -1 ) C : N 1* 2* 1* 2* _ 1* 2* _ 1* 2* _ Obornik; FYM 6,03 5,91 7,62 7,62 7,62 0,762 0,762 0,762 10,0 10,0 10,0 Osad ściekowy 5,94 6,12 7,53 7,55 7,54 0,751 0,755 0,753 10,0 10,0 10,0 Sewage sludge Kompost; Compost 6,00 6,54 7,26 7,94 7,60 0,723 0,784 0,754 10,0 10,1 10,1 NPK 6,04 5,80 7,37 7,24 7,30 0,723 0,726 0,724 10,2 9,97 10,1 Średnia; Mean - - 7,44 7,59 7,52 0,740 0,757 0,748 10,1 10,0 10,0 Kontrola; Control 6,00 7,27 0,724 10,0 NIR 0,05; LSD 0.05 I czynnik; I factor II czynnik; II factor I x II r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. 1* dawka I; dose I 2* dawka II; dose II Przed załoŝeniem doświadczenia zawartość węgla organicznego w glebie wynosiła 7,07 g kg -1 (tab. 2). Po roku prowadzenia badań średnia zawartość węgla organicznego w glebie z obiektów nawoŝonych obornikiem i nawozami organicznymi wzrosła o 6,36%, a na obiekcie kontrolnym o 2,83% (tab. 3). Analiza statystyczna nie wykazała istotnych róŝnic w zawartości węgla organicznego w glebie zaleŝnych od rodzaju nawozów oraz od ich dawek. NaleŜy jednak nadmienić, Ŝe w wyniku zastosowania obornika i kompostu z osadu ściekowego średnia zawartość węgla organicznego w glebie była o około 4,07% większa niŝ po zastosowaniu wyłącznie nawoŝenia mineralnego. Znaczne zróŝnicowanie zawartości węgla organicznego w glebie stwierdzono między dawkami nawozów. Pod wpływem dawki II-giej nastąpił wzrost zawartości węgla organicznego, szczególnie po zastosowaniu kompostu z osadu

74 88 A. IŜewska ściekowego. Z danych przedstawionych w tabeli 3 wynika, Ŝe Ŝaden z badanych w doświadczeniu czynników nie róŝnicował istotnie zawartości azotu ogólnego. Zastosowane nawozy spowodowały wzrost zawartości azotu ogólnego w glebie w porównaniu z zawartością wyjściową o 5,20%. Największy wzrost zawartości azotu w glebie odnotowano na obiektach nawoŝonych: obornikiem dawka I i II - 0,762 g kg -1 oraz kompostem dawką II-0,784 g kg -1. Zjawisko to naleŝy wiązać z szybką mineralizacją organicznych połączeń azotu oraz z pobraniem tego pierwiastka przez rzepak jary. Przy prawie jednakowej zawartości azotu ogólnego w glebie wartość stosunku C : N zaleŝała od zmiany zawartości węgla organicznego w poszczególnych obiektach doświadczenia. W porównaniu z wartością wyjściową C : N (9,94) rozszerzenie tego stosunku nastąpiło na obiektach z nawoŝeniem kompostem z osadu ściekowego i na obiekcie z nawoŝeniem mineralnym (10,1). Zastosowanie kompostu z osadu ściekowego do nawoŝenia gleby lekkiej przyczyniło się do wzrostu zawartości węgla organicznego oraz azotu ogólnego, szczególnie w wyniku wprowadzenia do gleby większej ilości materii organicznej. Kompost zastosowany do nawoŝenia był znacznie uboŝszy w azot względem osadu ściekowego, ale po zakończeniu doświadczenia w glebie nawoŝonej kompostem odnotowano większą zawartość tego pierwiastka. MoŜna to wytłumaczyć tym, Ŝe kompost jest nawozem stabilnym, shumifikowanym, co ułatwia wiązanie azotu przez kompleks sorpcyjny i zapobiega jego stratom z gleby. NawoŜenie organiczne doprowadziło do wzrostu zawartości węgla organicznego w glebie w porównaniu z obiektem kontrolnym [MERCIK i in. 2000]. Zawartość wyjściowa fosforu przyswajalnego w glebie była średnia (64,2 mg kg -1 ). Po zakończeniu badań stwierdzono na obiektach nawoŝonych NPK i kontroli zmniejszenie zawartości, a na obiektach nawoŝonych obornikiem, osadem ściekowym i kompostem z osadu ściekowego - wzrost zawartości fosforu przyswajalnego. RóŜnice te jednak nie wykazywały istotnego zróŝnicowania między obiektami poszczególnych czynników doświadczenia (tab. 4). Osady ściekowe są bardzo zasobne w fosfor, dlatego potwierdzono w wielu badaniach zwiększenie zawartości przyswajalnych form tego składnika w glebie, utrzymujące się w pierwszym roku, a nawet w następnych latach od zastosowania nawoŝenia [BARAN i in. 1996; PATORCZYK-PYTLIK 2001; WOŁOSZYK 2003]. Literatura podaje teŝ opinie o małym wpływie fosforu z osadów na kształtowanie zawartości jego form przyswajalnych w glebie, co - według URBANIAKA i MOKRZYCKIEJ-WIETESKIEJ [1999] oraz WEN i in. [1997] związane jest z procesem precypitacji fosforu przez jony glinu Ŝelaza zawarte w osadach. Wyjściowa zawartość potasu przyswajalnego wynosiła 99,6 mg kg -1, po roku prowadzenia badań uległa znacznemu zmniejszeniu (tab. 4). Gleba z obiektów nawoŝonych osadem ściekowym zawierała istotnie mniej potasu przyswajalnego w porównaniu z glebą nawoŝoną obornikiem. Zastosowanie osadu ściekowego korzystnie wpłynęło na kształtowanie się zawartości w glebie form przyswajalnych fosforu, tak jak w badaniach BARANA i in. [2002], natomiast przeprowadzone badania potwierdzają konieczność uzupełniania potasu w nawozowym uŝytkowaniu osadu ściekowego [SIUTA 1999], gdyŝ osad ściekowy charakteryzował się bardzo niską zawartością potasu. Po zakończeniu badań w glebie nawoŝonej obornikiem i nawozami organicznymi nastąpił wzrost zawartości magnezu przyswajalnego w porównaniu z zawartością wyjściową (tab. 4), natomiast na obiekcie kontrolnym zmniejszenie o 6,52%. Analizując wpływ nawoŝenia na zawartość siarki ogólnej w glebie stwierdzono, Ŝe między obiektami poszczególnych czynników doświadczenia róŝnice nie były istotne. Zastosowane nawozy spowodowały wzrost zawartości siarki ogólnej w

75 WPŁYW NAWOśENIA OBORNIKIEM, OSADEM ŚCIEKOWYM stosunku do zawartości wyjściowej. Zawartość przyswajalnego fosforu, potasu, magnezu oraz siarki ogólnej w glebie (mg kg -1 ) po zakończeniu doświadczenia The content of available phosphorous, potassium, magnesium and total sulphur in the soil after the experiment was finished (mg kg -1 ) Tabela 4; Table 4 Obiekty; Objects P K Mg S 1* 2* _ 1* 2* _ 1* 2* _ 1* 2* _ Obornik; FYM 64,2 64,7 64,4 92,1 91,3 91,7 44,7 46,0 45, Osad ściekowy 59,4 70,8 65,1 34,0 24,9 29,4 41,0 46,0 43, Sewage sludge Kompost; Compost 60,3 70,0 65,2 59,8 50,6 55,2 40,5 44,2 42, NPK 59,0 57,2 58,1 80,5 56,4 68,4 42,9 43,7 43, Średnia; Mean 60,7 65,7 63,2 66,6 55,8 61,2 42,3 45,0 43, Kontrola; Control 55,5 51,5 39,9 142 NIR 0,05; LSD 0.05 I czynnik; I factor II czynnik; II factor I x II r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. 53,8 r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. 1* dawka I; dose I 2* dawka II; dose II Wnioski 1. Kompost z osadów ściekowych zwiększał odczyn gleby w kierunku lekko kwaśnego, zawartość węgla organicznego i makroskładników. 2. Zawartość azotu ogólnego w glebie największa była na obiektach nawoŝonych obornikiem. Podwojenie dawki nawozów organicznych powodowało wzrost zawartości azotu ogólnego w glebie. 3. NawoŜenie gleby osadem ściekowym istotnie obniŝyło zawartość potasu przyswajalnego w glebie. Wskazuje to na konieczność uzupełniającego nawoŝenia w postaci mineralnych nawozów potasowych. Literatura BARAN S., FLIS-BUJAK M., śukowska G Zmiany właściwości fizykochemicznych gleby lekkiej uŝyźnianej osadem ściekowym. Rocz. Glebozn. 47(3/4): BARAN S., BIELIŃSKA E.J., śukowska G., GOSTKOWSKA K Oddziaływanie róŝnych systemów nawoŝenia na aktywność enzymatyczną gleby lekkiej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 484: ŁADUDA S., MAĆKOWIAK CZ., MAZURKIEWICZ I Oddziaływanie nawoŝenia substancją organiczną i azotem na potencjał redoks w glebie. Fol. Univ. Agric. Stein. 211, Agricultura 84: MERCIK S., STĘPIEŃ W., LENART S śyzność gleb w trzech systemach nawoŝenia: mineralnym, organicznym i organiczno-mineralnym - w doświadczeniach wieloletnich.

76 90 A. IŜewska Cz I. Właściwości fizyczne i fizykochemiczne gleb. Fol. Univ. Agric. Stein. 211, Agricultura 84: NOWAK G., GOTKIEWICZ B Wpływ osadów ściekowych na właściwości gleby lekkiej. Ekologia i Technika IX(6): OSTROWSKA A., GAWLIŃSKI S., SZCZUBIAŁKA Z Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa: 364 ss. PATORCZYK-PYTLIK B Agrochemiczna ocena róŝnych sposobów przygotowania kompostów z osadu ściekowego. Zesz. Nauk. AR Wrocław, Rozpr. 401(175): 104. ROCZNIK STATYSTYCZNY GUS, Ochrona środowiska, Warszawa: 115. SIUTA J Kompostowanie i uŝytkowanie kompostu. I Konf. Nauk.-Techn. Kompostowanie i uŝytkowanie kompostów, IV 1999, Warszawa: URBANIAK M., MOKRZYCKA-WIETESKA B Wpływ niektórych środków chemicznych, wspomagających oczyszczanie ścieków na wartość nawozową kompostowanych osadów, w: Przyrodnicze uŝytkowanie osadów ściekowych. Mat. III Konf. Nauk.-Techn., Świnoujście 9-11 VI 1999, Wyd. EkoinŜynieria Lublin: WEN G., BATES T.E., VORONEY R.P., WINTER J.P., SCHELLENBERT M.P Comparison of phosforus availability with applications of sewage sludge, sludge compost and manure compost. Comunicat. Soil Sci. Plant Anal. 60: WOŁOSZYK Cz Agrochemiczna ocena nawoŝenia kompostami z komunalnych osadów ściekowych i odpadami przemysłowymi. Wydawn. AR Szczecin, Rozpr. 217: 120. śukowska G., BARAN S., FLIS-BUJAK M Wpływ nawoŝenia osadami ściekowymi na właściwości sorpcyjne i powierzchnię właściwą gleby lekkiej. Fol. Univ. Agric. Stein. 200, Agricultura 77: Słowa kluczowe: obornik, komunalne osady ściekowe, komposty, węgiel organiczny, azot ogólny, fosfor, potas, Ŝyzność gleby Streszczenie W 2006 roku załoŝono doświadczenie wazonowe na terenie hali wegetacyjnej AR w Szczecinie, wykorzystując wazony typu Kick-Brauckmanna o pojemności 9 dm 3, w których umieszczono 9 kg gleby. Do badań uŝyto obornik, komunalny, nieprzefermentowany osad ściekowy i wyprodukowane metodą GWDA komposty z komunalnych osadów ściekowych. Doświadczenie wazonowe zostało załoŝone metodą split plot w trzech powtórzeniach. Obiektami pierwszego czynnika były rodzaje nawozów: obornik, osad ściekowy, kompost z osadu ściekowego, obiektami II czynnika były dawki obornika i nawozów organicznych zastosowane do gleby w przeliczeniu na ilość wniesionego azotu (85 i 170 kg N ha -1 ). Na obiektach z wyłącznym nawoŝeniem NPK zastosowano 0,18 g azotu na wazon - dawka pierwsza i 0,36 g azotu dawka druga. We wszystkich obiektach nawozowych zastosowano 0,12 g P na wazon oraz 0,26 g K na wazon. W doświadczeniu uŝyto glebę pochodzącą z Rolniczej Stacji Doświadczalnej w Lipniku. Glebę pobrano z warstwy ornej, posiadała ona skład granulometryczny piasku gliniastego lekkiego pylastego. Celem badań było określenie wpływu obornika i nawozów organicznych na kształtowanie niektórych wskaźników Ŝyzności gleby. Uzyskane wyniki badań wskazują, Ŝe kompost z osadów ściekowych zwiększał odczyn gleby w kierunku lekko kwaśnego, zawartość węgla organicznego i makroskładników, takŝe zawartość azotu

77 WPŁYW NAWOśENIA OBORNIKIEM, OSADEM ŚCIEKOWYM ogólnego w glebie największa była w obiektach nawoŝonych obornikiem. Podwojenie dawki obornika i nawozów organicznych powodowało wzrost zawartości azotu ogólnego w glebie. NawoŜenie gleby osadem ściekowym istotnie obniŝyło zawartość potasu przyswajalnego w glebie. Wskazuje to na konieczność uzupełniającego nawoŝenia w postaci mineralnych nawozów potasowych. Pod wpływem zastosowania nawoŝenia obornikiem, osadem ściekowym oraz kompostem z osadu ściekowego nastąpiła poprawa Ŝyzności gleby lekkiej. IMPACT OF FERTILIZATION WITH MANURE, SEWAGE SLUDGE AND COMPOST PREPARED FROM SEWAGE SLUDGE ON SOIL PROPERTIES Anna IŜewska Department of Environmental Chemistry, Agricultural University, Szczecin Key words: manure, municipal sewage sludge, composts, organic carbon, total nitrogen, phosphorus, potassium, soil fertility Summary In 2006 a pot experiment was set up in the hall of vegetation at Univeristy of Agriculture in Szczecin. Pots of 9 dm 3 volume with 9 kg of soil in each were used in the experiment. Manure, municipal, not fermented sewage sludge and municipal composts produced from sewage sludge with the GWDA method were used. Pot experiment was set up with split plot method with three repetitions. Objects of the first factor were various types of fertilizers: manure, sewage sludge and composts prepared from sewage sludge, objects of the second factor were the doses of manure and organic fertilizers added to the soil in conversion to brought in nitrogen (85 and 170 kg N ha -1 ). On objects with exclusive NPK fertilization there was 0.18 g of nitrogen applied - the first dose and 0.36 g of nitrogen - the second dose. On all fertilization objects there was 0.12 g of phosphorus and 0.26 g of potassium applied. The soil used in the experiment came from Agricultural Experimental Station at Lipnik. The soil was taken from the arable layer, it had granulometric composition of light loamy sand. The aim of the research was the assessment of the impact of manure and organic fertilizers on some soil fertility indicators. The obtained results show that compost prepared from sewage sludge increased soil reaction in direction to light acidic, content of organic carbon and macronutrients. The highest content of total nitrogen was noticed in objects fertilized with manure. A double dose of manure and organic fertilizers caused the increase of total nitrogen content in soil. In soil fertilized with sewage sludge a significant decrease of content of available potassium was noticed. This indicates the necessity of supplementing mineral fertilization with potassium. Under the influence of the application of manure, sewage sludge and compost prepared from sewage sludge the improvement of fertility of light soil was noticed. Dr inŝ. Anna IŜewska

78 92 A. IŜewska Katedra Chemii Środowiska Akademia Rolnicza ul. Słowackiego SZCZECIN

79 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: OCENA WPŁYWU PODŁOśA Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO NA WZROST I POKRÓJ CHRYZANTEMY WIELKOKWIATOWEJ (Chrysanthemum grandiflorum (RAMAT.) KITAM.) 1 Edward Krzywy 1, Krzysztof Wraga 2, Agnieszka Zawadzińska 2 1 Katedra Chemii Środowiska, Akademia Rolnicza w Szczecinie 2 Katedra Roślin Ozdobnych, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp W Polsce ilość osadów ściekowych, powstałych po oczyszczeniu ścieków komunalnych i przemysłowych, corocznie ulega zwiększeniu. Istotnym problemem jest utylizacja tych uciąŝliwych dla środowiska odpadów. Przyrodniczo-rolnicze wykorzystanie jest jednym z najefektywniejszych sposobów ich zagospodarowania. W krajach Europy Zachodniej tak zagospodarowywanych jest 75% osadów ściekowych, a w Polsce około 30%, w tym 14% zostaje wykorzystanych w rolnictwie [KRZYWY, IśEWSKA 2004; WOŁOSZYK i in. 2006]. Osady ściekowe najczęściej wykorzystuje się do nawoŝenia gleb i roślin oraz do rekultywacji gruntów pod warunkiem wcześniejszego poddania ich procesom stabilizacji i higienizacji. Charakteryzują się one wysoką zawartością substancji organicznej oraz składników pokarmowych. Ze względu na to, iŝ osady mają najczęściej postać mazistą (przez to są trudne do transportu, przechowywania i zastosowania), posiadają nieprzyjemny zapach oraz zawierają nadmierne ilości metali cięŝkich, zaleca się ich kompostowanie razem z innymi materiałami organicznymi (słomą, trocinami drzew iglastych) [IśEWSKA 2006; KAROŃ, PIETR 2006]. Komposty takie mają duŝe właściwości glebotwórcze, a ich substancja organiczna pozostaje w glebie przez dłuŝszy czas, poprawiając właściwości fizyczne, a takŝe rozwój Ŝycia biologicznego [KRZYWY, IśEWSKA 2004]. Komunalne osady ściekowe według KRZYWEGO i in. [2000, 2002] mają odczyn zbliŝony do obojętnego i zawierają małą ilość potasu w stosunku do azotu i fosforu. Niedobór potasu moŝna uzupełnić poprzez kompostowanie osadów z wycierką ziemniaczaną, która ma kwaśny odczyn i jest zasobna w potas [KRZYWY-GAWROŃSKA 2006]. Celem doświadczenia była ocena wpływu kompostu z komunalnego osadu ściekowego z dodatkiem wycierki ziemniaczanej i materiałów strukturotwórczych słomy Ŝytniej lub trocin z drzew iglastych - jako komponentu podłoŝa do uprawy chryzantemy wielkokwiatowej. 1 Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach jako projekt badawczy nr 2 P06R

80 94 E. Krzywy, K. Wraga, A. Zawadzińska Materiał i metody Doświadczenie przeprowadzono w 2005 roku, w okresie od pierwszej dekady czerwca do drugiej dekady października, na terenie hali wegetacyjnej Akademii Rolniczej w Szczecinie. Jako materiał roślinny wykorzystano drobnokwiatową odmianę chryzantemy wielkokwiatowej Padre Yellow, hodowli belgijskiej firmy Gediflora, której ukorzenione sadzonki otrzymano z gospodarstwa ogrodniczego Złocień z Krzypnicy. PodłoŜa do uprawy chryzantemy przygotowano z czterech rodzajów kompostów, sporządzonych jesienią 2004 roku, których skład rzeczowy w przeliczeniu na suchą masę przedstawia się następująco: kompost I komunalny osad ściekowy 70%, słoma Ŝytnia 30%; kompost II komunalny osad ściekowy 70%, trociny z drzew iglastych 30%; kompost III komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, słoma Ŝytnia 30%; kompost IV komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, trociny z drzew iglastych 30%. Komposty fermentowano w ciągu 7 miesięcy. Pochodzenie komponentów uŝytych do wytworzenia kompostów, ich pełny skład chemiczny, a takŝe przebieg procesu kompostowania i charakterystykę chemiczną uzyskanych kompostów przedstawiono w pracy KRZYWY i in. [2007]. W maju 2005 roku sporządzono 12 mieszanek podłoŝowych, składających się z kaŝdego z czterech kompostów i torfu wysokiego. Procentowy udział kompostu do torfu w mieszance wynosił 25, 50 i 75%. Sporządzone podłoŝa miały następujący skład rzeczowy: 1. 25% kompost I, 75% torf; 2. 50% kompost I, 50% torf; 3. 75% kompost I, 25% torf; 4. 25% kompost II, 75% torf; 5. 50% kompost II, 50% torf; 6. 75% kompost II, 25% torf; 7. 25% kompost III, 75% torf; 8. 50% kompost III, 50% torf; 9. 75% kompost III, 25% torf: % kompost IV, 75% torf; % kompost IV, 50% torf; % kompost IV, 25% torf. Zastosowano dwa warianty kontrolne: kontrola 1 - torf odkwaszony kredą i dolomitem do ph 6,0 + nawóz Osmocote Exact Lo-Start 5-6 miesięczny ( ), w dawce 5 g dm -3 ; kontrola 2 torf odkwaszony kredą i dolomitem do ph 6,0 + nawóz Azofoska (13,6 + 6,4 + 19,1), w dawce 2,5 g dm -3. Cztery tygodnie po sporządzeniu podłoŝy pobrano z nich próby do badań składu chemicznego. Analizę chemiczną torfu wysokiego i podłoŝy przedstawiono w tabeli 1. Na podstawie wyników analizy chemicznej podłoŝa o zbyt niskim ph (podłoŝe 1, 2, 4, 8, 12) zneutralizowano kredą i dolomitem do ph 6,0, posługując się krzywą neutralizacji. W podłoŝach o niskiej zawartości azotu (podłoŝe 5, 6, 8-12) i potasu (podłoŝe 4-6; 10-12) składniki te uzupełniono stosując saletrę amonową i siarczan potasu do poziomu jak w drugim wariancie kontrolnym. W trakcie uprawy nie stosowano dodatkowego nawoŝenia pogłównego. W pierwszej dekadzie czerwca chryzantemy posadzono w doniczki o pojemności 1,5 dm 3. Do czasu zakończenia doświadczenia uprawiano je w nieogrzewanym tunelu foliowym, w którym temperatura powietrza wahała się od 18 do 30 C. Doświadczenie załoŝono w układzie kompletnej randomizacji, w 4 powtórzeniach po 3 rośliny w kaŝdym powtórzeniu. W momencie, gdy chryzantemy stały się w pełni dekoracyjne, wykonano ocenę wpływu podłoŝy na cechy wegetatywne roślin. Przeprowadzono pomiary wysokości całkowitej, średnicy roślin oraz indeksu zazielenienia liści w jednostkach SPAD. Indeks zazielenienia liści, który jest wysoce skorelowany z zawartością chlorofilu, mierzono optycznym aparatem Chlorophyll Meter SPAD-502 firmy Minolta.

81 PodłoŜe Medium OCENA WPŁYWU PODŁOśA Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO Charakterystyka chemiczna podłoŝy uŝytych do badań Chemical characteristics of media used in the experiment Tabela 1; Table 1 ph (H 2O) Formy przyswajalne (mg dm -3 ); Dissolvable forms (mg dm -3 ) N-NO 3 P K Ca Mg zasolenie salinity (g NaCl dm -3 ) Torf; Peat 3, ,35 1* 4, ,98 2 5, ,66 3 5, ,37 4 5, ,65 5 5, ,69 6 6, ,66 7 4, ,26 8 5, ,44 9 6, , , , , , , ,03 * skład rzeczowy podłoŝy; composition of media: 1. kompost I 25%, torf 75%; compost I 25%, peat 75% 2. kompost I 50%, torf 50%; compost I 50%, peat 50% 3. kompost I 75%, torf 25%; compost I 75%, peat 25% 4. kompost II 25%, torf 75%; compost II 25%, peat 75% 5. kompost II 50%, torf 50%; compost II 50%, peat 50% 6. kompost II 75%, torf 25%; compost II 75%, peat 25% 7. kompost III 25%, torf 75%; compost III 25%, peat 75% 8. kompost III 50%, torf 50%; compost III 50%, peat 50% 9. kompost III 75%, torf 25%: compost III 75%, peat 25% 10. kompost IV 25%, torf 75%; compost IV 25%, peat 75% 11. kompost IV 50%, torf 50%; compost IV 50%, peat 50% 12. kompost IV 75%, torf 25%, compost IV 75%, peat 25% Skład rzeczowy kompostów w przeliczeniu na suchą masę; Composition of the compost dry matter: Kompost I komunalny osad ściekowy 70%, słoma Ŝytnia 30%; compost I municipal sewage sludge 70%, rye straw 30% Kompost II komunalny osad ściekowy 70%, trociny z drzew iglastych 30%; compost II municipal sewage sludge 70%, sawdust from coniferous trees 30% Kompost III komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, słoma Ŝytnia 30%; compost III municipal sewage sludge 35%, potato pulp 35%, rye straw 30% Kompost IV komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, trociny z drzew iglastych 30%; compost IV municipal sewage sludge 35%, potato pulp 35%, sawdust from coniferous trees 30%

82 96 E. Krzywy, K. Wraga, A. Zawadzińska Uzyskane wyniki pomiarów zweryfikowano za pomocą analizy wariancji dla doświadczeń jednoczynnikowych przy poziomie istotności α = 0,05. Wyniki i dyskusja Według badań róŝnych autorów chryzantema naleŝy do roślin o duŝych wymaganiach pokarmowych i potrzebach nawozowych, oraz tolerancyjnych na zasolenie, nawet od 3 g NaCl dm -3 do 3-7 g KCl dm -3 podłoŝa [STROJNY 1993; JERZY 2006a; KOMOSA 2004]. Do uprawy chryzantem nadaje się kaŝda ziemia o dobrej strukturze, ph 6,0-6,9 i zasobności w składniki pokarmowe: mg N, mg P i mg K. Jako komponenty podłoŝy stosuje się obecnie włókno kokosowe, łuski ryŝowe, korę, piasek, wermikulit, keramzyt i perlit, a takŝe hydroŝele [JERZY 2006b]. Brakuje natomiast informacji w dostępnej literaturze na temat wykorzystania kompostów z osadów komunalnych w uprawie chryzantem. W przeprowadzonych badaniach w ciągu dwóch pierwszych tygodni po posadzeniu chryzantem do podłoŝa z 75% dodatkiem kompostu IV, otrzymanego z komunalnego osadu ściekowego (35%), wycierki ziemniaczanej (35%) i trocin z drzew iglastych (30%) obserwowano stopniowe, począwszy od drugiego dnia, obumieranie roślin, aŝ do 90% w obiekcie. W pozostałych podłoŝach do końca doświadczenia chryzantemy rosły i rozwijały się prawidłowo. Jak podaje WIATER i KIRYLUK [2001], zbyt wysokie dawki osadów ściekowych powodują wzrost zasolenia środowiska glebowego i hamują wzrost i rozwój roślin w wyniku niekorzystnych właściwości fizycznych. Przyczyną obumierania chryzantem mogły być niekorzystne właściwości fizyczne podłoŝa, zbyt wysokie stęŝenie soli lub uwalnianie się azotu amonowego do atmosfery - w ciągu pierwszych kilku dni uprawy, w pobliŝu uprawianych roślin wyraźnie wyczuwalny był zapach amoniaku. MoŜe to świadczyć o niedojrzałości uŝytego kompostu, w którym w trakcie uprawy nadal przebiegały procesy rozkładu masy kompostowej. Jak podaje KRZYWY-GAWROŃSKA [2006], w trakcie kompostowania formy organiczne azotu mogą przechodzić w formy mineralne N-NH 4 i N-NO 3, a azot amonowy moŝe ulatniać się do atmosfery. Na podstawie weryfikacji statystycznej wyników pomiarów cech morfologicznych stwierdzono istotny wpływ podłoŝa na wysokość i średnicę roślin. Rośliny uprawiane w podłoŝu z 25% udziałem kompostu II były istotnie mniejsze (30,7 cm) od roślin uprawianych w podłoŝu z 75% udziałem kompostu I (36,3 cm). W pozostałych wariantach uprawowych rośliny nie róŝniły się istotnie wysokością pomiędzy sobą, a takŝe w stosunku do roślin kontrolnych (tab. 2). ZauwaŜono, Ŝe wyŝsze chryzantemy były w mieszankach, w których udział kompostu II, III i IV wynosił 50%. Natomiast w podłoŝu z kompostem I najwyŝsze rośliny uzyskano przy zastosowaniu największej dawki kompostu (75%). Zastosowane podłoŝa niejednakowo wpływały na średnicę roślin. Najmniejszą średnicę (37,7 cm), podobnie jak w przypadku wysokości, uzyskały rośliny uprawiane w podłoŝu z 25% udziałem kompostu II. Miały one o ponad 20% mniejszą średnicę koron od roślin kontrolnych. Oceniając średnicę roślin moŝna zauwaŝyć podobne zaleŝności, jakie występowały przy ocenie wysokości roślin - rośliny uprawiane w podłoŝu z 50% dodatkiem kompostu II i kompostu IV uzyskały największą średnicę (odpowiednio 44,7 cm i 49,7 cm). Inaczej reagowały rośliny rosnące w podłoŝach z kompostem I - największą średnicę uzyskały rośliny uprawiane w podłoŝu z 50% dodatkiem kompostu (46,7 cm); i z kompostem III - największą średnicę miały rośliny uprawiane w podłoŝu z 25% dodatkiem kompostu (43,3 cm).

83 OCENA WPŁYWU PODŁOśA Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO Wpływ podłoŝy z dodatkiem kompostów z komunalnego osadu ściekowego na jakość chryzantemy wielkokwiatowej The influence of media with addition of composted municipal sewage sludge on the quality of Chrysanthemum grandiflorum Tabela 2; Table 2 PodłoŜe Medium Cecha; Trait wysokość całkowita total height (cm) średnica roślin diameter of plants (cm) indeks zazielenienia liści; greenness index of leaves (SPAD) Torf; Peat + Osmocote Lo-Start 5 35,3 49,3 48,7 g dm -3 Torf; Peat + Azofoska 35,0 47,7 48,5 2,5 g dm ,3 42,7 48,3 2 34,7 46,7 48,7 3 36,3 44,3 48,9 4 30,7 37,3 48,4 5 34,7 44,7 49,0 6 32,7 41,2 49,4 7 32,7 43,3 48,9 8 32,8 41,3 49,1 9 32,0 39,8 49, ,3 44,3 48, ,7 49,7 49,3 Średnia; Mean 33,6 44,0 48,9 NIR 0,05; LSD ,3 6,9 r.n.; n.s. objaśnienia; explanations: patrz tabela 1; see table 1 r.n.; n.s. róŝnica nieistotna; difference not significant Pomimo Ŝe rośliny uprawiane w podłoŝach z dodatkiem osadu ściekowego miały mniejsze rozmiary niŝ rośliny kontrolne, to były równie dobrze rozkrzewione, miały właściwy, regularny pokrój oraz prawidłowo wykształcone i zdrowe liście. TakŜe z badań DOBROWOLSKIEJ i in. [2007] prowadzonych z niecierpkiem nowogwinejskim i niecierpkiem Walleriana wynika, Ŝe dawka kompostu z osadów ściekowych zastosowana w podłoŝach ma znaczący wpływ na wzrost i rozwój roślin. Zastosowanie podłoŝa z 20% dodatkiem kompostu z osadów ściekowych spowodowało, Ŝe rośliny miały mniejszą wysokość, a zarazem były dobrze rozkrzewione. 2-3-krotne zwiększenie dawki kompostu z osadu ściekowego powodowało natomiast zahamowanie wzrostu roślin i słabsze krzewienie. Podobne wyniki uzyskała STARTEK i in. [2006] - rośliny uprawiane w podłoŝach z dodatkiem kompostów z osadów ściekowych były mniejsze i bardziej krępe niŝ rośliny uprawiane w standardowych podłoŝach torfowych, ale ich wzrost i rozwój przebiegał prawidłowo. Na podstawie analizy statystycznej wyników pomiarów przeprowadzonych w 20. tygodniu uprawy, nie stwierdzono istotnego wpływu podłoŝa na wartość indeksu zazielenienia liści średnio wynosił on 48,8 SPAD. NiezaleŜnie od wyników

84 98 E. Krzywy, K. Wraga, A. Zawadzińska weryfikacji statystycznej róŝnice w wielkości indeksu zazielenienia były stosunkowo niewielkie. NajwyŜszą wartość SPAD (49,4) stwierdzono u chryzantem uprawianych w podłoŝu z 75% udziałem kompostu II, a najniŝszą (48,3) w wariancie z podłoŝem z 25% dodatkiem kompostu I. Wnioski 1. Przygotowane do uprawy chryzantem podłoŝa charakteryzowały się wysoką zawartością składników pokarmowych i dopuszczalnym poziomem zasolenia. 2. Badane podłoŝa w róŝny sposób wpływały na wysokość i średnicę roślin, a ich wpływ był zaleŝny od rodzaju i dawki zastosowanego kompostu. 3. PodłoŜa z dodatkiem kompostu z komunalnego osadu ściekowego mogą być wykorzystywane w uprawie pojemnikowej chryzantemy wielkokwiatowej. W ciągu dwudziestu tygodni uprawy rośliny rosły i rozwijały się prawidłowo i miały regularny pokrój korony. Literatura DOBROWOLSKA A., KLESSA M., PLACEK M Ocena przydatności podłoŝy z dodatkiem kompostów z osadów ściekowych w uprawie dwóch gatunków z rodzaju Impatiens. Konferencja naukowa Produkty odpadowe z energetyki i gospodarki komunalnej wykorzystanie w rolnictwie i rekultywacji. Świnoujście, II 2007 r.: IśEWSKA A Zawartość metali cięŝkich w trzcinie chińskiej jako wskaźnik jej wykorzystania do utylizacji osadów ściekowych i kompostów z osadów ściekowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 512: JERZY M. 2006a. Chryzantemy. PWRiL, Warszawa: 227 ss. JERZY M. 2006b. Kwiaty cięte uprawiane pod osłonami. PWRiL, Warszawa: 336 ss. KAROŃ B., PIETR S.J Wartość nawozowa kompostu z osadów ściekowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 512: KOMOSA A Nowe liczby graniczne dla roślin ozdobnych uprawianych pod osłonami. Hasło Ogrod. 6: KRZYWY E., IśEWSKA A Gospodarka ściekami i osadami ściekowymi. Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Szczecinie: 186 ss. KRZYWY E., WOŁOSZYK CZ., IśEWSKA A Wartość nawozowa komunalnych osadów ściekowych. PTIE, Oddział Szczeciński: 62 ss. KRZYWY E., WOŁOSZYK CZ., IśEWSKA A Produkcja i rolnicze wykorzystanie kompostów z osadu ściekowego z dodatkiem róŝnych komponentów. PTIE, Oddział Szczeciński: 39 ss. KRZYWY E., ZAWADZIŃSKA A., KLESSA M Badania przydatności podłoŝy z udziałem kompostów z komunalnego osadu ściekowego do uprawy roślin ozdobnych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 518: KRZYWY-GAWROŃSKA E Zmiany odczynu i zawartości makroskładników w kompostach z wycierki ziemniaczanej, słomy, trocin i komunalnego osadu ściekowego w czasie ich rozkładu. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 512: STARTEK L., PLACEK M., KLESSA M Wpływ rodzaju podłoŝa i nawoŝenia na od-

85 OCENA WPŁYWU PODŁOśA Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO miany niecierpka nowogwinejskiego Sonic Amethyst i Super Sonic Lilac. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 510: STROJNY Z NawoŜenie roślin ozdobnych pod osłonami. Centrum Ogrodnicze, Skierniewice: 112 ss. WIATER J., KIRYLUK A Reakcja niektórych gatunków traw na zasolenie okrywy ziemistej wysypiska odpadów komunalnych uŝyźnionej osadami ściekowymi. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 475: WOŁOSZYK C., KRZYWY E., IśEWSKA A. KRZYWY-GAWROŃSKA E, BALCER K Wpływ bezpośredni i następczy komunalnego osadu ściekowego i słomy pszennej na wielkość plonu oraz zawartość makroskładników w roślinach testowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 512: Słowa kluczowe: Chrysanthemum grandiflorum, kompost, komunalny osad ściekowy, wycierka ziemniaczana Streszczenie W pracy określono wpływ podłoŝy z udziałem kompostów na bazie osadu ściekowego i wycierki ziemniaczanej na wzrost i rozwój chryzantemy wielkokwiatowej (Chrysanthemum grandiflorum) odmiany Padre Yellow. W doświadczeniu zastosowano następujące warianty podłoŝowe: 1-3 podłoŝe z 25%; 50%; 75% udziałem kompostu I (komunalny osad ściekowy 70% i słoma 30%); 4-6 podłoŝe z 25%; 50%; 75% udziałem kompostu II (komunalny osad ściekowy 70% i trociny 30%); 7-9 podłoŝe z 25%; 50%; 75% udziałem kompostu III (komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35% i słoma 30%); podłoŝe z 25%; 50%; 75% udziałem kompostu IV (komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35% i trociny 30%); oraz dwa warianty kontrolne: 1. torf z dodatkiem Osmocote Plus w dawce 5 g dm -3 ; 2. torf z dodatkiem Azofoski w dawce 2,5 g dm -3. W trakcie uprawy nie stosowano nawoŝenia pogłównego roślin. Badane podłoŝa z udziałem kompostów na bazie osadu ściekowego w róŝny sposób wpływały na wzrost i rozwój chryzantem. Rośliny były niŝsze i bardziej krępe od roślin uprawianych w wariantach kontrolnych. Nie róŝniły się od nich rozkrzewieniem ani kształtem korony (miały właściwy półkulisty pokrój) oraz miały prawidłowo wykształcone, zdrowe liście. Nie stwierdzono wpływu podłoŝy na wielkość indeksu zazielenienia liści średnio wynosił on 48,9 SPAD. Kompost na bazie osadu ściekowego moŝe być stosowany jako komponent podłoŝy do uprawy chryzantem.

86 100 E. Krzywy, K. Wraga, A. Zawadzińska EFECTS OF APPLIED SUBSTRATE FROM MUNICIPAL SEWAGE SLUDGE ON THE GROWTH AND DEVELOPMENT OF Chrysanthemum grandiflorum (RAMAT.) KITAM. Edward Krzywy 1, Krzysztof Wraga 2, Agnieszka Zawadzińska 2 1 Department of Environmental Chemistry, Agricultural University, Szczecin 2 Department of Ornamental Plants, Agricultural University, Szczecin Key words: Chrysanthemum grandiflorum, compost, municipal sewage sludge, potato pulp Summary The experiments aimed at determining the effects of media supplemented with compost based on sewage sludge and potato pulp on the growth and development of Padre Yellow cultivar of Chrysanthemum grandiflorum. Following media were used: 1-3 the media with 25%; 50%; 75% share of compost I (municipal sewage sludge 70% and straw 30%); 4-6 media with 25%; 50%; 75% share of compost II (municipal sewage sludge 70% and sawdust 30%); 7-9 media with the share of 25%; 50%; 75% compost III (municipal sewage sludge 35%, potato pulp 35%, straw 30%); media with 25%; 50%; 75% share of compost IV (municipal sewage sludge 35%, potato pulp 35%, sawdust 30%); and two control variants: 1 - peat with Osmocote Exact Lo-Start 5-6M (5 g dm -3 ); 2 peat with Azofoska (2,5 g dm -3 ). Top-dressing was not applied. Plant measurements were taken during the twentieth week of cultivation. The substrates with varied supplementation of compost based on sewage sludge affected plant growth and development to various extent. The plants were shorter and more compact than the control ones. There were no differences in their branching and shape, having a proper semi-circular conformation and properly shaped leaves. No effects of applied media on a leaf greenness index were observed. The compost based on sewage sludge may be used as a medium component for the cultivation of chrysanthemums. Dr Krzysztof Wraga Katedra Roślin Ozdobnych Akademia Rolnicza ul. Janosika SZCZECIN

87 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: BADANIA PRZYDATNOŚCI PODŁOśY Z UDZIAŁEM KOMPOSTÓW Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO DO UPRAWY ROŚLIN OZDOBNYCH 1 Edward Krzywy 1, Agnieszka Zawadzińska 2, Magdalena Klessa 2 1 Katedra Chemii Środowiska, Akademia Rolnicza w Szczecinie 2 Katedra Roślin Ozdobnych, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp PodłoŜe stanowi środowisko Ŝycia korzeni, wpływając na prawidłowy wzrost i rozwój roślin, dlatego waŝne są jego właściwości. Jedną z cech dobrego podłoŝa są odpowiednie właściwości chemiczne, gdyŝ do prawidłowego rozwoju rośliny konieczne jest dostarczenie jej niezbędnych składników pokarmowych oraz stworzenie warunków do ich pobierania w całym okresie wegetacji [NURZYŃSKI 1995]. Powszechnie stosowanymi w produkcji ogrodniczej podłoŝa pod osłonami są materiały organiczne. NaleŜą do nich m. in. ziemie ogrodnicze, kora, trociny, słoma, włókno kokosowe i najczęściej torf [PUDELSKI 1998; HABER 1998]. Materiały organiczne stosowane są ze względu na zasobność w składniki pokarmowe dla roślin, a takŝe optymalne, po odpowiednim ich przygotowaniu właściwości powietrzno-wodne do uprawy roślin. Komponentem, który moŝna stosować jako dodatek do podłoŝa, jest komunalny osad ściekowy, dotychczas stosowany rolniczo [WOŁOSZYK i in. 2000; CZYśYK i in. 2002; GAMBUŚ, WIECZOREK 2003]. Jest on zasobny w składniki pokarmowe, z wyjątkiem potasu, a z materiałami strukturotwórczymi, np. słomą lub trocinami spełnia odpowiednie do uprawy roślin właściwości fizyczne. Zaleca się przekompostowanie komunalnego osadu ściekowego, gdyŝ niekompostowany moŝe charakteryzować się fitotoksycznością oraz długotrwałą sorbcją biologiczną, która powodować moŝe zaburzenia w odŝywieniu azotem [PUDELSKI 1998]. Wymagania pokarmowe roślin ozdobnych poznano dość dobrze [STROJNY 1993], dlatego po wykonaniu analizy chemicznej kompostów z komunalnych osadów ściekowych moŝliwe jest stosowanie ich jako podłoŝy ogrodniczych w odpowiednich proporcjach w mieszance z torfem. Uzyskać moŝna w ten sposób podłoŝe o optymalnych właściwościach chemicznych dla poszczególnych gatunków roślin [GOUIN 1992; ANDRE i in. 2002; WILSON i in. 2002; DOBROWOLSKA i in. 2007]. Celem badań było określenie wartości nawozowej kompostów z komunalnego osadu ściekowego, wycierki ziemniaczanej oraz komponentów strukturotwórczych: słomy Ŝytniej lub trocin z drzew iglastych, jako składnika podłoŝa do uprawy roślin ozdobnych. 1 Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach jako projekt badawczy nr 2 P06R

88 102 E. Krzywy, A. Zawadzińska, M. Klessa Materiał i metody Badania prowadzono w latach na terenie hali wegetacyjnej Akademii Rolniczej w Szczecinie. Produkcję kompostów rozpoczęto we wrześniu 2004 roku. Do badań uŝyto komunalnego osadu ściekowego pochodzącego z komunalnej oczyszczalni ścieków w Łobzie, wycierki ziemniaczanej z Przedsiębiorstwa Przemysłu Ziemniaczanego w Łobzie oraz pociętej na sieczkę słomy Ŝytniej i trocin z drzew iglastych z Rolniczej Stacji Doświadczalnej w Lipniku k/stargardu Szczecińskiego. Skład rzeczowy kompostów w przeliczeniu na suchą masę przedstawia się następująco: Kompost I - komunalny osad ściekowy 70%, słoma 30%; Kompost II - komunalny osad ściekowy 70%, trociny 30%; Kompost III - komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, słoma 30%; Kompost IV - komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, trociny 30%. Tabela 1; Table 1 Skład chemiczny komponentów stosowanych do produkcji kompostów Characteristics of components used for composts production Składnik Component Osad Sludge Wycierka Pulp Słoma Straw Trociny Sawdust ph 7,50 4, Sucha masa; Dry matter (%) 18,20 13,16 86,05 60,76 C org.; Organic C N P K Ca Mg S C : N Cd Cu Mn Ni Pb Zn Zawartość ogólna; Total content (g kg -1 s.m.; DM) ,3 16,3 5,25 12,3 2,95 10,0 8, ,30 2,90 12,3 5,34 1,08 1,55 24,0 Zawartość ogólna; Total content (mg kg -1 s.m.; DM) 3,40 47, ,2 60,4 260 Skład chemiczny komponentów do produkcji kompostów zamieszczono w tabeli 1. Wprowadzenie do komunalnego osadu ściekowego pozostałych komponentów miało na celu zwiększenie przewiewności masy kompostowej, uzyskanie optymalnej wilgotności (50-60%) oraz wzbogacenie masy kompostu w niezbędne dla mikroorganizmów źródła węgla i składników pokarmowych dla roślin. Analizując dane z tabeli 1 moŝna stwierdzić, Ŝe najwięcej suchej masy zawierała słoma i trociny, a najmniej wycierka ziemniaczana. Najbardziej zasobny w składniki pokarmowe, z wyjątkiem potasu, był osad ściekowy, który zawierał równieŝ najwięcej metali cięŝkich. Wycierka ziemniaczana i słoma zawierały natomiast najwięcej potasu. Stosunek C : N był najszerszy w słomie i trocinach, a najwęŝszy w osadzie ściekowym. 0,06 2,82 15,7 1,80 3,37 16, ,85 0,82 11,0 0,86 0,18 1,55 84,9 0,08 6,25 63,6 1,18 1,76 31, ,90 1,66 0,80 0,50 0,06 0,26 67,2 0,18 4,12 20,2 0,90 2,08 45,3

89 BADANIA PRZYDATNOŚCI PODŁOśY Z UDZIAŁEM KOMPOSTÓW Przed wykonaniem kompostów słomę rozdrobniono na sieczkę o długości 5-6 cm, a następnie wszystkie komponenty odwaŝono uwzględniając ich suchą masę i dokładnie wymieszano. W okresie pierwszych trzech miesięcy kompostowania masę kompostową co 4 tygodnie dokładnie przerzucano w celu jej napowietrzania. Po siedmiu miesiącach kompostowania z masy poszczególnych kompostów pobrano próbki, w których oznaczono: ph, zawartość suchej masy, węgla organicznego, stosunek węgla do azotu oraz zawartość form ogólnych N, P, K, Ca, Mg, S, Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn. Komposty umieszczono w czterech plastikowych pojemnikach o pojemności 800 dm 3, w pomieszczeniu gospodarczym hali wegetacyjnej. Wiosną 2005 roku sporządzono dwanaście mieszanek podłoŝy, dodając do kaŝdego z czterech kompostów torf w trzech proporcjach objętościowych. Procentowy udział kaŝdego kompostu do torfu wynosił: 25%; 50%; 75%. Skład rzeczowy podłoŝy kompostowych przedstawia się następująco: 1). 25% kompost I, 75% torf; 2). 50% kompost I, 50% torf; 3). 75% kompost I, 25% torf; 4). 25% kompost II, 75% torf; 5). 50% kompost II, 50% torf; 6). 75% kompost II, 25% torf; 7). 25% kompost III, 75% torf; 8). 50% kompost III, 50% torf; 9). 75% kompost III, 25% torf: 10). 25% kompost IV, 75% torf; 11). 50% kompost IV, 50% torf; 12). 75% kompost IV, 25% torf. Po czterech tygodniach od sporządzenia podłoŝy pobrano z nich próby do analizy chemicznej. Oznaczono suchą masę podłoŝy, ph i gęstość w g m -3, formy ogółem N, P, K, Ca, Mg, S, Cd, Cu, Mn, Ni, Zn, Pb. Analizy laboratoryjne wykonano zgodnie z przyjętymi w gleboznawstwie i chemii rolnej metodami [OSTROWSKA i in. 1991]. Wyniki i dyskusja Po siedmiu miesiącach fermentacji oceniono właściwości chemiczne uzyskanych kompostów (tab. 2). Najwięcej suchej masy zawierały komposty sporządzone z osadu ściekowego 70% i słomy Ŝytniej 30% lub trocin z drzew iglastych, miały one równieŝ wyŝszy odczyn niŝ komposty III i IV zawierające wycierkę ziemniaczaną. Zawartość węgla organicznego była największa w kompoście I, zawierającym osad ściekowy i słomę, w pozostałych kompostach zawartość węgla organicznego niewiele się róŝniła. Kompost IV, a takŝe III miały najszerszy stosunek C : N. Spośród badanych kompostów najbardziej zasobny w składniki pokarmowe i zawierający największą ilość metali cięŝkich był kompost I, składający się z osadu ściekowego 70% i słomy 30%. W badanych kompostach stosunek C : N mieścił się w dopuszczalnych dla nawozów naturalnych granicach. Więcej azotu ogólnego zawierały komposty I i II, w których udział osadu ściekowego wynosił 70%, w porównaniu z kompostem III i IV zawierającym tylko 35% osadu ściekowego. Bardziej bogate w potas były komposty I i III, zawierające słomę. W Ŝadnym z ocenianych kompostów zawartość metali cięŝkich nie przekraczała norm zalecanych dla ich rolniczego wykorzystania wg Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 2004 roku (Dz. U ). Składnik Component Skład chemiczny kompostów po 7 miesiącach kompostowania Characteristics of composts after 7 months of composting process Kompost I Compost I Kompost II Compost II Kompost III Compost III Tabela 2; Table 2 Kompost IV Compost IV ph 7,05 6,85 6,45 6,10

90 104 E. Krzywy, A. Zawadzińska, M. Klessa Sucha masa; Dry matter (%) 35,75 31,42 27,21 25,40 C org.; Organic C N P K Ca Mg S C : N Cd Cu Mn Ni Pb Zn Zawartość ogólna; Total content (g kg -1 s.m.; DM) ,8 26,3 9,86 9,62 2,80 9,60 6, ,4 23,7 4,86 8,16 2,50 8,80 6,24 Zawartość ogólna; Total content (mg kg -1 s.m.; DM) 3,60 42, ,2 26, ,47 40, ,1 27, ,4 25,0 9,98 7,07 2,70 5,40 9,18 2,73 27, ,0 21, ,0 23,7 5,45 6,06 2,60 4,80 10,5 2,20 24, ,0 20,8 275 Kompost I komunalny osad ściekowy 70%, słoma 30%; Compost I - municipal sewage sludge 70%, straw 30% Kompost II komunalny osad ściekowy 70%, trociny 30%; Compost II - municipal sewage sludge 70%, sawdust 30% Kompost III komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, słoma 30%; Compost III - municipal sewage sludge 35%, potato pulp 35%, straw 30% Kompost IV komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, trociny 30%; Compost IV - municipal sewage sludge 35%, potato pulp 35%, sawdust 30% Na podstawie składu chemicznego sporządzonych mieszanek podłoŝowych stwierdzono, Ŝe odczyn podłoŝy, ich sucha masa i gęstość wzrastały w miarę zwiększania udziału kompostów w mieszance. Przy udziale kompostów - 50 i 75% - odczyn podłoŝa był optymalny dla większości gatunków roślin ozdobnych, z wyjątkiem gatunków kwasolubnych [STROJNY 1993]. We wszystkich podłoŝach procentowy udział suchej masy był mniejszy niŝ w torfie. Zawartość ogólna N, P, K, Ca, Mg i S wzrastała w podłoŝach w miarę zwiększania w mieszance zawartości poszczególnych kompostów. Najwięcej azotu ogólnego zawierały podłoŝa z 70% udziałem kompostu I, składającego się z osadu ściekowego i słomy. Najbardziej zasobne w potas były podłoŝa sporządzone z kompostu III, zawierającego osad ściekowy, wycierkę ziemniaczaną i słomę. Wszystkie podłoŝa zawierały średnio dwukrotnie więcej magnezu ogólnego, w porównaniu z torfem. We wszystkich mieszankach zawartość ogólna metali cięŝkich była, dzięki dodaniu torfu, znacznie mniejsza niŝ w kompostach, ale wzrastała w miarę zwiększania udziału kompostów w mieszankach. W podłoŝach sporządzonych z kompostu I, zawierającego 70% osadu ściekowego i 30% słomy było najwięcej Mn i Pb. W podłoŝach z kompostem I i II, zawierających 70% osadów ściekowych i 30% słomy lub 30% trocin gromadziło się więcej ołowiu niŝ w podłoŝach z kompostem III i IV, zawierających tylko 35% osadu ściekowego. Według róŝnych autorów do podłoŝy w uprawie roślin rabatowych stosować moŝna dodatek osadów ściekowych w ilości 20%-50% [GOUIN 1992; INGELMO i in. 1998]. Jak wynika z badań RAVIV`A i in. [1986], osad ściekowy lub inne odpady dobrze jest mieszać z torfem, który minimalizuje negatywny wpływ samego osadu - wysokie zasolenie, nadmiernie wysoką dla roślin zawartość składników pokarmowych oraz

91 BADANIA PRZYDATNOŚCI PODŁOśY Z UDZIAŁEM KOMPOSTÓW metali cięŝkich. W przedstawionych badaniach własnych zastosowano proporcje zalecane w literaturze dla roślin rabatowych, ale równieŝ wyŝszą ilość dodatku komunalnego osadu ściekowego - 75%, która sprawdziła się w uprawie pelargonii [ANDRE i in. 2002]. Na dodatek do podłoŝa osadu ściekowego korzystnie reagowały róŝne gatunki roślin ozdobnych, m.in. niecierpek Walleriana [KLOCK, FITZPATRICK 1997], rudbekia, aster, rozchodnik [BUGBEE i in. 1991; BUGBEE 1994], Nerium oleander, Rossmarinus officinalis, Cupressus sempervirens [INGELMO i in. 1998] oraz drzewa i krzewy ozdobne [OZDEMIR i in. 2004; HERNANDEZ-APAOLAZA i in. 2005]. Rośliny uprawiane w tego typu podłoŝach były porównywalnie wysokie z roślinami kontrolnymi i prawidłowo się rozwijały. WaŜne jest, aby uwzględniając wymagania pokarmowe kaŝdego gatunku, dobrać optymalną dla rozwoju rośliny dawkę osadu ściekowego. Istnieje wtedy uzasadnienie jego uŝycia, jako materiału odpowiedniego do uprawy roślin, ale równieŝ uzasadnienie ekonomiczne. Jak wynika bowiem z badań INGELMO i in. [1998], koszt podłoŝa z dodatkiem osadów ściekowych był niŝszy o 20-40%, przy jednakowym zuŝyciu wody i nawozów. Niektóre gatunki roślin ozdobnych, np. Gloxinia sylvatica, Justicia carnea, Lysimachia congestiflora na dodatek osadu ściekowego mogą reagować nieznacznym zahamowaniem wzrostu i osłabieniem kwitnienia, przy zachowaniu jednocześnie walorów dekoracyjnych i pełnej wartości handlowej [WILSON i in. 2002]. Objawy te wynikać mogą ze zbyt wysokiej zawartości składników pokarmowych w osadach ściekowych, zawartości nawet niewielkiej ilości metali cięŝkich, niewłaściwego dla uprawianego gatunku ph lub zasolenia, jak teŝ nieodpowiednich właściwości fizycznych. Dla niektórych roślin ozdobnych nawet wysoka zawartość metali cięŝkich w podłoŝach nie wpływa negatywnie na ich wzrost i rozwój, poniewaŝ mają one zdolność gromadzenia metali cięŝkich w korzeniach i liściach. Według PRASAD i DE OLIVEIRA FREITAG [2003] zbadanych zostało około 400 gatunków roślin, tzw. hiperakumulatorów, które moŝna wykorzystać do oczyszczania terenów zdegradowanych z metali cięŝkich. W kompostach z osadów ściekowych w badaniach własnych zawartość makroskładników była wyŝsza od zalecanej dla roślin ozdobnych, a ph niektórych kompostów zbyt wysokie, bo zbliŝone do obojętnego. Dlatego zastosowanie kompostów w mieszankach z torfem pozwoliło na uzyskanie podłoŝy o optymalnym dla większości roślin ozdobnych ph i niŝszej zawartości składników pokarmowych.

92 106 E. Krzywy, A. Zawadzińska, M. Klessa Wnioski 1. Spośród badanych kompostów najbardziej zasobny w składniki pokarmowe i zawierający największą ilość metali cięŝkich był kompost I, składający się z 70% osadu ściekowego i 30% słomy. 2. W Ŝadnym z ocenianych kompostów zawartość metali cięŝkich nie przekraczała norm zalecanych dla ich rolniczego wykorzystania. 3. W badanych kompostach stosunek C : N mieścił się w dopuszczalnych dla nawozów naturalnych granicach. 4. Na podstawie składu chemicznego sporządzonych mieszanek podłoŝowych stwierdzono, Ŝe odczyn podłoŝy, ich sucha masa i gęstość wzrastały w miarę zwiększania udziału kompostu w mieszance. Przy 50 i 75% udziale kompostów w podłoŝach odczyn był optymalny dla większości gatunków roślin ozdobnych, z wyjątkiem gatunków kwasolubnych. 5. Zawartość ogólna N, P, K, Ca, Mg, S i metali cięŝkich wzrastała w podłoŝach w miarę zwiększania działu kompostu w mieszance. Magdalena Klessa jest stypendystą w ramach projektu Budowa potencjału naukowego regionu w obszarach kluczowych dla jego rozwoju - stypendia dla doktorantów Akademii Rolniczej w Szczecinie przygotowujących prace z zakresu rolnictwa, rybołówstwa, przemysłu rolno-spoŝwczego, gospodarki odpadami finansowanego z Europejskiego Funduszu Społecznego i BudŜetu Państwa w ramach Zintegrowanego Programu Operacyjnego Rozwoju Regionalnego. Literatura ANDRE F., GUERRERO C., BELTRAO J., BRITO J Comparative study of Pelargonium sp. grown in sewage sludge and peat mixtures. Acta Hort. 573: BUGBEE G.J Growth of rudbeckia and leaching of nitrates in potting media amended with composted coffee processing residue, municipal solid waste and sewage sludge. Compost Sci. Util. 2(1): BUGBEE G.J., FRINK C.R., MIGNEAULT D Growth of perennials and leaching of heavy metals in media amended with a municipal leaf, sewage sludge and street sand compost. J. Environ. Hort. 9(1): CZYśYK F., KOZDRAŚ M., SIERADZKI T Wartość nawozowa kompostów z osadów ściekowych i słomy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 484: DOBROWOLSKA A., KLESSA A., PLACEK M Ocena przydatności podłoŝy z dodatkiem kompostów z osadów ściekowych w uprawie dwóch gatunków z rodzaju Impatiens.

93 BADANIA PRZYDATNOŚCI PODŁOśY Z UDZIAŁEM KOMPOSTÓW Konferencja Naukowa Produkty odpadowe z energetyki i gospodarki komunalnej - wykorzystanie w rolnictwie i rekultywacji. Świnoujście, II 2007: GAMBUŚ F., WIECZOREK J Ocena wartości nawozowej wybranych osadów z oczyszczalni ścieków komunalnych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 493: GOUIN F.R Using composted sewage sludge in the production and maintenance of ornamental plants. College of Africulture & Natural Resources. University of Maryland. FS-501. HABER Z Współczesne metody wykorzystywania torfów w ogrodnictwie ozdobnym. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 461: HERNANDEZ-APAOLAZA L., GASCÓ A. M., GASCÓ J. M., GUERRERO F Reuse of waste materials as growing media for ornamental plants. Bioresource Technol. 96: INGELMO F., CANET R., IBAŃEZ M.A., POMARES F., GARCÍA J Use of MSW compost, dried sewage sludge and other wastes as partial substitutes for peat and soil. Bioresource Technol. 63(2): KLOCK K.A., FITZPATRICK G.E Growth of impatiens 'Accent Red' in three compost products. Compost Sci. Util. 5: NURZYŃSKI J Fizjologiczne aspekty odŝywiania się roślin w uprawach pod osłonami. Mat. Konf. Nauk. PodłoŜa ogrodnicze, ich właściwości i nowoczesne koncepcje wykorzystania. Lublin, 7-8 XII 1995: OSTROWSKA A., GAWLIŃSKI S., SZCZUBIAŁKA Z Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Instytyt Ochrony środowiska, Warszawa: 364 ss. OZDEMIR S., DEDE O.H., KOSEOGLU G Recycling of MSW compost and sewage sludge as growing substrate for ornamental potted plants. Fresen. Environ. Bull. 13(1): PRASAD M.N.V., DE OLIVEIRA FREITAG H.M Metal hyperacumulation in plants - Biodiversity prospecting for phytoremediation technology. Electronic Jurnal of Biotechnology 6(3): PUDELSKI T Dziś i przyszłość naturalnych podłoŝy organicznych w uprawie pod osłonami. Mat. Konf. Nauk. PodłoŜa ogrodnicze, ich właściwości i nowoczesne koncepcje wykorzystania. Lublin, 7-8 XII 1995: RAVIV M., CHEN Y., INBAR Y Peat and peat substitutes as growth media for container-grown plants, w: The role of organic matter in modern agriculture. Chen Y., Avnimelech Y. (Red.), Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht: STROJNY Z NawoŜenie roślin ozdobnych pod osłonami. Centrum Ogrodnicze, Skierniewice: 112 ss. WILSON S.B., STOFFELLA P.J., GRAETZ D.A Development of compost-based media for containerized perennials. Sci. Hortic. 93: WOŁOSZYK E., KRZYWY E., JAKUBOWSKI W Badania nad rolniczym wykorzystaniem odpadów komunalnych i przemysłowych. Folia Univ. Agric. Stetin. 211, Agricultura 84: Słowa kluczowe: rośliny ozdobne, komunalny osad ściekowy, kompost Streszczenie Przedmiotem badań prowadzonych w latach było określenie wartości

94 108 E. Krzywy, A. Zawadzińska, M. Klessa nawozowej kompostów z komunalnego osadu ściekowego, wycierki ziemniaczanej i słomy lub trocin jako dodatku do podłoŝa torfowego do uprawy roślin ozdobnych. Z czterech kompostów o następującym składzie: kompost I - komunalny osad ściekowy 70%, słoma 30%; kompost II - komunalny osad ściekowy 70%, trociny 30%; kompost III - komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, słoma 30%; kompost IV - komunalny osad ściekowy 35%, wycierka ziemniaczana 35%, trociny 30% sporządzono, po 7 miesiącach kompostowania, 12 mieszanek z 25, 50 i 75% udziałem torfu. Przeprowadzono analizy chemiczne komponentów, kompostów i podłoŝy, w których oznaczono ph, zawartość suchej masy, węgla organicznego oraz zawartość form ogólnych N, P, K, Ca, Mg, S, Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn. Spośród badanych kompostów najbardziej zasobny w składniki pokarmowe i zawierający największą ilość metali cięŝkich był kompost I, składający się z osadu ściekowego 70% i słomy 30%. Jednocześnie w Ŝadnym z ocenianych kompostów zawartość metali cięŝkich nie przekraczała norm zalecanych dla ich rolniczego wykorzystania. W badanych kompostach stosunek C : N mieścił się w granicach dopuszczalnych dla nawozów organicznych. Na podstawie składu chemicznego sporządzonych mieszanek podłoŝowych stwierdzono, Ŝe zawartość ogólna N, P, K, Ca, Mg i S, metali cięŝkich, jak równieŝ odczyn podłoŝy, ich sucha masa i gęstość wzrastały w miarę zwiększania udziału kompostu w mieszance. Przy 50 i 75% udziale kompostów w podłoŝach odczyn był optymalny dla większości gatunków roślin ozdobnych, z wyjątkiem gatunków kwasolubnych. STUDIES ON USEFULNESS OF MEDIA WITH THE ADDITION OF SEWAGE SLUDGE COMPOSTS FOR ORNAMENTAL PLANT CULTIVATION Edward Krzywy 1, Agnieszka Zawadzińska 2, Magdalena Klessa 2 1 Department of Environmental Chemistry, Agricultural University, Szczecin 2 Department of Ornamental Plants, Agricultural University, Szczecin Key words: ornamental plants, municipal sewage sludge, compost Summary The aim of researches conducted in the years was to characterize the fertilizing value of composts made from municipal sewage sludge, potato pulp and straw or sawdust for ornamental plants cultivation as the addition to peat. From four composts of following composition: compost I - municipal sewage sludge 70%, straw 30%; compost II - municipal sewage sludge 70%, sawdust 30%; compost III - municipal sewage sludge 35%, potato pulp 35%, straw 30%; compost IV - municipal sewage sludge 35%, potato pulp 35%, sawdust 30%, after seven months of composting process, 12 mixtures with 25, 50 and 75% of peat participation were made. Chemical analyses of components, composts and media were conducted and ph, dry matter content, organic matter content and the total content of N, P, K, Ca, Mg, S, Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn were tested. In the examined composts the richest in nutrients and containing most heavy metals was compost I, including municipal sewage sludge 70% and straw 30%. In any estimated compost the content of heavy metals did not exceed the norms recommended for their horticultural use. In all composts the C : N ratio was acceptable for organic

95 BADANIA PRZYDATNOŚCI PODŁOśY Z UDZIAŁEM KOMPOSTÓW fertilizers. On the basis of chemical content in mixtures it was affirmed that the total content of N, P, K, Ca, Mg, S, heavy metals, dry matter, ph and density increased when the addition of composts in the mixtures was growing. In mixtures with 50 and 75% added composts ph was the best for the majority of ornamental plant species, except for acid soil plants. Prof. dr hab. Edward Krzywy Katedra Chemii Środowiska Akademia Rolnicza ul. Słowackiego SZCZECIN

96 Skład chemiczny torfu wysokiego i mieszanek podłoŝowych sporządzonych z kompostów I - IV i torfu Characteristics of peat and mixtures from composts I-IV and peat Tabela 3; Table 3 Składnik; Component Torf Peat Kompost I*; Compost I* Kompost II; Compost II Kompost III; Compost III Kompost IV; Compost IV PodłoŜe; Medium 1** ph 3,80 5,25 5,80 6,30 4,50 5,35 5,70 4,90 5,90 6,10 4,80 5,80 6,20 Sucha masa; Dry matter (%) 55,6 38,8 48,1 50,8 36,9 38,3 45,2 35,7 44,8 47,5 30,6 43,0 45,4 Gęstość; Density (g cm 3 ) 0,16 0,26 0,39 0,40 0,33 0,39 0,42 0,24 0,33 0,36 0,28 0,38 0,39 N P K Ca Mg S 8,90 1,60 1,60 2,10 0,30 0,50 16,3 15,3 2,4 5,70 0,56 4,00 Zawartość ogólna; Total content (g kg -1 s.m.; DM) 17,6 17,3 3,70 7,70 0,63 5,30 25,2 19,1 5,30 8,10 0,64 6,70 16,1 8,70 1,20 5,60 0,50 2,20 16,6 13,0 2,20 6,70 0,56 4,70 20,8 15,3 2,90 7,10 0,59 6,10 13,1 8,10 3,70 5,10 0,52 2,80 16,1 14,8 5,60 6,50 0,60 5,40 18,5 16,6 7,30 7,10 0,63 6,80 8,60 11,7 1,00 3,70 0,58 3,30 11,0 14,5 1,60 4,40 0,63 3,50 17,1 18,2 2,20 5,60 0,64 4,50 Cd Cu Mn Ni Pb Zn 0,03 3,55 29,0 16,5 2,05 13,0 0, ,2 23,9 216 Zawartość ogólna; Total content (mg kg -1 s.m.; DM) 0, ,7 26, , ,4 27, , ,5 24, , ,7 25, , ,5 26, ,40 80, ,0 23, , ,7 24, , ,1 25, ,50 74, ,8 20, , ,4 21, , ,8 22,8 289 * Oznaczenia kompostów zob. tabela 1; Explanation of composts see table 1 ** Skład rzeczowy podłoŝy; Composition of media: 1). 25% kompost I, 75% torf; 25% compost I, 75% peat 2). 50% kompost I, 50% torf; 50% compost I, 50% peat 3). 75% kompost I, 25% torf; 75% compost I, 25% peat 4). 25% kompost II, 75% torf; 25% compost II, 75% peat 5). 50% kompost II, 50% torf; 50% compost II, 50% peat 6). 75% kompost II, 25% torf; 75% compost II, 25% peat 7). 25% kompost III, 75% torf; 25% compost III, 75% peat 8). 50% kompost III, 50% torf; 50% compost III, 50% peat 9). 75% kompost III, 25% torf: 75% compost III, 25% peat 10). 25% kompost IV, 75% torf; 25% compost IV, 75% peat 11). 50% kompost IV, 50% torf; 50% compost IV, 50% peat 12). 75% kompost IV, 25% torf; 75% compost IV, 25% peat

97 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WPŁYW KOMPOSTÓW Z WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ I KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO NA POBRANIE MAKROSKŁADNIKÓW I MIKROSKŁADNIKÓW PRZEZ śycicę TRWAŁĄ Ewa Krzywy-Gawrońska, Edward Krzywy, Izabella Gutkowska Katedra Chemii Środowiska, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp Do niedawna wiele odpadów przemysłu rolno-spoŝywczego wykorzystano jako komponenty w produkcji pasz. Zmniejszenie pogłowia zwierząt hodowlanych a zwłaszcza bydła w Polsce spowodowało spadek zainteresowania rolników tymi odpadami. Powstał problem ich zagospodarowania względnie utylizacji. Wycierkę ziemniaczaną otrzymuje się w trakcie procesu technologicznego przetwarzania ziemniaków. Odpad ten zawiera duŝe ilości składników nawozowych i substancji organicznej [KRZYWY, KRZYWY 2003; KRZYWY i in. 2004; KOTARBIŃSKA 1982]. Charakteryzuje się odczynem kwaśnym, zawiera główne składniki pokarmowe dla roślin oraz niewielkie ilości metali cięŝkich. W wycierce ziemniaczanej jest wyraźnie więcej potasu w stosunku do azotu i fosforu [KRZYWY, KRZYWY 2003, 2005]. Komunalne osady ściekowe powstają w procesie oczyszczania ścieków komunalnych o róŝnym składzie fizyczno-chemicznym i mikrobiologicznym. Ze względu na duŝą zasobność w substancję organiczną, makro- i mikroskładniki niezbędne do prawidłowego wzrostu roślin są traktowane jako pełnowartościowy nawóz po uprzedniej stabilizacji i higienizacji w celu usunięcia zanieczyszczeń nieorganicznych i organicznych [BARAN 2005; OLESZKIEWICZ 1998; SIUTA 1999; URBANIAK 1997]. Jednym z najczęściej stosowanych sposobów stabilizacji i higienizacji komunalnych osadów ściekowych jest ich kompostowanie z udziałem róŝnych komponentów w tym takŝe materiałów strukturotwórczych. Przeprowadzone badania miały na celu określenie wpływu kompostów z wycierki ziemniaczanej i komunalnego osadu ściekowego z udziałem kompo-nentów strukturotwórczych (słoma Ŝytnia lub trociny z drzew iglastych) na pobranie makro- i mikroskładników przez Ŝycice trwałą. Materiał i metody Wiosną 2003 roku załoŝono doświadczenie wegetacyjne z Ŝycicą trwałą. W badaniach zastosowano glebę brunatną niecałkowitą o składzie granulometrycznym piasku gliniastego lekkiego (gleba lekka, kompleks V) charakteryzująca się odczynem

98 112 E. Krzywy-Gawrońska, E. Krzywy, I. Gutkowska lekko kwaśnym, zawartość C organicznego wynosiła 6,30 g kg -1, azotu ogólnego 0,70 g kg -1, wartość stosunku C : N była równa 9,07. Zawartość fosforu wynosiła 1,62, potasu 5,30, wapnia 1,04, magnezu 0,28 g kg -1, a siarki ogólnej 200 mg kg -1, zaś S-SO 4 11,5 mg kg -1. Zasobność w przyswajalny magnez była niska, w fosfor przyswajalny wysoka, a w potas średnia. Ogólna zawartość metali cięŝkich w glebie wynosiła: Cd - 0,12, Cu - 5,50, Mn - 140, Ni - 4,60, Pb - 19,8, a Zn - 35,8 mg kg -1 s.m. Zawartości te mieściły się w granicach naturalnych dla gleb lekkich [KABATA-PENDIAS, PIOTROWSKA 1987]. Przed rozpoczęciem badań glebę przesiano przez sito o średnicy oczek 5 mm w celu usunięcia większych zanieczyszczeń a następnie odwaŝono po 9 kg gleby i umieszczono w wazonach. W doświadczeniu wazonowym wykorzystano komposty po 13 miesiącach fermentacji. Wartość ph kompostów wahała się w szerokim zakresie. NiŜszym ph charakteryzowały się komposty z komunalnego osadu ściekowego, wycierki ziemniaczanej i słomy (A) bądź trocin (B), a wyŝszym z komunalnego osadu ściekowego + słoma (E) i osadu + trociny (F). Zawartość suchej masy i makroskładników - z wyjątkiem potasu była większa w kompostach z osadu ściekowego i słomy bądź trocin, a mniejsza z wycierki ziemniaczanej, osadu ściekowego i słomy bądź trocin. Mniejszą zawartością metali cięŝkich charakteryzowały się komposty z komunalnego osadu ściekowego i wycierki ziemniaczanej z dodatkiem słomy (A) bądź trocin (B), a większą komposty z komunalnego osadu ściekowego + słoma (E) i osad + trociny (F). Zawartość metali cięŝkich w Ŝadnym z kompostów nie przekraczała ilości określonej w ROZPORZĄDZENIU MRiRW [2004] dla nawozów organicznych przydatnych do wykorzystania rolniczego. Wielkość dawek kompostów była zaleŝna od zawartości w nich azotu ogólnego. Z dawką I wnoszono do wazonu 0,3 g N, z dawką II - 0,6 g N, a z dawką III - 0,9 g N. W przeliczeniu na 20 cm warstwę gleby z 1 ha, dawki azotu w postaci kompostów były równe 100, 200 i 300 kg. Ze względu na duŝe róŝnice w zawartości potasu między kompostami z udziałem komunalnego osadu ściekowego a kompostami z wycierki ziemniaczanej z dodatkiem słomy bądź trocin, przyjęto wyrównać stosunek N : K w granicach 1 : 0,86 uŝywając soli potasowej (50% K). Po napełnieniu wazonów 9 kg gleby na jej powierzchnię zastosowano komposty i wymieszano do głębokości 7-8 cm. Następnie na powierzchnię gleby wniesiono wodne roztwory soli potasowej (50% K) według danych zawartych w tabeli 1. Glebę wymieszano do głębokości 2-4 cm. Do tak przygotowanej gleby w dniu roku wysiano po 40 nasion Ŝycicy trwałej (odmiana Maja). Nasiona trawy przykryto 0,5 cm warstwą piasku kwarcowego. Wazony umieszczono pod dachem foliowym w celu wyeliminowania wpływu opadów atmosferycznych. Wilgotność gleby w wazonach utrzymywano na poziomie 60% pełnej pojemności wodnej, zraszając je wodą redestylowaną. KaŜdy obiekt doświadczenia prowadzono w trzech powtórzeniach. W trakcie prowadzenia doświadczenia zebrano 3 pokosy Ŝycicy trwałej. Trawy zbierano przed okresem kłoszenia. Po zbiorze trawy z poszczególnych pokosów określono plon świeŝej i suchej masy. Po wysuszeniu trawy na powietrzu sporządzono średnie próbki obiektowe. Tak przygotowane próbki posłuŝyły do oznaczenia suchej masy trawy i zawartości makroskładników i mikroskładników posługując się metodami podawanymi przez OSTROWSKĄ i in. [1991] i PANAKA [1995]. Natomiast w suchej masie gleby oznaczono zawartość fosforu i potasu przyswajalnego metodą Egnera Riechma wg PN-R po uprzedniej ekstrakcji w mleczanie wapnia, magnezu przyswajalnego metodą ASA wg PN-R04020Az/1 po uprzedniej ekstrakcji chlorkiem

99 WPŁYW KOMPOSTÓW Z WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ wapnia, siarkę metodą nefelometryczną, kadm, miedź, mangan, nikiel, ołów i cynk metodą ASA po uprzedniej mineralizacji w mieszaninie kwasów nadchlorowego(vii) i azotowego(v). Uzupełniające dawki potasu (g K na wazon) Supplementary doses of potassium (g K per pot) Tabela 1; Table 1 Rodzaj kompostu Type of compost Dawka I; Dose I Dawka II; Dose II Dawka III; Dose III Kompost A; Compost A 0,07 0,14 0,21 Kompost B; Compost B 0,14 0,28 0,42 Kompost C; Compost C * * * Kompost D; Compost D * * * Kompost E; Compost E 0,22 0,44 0,66 Kompost F; Compost F 0,26 0,52 0,78 * nie stosowano K mineralnego; mineral K was not applied Objaśnienia składu rzeczowego kompostów: Kompost A - wycierka ziemniaczana 35%, komunalny osad ściekowy 35%, słoma Ŝytnia 30%; Kompost B - wycierka ziemniaczana 35%, komunalny osad ściekowy 35%, trociny z drzew iglastych 30%; Kompost C - wycierka ziemniaczana 70%, słoma Ŝytnia 30%; Kompost D - wycierka ziemniaczana 70% trociny z drzew iglastych 30%; Kompost E - komunalny osad ściekowy 70%, słoma Ŝytnia 30%; Kompost F - komunalny osad ściekowy 70%, trociny z drzew iglastych 30% Explanation of the composition of compost calculated into dry matter: Compost A - potato pulp (35%), municipal sewage sludge (35%), rye straw (30%); Compost B - potato pulp (35%), sewage sludge (35%), saw dust from coniferous trees (30%); Compost C - potato pulp (70%), rye straw (30%); Compost D - potato pulp (70%), saw dust from coniferous trees (30%); Compost E - municipal sewage sludge (70%), rye straw (30%); Compost F - sewage sludge (70%), saw dust from coniferous trees (30%) Dysponując danymi dotyczącymi wielkości plonów roślin oraz zawartością w nich makroskładników oraz mikroskładników [KRZYWY-GAWROŃSKA i in. 2007] obliczono ich pobranie z gleby. Liczby charakteryzujące pobranie makroskładników i mikroskładników z gleby wskazują w jakich ilościach poszczególne pierwiastki zostały pobrane i wyniesione z wazonu wraz z plonami roślin. Liczby te mogą orientacyjnie wskazać w jakim stopniu rośliny pobierały makroskładniki i mikroskładniki z wprowadzonych do gleb nawozów a w jakim stopniu z zapasów gleby. Na podstawie wykonanych obliczeń moŝna takŝe stwierdzić, w jakim stopniu o wielkości pobrania danego pierwiastka z gleby decyduje wielkość plonu, a w jakim zawarty w nim dany pierwiastek. Bywa tak, Ŝe w składzie chemicznym roślin są małe natomiast róŝnice w plonach są duŝe. W tym wypadku o wielkości pobrania danego składnika decyduje wielkość plonu. Wyniki i dyskusja Z analizy rezultatów badań wynika, Ŝe o pobraniu poszczególnych makroskładników i mikroskładników w duŝym stopniu decydowała zawartość poszczególnych pierwiastków w kompostach (tab. 2, 3). Najwięcej azotu, fosforu, potasu, wapnia, magnezu, siarki, kadmu, miedzi, manganu, niklu, ołowiu i cynku pobrała trawa z obiektów w których stosowano

100 114 E. Krzywy-Gawrońska, E. Krzywy, I. Gutkowska komposty z 70% udziałem komunalnego osadu ściekowego (komposty E i F). Najmniej makroskładników i mikroskładników pobrała Ŝycica trwała z obiektów z kompostami z 70% udziałem wycierki ziemniaczanej (komposty C i D). Pobranie makroskładników (g z wazonu) przez plon Ŝycicy trwałej (suma z 3 pokosów) The uptake of macroelements (g from pot) by the yield of perm rye grass (total from 3 cut hay harvest moving) Tabela 2; Table 2 Rodzaj kompostu Type of compost Pierwiastek; Elemenet Kompost A; Compost A Kompost B; Compost B Kompost C; Compost C Kompost D; Compost D Kompost E; Compost E Kompost F; Compost F N dawka; dose P dawka; dose I II III _ I II III _ 1,18 0,99 0,69 0,38 1,31 1,91 1,89 1,54 0,71 0,63 2,83 2,34 2,17 1,83 0,55 0,61 2,96 2,96 1,75 1,45 0,65 0,54 2,37 2,40 0,33 0,31 0,20 0,13 0,41 0,41 0,54 0,45 0,23 0,20 0,84 0,61 0,62 0,52 0,17 0,22 0,74 0,74 Średnia; Mean 1,08 1,66 1,85 1,53 0,30 0,48 0,46 0,43 Kontrola; Control 0,319 0,106 Kompost A; Compost A Kompost B; Compost B Kompost C; Compost C Kompost D; Compost D Kompost E; Compost E Kompost F: Compost F 1,45 1,19 0,76 0,52 1,59 1,71 1,94 1,57 0,78 0,74 3,18 2,18 K 2,09 1,57 0,59 0,72 2,67 2,60 1,83 1,45 0,71 0,66 2,48 2,16 0,20 0,18 0,11 0,08 0,25 0,27 0,30 0,25 0,11 0,10 0,49 0,38 Ca 0,36 0,31 0,08 0,11 0,50 0,49 Średnia; Mean 1,20 1,73 1,76 1,55 0,18 0,27 0,31 0,25 Kontrola; Control 0,546 0,063 Kompost A; Compost A Kompost B; Compost B Kompost C; Compost C Kompost D; Compost D Kompost E; Compost D Kompost F; Compost F 0,07 0,08 0,04 0,03 0,10 0,13 0,13 0,12 0,05 0,05 0,26 0,19 Mg 0,16 0,15 0,03 0,03 0,242 0,22 0,12 0,11 0,04 0,04 0,20 0,18 0,01 0,01 0,00 0,00 0,01 0,01 0,02 0,01 0,00 0,00 0,03 0,02 S 0,02 0,02 0,00 0,00 0,03 0,03 Średnia; Mean 0,07 0,13 0,14 0,11 0,01 0,01 0,02 0,01 Kontrola; Control 0,024 0,004 * objaśnienia składu rzeczowego kompostów jak w tabeli 1; explanations see Table 1 Wprowadzona do kompostów słoma Ŝytnia spowodowała większe pobranie makroskładników i mikroskładników w porównaniu z trocinami z drzew iglastych. Wyjątek stanowi tylko pobranie azotu na tle kompostów z 70% udziałem komunalnego osadu ściekowego (kompost E). Na tle tych obiektów większe efekty uzyskano pod wpływem dodawanych do masy kompostowej trocin z drzew iglastych (tab. 3) Powiększenie dawek kompostów od pojedynczej do potrojonej spowodowało zwiększenie pobrania azotu, potasu, wapnia, magnezu, siarki, kadmu, miedzi, manganu, niklu i ołowiu przez badaną trawę. Tabela 3; Table 3 0,50 0,43 0,20 0,18 0,67 0,59 0,29 0,25 0,10 0,10 0,41 0,38 0,01 0,01 0,00 0,00 0,02 0,02

101 WPŁYW KOMPOSTÓW Z WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ Pobranie mikroskładników (mg z wazonu) przez plon Ŝycicy trwałej (suma z 3 pokosów) The uptake of macroelements (mg from pot) by the yield of perm rye grass (total from 3 cut hay harvest moving) Rodzaj kompostu Type of compost Kompost A; Compost A Kompost B; Compost B Kompost C; Compost C Kompost D; Compost D Kompost E; Compost D Kompost F; Compost F Cd dawka; dose Pierwiastek; Element Cu dawka; dose I II III _ I II III _ 0,01 0,01 0,01 0,00 0,02 0,02 0,02 0,02 0,01 0,01 0,04 0,03 0,03 0,03 0,01 0,01 0,04 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01 0,03 0,03 0,33 0,31 0,15 0,10 0,41 0,47 0,51 0,45 0,19 0,15 0,90 0,64 0,66 0,58 0,13 0,17 0,89 0,87 Średnia; Mean 0,01 0,02 0,027 0,02 0,29 0,47 0,55 0,44 Kontrola; Control 0,004 0,116 Kompost A; Compost A Kompost B; Compost B Kompost C; Compost C Kompost D; Compost D Kompost E; Compost D Kompost F; Compost F 3,97 3,71 2,41 1,62 4,94 5,57 6,12 5,40 2,84 2,38 9,66 7,62 Mn 6,97 6,45 2,09 2,52 9,37 9,11 5,69 5,19 2,45 2,17 7,99 7,43 0,02 0,02 0,01 0,01 0,03 0,04 0,04 0,03 0,01 0,01 0,06 0,05 Ni 0,04 0,03 0,01 0,01 0,06 0,06 Średnia; Mean 3,70 5,67 6,08 5,15 0,02 0,03 0,04 0,03 Kontrola; Control 1,399 0,008 Kompost A; Compost A Kompost B; Compost B Kompost C; Compost C Kompost D; Compost D Kompost E; Compost D Kompost F; Compost F 0,07 0,07 0,04 0,03 0,09 0,11 0,10 0,10 0,05 0,04 0,19 0,15 Pb 0,12 0,12 0,03 0,04 0,18 0,18 0,10 0,09 0,04 0,03 0,15 0,15 1,88 1,68 0,87 0,58 2,36 2,65 2,86 2,52 1,06 0,94 4,86 3,70 Zn 3,13 2,83 0,75 0,94 4,48 2,80 Średnia; Mean 0,070 0,10 0,11 0,09 1,67 2,66 2,49 2,27 Kontrola; Control 0,029 0,760 * objaśnienia składu rzeczowego kompostów jak w tabeli 1; explanations see Table 1 Pobranie siarki, kadmu i niklu pod wpływem podwojonej i potrojonej daw-ki kompostów było niewielkie. Najwięcej fosforu i cynku Ŝycica trwała pobrała z obiektów z podwojonymi dawkami kompostów. Pobranie poszczególnych pierwiastków przez rośliny wskazuje na ilość jaka została wyniesiona z plonem z wazonu. Z przeprowadzonych badań wynika, Ŝe pobranie azotu, fosforu, potasu, wapnia, magnezu, siarki, kadmu, miedzi, manganu, niklu, ołowiu i cynku w większym stopniu było uzaleŝnione od wielkości plonu Ŝycicy trwałej, aniŝeli od jej składu chemicznego. Najwięcej badanych pierwiastków pobrały rośliny z obiektów z kompostami z 70-procentowym udziałem komunalnego osadu ściekowego i 30-procentowym dodatkiem słomy, bądź trocin (kompost E i F), a mniej z obiektów z kompostami z (35%) udziałem komunalnego osadu ściekowego, (35%) wycierki ziemniaczanej oraz (30%) dodatkiem słomy bądź trocin (kompost A i B). RóŜnice te są spowodowane tym, Ŝe komunalne osady ściekowe zawierały więcej 0,50 0,44 0,16 0,14 0,74 0,66 0,03 0,03 0,01 0,01 0,05 0,05 2,62 2,34 0,89 0,82 3,90 3,05

102 116 E. Krzywy-Gawrońska, E. Krzywy, I. Gutkowska makroskładników i metali cięŝkich w porównaniu z wycierką ziemniaczaną. Wnioski 1. Pobranie azotu, fosforu, potasu, wapnia, magnezu, siarki, kadmu, miedzi, manganu, niklu, ołowiu i cynku w większym stopniu było uzaleŝnione od wielkości plonu Ŝycicy trwałej, aniŝeli od jej składu chemicznego. 2. Powiększenie dawek kompostów od pojedynczej do potrojonej spowodowało zwiększenie pobrania azotu, potasu, wapnia, magnezu, siarki, kadmu, miedzi, manganu, niklu i ołowiu przez badaną trawę. 3. Najwięcej fosforu i cynku Ŝycica trwała pobrała z obiektów z podwojonymi dawkami kompostów. 4. Najwięcej makro- i mikroskładników pobrały rośliny z obiektów z kompostami z 70% udziałem komunalnego osadu ściekowego, a najmniej z obiektów z kompostami z (70%) udziałem wycierki ziemniaczanej. RóŜnice te są spowodowane tym, Ŝe komunalne osady ściekowe zawierały więcej makroskładników i metali cięŝkich w porównaniu z wycierką ziemniaczaną. Literatura BARAN S Zasoby i gospodarka odpadami organicznymi w Polsce. Wybrane aspekty zagospodarowania odpadów organicznych a produkcja biomasy wierzby energetycznej. Wydaw. URzeszowski, Rzeszów: KABATA-PENDIAS A., PIOTROWSKA M Pierwiastki śladowe jako kryterium rolniczej przydatności odpadów. Wydaw. IUNG Puławy, Seria P (33). KOTARBIŃSKA M Normy Ŝywienia zwierząt gospodarskich. Praca zbiorowa pod red. R. Rysia. PWRiL Warszawa: KRZYWY E., KRZYWY J Skład chemiczny odpadów ziemniaczanych i osadów ściekowych w aspekcie moŝliwości wykorzystania ich do celów nawozowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 494: KRZYWY E., WOŁOSZYK CZ., MAZUR T., KRZYWY J Zmiany składu chemicznego w czasie kompostowania wycierki ziemniaczanej z osadem ściekowym. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 499: KRZYWY E., KRZYWY J Optymalizacja właściwości nawozowych odpadów pochodzenia organicznego w wyniku ich kompostowania. Wybrane aspekty zagospodarowania odpadów organicznych a produkcja biomasy wierzby energetycznej. Wydaw. Rzeszów: KRZYWY-GAWROŃSKA E., KRZYWY E., CIUBAK J Wlijanie kompostow is komunalnych stocznych osadkow i kartofelnoj mezgi na belicziny uroŝaja i sowierŝanie makeoelementów pleweła mnogolotnezo. Akademia Rolnicza w Gorkach. Wydaw. Mińsk: OLESZKIEWICZ A Gospodarka osadami ściekowymi. Poradnik decydenta. Wydaw. LEM, Kraków: 284. OSTROWSKA A., GAWLIŃSKI S., SZCZUBIAŁKA Z Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa: 364 ss.

103 WPŁYW KOMPOSTÓW Z WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ PANAK H Przewodnik metodyczny do ćwiczeń z chemii rolnej, Wydaw. ART Olsztyn: 186 ss. ROZPORZĄDZENIE MRiRW Z dnia 19 października w sprawie wykonywania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawoŝeniu. Dz. U. 2004, nr 236, poz SIUTA J Rekultywacyjna efektywność osadów ściekowych, w: Przyrodnicze uŝytkowanie osadów ściekowych. Mat. III konf. Nauk.-Techn., Świnoujście: URBANIAK M Przeróbka i wykorzystanie osadów ze ścieków komunalnych. Wydaw. PAN Oddział - Łódź: 80. Słowa kluczowe: wycierka ziemniaczana, komunalny osad ściekowy, komposty, pobranie, makroskładniki, mikroskładniki Streszczenie Przeprowadzone badania miały na celu określenie wpływu wyprodukowanych kompostów z komunalnych osadów ściekowych i wycierki ziemniaczanej na wielkości plonu świeŝej i suchej masy oraz pobranie makro i mikroskładników przez Ŝycicę trwałą. Doświadczenie wazonowe przeprowadzono w Hali Wegetacyjnej Akademii Rolniczej w Szczecinie na glebie brunatnej niecałkowitej o skaldzie granulometrycznym piasku lekkiego (gleba lekka, kompleks V). Ze względu na niską zawartość potasu w kompostach z osadów ściekowych wprowadzono dodatkowo nawoŝenie mineralne 50% solą potasową. Uzyskane rezultaty badań wskazują, Ŝe powiększenie dawek kompostów od pojedynczej do potrojonej spowodowało zwiększenie pobrania azotu, potasu, wapnia, magnezu, siarki, kadmu, miedzi, manganu, niklu i ołowiu przez badaną trawę. Natomiast najwięcej fosforu i cynku Ŝycica trwała pobrała z obiektów z podwojonymi dawkami kompostów. Najwięcej makro- i mikroskładników pobrały rośliny z obiektów z kompostami z 70% udziałem komunalnego osadu ściekowego a najmniej z obiektów z kompostami z 70% udziałem wycierki ziemniaczanej. RóŜnice te są spowodowane tym, Ŝe komunalne osady ściekowe zawierały więcej makroskładników i metali cięŝkich, w porównaniu z wycierką ziemniaczaną. THE INFLUENCE OF COMPOSTS FROM POTATO PULP AND MUNICIPAL SEWAGE SLUDGE ON THE UPTAKE OF MACROELEMENTS AND MICROELEMENTS BY THE PERM RYE GRASS Ewa Krzywy-Gawrońska, Edward Krzywy, Izabella Gutkowska Department of Environmental Chemistry, Agricultural University, Szczecin Key words: potato pulp, municipal sewage sludge, composts, uptaking, macroelements, microelements Summary The aim of the research was to estimate the influence of composts which were produced from municipal sewage sludge and potato pulp on the quantity of yield of fresh and dry mass as well as on the uptake of macro and microelements by the perm rye grass.

104 118 E. Krzywy-Gawrońska, E. Krzywy, I. Gutkowska The potted experiment was carried in the Vegetational Hall of Agricultural University in Szczecin on brown incomplete soil of the mechanical composition of slightly sand (light soil, V complex). Supplementary mineral fertilization of 50% salt potassium was used because of a low content of potassium in composts from sewage sludge. The obtained results of the experiment show that the increase of the doses of composts from single to triple, caused the increase of the uptake of nitrogen, potassium, calcium, magnesium, sulphur, cadmium, copper, manganese, nickel and lead by the tested plant. Perm rye grass uptook most phosphorus and zinc from objects with the double doses of composts. The plants uptook most macroelements and microelements from objects with composts with 70% participation of municipal sewage sludge, and the least - from objects with composts with 70% participation of potato pulp. These difference results from the fact that municipal sewage sludge contained more macroelements and heavy metals as compared to potato pulp. Dr inŝ. Ewa Krzywy-Gawrońska Katedra Chemii Środowiska Akademia Rolnicza ul. Słowackiego SZCZECIN chemrol@agro.ar.szczecin.pl

105 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE POPIOŁÓW ZE SPALANIA ODPADÓW DRZEWNYCH W ZAKŁADZIE KRONOPOL W śarach ORAZ MOśLIWOŚCI I SPOSOBY ICH ZAGOSPODAROWANIA Edward Niedźwiecki 1, Edward Meller 1, Sebastian Kęsek 2, Andrzej Jakubik 1 1 Katedra Gleboznawstwa Akademia Rolnicza w Szczecinie 2 Kronopol Sp z o.o. w śarach Wstęp Popioły są nieuniknionym produktem ubocznym procesu spalania. W toku produkcji płyt drewnopodobnych oraz do pozyskiwania energii cieplnej zaspokajającej potrzeby energetyczne Zakład Kronopol Sp z o.o. w śarach spala materiał drzewny w postaci surowego drewna okrągłego i zrąbków leśnych oraz odpady drzewne w postaci trocin, pyłu drzewnego i odpadowych płyt wiórowych. Powstałe ze spalania tych materiałów popioły w ilości około 6000 Mg (ton) rocznie, gromadzone są na składowisku w obrębie Zakładu. W świetle literatury uboczne produkty spalania mogą mieć róŝne zastosowania, choć wykorzystuje się je w zdecydowanie zbyt małych ilościach. Stosuje się je do ukształtowania terenu podczas rekultywacji wyrobisk lub wysypisk [SIUTA, WASIAK 1991; NIEDŹWIECKI i in. 1995] do uszczelniania dna składowisk jako podkład pod geomembrany [EWERTOWSKA-MADEJ 1992]. Liczni autorzy, m.in. KIEŁBOWSKI [1995], WILEŃSKI [1997], MEYER i in. [1997] wskazują na moŝliwości ich wykorzystywania do budowy dróg, nawierzchni parkingów, wałów przeciwpowodziowych, nasypów komunikacyjnych oraz nasypów konstrukcyjnych pod rurociągi. Decyzją Państwowego Zakładu Higieny [1994] i Instytutu Badawczego Dróg i Mostów [1995] mieszaniny popiołowo-zuŝlowe z mokrych składowisk Zespołu Elektrowni Dolna Odra zostały dopuszczone do stosowania w budownictwie drogowym i rekultywacji. O przydatności popiołów do wymienionych celów, a zwłaszcza rolniczych, w zasadniczym stopniu decyduje przede wszystkim zawartość metali cięŝkich [KABATA- PENDIAS, PIOTROWSKA 1987; KABATA-PENDIAS 1989; NIEDŹWIECKI i in. 1995; WOJCIESZCZUK i in. 1996; MELLER i in. 1997; QUANT 1997; PROTASOWICKI i in. 2001]. Celem pracy było określenie właściwości chemicznych popiołów powstałych ze spalania odpadów drzewnych ze szczególnym uwzględnieniem w nich zawartości metali cięŝkich. Metodyka Materiał do badań stanowiły popioły pobrane z róŝnej głębokości składowiska oraz popioły pobrane bezpośrednio z procesu technologicznego. Z 84 próbek popiołów ze składowiska do analiz uformowano 7 próbek zbiorczych, a z procesu technologicznego 4 próbki zbiorcze. W materiale tym, po wysuszeniu, określono procentową zawartość frakcji o wymiarach powyŝej 10 mm, 10-6 mm, 6-3 mm, 3-1 mm

106 120 E. Niedźwiecki i inni i poniŝej 1 mm, w kaŝdej próbce frakcje złączono ze sobą i całość materiału roztarto w moździerzu. Tak rozdrobniony materiał ponownie przesiano przez poprzednio ustalony zestaw sit i scharakteryzowano uzyskane frakcje (o średnicy powyŝej 1 mm) pod względem procentowego udziału w nich materiałów, które nie dały się rozetrzeć, w postaci tzw. spieków, metali, drewna, odłamków kwarcu, glinokrzemianów, skał magmowych i przeobraŝonych. Najdrobniejszą frakcję materiału (o średnicy poniŝej 1 mm), stanowiącą ponad 90% całości roztartej próbki poddano analizom chemicznym określając: odczyn, CaCO 3, straty przy wyŝarzaniu oraz zawartość przyswajalnych form potasu, fosforu - metodą Egnera-Riehma i magnezu - metodą Schachtschabela, a ponadto całkowitą zawartość makroelementów (P, K, Mg, Ca, Na). Oznaczono takŝe metale cięŝkie (Fe, Mn, Co, Ni, Zn, Cu, Pb, Cd) zarówno łatwo rozpuszczalne w HCl o stęŝeniu 1 mol dm -3 jak i ich formy ogólne (rozpuszczalne w mieszaninie stęŝonych kwasów HNO 3 + HClO 4 ). Wyniki Pobrany do badań materiał wykazywał duŝe zróŝnicowanie pod względem: barwy, wielkości frakcji, twardości oraz ilości występujących w nich domieszek w postaci części metalowych, materiału ceramicznego, szkła, drewna, odłamków minerałów, skał magmowych i przeobraŝonych. Domieszki te, zwłaszcza w postaci metalicznej, mogły odegrać istotną rolę w kształtowaniu się w badanym materiale zawartości metali cięŝkich. Najgrubsze frakcje występujące w analizowanym materiale w postaci spieków, wyróŝniały się bardzo wysoką twardością, co utrudniało pozyskanie do analiz frakcji poniŝej 1,0 mm. Materiał tak wysokiej twardości pochodził z komory spalania pieca suszarniczego (linia produkcji płyt MDF); wyniki jego badań zostały wyodrębnione w tab. 1-4 jako próbka 11. Pomimo znacznego zbrylenia i twardości frakcje o średnicy powyŝej 1,0 mm stanowiły średnio tylko około 10% całkowitej masy popiołów (tab. 1). Tabela 1; Table 1 Uziarnienie materiału (%) pobranego do badań oraz po roztarciu w moździerzu (wartości średnie i ekstremalne) Wartość Value Granulation of sampled material (%) before and after crushing (mean and extreme values) Zawartość frakcji w pobranym materiale Sample fraction content (mm) Zawartość frakcji w roztartym materiale Fraction content of crushed material (mm) > < 1 > < 1 _ 25,0 6,9 8,6 5,1 54,4 5,0 1,6 1,6 2,3 89,5 Min. 3,2 0,3 0,4 0,4 6,0 0,0 0,0 0,0 0,0 29,6 Max. 92,9 15,2 14,3 9,6 92,5 45,2 13,7 9,0 7,7 100 Próbka 11; Sample 11 55,8 15,2 6,8 1,6 20,6 45,2 13,7 9,0 2,5 29,6 Odczyn popiołów jest przewaŝnie alkaliczny (ph KCl dochodzi do 12,48), a tylko w jednym przypadku jest kwaśny (ph KCl 5,23). Większość próbek wykazuje wyraźne burzenie z 10% HCl, jednakŝe zawartość w nich CaCO 3 nie przekracza 6% (średnio 2,6%). Straty podczas wyŝarzania, w większości badanych próbek są bardzo małe, jednakŝe średnio dla całości materiału wynoszą 2,8%. Zasobność popiołów w składniki przyswajalne dla roślin wykazuje takŝe duŝe

107 WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE POPIOŁÓW ZE SPALANIA zróŝnicowanie. Stosując liczby graniczne do wyceny zawartości w glebach makro i mikroelementów wg IUNG [1990] zasobność badanych popiołów w przyswajalny potas naleŝy uznać jako bardzo wysoką (średnio 1,57 g K kg -1 ) w przypadku próbki 11 - aŝ 10,2 g K kg -1 ), natomiast w przyswajalny fosfor i magnez jako niską i bardzo niską (tab. 2). Badania makroskładników rozpuszczalnych w stęŝonych kwasach HNO 3 + HClO 4 równieŝ potwierdzają wysoką zawartość potasu, sodu i siarki w próbce 11 (tab. 3). W świetle wymienionych juŝ liczb granicznych IUNG [1990] wysoka jest takŝe zawartość cynku (średnio 40,4 mg Zn kg -1 ) oraz miedzi (średnio 44,8 mg Cu kg -1 ) rozpuszczalnych w HCl o stęŝeniu 1 mol dm -3 (tab. 4). Tabela 2; Table 2 Odczyn, straty przy wyŝarzaniu oraz zawartość CaCO 3 i składników przyswajalnych w popiołach ze spalania odpadów drzewnych w Zakładzie Kronopol w śarach (wartości średnie i ekstremalne) Reaction, losses on ignition, the content of CaCO 3 and available elements in ashes from wood waste incineration in Kronopol plant in śary (mean and extreme values) Wartość Value ph KCl CaCO 3 Straty przy wyŝarzaniu Losses on ignition K P Mg % g kg -1 _ - 2,6 2,8 1,57 0,031 0,068 Min 5,23 0,0 0,4 0,05 0,011 0,001 Max 12,48 5,5 13,3 10,13 0,085 0,563 Próbka 11; Sample 11 9,54 0,2 1,9 10,13 0,085 0,563 Tabela 3; Table 3 Zawartość makroskładników (g kg -1 s.m.) w popiołach ze spalania odpadów drzewnych w Zakładzie Kronopol w śarach (wartości średnie i ekstremalne) Macroelement content (g kg -1 dry matter) in ashes from wood waste incineration in Kronopol plant in śary (mean and extreme values) Forma pierwiastków - rozpuszczalne w: Element forms - soluble in: HCl o stęŝeniu 1 mol dm -3 HCl at the concentration 1 mol dm -3 StęŜonych kwasach HNO 3 + HClO 4 Concentrated acids HNO 3 + HClO 4 * n.o. nie oznaczono; not determined K P Mg Ca Na S _ 2,13 0,51 1,32 19,46 0,59 n.o.* Min 0,06 0,08 0,03 0,32 0,02 n.o. Max 10,20 0,79 2,38 38,49 2,67 n.o. próbka 11; sample 11 10,20 0,79 2,38 26,71 2,67 n.o. _ 5,46 1,47 4,11 92,17 1,58 2,73 Min 0,10 0,14 0,15 1,22 0,16 0,04 Max 23,62 3,65 8,93 573,10 5,92 21,62 próbka 11; sample 11 23,62 3,65 8,93 87,10 5,92 21,62 Tabela 4; Table 4 Zawartość metali cięŝkich (mg kg -1 s.m.) w popiołach ze spalania odpadów drzewnych w Zakładzie Kronopol w śarach (wartości średnie i ekstremalne) Content of heavy metals (mg kg -1 dry matter) in ashes from incineration of wood waste

108 122 E. Niedźwiecki i inni Forma pierwiastków - rozpuszczalne w: Element forms soluble in: HCl o stęŝeniu 1 mol dm -3 HCl at the concentration 1 mol dm -3 StęŜonych kwasach HNO 3+HClO 4 Concentrated acids HNO 3+HClO 4 in Kronopol plant in śary (mean and extreme values) Cd Pb Zn Cu Ni Co Mn Fe Cr _ 1,01 9,28 40,4 44,8 5,58 0, n.o.* Min 0,02 0,29 1,2 1,4 0,46 0, n.o. Max 3,27 26,40 82,9 85,8 26,90 1, n.o. próbka 11 sample 11 2,49 2,83 64,0 67,7 26,90 0, n.o. _ 3,06 23,30 136, ,2 5, ,6 Min 0,17 1,15 4,5 6,5 4,4 0, ,9 Max 9,59 55,66 354,0 533,0 165,0 10, ,1 próbka 11 sample 11 * n.o. nie oznaczono; not determined 9,59 5,50 354,0 533,0 165,0 6, ,1 Z danych tabeli 4 ujmującej w badanych popiołach ogólną zawartość metali cięŝkich (rozpuszczalnych w mieszaninie stęŝonych kwasów HNO 3 + HClO 4 ) wynika konieczność usprawnienia procesu technologicznego w komorze spalania pieca suszarniczego w obrębie linii produkcji płyt MDF. Dane te ukazują równieŝ na potrzebę oceny jakości materiałów, szczególnie odpadowych, stosowanych jako paliwo. Dotychczas bowiem popioły z tej komory wykazują wysoką koncentrację miedzi, cynku, niklu i kadmu i w sposób zasadniczy rzutują na wyliczoną średnią zawartość wymienionych metali w badanym materiale. Według obowiązujących przepisów prawnych m.in. ROZPORZĄDZENIE MOŚiZN [1986] w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi, ROZPORZĄDZENIE MŚ [2002a, 2002b] w sprawie komunalnych osadów ściekowych wyliczone średnie zawartości ogólnych form metali cięŝkich dla popiołów dotychczas zgromadzonych w obrębie Zakładu Kronopol w śarach nie są wysokie i na ogół nie stwarzają zagroŝenia dla środowiska glebowego i przyrodniczego. Zastosowano je juŝ na terenie gminy śary przy mikroniwelacji, wypełnianiu wyrobisk poeksploatacyjnych, budowie i utwardzaniu dróg oraz budowie nasypów komunikacyjnych. Wnioski 1. Popioły ze spalania odpadów drzewnych powstające przy produkcji płyt drewnopochodnych w Zakładzie Kronopol Sp. z o.o. wykazują stosunkowo niewielką zawartość metali cięŝkich oraz zadawalające właściwości fizykochemiczne i mechaniczne pozwalające na uŝycie ich przy zabiegach rekultywacyjnych terenów, głównie przeznaczonych na cele nierolne. 2. W celu poprawienia składu chemicznego popiołu z komory spalania pieca suszarniczego, w obrębie linii produkcji płyt MDF, naleŝy staranniej dobierać

109 WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE POPIOŁÓW ZE SPALANIA materiały do spalania, unikając domieszek sprzyjających powstawaniu bardzo twardego spieku o wysokiej zawartości metali cięŝkich, zwłaszcza kadmu, miedzi, cynku i niklu. Literatura EWERTOWSKA-MADEJ Z Wykorzystanie popiołów lotnych do budowy warstw ochronnych pod wysypiskami. Mat. Konf. Nauk.-Tech. Gospodarka odpadami komunalnymi, czerwiec 1992, Koszalin-Kołobrzeg: INSTYTUT BADAWCZY DRÓG I MOSTÓW Świadectwo dopuszczenia do stosowania w budownictwie drogowym nr 401/95, w: Mieszaniny popiołowo-ŝuŝlowe z mokrych składowisk i rekultywacji. KE - Dolna Odra Sp. Z o.o., Stare Czarnowo: IUNG Zalecenia nawozowe. Cz. I. Liczby graniczne do wyceny zawartości w glebach makro i mikroelementów. Seria P(44), Puławy: KABATA-PENDIAS A Wybrane zagadnienia związane z chemicznym zanieczyszczeniem gleb. Zbiór studiów PAN, Ossolineum: KABATA-PENDIAS A., PIOTROWSKA M Pierwiastki śladowe jako kryterium rolniczej przydatności odpadów. IUNG Seria P(33), Puławy: KIEŁBOWSKI F Wykorzystywanie popiołów podymnicowych do budowy składowisk odpadów komunalnych i rekultywacji terenu. Mat. Konf. Nauk.-Tech. Rekultywacja terenów zdegradowanych w woj. szczecińskim, 18 IX 1995, Nowe Czarnowo: MELLER E., WOJCIESZCZUK T., NIEDŹWIECKI E Ocena przydatności rolniczej popiołów pochodzących ze spalania węgla kamiennego w Elektrowni Dolna Odra w świetle wyników przeprowadzonych badań. Mat. Konf. Nauk.-Tech. Gospodarcze wykorzystanie popiołów i gipsu z energetyki. Międzyzdroje, 6-8 XI 1997: MEYER Z., COUFAL R., KUCNEROWICZ-JAKUBOWSKA M., SZCZYGIELSKI T., PIASECKI L Wał przeciwpowodziowy z zastosowaniem mieszanki popiołowo-cementowej, w: Gospodarcze wykorzystanie popiołów i gipsu z energetyki. Konf. Nauk.-Tech. Międzyzdroje: ROZPORZĄDZENIE MOŚIZN Z dnia 7 lipca 1986 r. w sprawie rolniczego wykorzystania ścieków. Monitor Polski Nr 23, poz. 170: NIEDŹWIECKI E., MELLER E., MELLER J MoŜliwości wykorzystania popiołów ze spalania węgla kamiennego w Elektrowni Dolna Odra w rekultywacji wysypisk odpadów komunalnych. Mat. Konf. Nauk.-Tech. Rekultywacja terenów zdegradowanych w województwie szczecińskim, 18 IX 1995, Nowe Czarnowo, Rozwój Szczecina i Regionu - Technika i Ekologia: PAŃSTWOWY ZAKŁAD HIGIENY Ocena Higieniczna nr B 1597/94, w: Mieszaniny popiołowo-ŝuŝlowe z mokrych składowisk i rekultywacji. KE - Dolna Odra Sp. z o.o., Stare Czarnowo: PROTASOWICKI M., NIEDŹWIECKI E., BRUCKA-JASTRZĘBSKA E Oddziaływanie składowiska popiołów z węgla kamiennego na środowisko w świetle wieloletnich badań stęŝeń metali w odciekach. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 476: QUANT B Wpływ sposobu przetwarzania popiołów na zagroŝenie zanieczyszczenia środowiska metalami cięŝkimi, w: Gospodarcze wykorzystanie popiołów i gipsu z energetyki. Konf. Nauk.-Tech., Międzyzdroje: ROZPORZĄDZENIE MŚ 2002a. Z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. Dz. U. Nr 134, poz

110 124 E. Niedźwiecki i inni ROZPORZĄDZENIE MŚ 2002b. Z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. Dz. U. Nr 165, poz SIUTA J., WASIAK G Zasady gospodarki odpadami bytowymi w środowisku przyrodniczym. Wyd. IOŚ Warszawa: WILEŃSKI P MoŜliwości i warunki wykorzystania energetycznych odpadów paleniskowych w budownictwie komunikacyjnym. Zesz. Nauk. Polit. Śląskiej, seria: Budownictwo 74. WILEŃSKI P Sposoby i warunki wykorzystania energetycznych odpadów paleniskowych w budownictwie komunalnym, w: Rekultywacja i makroniwelacja z zastosowaniem popiołów z energetycznego spalania węgla. Aspekty formalno-prawne, techniczne i ekologiczne. Wyd. BIG Szczecin: WOJCIESZCZUK T., NIEDŹWIECKI E., MELLER E Zmiany składu chemicznego gleby i przesączów glebowych pod wpływem nawadniania przy zróŝnicowanym nawoŝeniu ich popiołem z Elektrowni Dolna Odra. Rocz. Glebozn. 47(3/4): Słowa kluczowe: popioły z odpadów drzewnych, właściwości chemiczne, metale cięŝkie, zastosowanie Streszczenie Zakład Kronopol w śarach, zajmujący się głównie produkcją płyt drewnopochodnych, niezbędną do tego energię czerpie ze spalania: surowego drewna okrągłego i zrąbków leśnych oraz odpadów drzewnych w postaci trocin, pyłu drzewnego i odpadowych płyt wiórowych. W wyniku procesu ich spalania powstają popioły w ilości około 6000 Mg (ton) rocznie. Badania tych popiołów wykazały, Ŝe w ich masie części szkieletowe ( > 1,0 mm) stanowią przewaŝnie około 10%. Odczyn popiołów jest alkaliczny, bądź obojętny, a zawartość CaCO 3 nie przekracza 6%. Zasobność popiołów w przyswajalny dla roślin potas jest bardzo wysoka, a w fosfor i magnez niska i bardzo niska. Zawartość metali cięŝkich na ogół nie jest znaczna, a przy uwzględnieniu wartości średnich, popioły nie stwarzają zagroŝenia dla środowiska glebowego i przyrodniczego. Właściwości fizykochemiczne i mechaniczne pozwalają zatem na uŝycie popiołów do celów rekultywacyjnych terenów, głównie przeznaczonych na cele nierolne. Odpady paleniskowe poza zabiegami rekultywacyjnymi znalazły równieŝ zastosowanie, na terenie gminy śary, przy mikroniwelacji, wypełnianiu wyrobisk poeksploatacyjnych, budowie i utwardzaniu dróg oraz budowie nasypów komunikacyjnych. PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF ASHES FROM WOOD WASTE INCINERATION IN KRONOPOL PLANT IN śary AND THE POSSIBILITIES OF THEIR MANAGEMENT Edward Niedźwiecki 1, Edward Meller 1, Sebastian Kęsek 2, Andrzej Jakubik 1 1 Department of Soil Science Agricultural University, Szczecin

111 WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE POPIOŁÓW ZE SPALANIA Kronopol Sp. z o.o., śary Key words: wood waste ashes, chemical properties, heavy metals, application Summary Kronopol plant in śary, producing mainly wood based boards, uses the necessary energy for that production from the incineration of logs, rough timber and wood waste i.e. sawdust, wood powder and particle board waste. As a result of the incineration process ca 6000 Mg of ashes are made every year. The examination of these ashes showed that their skeleton parts ( > 1.0 mm) constitute approximately 10% of their total mass. Their reaction is alkaline, or neutral and CaCO 3 content does not exceed 6%. The resources of available potassium are very high and the resources of phosphorus and magnesium low and very low, respectively. The content of heavy metals is not substantial and taking mean values into consideration, these ashes do not pose a threat to soil and natural environment. Their physico-chemical and mechanical properties allow them to be used for the reclamation of the land used for non-agricultural purposes. Apart from land reclamation the ashes are used within the borough of śary, for microlevelling, filling excavations, road and embankment construction and road hardening. Prof. dr hab. Edward Niedźwiecki Katedra Gleboznawstwa Akademia Rolnicza ul. Słowackiego SZCZECIN kgleb@agro.ar.szczecin.pl

112 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WRAśLIWOŚĆ BAKTERII Bacillum sp., Pseudomonas sp., Sarcina sp. NA RÓśNE STĘśENIA MIEDZI, OŁOWIU I CYNKU Nguyen Thi Bich Loc Instytut InŜynierii Środowiska, Uniwersytet Zielonogórski w Zielonej Górze Wstęp Metale cięŝkie w sposób ciągły są wprowadzane do środowiska z róŝnymi odpadami, a takŝe z nawozami. Nadmiar metali cięŝkich w środowisku moŝe prowadzić do skaŝenia gleb, wód i atmosfery. Wprowadzone do gleb metale cięŝkie mogą ograniczyć ich aktywność biologiczną. WiąŜe się to między innymi ze zmniejszeniem liczebności wielu bakterii biorących udział w procesach przemiany materii organicznej w glebach. W rezultacie moŝe występować zjawisko zmniejszenia Ŝyzności i urodzajności gleb. W pracy starano się określić oddziaływanie róŝnych stęŝeń miedzi, ołowiu i cynku dodawanych do poŝywki sporządzonej z agaru na rozwój i liczebność kolonii bakterii Baciclus sp., Pseudomones sp., Sarcina sp. Materiały i metody Badania wykonano w 2006 r. w Laboratorium Instytutu InŜynierii Środowiska Uniwersytetu Zieleniogórskiego. Do badań uŝyto poŝywki z agaru spoŝywczego według receptur podawanych w opracowaniach [RODINA 1968; SMYK 1973; EGOREP 1976]. Sporządzoną poŝywkę podzielono na dziesięć części (jedna część to wariant kontrolny i po 3 części na poszczególne stęŝenia miedzi, ołowiu i cynku). Do kaŝdej części poŝywki przeznaczonej dla metali cięŝkich dodawano odpowiednie ilości związków chemicznych zawierających metale cięŝkie (tab. 1). Ilość dodawanych metali cięŝkich (miedź, ołów, cynk) w stosunku do masy poŝywki wynosiła 0,01, 0,05, 0,10%. Metale cięŝkie do poŝywki wprowadzono w formie CuSO 4, Pb(NO 3 ) 2 i ZnSO 4. Następnie jednakowe ilości poszczególnych poŝywek umieszczono w szalkach Petriego (trzy powtórzenia dla kaŝdego wariantu doświadczenia). Na poŝywkach umieszczonych na szalkach Petriego dokonano posiewu bakterii (Bacillus sp., Pseudomonos sp. i Sarcina sp.). Szalki Petriego z posiewami umieszczono w cieplarce w temperaturze około 30 C na okres 48 godzin. Po tym okresie przystąpiono do liczenia kolonii bakterii. Wyniki i dyskusja Wyniki badań dotyczące oddziaływania róŝnych stęŝeń w poŝywkach miedzi,

113 128 B.L. Nguyen ołowiu i cynku na liczebność kolonii bakterii Bacillus sp., przedstawiono w tabeli 1, bakterii Pseudomonas sp., w tabeli 2 i bakterii Sarcina sp. w tabeli 3. W stosunku do wariantu kontrolnego (bez dodatku metali cięŝkich) najbardziej hamująco na rozwój badanych bakterii wpłynęła miedź, a następnie cynk. We wszystkich wariantach doświadczenia pod wpływem dodatku miedzi do poŝywek nie rozwinęły się bakterie Bacillus sp. oraz Sarcina sp. Liczebność kolonii bakterii Pseudomonas sp. pod wpływem najmniejszego stęŝenia miedzi wyniosła 2 w porównaniu z wariantem kontrolnym 54. StęŜenia miedzi w poŝywkach 0,05 i 0,10% spowodowały całkowite zahamowanie rozwoju bakterii Pseudomonas sp. Tabela 1; Table 1 Wpływ stęŝenia miedzi, ołowiu, cynku na liczebność kolonii bakterii Bacillus sp. Influence of concentrations of copper, lead and zinc on the number of Bacillus sp. Rodzaj bakterii Type of bacteria Rodzaj metali cięŝkich Type of heavy metals Liczebność bakterii (komórek cm -3 ) Number of bacteria (cells cm -3 ) stęŝenia metali cięŝkich concentrations of heavy metals kontrola (bez stęŝeń metali cięŝkich) control (without concentrations of heavy metals) 0,02% 0,05% 0,1% NIR 0,05; LSD 0.05 Bacillus sp. Cu ,0 W porównaniu z kontrolą (%) In comparison with control (%) Pb 25,0 16,0 5 5,0 Zn 10,0 4,0 0 1,0 Cu % Pb 92,6 59,3 18,5 - Zn 37,0 14,8 0 - Tabela 2; Table 2 Wpływ stęŝenia miedzi, ołowiu, cynku na liczebność kolonii bakterii Pseudomonas sp. Influence of concentrations of copper, lead and zinc on the number of Pseudomonas sp. Rodzaj bakterii Type of bacteria Rodzaj metali cięŝkich Type of heavy metals Liczebność bakterii (komórek cm -3 ) Number of bacteria (cells cm -3 ) stęŝenia metali cięŝkich concentration of heavy metals kontrola (bez stęŝeń metali cięŝkich) control (without concentrations of heavy metals) 0,02% 0,05% 0,1% NIR 0,05 LSD 0.05 Pseudomonas sp. Cu 2, ,0 54,0

114 WRAśLIWOŚĆ BAKTERII Bacillum sp., Pseudomonas sp., Sarcina sp W porównaniu z kontrolą (%) In comparison with control (%) Pb 4,0 2,0 0 1,0 Zn 30,0 30,0 22,0 6,0 Cu 3, % Pb 7,4 3,7 0 - Zn 55,5 55,5 40,7 - Cynk bardzo wyraźnie ograniczył rozwój bakterii Bacillus sp. a następnie Sarcina sp. RóŜnice w liczebności kolonii tych bakterii pomiędzy wariantem kontrolnym a wariantami z dodatkiem cynku były statystycznie udowodnione. W najmniejszym stopniu cynk zahamował rozwój bakterii Pseudomonas sp. Tabela 3; Table 3 Wpływ stęŝenia miedzi, ołowiu, cynku na liczebność kolonii bakterii Sarcina sp. Influence of concentrations of copper, lead and zinc on the number of Sarcina sp. Rodzaj bakterii Type of bacteria Rodzaj metali cięŝkich Type of heavy metals Liczebność bakterii (komórek cm -3 ) Number of bacteria (cells cm -3 ) stęŝenia metali cięŝkich concentration of heavy metals kontrola (bez stęŝeń metali cięŝkich) control (without concentrations of heavy metals) 0,02% 0,05% 0,1% NIR 0,05 LSD 0.05 Sarcina sp. Cu ,0 W porównaniu z kontrolą (%) In comparison with control (%) Pb 36,0 32,0 26 5,5 Zn 31,0 20,0 13,0 3,5 Cu % Pb 87,8 78,0 63,4 - Zn 75,6 58,8 31,7 - Ołów w porównaniu z miedzią i cynkiem w najmniejszym stopniu zahamował rozwój bakterii Bacillus sp. i Sarcina sp. Natomiast wystąpiło wyraźne negatywne działanie ołowiu na bakterie Pseudomoas sp. To negatywne działanie ołowiu było nieco mniejsze aniŝeli miedzi. Reasumując moŝna stwierdzić, Ŝe z nielicznymi wyjątkami (najmniejsze stęŝenie ołowiu przy działaniu na bakterie Bacillus sp. i Sarcina sp.) badane metale cięŝkie istotnie zmniejszyły liczebność kolonii testowanych bakterii. Uzyskane rezultaty mogą stanowić jeden ze wskaźników aktywności mikrobiologicznej gleb. MoŜna stwierdzić, Ŝe nadmierna zawartość w glebach miedzi, cynku a w mniejszym stopniu ołowiu moŝe być powodem ograniczenia rozwoju badanych bakterii. W dalszej perspektywie moŝe to prowadzić do zahamowania procesów mikrobiologicznych zachodzących w glebach.

115 130 B.L. Nguyen Wnioski 1. Najbardziej hamująco na rozwój kolonii bakterii Bacillus sp. i Sarcina sp. wpłynęła miedź dodana do poŝywki. 2. Cynk wpłynął ujemnie na rozwój kolonii bakterii Bacillus sp. i Sarcina sp. 3. Ołów najbardziej ujemnie wpłynął na rozwój kolonii bakterii Pseudomonas sp. Literatura EGOREP H.C Praktyleum po mikrobiologii. Izd. Uniw. Moskwa: 306 ss. RODINA A Mikrobiologiczne metody badania wód. PWRiZ, Warszawa: 468 ss. SMYK B Microbiological method of water analyses. Aguatic Microbiological J., PWN, Warszawa: Słowa kluczowe: bakterie, metale cięŝkie Streszczenie Badanie wykonano w laboratorium biologicznym Instytutu InŜynierii Środowiska, Uniwersytetu Zielonogórskiego w roku W badaniu posłuŝono się trzema rodzajami bakterii: Bacillus sp., Pseudomonas sp. i Sarcina sp. oraz róŝnymi stęŝeniami (0,02%, 0,05% i 0,1%) trzech metali cięŝkich, które stosowano w następujących formach: miedź (CuSO 4 ), ołów (Pb(NO 3 ) 2 ), cynk (ZnSO 4 ). Wyniki badań wskazują, Ŝe bakterie: Bacillus sp., Pseudomonas sp. i Sarcina sp. są bardzo silnie wraŝliwe na miedź (Cu). Na ołów (Pb) okazały się równieŝ bardzo silnie wraŝliwe bakterie: Pseudomonas sp. i Sarcina sp. Natomiast Bacillus sp. okazał się słabo wraŝliwy na Pb. Słabo wraŝliwe na cynk (Zn) okazały się bakterie: Sarcina sp. i Pseudomonas sp., natomiast Bacillus sp. okazał się silnie wraŝliwy na Zn. Spośród badanych metali cięŝkich okazało się, Ŝe miedź była najbardziej toksyczna dla badanych bakterii. SUSCEPTIBILITY OF BACTERIA TO DIFFERENT OF CONCENTRATIONS OF HEAVY METALS Nguyen Thi Bich Loc Institute of Environmental Engineering, University of Zielona Góra Key words: bacteria, heavy metals Summary The research was performed at the biological laboratory of Environmental

116 WRAśLIWOŚĆ BAKTERII Bacillum sp., Pseudomonas sp., Sarcina sp Engineering in University of Zielona Góra in Three types of bacteria were used in the research: Bacillus sp., Pseudomonas sp. and Sarcina sp. and the different concentrations (0.02%, 0.05% and 0.1%) of three types of heavy metals such as: copper (CuSO 4 ), lead (Pb(NO 3 ) 2 ) and zinc (ZnSO 4 ). The results of the study showed that bacteria: Bacillus sp., Pseudomonas sp. and Sarcina sp. were very sensitive to copper (Cu). The bacteria Pseudomonas sp. and Sarcina sp. showed high sensitivity to lead (Pb). But Bacillus sp. showed low sensitivity to lead. Bacteria Sarcina sp. and Pseudomonas sp. showed low sensitivity to zinc (Zn), but Bacillus sp. showed high sensitivity to Zn. Among the studied heavy metals copper was very toxic to the studied bacteria. Dr hab inŝ. Nguyen Thi Bich Loc, prof UZ Instytut InŜynierii Środowiska Uniwersytet Zielonogórski ul. Prof. Z. Szafrana ZIELONA GÓRA Nguyen.Thi.Bich.Loc@iis.uz.zgora.pl

117 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WPŁYW SYSTEMÓW UPRAWY ROLI I NAWOśENIA ORGANICZNEGO NA PLONY BURAKA CUKROWEGO Mirosław Nowakowski, Jadwiga Szymczak-Nowak Zakład Technologii Produkcji Roślin Okopowych, Oddział w Bydgoszczy, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie Wstęp Do najbardziej nakładochłonnych zabiegów w uprawie roślin zalicza się z w pierwszej kolejności głęboszowanie i orkę. Spłycanie, bądź teŝ zaniechanie orki w wielu przypadkach nie powoduje istotnego obniŝenia plonu i jakości buraka cukrowego [GUTMAŃSKI, PIKULIK 1994; BECKER i in. 1997; BECKER, MÄRLÄNDER 1998]. Stworzyło to podstawy dla wprowadzenia do praktyki rolniczej nowych, niskonakładowych technologii uprawy, bazujących na płytkiej uprawie roli. DuŜe niedobory nawozów naturalnych oraz problemy z utrzymaniem dodatniego bilansu substancji organicznej w glebie przyczyniły się do większego zainteresowania rolników słomą oraz nawozami zielonymi z międzyplonów ścierniskowych [PAWŁOWSKI, DERYŁO 1991; CEGLAREK i in. 1995; NOWAKOWSKI i in. 1996]. Dodatkową motywację do uprawy międzyplonów stworzyły dotacje wynikające z realizacji programów rolnośrodowiskowych. Problematyka uprawy buraka cukrowego z siewu w mulcz międzyplonu oraz systemy uprawy bezpłuŝnej stały się ostatnio przedmiotem szeregu analiz i doświadczeń [MERKES 1989; STEPHAN i in. 1995; SZYMCZAK-NOWAK i in. 1998; PRINGAS i in. 2002; DIECKMANN i in. 2004]. W badaniach własnych oceniono wpływ międzyplonu ścierniskowego z gorczycy białej, obornika i orki jesiennej na wielkość i strukturę plonu buraka cukrowego. Oddziaływanie wymienionych trzech czynników na parametry jakościowe buraka cukrowego oraz jego zdrowotność opisane zostało wcześniej przez NOWAKOWSKIEGO i in. [2002a]. Materiał i metody Badania wykonano w latach , w Rolniczym Zakładzie Doświadczalnym Uniwersytetu im. M. Kopernika w Piwnicach (woj. kujawsko-pomorskie), na glebie płowej właściwej, wytworzonej z gliny lekkiej pylastej. Gleba charakteryzowała się obojętnym odczynem, średnią zasobnością w przyswajalne dla roślin formy fosforu, potasu, magnezu, wapnia, sodu oraz niską w azot azotanowy. Analizę agrochemiczną gleby przeprowadzono po zbiorze przedplonu (pszenica ozima). Doświadczenia załoŝono metodą długich pasów w 4 powtórzeniach. Oceniono następujące obiekty: 1 - obornik z orką jesienną (wariant kontrolny),

118 134 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak 2 - orka jesienna, 3 - międzyplon z gorczycy białej i orka jesienna, 4 - międzyplon z gorczycy białej, obornik i orka jesienna, 5 - międzyplon z gorczycy białej - mulcz. Pod podorywkę przykrywającą rozdrobnioną słomę pszenicy ozimej zastosowano na wszystkich obiektach nawoŝenie azotem - 27 kg N ha -1 (saletra amonowa). Obornik bydlęcy w dawce 40 t ha -1 rozrzucono na obiektach 1 i 4. Gorczycę białą wysiano w międzyplonie ścierniskowym na obiektach 3, 4 i 5. Plon całkowity gorczycy z hektara wynosił w 2000 r. 10 ton, w 2001 r. 9 ton, a w 2002 r. 12 ton. Na obiektach 1-4 wykonano jesienią głęboką orkę, a na obiekcie 5 pozostawiono międzyplon bez przyorania jako mulcz. Wysokość dawek nawozów mineralnych NPK ustalono opierając się na wynikach analizy gleby. Pod buraki stosowano łącznie w latach : kg N (saletra amonowa), kg P (superfosfat potrójny) i kg K (sól potasowa 60%) na 1 ha. Przed siewem buraka, pod agregat uprawowy, zastosowano _ dawki azotu. Pozostała część azotu była stosowana pogłównie. Nasiona buraka cukrowego odmiany Oktawia wysiano w drugiej dekadzie kwietnia, w odstępach cm. Zbiór przeprowadzono ręcznie w drugiej dekadzie października. Korzenie poddano analizie na aparaturze Venema określając zawartość cukru oraz związków melasotwórczych (N-α-NH 2, K i Na), niezbędnych do obliczenia plonu cukru technologicznego. Obliczono ponadto wskaźnik ulistnienia (plon liści : plon korzeni) oraz określono udział korzeni duŝych (o powyŝej 12 cm), średnich (o 6-12 cm), małych (o poniŝej 6 cm) i rozwidlonych. Wyniki opracowano statystycznie metodą analizy wariancji. Tabela 1; Table 1 Miesięczna suma opadów i i średnia dobowa temperatura w okresie wegetacji buraka cukrowego (Piwnice k. Torunia, i ) Miesiąc Month Monthly precipitation and daily mean tempeature during the vegetation period of sugar beet (Piwnice near Toruń, and ) Miesięczna suma opadów Monthly precipitation (mm) Średnia dobowa temperatura Daily mean temperature ( C) Kwiecień; April 54,9 34,3 12,5 37,0 11,7 6,8 8,0 6,9 Maj; May 50,2 32,9 68,0 53,0 15,2 13,3 16,0 12,4 Czerwiec; June 46,2 62,8 35,6 66,0 17,4 14,2 16,9 16,7 Lipiec; July 95,4 66,0 82,4 91,0 16,2 19,3 19,5 17,8 Sierpień; August 53,0 47,1 50,6 58,0 17,8 18,6 20,4 17,0 Wrzesień; September 60,7 95,8 46,2 48,0 12,1 11,7 13,3 12,9 Październik; October 58,7 18,0 110,8 40,0 11,6 10,9 6,7 7,9 Suma opadów Total precipitation Średnia temperatura Mean temperature 379,1 356,9 406,1 393,0 14,6 13,5 14,4 13,1 W okresie wegetacyjnym buraka cukrowego w 2002 roku wystąpiły największe opady atmosferyczne (tab. 1). NajwyŜszą średnią dobową temperaturę zanotowano natomiast w 2000 roku.

119 WPŁYW SYSTEMÓW UPRAWY ROLI I NAWOśENIA ORGANICZNEGO Wyniki i dyskusja Istotnie większe w odniesieniu do pozostałych wariantów plony korzeni i cukru technologicznego uzyskano na obiektach 4 i 1 - z uprawą buraka cukrowego na oborniku z orką jesienną i międzyplonem z gorczycy białej lub bez międzyplonu (tab. 2). Na wymienionych dwu wariantach uprawowych stwierdzono takŝe duŝy udział korzeni o średnicy powyŝej 12 cm (tab. 3). Największe plony liści zanotowano na obiekcie 4, a istotnie mniejsze przy braku stosowania obornika i międzyplonu. Podobne wyniki w plonowaniu buraka cukrowego uprawianego na oborniku i międzyplonie lub słomie zbóŝ uzyskali KOPCZYŃSKI [1994] oraz KOSTKA-GOŚCINIAK i in. [2000]. Mulczowanie pola, w badaniach własnych, przyczyniło się do wyraźnego zmniejszenia plonów korzeni i cukru. Podobne wyniki uzyskali KORDAS i ZIMNY [1997]. WEGENER i in. [2000], NOWAKOWSKI i in. [2002b] oraz PRINGAS i MÄRLÄNDER [2004] nie wykazali istotnych róŝnic w plonowaniu pomiędzy uprawą tradycyjną, a wariantami uprawy z zastosowaniem mulczowania. Natomiast w badaniach STEPHANA i in. [1995] mulczowanie pola, zwłaszcza z wiosennym wymieszaniem mulczu z glebą, dało lepsze rezultaty w plonowaniu niŝ uprawa płuŝna. Nie wykazano istotnego zróŝnicowania końcowej obsady roślin, udziału korzeni małych, średnich i rozwidlonych oraz wskaźnika ulistnienia pod wpływem działania ocenianych systemów uprawowych (tab. 4). Mniejszą obsadę roślin na poletkach z mulczem gorczycy białej zanotowali w trakcie badań KORDAS i ZIMNY [1997], DZIENIA [1999] oraz NOWAKOWSKI i in. [2002b]. W 2000 roku, charakteryzującym się wysoką średnią temperaturą powietrza, uzyskano istotnie większe plony korzeni i cukru technologicznego w porównaniu do pozostałych lat badań. Zarejestrowano takŝe znacznie większą obsadę roślin, udział korzeni rozwidlonych oraz mniejszy udział korzeni małych i wskaźnik ulistnienia. We wcześniejszych badaniach NOWAKOWSKIEGO i in. [2002b] nad systemami uprawy buraka cukrowego stwierdzono równieŝ największy przyrost plonu cukru technologicznego po wystąpieniu wysokich temperatur w okresie wegetacji. W trzecim roku badań o największej sumie opadów atmosferycznych uzyskano najwyŝsze plony liści. Stwierdzono istotne współdziałanie pomiędzy badanymi wariantami uprawowymi, a latami badań dla plonów korzeni i cukru technologicznego. Na obiektach bez międzyplonu (1 i 2), a zwłaszcza z uŝyciem obornika, jak równieŝ obornika z międzyplonem (4), stwierdzono największe plony korzeni i cukru w 2000 r., o najwyŝszej średniej temperaturze powietrza. Po zastosowaniu międzyplonu ścierniskowego (warianty 3, 4 i 5) zanotowano wyŝsze plonowanie w warunkach niskich temperatur i opadów, jakie wystąpiły w okresie wegetacji buraka w 2001 roku. Wnioski 1. W warunkach prowadzonych badań największe plony korzeni buraka cukrowego i cukru technologicznego uzyskano stosując systemy uprawy na oborniku, po orce jesiennej, z międzyplonem gorczycy białej lub bez międzyplonu. Pierwszy z wymienionych systemów przyczynia się najsilniej do wzrostu udziału korzeni duŝych, o średnicy powyŝej 12 cm.

120 136 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak 2. W 2000 roku, odznaczającym się wyŝszymi od pozostałych lat badań średnimi temperaturami powietrza, zebrano istotnie większe plony korzeni i cukru technologicznego. W ostatnim roku badań z najwyŝszą sumą opadów stwierdzono natomiast największe plony liści. Literatura BECKER C., MÄRLÄNDER B Ertrag und Qualität von Zuckerrüben in dauerhaft pfluglosen Bodenbearbeitungssystemen - Ergebnisse einer Versuchsserie auf Großflächen. Pflanzenbauwiss 2(1): BECKER C., MILLER H., KOCH H.-J Anbau von Zuckerrüben ohne Pflug - eine. umweltschonende und ökonomisch effiziente Alternative für die moderne Landwirtschaft. Proc. 60 IIRB-Congress: CEGLAREK F., GĄSIOROWSKA B., ZARZECKA K Plonowanie i wartość technologiczna buraka cukrowego w zaleŝności od zróŝnicowanego nawoŝenia organicznego i nawoŝenia mineralnego. Zesz. Nauk. WSR-P Siedlce, Rolnictwo 39: DIECKMANN J., TOMANOWA O., MILLER H., KOCH H.-J Influence of continuous minimum tillage on soil erodibility. Proc. 67 IIRB-Congress: DZIENIA S Zachowawcza uprawa roli pod burak cukrowy. Fol. Univ. Agric. Stetin. 195, Agricultura 74: GUTMAŃSKI I., PIKULIK R MoŜliwości modyfikacji uprawy roli pod buraki cukrowe. Biul. IHAR 190: KOPCZYŃSKI J Współdziałanie poplonu ścierniskowego, obornika i azotu mineralnego w nawoŝeniu buraka cukrowego na glebie lekkiej i średniej. Frag. Agron. 4: KORDAS L., ZIMNY L Wpływ wybranych poplonów ścierniskowych na plony buraka cukrowego uprawianego technologią siewu bezpośredniego. Biul. IHAR 202: KOSTKA-GOŚCINIAK D., SZYMCZAK-NOWAK J., NOWAKOWSKI M., SITARSKI A., WĄSACZ E., BANASZAK H Wpływ nawoŝenia słomą i obornikiem na jakość przetwórczą wybranych odmian buraka cukrowego. Folia Univ. Agric. Stetin. 211, Agricultura 84: MERKES R Möglichkeiten zur Verhütung von Bodenerosion durch Wasser. Proc. 52 IIRB-Congress: NOWAKOWSKI M., GUTMAŃSKI I., SZYMCZAK-NOWAK J., KOSTKA-GOŚCINIAK D Wpływ nawoŝenia obornikiem, słomą oraz roślinami poplonowymi na plon i zdrowotność buraka cukrowego przy zróŝnicowanej koncentracji jego uprawy w płodozmianie. Zesz. Nauk. AR Szczecin, Rolnictwo: NOWAKOWSKI M., KOSTKA-GOŚCINIAK D., SZYMCZAK-NOWAK J. 2002a. Wpływ międzyplonu z gorczycy białej oraz obornika i orki jesiennej na jakość przetwórczą buraka cukrowego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 484: NOWAKOWSKI M., KOSTKA-GOŚCINIAK D., GUTMAŃSKI I., SZYMCZAK-NOWAK J. 2002b. Systemy uprawy buraka cukrowego na róŝnych glebach. Cz. II. Wschody i plony. Biul. IHAR 222: PAWŁOWSKI F., DERYŁO S Wpływ poplonów ścierniskowych w plonowaniu buraka cukrowego w zmianowaniu o róŝnym udziale zbóŝ. Biul. IHAR 178: PRINGAS C., MILLER H., KOCH H.-J Long term ploughless tillage in sugar beet - formation of yield, pests and diseases. Proc. 65. IIRB-Congress:

121 WPŁYW SYSTEMÓW UPRAWY ROLI I NAWOśENIA ORGANICZNEGO PRINGAS C., MÄRLÄNDER B Einfluss konservierender Bodenbearbeitung auf Ertrag, Qualität, Rentabilität und Cercospora-Befall von Zuckerrüben - Ergebnisse einer Versuchsserie auf Großflächen. Pflanzenbauwiss 8: STEPHAN C., THELEN M., KROMER K.-H Mulchsaat von Zuckerrüben in 7-jähringen Vergleich. Zuckerrübe 44(1): SZYMCZAK-NOWAK J., WĄSACZ E., SITARSKI A., KOSTKA-GOŚCINIAK D., NOWAKOWSKI M., GUTMAŃSKI J., DĄBROWSKI W., BANASZAK H., REDO L., OJCZYK K Wpływ uprawy buraka cukrowego na mulczu z gorczycy białej i rzodkwi oleistej na jego zdrowotność i plon. Progress in Plant Protection/Post. w Ochronie Roślin 38(2): WEGENER U., MILLER H., KOCH H.-J Ertrag und rentabilität verschiedener Feldfrüchte bei differenzierter Grundbodenbearbeitung. Zuckerindustrie 125: Słowa kluczowe: międzyplon, obornik, orka, burak cukrowy, plony Streszczenie W latach na glebie płowej właściwej (glina lekka pylasta) w Piwnicach (woj. kujawsko-pomorskie) oceniano wpływ międzyplonu ścierniskowego z gorczycy białej, obornika i orki jesiennej na plonowanie buraka cukrowego. W doświadczeniu porównywano następujące obiekty: 1) obornik z orką jesienną (wariant kontrolny), 2) orka jesienna, 3) międzyplon z gorczycy białej i orka jesienna, 4) międzyplon z gorczycy białej, obornik i orka jesienna, 5) międzyplon z gorczycy białej - mulcz. Największe plony korzeni i cukru technologicznego stwierdzono na obiektach z uprawą buraka cukrowego na oborniku, z orką jesienną i międzyplonem z gorczycy białej lub bez międzyplonu. Wymienione systemy uprawy sprzyjały takŝe wzrostowi udziału w plonie korzeni duŝych ( > 12 cm). Przy wysokiej temperaturze powietrza w 2000 roku uzyskano najwyŝsze plony korzeni i cukru technologicznego. INFLUENCE OF TILLAGE SYSTEMS AND ORGANIC FERTILIZATION ON THE YIELDS OF SUGAR BEET Mirosław Nowakowski, Jadwiga Szymczak-Nowak Department of Row Crops Production Technology, Research Division Bydgoszcz, Institute of Plant Breeding and Acclimatization, Radzików Key words: catch crop, farmyard manure, ploughing, sugar beet, yields Summary In at Piwnice (Kujawsko-Pomorski district), on luvisoil soil (silty light loam), the influence of catch crop of white mustard, farmyard manure and autumn ploughing on the yields of sugar beet was investigated. In the experiment the following treatments were compared: 1) farmyard manure with autumn ploughing (control), 2) autumn ploughing, 3) catch crop of white mustard and autumn ploughing, 4) catch crop of white mustard, farmyard manure and autumn ploughing, 5) catch crop of white mustard - mulch. The highest yields of roots and recoverable sugar were obtained in - sugar beet cultivation variants: with farmyard manure, autumn ploughing and catch crop of white mustard or without catch crop. The mentioned cultivation systems were in favour of large roots share ( >12 cm) in the yield. In warm weather conditions (in 2000 year) there were the highest yield of roots

122 138 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak and of recoverable sugar. Dr inŝ. Mirosław Nowakowski Zakład Technologii Produkcji Roślin Okopowych Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Al. Powstańców Wlkp BYDGOSZCZ m.nowakowski@ihar.bydgoszcz.pl

123 Tabela 2; Table 2 Wpływ systemów uprawy roli, nawozów naturalnych i organicznych na plon i wskaźnik ulistnienia buraka cukrowego w latach Influence of tillage systems, manure and organic fertilizers on the yield and foliage coefficient of sugar beet in Nr No międzyplon catch crop Systemy uprawy; Tillage systems Rok; Year Plon; Yield (t ha -1 ) Wskaźnik ulistnienia Foliage index obornik farmyard manure orka ploughting korzeni; roots cukru technolog.; recover. sugar liści; leaves 79,1 52,4 70,2 Średnia; Mean 67,2 9,67 36,1 0, ,3 50,1 60,9 Średnia; Mean 62,4 9,06 33,2 0, ,5 59,1 65,8 Średnia; Mean 63,8 9,21 37,9 0, ,8 61,1 70,5 Średnia; Mean 68,5 9,78 40,4 0, NIR0,05; LSD0.05 dla; for: - systemów uprawy; tillage systems - roku; year - współdziałania; interaction 64,4 58,3 63,6 Średnia; Mean 62,1 8,89 36,6 0,58 Średnia; Mean ,0 56,2 66,2 2,7 3,5 4,8 11,70 7,37 9,94 11,50 7,04 8,64 9,89 8,48 9,26 10,83 8,50 10,02 9,44 8,22 9,01 10,73 7,92 9,37 0,33 0,56 0,98 36,0 35,3 37,1 33,6 29,3 36,8 39,7 33,1 40,9 40,2 36,8 44,3 37,4 33,0 39,6 37,4 33,5 39,7 2,1 2,3 r.n.; n.s. 0,46 0,67 0,53 0,44 0,58 0,60 0,58 0,56 0,62 0,54 0,60 0,63 0,58, 0,56 0,62 0,52 0,59 0,60 r.n.; n.s. 0,07 r.n.; n.s.

124 Wpływ systemów uprawy roli, nawozów naturalnych i organicznych na obsadę roślin, udział korzeni o róŝnej średnicy i korzeni rozwidlonych ( ) Influence of tillage systems, manure and organic fertilizers on plant density, share of different diameters and fangy roots ( ) Tabela 3; Table 3 Nr No międzyplon catch crop Systemy uprawy Tillage systems obornik farmyard manure orka ploughting Rok Year Końcowa obsada roślin (tys. ha -1 ) Plant density at harvest (thous. ha -1 ) 100,5 78,2 87,4 Udział korzeni o w cm Share of roots with in cm (%) 12 > < 21,7 6,0 20,2 76,5 87,6 72,9 1,8 6,4 6,8 Udział korzeni rozwidlonych Share of fangy roots (%) Średnia; Mean 88,7 15,9 79,0 5,0 14, ,9 75,6 88,0 Średnia; Mean 91,2 10,3 83,1 6,6 15, ,0 70,5 90,2 Średnia; Mean 88,2 15,7 79,2 5,0 14, ,6 74,4 87,8 Średnia; Mean 87,9 19,0 76,6 4,4 15, ,4 83,4 90,9 Średnia; Mean 89,6 12,4 80,9 6,7 15,0 Średnia; Mean ,1 76,4 88,9 9,4 9,1 12,5 15,1 17,1 15,0 21,9 19,2 16,0 19,1 2,9 15,2 17,4 10,9 15,8 86,5 81,6 81,3 81,3 78,0 78,4 75,0 77,1 77,7 75,4 88,3 78,9 78,9 82,5 77,8 4,2 9,3 6,2 3,6 4,9 6,6 3,2 3,7 6,3 5,6 8,7 5,9 3,7 6,6 6,4 17,1 12,3 13,5 24,1 11,5 10,2 18,3 12,5 11,4 18,5 15,3 13,0 18,1 13,7 13,1 19,2 13,1 12,2 NIR0,05; LSD0.05 dla; for: - systemów uprawy; tillage systems - roku; year - współdziałania; interaction r.n.; n.s. 8,6 r.n.; n.s. 3,9 4,4 r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. r.n.; n.s. 2,6 r.n.; n.s. r.n.; n.s. 4,2 r.n.; n.s.

125

126 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: PLONY I ZDROWOTNOŚĆ BURAKA CUKROWEGO POD WPŁYWEM NAWOśENIA POTASEM, MAGNEZEM I SODEM Mirosław Nowakowski 1, Jadwiga Szymczak-Nowak 1, Heinz-Josef Koch 2 1 Zakład Technologii Produkcji Roślin Okopowych, Oddział Bydgoszcz, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie 2 Instytut Badań nad Burakiem Cukrowym, Uniwersytet Georga Augusta w Getyndze Wstęp W warunkach duŝego niedoboru nawozów naturalnych oraz ograniczonych moŝliwości uŝycia innych nawozów organicznych, zapotrzebowanie roślin na składniki pokarmowe coraz częściej musi być bilansowane wyłącznie nawozami mineralnymi. W takich przypadkach stosowane nawozy mineralne powinny zawierać cały zestaw niezbędnych dla roślin składników pokarmowych. Buraki cukrowe naleŝą do grupy roślin, które pobierają wyjątkowo duŝe ilości składników oraz przyczyniają się do znacznego ubytku masy organicznej z gleby. Dla uzyskania wysokiego plonu korzeni i cukru konieczne jest dobre zaopatrzenie roślin nie tylko w azot, fosfor i potas, ale takŝe w magnez, sód i mikroelementy. Składnikiem, którego burak pobiera w największych ilościach jest potas. Racjonalne nawoŝenie tym składnikiem, z uwzględnieniem jego zawartości w glebie, jest bardzo istotne dla zapewnienia wysokiej rentowności uprawy buraka [KUHLMANN, WEHRMANN 1984] oraz dla zwiększenia tolerancyjności roślin na coraz częściej pojawiający się stres suszy [MUSOLF i in. 2004]. Doglebowe i dolistne stosowanie magnezu przyczynia się natomiast do poprawy zdrowotności roślin i jakości plonu [GUTMAŃSKI 1971; SZYMCZAK-NOWAK 1990]. O korzystnym wpływie nawoŝenia potasem i sodem pod buraki cukrowe oraz moŝliwości zastąpienia części dawki potasu sodem donoszą GUTMAŃSKI i WIŚNIEWSKI [1995] oraz RÖMER i in. [2004]. W 2000 roku zakończono cykl badań porównujących plonowanie i zdrowotność roślin w następstwie uŝycia wieloskładnikowego nawozu Korn-Kali (K, Mg, Na i S) i soli potasowej, w połączeniu z nawoŝeniem dolistnym solą gorzką w uprawie buraka cukrowego na glinie lekkiej. Wyniki zamieszczone w niniejszej pracy były kontynuacją wyŝej wymienionych badań i dotyczyły oceny oddziaływania plonotwórczego tych samych nawozów na piasku gliniastym mocnym pylastym. Materiał i metody W latach wykonano badania w Minikowie (woj. kujawsko-pomorskie), na glebie płowej właściwej, wytworzonej z piasku gliniastego mocnego pylastego. Zasobność gleby w składniki pokarmowe oznaczono w pierwszej dekadzie kwietnia w próbach ekstrahowanych 0,03 normalnym kwasem octowym i oceniono według liczb granicznych opracowanych przez GUTMAŃSKIEGO i in. [2000]. Stanowisko charakteryzowało się odczynem lekko kwaśnym, bardzo niską zasobnością w azot,

127 142 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak, H.-J. Koch niską w potas, sód, magnez i wapń oraz średnią w fosfor. Pod buraki cukrowe oraz przedplon nie zastosowano nawozów organicznych. Jesienią wysiano 35 kg P ha -1 w postaci superfosfatu potrójnego (20% P). Potas aplikowano dwa tygodnie przed siewem buraków, w formie Korn-Kali (33% K, 4% Mg, 3% Na i 4% S) i soli potasowej (50% K). Doświadczenie załoŝono metodą losowanych bloków, w czterech powtórzeniach. Oceniano następujące warianty doświadczalne: 83 kg K ha -1, 83 kg K ha -1 z dolistnym dokarmianiem solą gorzką (MgSO 4 7H 2 O), 166 kg K ha -1, 166 kg K ha -1 z dolistnym dokarmianiem solą gorzką oraz kontrolę - bez nawoŝenia K i Mg. Zastosowanie Korn- Kali wiązało się z dodatkowym wprowadzaniem do gleby, w przypadku niŝszej dawki potasu 4 kg Mg, 3 kg Na i 4 kg S ha -1, a przy wyŝsze* dawce potasu ilości Mg, Na i S były dwukrotnie wyŝsze. Dokarmianie 6,25% roztworem wodnym soli gorzkiej (25 kg nawozu rozpuszczono w 400 dm 3 wody) wykonano dwukrotnie: 2 tygodnie przed zakryciem międzyrzędzi i w momencie zakrycia międzyrzędzi. Tabela 1; Table 1 Miesięczna suma opadów i średnia dobowa temperatura w okresie wegetacji buraka cukrowego; Minikowo k. Bydgoszczy, i Monthly precipitation and daily mean temperature in theperiod of sugar beet vegetation; Minikowo near Bydgoszcz, and Kwiecień April Maj May Czerwiec June Lipiec July Sierpień August Miesiąc Month Wrzesień September Październik October Suma opadów Total precipitation Średnia temperatura Mean temperature Miesięczna suma opadów (mm) Monthly sum of precipitation (mm) Średnia dobowa temperatura ( o C) Daily mean temperature ( o C) ,2 34,6 48,1 28,3 7,2 7,8 7,1 8,4 40,6 44,1 34,3 45,8 13,3 15,9 14,8 14,1 78,6 35,0 42,3 75,2 14,5 16,7 17,7 16,9 114,3 67,6 73,9 72,1 19,3 19,5 19,0 19,0 52,2 51,2 43,4 56,9 18,8 20,7 18,9 18,6 119,1 31,5 54,8 46,0 11,5 13,4 13,9 13,5 10,4 108,0 43,5 30,6 10,7 6,8 4,9 8,9 461,4 372,0 340,3 354,9 13,6 14,4 13,8 14,2 Azot w dawce 90 kg N ha -1 zastosowano 6-7 dni przed siewem buraków, a 50 kg N ha -1 na początku czerwca (saletra amonowa). Nasiona buraka cukrowego odmiany Korab wysiewano punktowo co 18 cm w rzędzie, w drugiej dekadzie kwietnia. Zbiór buraków przeprowadzano w pierwszej dekadzie października. Powierzchnia poletka do zbioru wynosiła 20 m 2. Po dniach od zaobserwowania pierwszych wschodów oceniono polową zdolność wschodów buraka. Podczas zbioru określono obsadę roślin, plony korzeni i liści. Na autoanalizatorze Venema oznaczono w miazdze korzeni zawartość cukru, potasu, sodu i azotu alfaaminowego. Obliczono wartości technologicznego plonu cukru, wskaźnika alkaliczności (K+N N-α-NH 2-1 ) oraz

128 PLONY I ZDROWOTNOŚĆ BURAKA CUKROWEGO wskaźnika ulistnienia (plon liści plon korzeni -1 ). Pod koniec okresu wegetacji na 25 kolejno rosnących roślinach, w czterech powtórzeniach, oceniono występowanie chorób na liściach: chwościka (Cercospora beticola SACCARDO), mączniaka prawdziwego (Erysiphe betae [VAŇHA] WELTZIEN) i brunatnej plamistości liści (Ramularia beticola FAUTR. ET LAMB.). Ocenę stopnia poraŝenia wykonano w 6-stopniowej skali (0 - roślina zdrowa, 5 - roślina silnie poraŝona). Na podstawie stopnia poraŝenia obliczono procent poraŝenia roślin wg wzoru Townsenda- Heubergera. Wyniki doświadczeń opracowano statystycznie metodą analizy wariancji. W latach 2002 i 2003 zanotowano w okresie wegetacji przeciętne opady atmosferyczne, a w roku 2001 przekroczyły one średnią z wielolecia o 30% (tab. 1). NajwyŜszą średnią dobową temperaturę, zbliŝoną do średniej z wielolecia, stwierdzono w 2002 roku. Wyniki i dyskusja Zastosowanie dawki 83 kg K ha -1 przyczyniło się do wzrostu polowej zdolności wschodów (PZW) buraka cukrowego, a zwiększenie dawki do 166 kg K ha -1 spowodowało istotny spadek wschodów (tab. 2). Osłabienie wschodów buraka w wyniku przedsiewnego stosowania wysokich dawek potasu obserwowali takŝe w swoich badaniach DURRANT i in. [1974], KÖCHL [1997] oraz NOWAKOWSKI i SZYMCZAK- NOWAK [2001]. NajniŜsze wschody stwierdzono w 2002 roku, który charakteryzował się mniejszymi opadami w kwietniu w porównaniu do pozostałych lat badań. Oceniana przy zbiorze obsada buraka cukrowego nie wykazała istotnego zróŝnicowania w wyniku działania czynników doświadczalnych. Potas w dawkach 83 i 166 kg K ha -1 wpłynął istotnie na wzrost plonów korzeni, liści i cukru technologicznego, zawartości cukru i potasu w korzeniach buraka oraz wskaźnika alkaliczności (tab. 2, 3, 4, 5 i 6). Po zastosowaniu na badanych obiektach soli gorzkiej (dokarmianie dolistne) zanotowano kaŝdorazowo zwiększanie się plonów korzeni, liści i cukru technologicznego oraz zawartości cukru, jonów potasu, sodu i azotu alfaaminowego w korzeniach buraka cukrowego, które nie były jednak statystycznie udowodnione. Istotne przyrosty zawartości sodu w korzeniach i wskaźnika ulistnienia wystąpiły w następstwie aplikowania potasu w dawkach 83 i 166 kg K ha -1. ZbliŜone oddziaływanie nawoŝenia potasem i magnezem na parametry plonu buraka cukrowego opisał GUTMAŃSKI [1971]. Pozytywną reakcję buraka w plonowaniu i jakości na dolistne nawoŝenie magnezem wykazali takŝe CZUBA i in. [1997] oraz KÖNIG i KOCH [2002].

129 144 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak, H.-J. Koch

130 PLONY I ZDROWOTNOŚĆ BURAKA CUKROWEGO

131 146 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak, H.-J. Koch

132 PLONY I ZDROWOTNOŚĆ BURAKA CUKROWEGO

133 148 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak, H.-J. Koch

134 PLONY I ZDROWOTNOŚĆ BURAKA CUKROWEGO

135 150 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak, H.-J. Koch

136 PLONY I ZDROWOTNOŚĆ BURAKA CUKROWEGO

137 152 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak, H.-J. Koch UŜycie wieloskładnikowego nawozu Korn-Kali, w porównaniu do soli potasowej, wpłynęło istotnie silniej na wzrost plonów korzeni, cukru technologicznego, liści oraz zawartości cukru, sodu i wskaźnika alkaliczności. WyŜsze plony po nawoŝeniu Korn- Kali uzyskali wcześniej STUMPE i in. [1988] oraz NOWAKOWSKI i SZYMCZAK-NOWAK [2001]. Korzystny wpływ nawoŝenia potasem łącznie z sodem na wielkość i jakość przetwórczą plonu buraka cukrowego wykazali w swoich badaniach DURRANT i in. [1974], FARLEY i DRAYCOTT [1974], BERINGER [1987] oraz RÖMER i in. [2004]. W 2003 roku, o mniejszej od pozostałych lat badań ilości opadów w okresie wegetacji, stwierdzono istotnie niŝsze plony korzeni i liści buraka cukrowego, mniejszy wskaźnik ulistnienia oraz wyŝszą zawartość cukru. Najmniejszą zawartość melasotworów (N-α-NH 2, K, Na) w korzeniach i najwyŝszy plon cukru technologicznego zanotowano natomiast w roku 2002, odznaczającym się najwyŝszą średnią temperaturą powietrza. Podobne obserwacje dotyczące wpływu warunków pogodowych na plonowanie buraka cukrowego opisane zostały przez WIŚNIEWSKIEGO [1991] oraz KENTER i HOFFMANN [2002]. Zanotowano istotne zróŝnicowanie polowej zdolności wschodów, plonu cukru technologicznego i liści w następstwie współdziałania zastosowanych dawek nawozów z latami badań. Przedsiewne aplikowanie dawki 166 kg K ha -1 spowodowało największy spadek polowej zdolności wschodów buraka cukrowego w roku 2002, o najwyŝszej średniej temperaturze powietrza i niskich opadach atmosferycznych w kwietniu. Najmniejsze przyrosty technologicznego plonu cukru oraz plonu liści w następstwie zastosowania dawek potasu oraz dokarmiania dolistnego solą gorzką zarejestrowano w roku 2003, charakteryzującym się najniŝszymi opadami atmosferycznymi w okresie wegetacji. Z chorób liści, w końcowym okresie wegetacji, w większym nasileniu notowano chwościka buraka, mączniaka prawdziwego i brunatną plamistość liści. Stwierdzono istotnie mniejsze poraŝenie roślin przez C. beticola, E. betae i R. beticola po nawoŝeniu potasem zarówno w dawce 83 kg, jak i 166 kg K ha -1 (w porównaniu do wariantu bez nawoŝenia) oraz po zastosowaniu nawozu Korn-Kali (tab. 7, 8 i 9). Wzrost dawki potasu sprzyjał ograniczeniu poraŝenia liści przez chwościka. Dolistne dokarmianie buraka solą gorzką przyczyniło się do mniejszego poraŝenia liści przez C. beticola, E. betae i R. beticola, przy czym róŝnice te były statystycznie udowodnione tylko dla chwościka buraka. We wcześniejszych badaniach NOWAKOWSKIEGO i SZYMCZAK-NOWAK [2001] nie stwierdzono istotnych róŝnic w poraŝeniu buraka cukrowego przez wymienione choroby w następstwie stosowania nawozu Korn- Kali, jak i dolistnego dokarmiania roślin solą gorzką. Lata badań miały istotny wpływ na nasilenie występowania chorób na liściach buraka. Największe poraŝenie roślin chwościkiem i mączniakiem prawdziwym stwierdzono w 2003 roku, a brunatną plamistością liści w 2002 roku. Stwierdzono istotne współdziałanie dla procentu roślin poraŝonych oraz procentu poraŝenia roślin chwościkiem buraka, mączniakiem prawdziwym i brunatną plamistością liści pomiędzy dawkami potasu i rodzajem zastosowanego nawozu, pomiędzy dawkami potasu i latami badań, pomiędzy rodzajem zastosowanego nawozu i latami badań (za wyjątkiem procentu poraŝenia roślin mączniakiem prawdziwym), pomiędzy dawkami potasu i rodzajem nawozu oraz latami badań (za wyjątkiem procentu poraŝenia roślin przez chwościka buraka i mączniaka prawdziwego).

138 PLONY I ZDROWOTNOŚĆ BURAKA CUKROWEGO Wnioski 1. Zastosowanie na piasku gliniastym mocnym pylastym o niskiej zasobności K, Mg i Na dawek 83 i 166 kg K ha -1 przyczyniło się do istotnego wzrostu plonów cukru technologicznego, korzeni i liści, zawartości cukru i potasu w korzeniach oraz ograniczenia poraŝenia liści przez chwościka. 2. Wieloskładnikowy nawóz Korn-Kali, w porównaniu do działania soli potasowej, wpływał istotnie silniej na wzrost plonowania, zawartość cukru i sodu w korzeniach oraz zmniejszenie poraŝenia liści buraka cukrowego przez choroby powodowane przez grzyby: C. beticola, E. betae i R. beticola. 3. Dokarmianie dolistne buraka cukrowego solą gorzką nie oddziaływało istotnie na badane parametry plonu, przyczyniło się natomiast do mniejszego poraŝenia roślin przez C. beticola i E. betae przy dawce 83 K ha Lata badań istotnie wpłynęły na plonowanie i nasilenie występowania chorób na liściach buraka cukrowego. NajniŜsze plony korzeni i liści oraz największe poraŝenie roślin chwościkiem i mączniakiem prawdziwym stwierdzono w 2003 roku. Literatura BERINGER H Recent data about P, K and Na fertilizer application to sugar beet in Central Europe. Procedings 50 th I.I.R.B Winter Congress: CZUBA R., SZTUDER H., ŚWIERCZEWSKA M Agrotechniczne i ekonomiczne aspekty dolistnego dokarmiania buraka cukrowego. Biul. IHAR 202: DURRANT M.J., DURRANT M.J., DRAYCOTT A.P., BOYD D.A The response of sugar beet to potassium and sodium fertilizers. J. Agric. Sci. Cambridge 83: FARLEY R.F., DRAYCOTT A.P Growth and yield of sugar beet in relation to potassium and sodium supply. J. Sci. Fd. Agri. 26: GUTMAŃSKI I Współdziałanie potasu i magnezu w nawoŝeniu buraków cukrowych. Biul. IHAR 6: GUTMAŃSKI I., NOWAKOWSKI M., MIKITA J Possibilities of balanced sugar beet nutrition in Poland. Proc. of the Regional Workshop of BRI, WPI, IPI: Balanced plant nutrition in sugar beet cropping systems for high yield and quality. Budapest, 1-2 IX 1999: GUTMAŃSKI I., WIŚNIEWSKI W Przydatność saletry chilijskiej do nawoŝenia buraków cukrowych. Gaz. Cukrownicza 2: KENTER C., HOFFMANN C Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Zuckerrüben in Abhängigkeit von Temperatur und Wasserversorgung. Zuckerrindustrie 127: KÖCHL A Effect of nitrogen and potassium nutrition on yield and quality of sugar beet. Proc. 13th Coll. Int. Potash Inst.: KÖNIG H.-P., KOCH H.-J Optimierung der Mikronährstoffdüngung von Zuckerrüben. Einjährige Auswertung, Koordinierungsausschuss am IfZ: 1-7 KUHLMANN H., WEHRMANN I Kali-Düngeempfehlung auf der Grundlage von 81 Düngungsversuchen zu Getreide und Zuckerrüben auf Lößböden in Südniedersachsen.

139 154 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak, H.-J. Koch Z. Pflanzenernährung. u. Bodenkd. 3: MUSOLF R., GRZEBISZ W., SZCZEPANIAK W Wpływ nawoŝenia potasem na tle zróŝnicowanych warunków wodnych na plon i jakość korzeni buraka cukrowego. Cz. I. Reakcja plonotwórcza. Biul. IHAR 234: NOWAKOWSKI M., SZYMCZAK-NOWAK J Plon, jakość przetwórcza i zdrowotność buraka cukrowego w następstwie nawoŝenia Kamexem gran i siarczanem magnezowym. Folia Univ. Agric. Stetin. 223, Agricultura 89: RÖMER W., CLAASSEN N., STEINGROBE B., MÄRLÄNDER B Reaktion der Zuckerrübe (Beta vulgaris var. Altissima) auf die Kaliumdüngung ein 20-jähriger Feldversuch. J. Plant Nutr. Soil Sci. 167: STUMPE H., GARZ J., JOHANNESMANN R., BUCHTE M Der Einfluß unterschiedlicher K-Düngung auf Ertrag und einige Bodeneigenschaften in einem Dauerversuch auf einer Sandlüß-Braunschwarzerde in Halle. Beiträge zur Kalidüngung in der Land- und Forstwirtschaft, Sondershausen 12/2: SZYMCZAK-NOWAK J Der Einfluß einiger agrochemischer Faktoren auf das Auftreten des Wurzelbrandes bei Zuckerrüben. 53. Winterkongress IIRB, Bruxelles: WIŚNIEWSKI W Dynamika wzrostu i pobierania składników pokarmowych przez buraki cukrowe i pastewne z uwzględnieniem ich jakości. Praca doktorska, IHAR, Radzików: 55 ss. Słowa kluczowe: potas, magnez, sód, nawoŝenie, burak cukrowy, plony, zdrowotność Streszczenie W badaniach wykonanych w latach na glebie płowej właściwej badano działanie następujących wariantów: I. 0 kg K ha -1, II. 83 kg K ha -1, III. 83 kg K ha -1 z dolistnym dokarmianiem MgSO 4 7H 2 O, IV. 166 kg K ha -1, V. 166 kg K ha -1 z dolistnym dokarmianiem MgSO 4 7H 2 O. Nawozy potasowe stosowano w postaci Korn- Kali (33% K, 4% Mg, 3% Na i 4% S) oraz soli potasowej (50% K) na 2 tygodnie przed siewem buraków. Dawka 166 kg K ha -1 spowodowała znaczne ograniczenie wschodów buraka cukrowego. NawoŜenie potasem do 166 kg K ha -1 przyczyniało się do istotnego wzrostu plonów cukru technologicznego, korzeni i liści, zawartości w miazdze cukru i potasu oraz ograniczenia poraŝenia przez C. beticola. Dwukrotne opryskiwanie 6,25% roztworem MgSO 4 spowodowało nieznaczny przyrost plonów oraz zmniejszenie poraŝenia roślin przez C. beticola i E. betae przy dawce 83 K ha -1. NawoŜenie Korn- Kali wpłynęło istotnie na wzrost ocenianych plonów, zwiększenie zawartości cukru i sodu oraz zmniejszenie poraŝenia liści buraka cukrowego przez C. beticola, E. betae i R. beticola. Stwierdzono istotny wpływ lat badań na plonowanie i nasilenie występowania chorób liści buraka. YIELDS AND HEALTH OF SUGAR BEET AS AFFECTED BY POTASSIUM, MAGNESIUM AND SODIUM FERTILIZATION

140 PLONY I ZDROWOTNOŚĆ BURAKA CUKROWEGO Mirosław Nowakowski 1, Jadwiga Szymczak-Nowak 1, Heinz-Josef Koch 2 1 Department of Row Crops Production Technology, Research Division in Bydgoszcz, Institute of Plant Breeding and Acclimatization, Radzików 2 Institute of Sugar Beet Research, University of Göettingen Key words: potassium, magnesium, sodium, fertilization, sugar beet, yields, health Summary The experiments carried out within on grey podsolic soil investigated the results of following combinations: I. 0 kg K ha -1 ; II. 83 kg K ha -1 ; III. 83 kg K ha -1 with foliar MgSO 4 7H 2 O application; IV. 166 kg K ha -1 ; V. 166 kg K ha -1 with foliar MgSO 4 7H 2 O application. Potassium fertilizers were broadcasted in form of Korn-Kali (33% K, 4% Mg, 3% Na, 4% S) and potassium salt (50% K) 2 weeks before sowing of the sugar beets. Dose of 166 kg K ha -1 decreased considerably beet emergence. Increase of potassium fertilization to 166 kg K ha -1 significantly an increased recoverable sugar yield, the yields of roots and leaves, sugar and potassium contents in roots and decreased the C. beticola infection. Twice spraying with 6.25% solution of MgSO 4 7H 2 O increased the yields and decreased significantly C. beticola and E. betae infection at 83 kg K ha -1. Application of Korn-Kali positively affected the investigated yields, sugar and sodium, contents and decreased the C. beticola, E. betae and R. beticola infection. The years of experiment differentiated significantly yielding and the infection of sugar beet leaves. Dr inŝ. Mirosław Nowakowski Zakład Technologii Produkcji Roślin Okopowych Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Oddział w Bydgoszczy Al. Powstańców Wlkp BYDGOSZCZ m.nowakowski@ihar.bydgoszcz.pl

141

142 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WZROST ROBINII AKACJOWEJ I OLIWNIKA WĄSKOLISTNEGO NA MODELU BIOLOGICZNEJ REKULTYWACJI SKŁADOWISKA MOKREGO ODPOPIELANIA ELEKTROWNI ADAMÓW 1 Krzysztof Pacewicz 1, Mariola Wróbel 2, Mirosława Gilewska 3, Krzysztof Otremba 3 1 Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie 2 Katedra Botaniki i Ochrony Przyrody, Akademia Rolnicza w Szczecinie 3 Katedra Gleboznawstwa i Rekultywacji, Akademia Rolnicza im. A. Cieszkowskiego w Poznaniu Wstęp Zespół Elektrowni PAK popioły powstałe w wyniku spalania węgla kamiennego składuje w wyrobisku powstałym po jego wydobyciu. Popiół składowany na mokro transportowany jest rurociągami w postaci pulpy popiołowej do wyrobiska. W wyniku naturalnego odparowywania wody i osadzania się popiołów, wyrobisko stopniowo wypełnia się silnie skonsolidowaną skałą popiołową o grubości do 45 m. Składowiska popiołów krzemianowo-wapniowych pochodzących z elektrowni opalanych węglem brunatnym, podobnie jak innych odpadów popielnych, zalicza się do obiektów uciąŝliwych dla środowiska i trudnych do rekultywacji [SCHEETZ, EARLE 1998; WIERZCHOWSKA-JANIK, SIERA 2004]. Cechują się niezrównowaŝonym układem pierwiastków, znikomą zawartością dostępnych dla roślin związków azotu i fosforu, alkalicznym odczynem i niską pojemnością wodną, co wpływa hamująco na rozwój szaty roślinnej [GILEWSKA 2004]. W doświadczeniu załoŝonym w 1999 r. według metodyki BENDERA i GILEWSKIEJ [2004], na terenie składowiska mokrego odpopielania elektrowni Adamów w Turku ocenia się przydatność do rekultywacji skały popiołowej wybranych gatunków drzew i krzewów w zaleŝności od nadkładu gliny zwałowej lub osadu ściekowego w róŝnych wariantach nawoŝenia. Celem pracy była ocena cech biometrycznych robinii akacjowej (Robinia pseudoacacia) i oliwnika wąskolistnego (Eleagnus angustifolius) na wybranych wariantach nadkładów. Gatunki te zostały wybrane do badań, poniewaŝ wyróŝniały się najkorzystniejszymi parametrami wzrostu spośród testowanych drzew zastosowanych w biologicznej rekultywacji skały popiołowej [MACIAK i in. 1979; HODARA 1999; BUGAŁA 2000; PACEWICZ i in. 2006]. Metody badań W lipcu 2006 roku dokonano na dziesięciu okazach drzew pomiarów: wysokości, 1 Badania wykonano w ramach projektu badawczego nr 2P06S , finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji.

143 158 K. Pacewicz i inni liczby pni, średnicy pni na wysokości pierśnicy i dziesięciu przyrostów rocznych, na dziewięciu wariantach rekultywacji skały popiołowej: 1. kontrola skała popiołowa bez nadkładu, 2. skała popiołowa kg N (w przeliczeniu na ha), 3. skała popiołowa + 300/100/100 kg NPK, cm osadu ściekowego, cm osadu kg N, cm osadu + 300/100/100 kg NPK, 7. glina 50 cm, 8. glina 50 cm kg N, 9. glina + 300/100/100 kg NPK. Wyniki opracowano statystycznie z wykorzystaniem pakietu Statistica 7.1 PL wyliczając jednoczynnikową analizę wariancji w układzie losowym, oddzielnie dla kaŝdego z gatunków. Najmniejsze istotne róŝnice (NIR) wyliczono w oparciu o test Tukeya, przy poziomie istotności 5%. Charakterystykę zmienności cech biometrycznych przedstawiono na wykresach typu ramka wąsy określając dla kaŝdego z wariantów: - medianę; - zakres obserwacji pomiędzy pierwszym a trzecim kwartylem (ramka); - zakres obserwacji nieodstających (wąsy) spełniających kryterium: Q 1 Q 3 Q 1 < obserwacja < Q 3 + Q 3 Q 1, gdzie Q 1 i Q 3 to odpowiednio pierwszy i trzeci kwartyl; - obserwacje odstające spełniające kryterium: obserwacja > Q 3 + 1,5(Q 3 Q 1 ) lub obserwacja < Q 1 1,5(Q 3 Q 1 ); - obserwacje ekstremalne spełniające kryterium: obserwacja > Q 3 + 3(Q 3 Q 1 ) lub obserwacja < Q 1 3(Q 3 Q 1 ). Wyniki i dyskusja Robinia akacjowa była gatunkiem najlepiej znoszącym niekorzystne warunki siedliskowe, poniewaŝ występowała we wszystkich wariantach doświadczenia, nawet na nagiej skale popiołowej. Stwierdzona liczba pni była podobna we wszystkich wariantach, a przeciętne wartości wahały się od 1,0 do 1,5 (tab. 1). Na wariantach: 1 i 2 drzewa były karłowate, z wyraźnymi deformacjami i uszkodzeniami, w znacznym stopniu zamarłe. Liczba pni na wariancie ze skałą popiołową bez dodatkowego nawoŝenia mineralnego wskazuje na skrajne warunki siedliskowe. Niewielka liczba egzemplarzy, które przetrwały, miała jeden pień i praktycznie była zamarła poza krótkimi okresami wzrostu na początku sezonu wegetacyjnego (rys. 1). Zastosowanie nawoŝenia mineralnego na wariantach ze skałą popiołową powodowało zróŝnicowanie liczby pni formowanych przez robinię. Na wariantach z osadem ściekowym robinia miała okazy praktycznie tylko o jednym pniu. Zastosowanie gliny zwałowej w rekultywacji skały popiołowej skutkowało formowaniem okazów zarówno jednopniowych, jak i wielopniowych.

144 WZROST ROBINII AKACJOWEJ I OLIWNIKA WĄSKOLISTNEGO NA MODELU

145 160 K. Pacewicz i inni

146 WZROST ROBINII AKACJOWEJ I OLIWNIKA WĄSKOLISTNEGO NA MODELU Tabela 1; Table 1 Wysokość drzew, liczba i średnica pni oraz przyrosty roczne badanych drzew w zaleŝności od rodzaju nadkładu (opis wariantu podany w metodyce). Średnie nieróŝniące się istotnie oznaczono tą samą literą alfabetu Effect of cover layer variant (description in methodology) on the height of plants, number and diameter of stems, annual shoot increments of tree species. Means followed by the same letters do not differ significantly Cecha Trait Liczba pni Number of stems Wysokoś Height Średnica Diameter Przyrosty Increments Liczba pni Number od stems Wysokość Height Średnica Diameter Przyrosty Increments (cm) 32 a (cm) 1,2 ab (cm) 9,6 ab Wariant nadkładu Cover layer variant Robinia akacjowa Robinia pseudoacacia NIR 0,05 LSD 0,05 1,2 1,3 1,3 1,3 1,0 1,2 1,5 1,4 1,4 r.n. 1) 29 a 0,6 a 6,5 a 186 b 2,5 ab 9,9 b 285 c 6,4 cd 15,6 bc 241 bc 2,7 ab 19,6 cd 216 bc 4,3 bc 16,5 c Oliwnik wąskolistny Eleagnus angustifolius 532 d 9,7 e 26,4 e 516 d 9,0 de 18,4 c 550 d 11,7 e 24,6 de 1,0 1,7 1,1 1,6 1,6 1,9 1,4 r.n. (cm) 52 a (cm) 0,9 a (cm) 8,2 a 208 a 3,7 b 15,5 b 1) r.n. róŝnice nieistotne; differences not significant 214 a 2,7 ab 18,4 c 198 a 3,3 ab 13,3 abc 411 b 6,3 c 23,1 de 390 b 6,6 c 19,0 cd 432 b 6,2 c 23,8 e 98,9 3,12 6,31 144,3 2,09 4,93 Wysokość robinii nie przekraczała kilkudziesięciu centymetrów na wariantach 1 i 2, dopiero zastosowanie pełnego nawoŝenia NPK skały popiołowej w niewielkim stopniu zwiększyło wysokość roślin, choć naleŝy podkreślić, Ŝe były to nadal skrajnie trudne warunki (rys. 1). Na wariantach z osadem ściekowym wysokość roślin była wyŝsza i wahała się w granicach 2-3 metrów. Uwagę zwraca całkowity brak wpływu zastosowania nawoŝenia mineralnego na wariantach z osadem ściekowym, przy istnieniu jednocześnie dodatniego efektu zastosowania nawoŝenia mineralnego na wariancie ze skałą popiołową. Osad ściekowy jest bogatym źródłem łatwo przyswajalnych przez rośliny jonów amonowych i azotanowych. Niska temperatura, niedostateczna wilgotność gleby oraz alkaliczny odczyn podłoŝa hamują proces nitryfikacji i zmniejszają przyswajanie tych związków przez rośliny. W kolejnych latach od zastosowania początkowej dawki nawoŝenia mineralnego obserwuje się stopniowe zmniejszanie jego wpływu [BARAN i in. 1999]. Robinia akacjowa dodatkowo czerpie azot z symbiozy z bakteriami brodawkowymi z rodzaju Rhizobium. Natomiast osad ściekowy moŝe w stosunku do potrzeb roślin zawierać niewystarczające ilości związków fosforu i potasu. MoŜna przypuszczać, Ŝe lepsze parametry rozwoju roślin na wariancie ze skałą popiołową wraz z zawoŝeniem mineralnym, w porównaniu do wariantu bez nawoŝenia,

147 162 K. Pacewicz i inni mogą wynikać z lepszych warunków, jakie rośliny miały w momencie załoŝenia eksperymentu, niŝ z efektu róŝnic w zawartości makroelementów w badanym roku doświadczenia. Nadkład gliny zwałowej spowodował dwu-, a nawet trzykrotne zwiększenie wysokości okazów robinii. Lepsze warunki wodne, zasobność w składniki pokarmowe powodowały zdecydowanie lepszy wzrost tych okazów, a z drugiej strony odnotowano brak wpływu dodatkowego nawoŝenia mineralnego. Podobne zaleŝności, jak w przypadku wysokości, obserwowano dla średnicy pni, która na wariantach 1 i 2 wynosiła około 1 cm, dla osadów ściekowych wahała się między 3-6 cm, zaś dla wariantów z nadkładem gliny zwałowej oglejonej sięgała 9-12 cm. Wariant z osadem ściekowym bez nawoŝenia mineralnego miał średnicę pni nieznacznie większą w porównaniu do wariantów z nawoŝeniem mineralnym. Roczne przyrosty pędów na wariantach ze skałą popiołową nie przekraczały 10 cm. Na wariantach z osadem ściekowym przyrosty te były wyŝsze, wahając się między cm. Nadkład gliny zwałowej szarej skutkował przyrostami pomiędzy 18 a 26 cm. ZróŜnicowanie przyrostów było najmniejsze na wariantach z osadem ściekowym. Większą zmiennością charakteryzowały się przyrosty roczne na wariantach z gliną (rys. 1). Oliwnik wąskolistny nie tolerował warunków siedliskowych panujących na wariancie 1 i 2, dlatego wszystkie nasadzone okazy zamarły. Na wariancie 3, gdzie skałę popiołową wzbogacono pełnym nawoŝeniem NPK, odnotowano tylko trzy Ŝywotne okazy, których przeciętna wysokość wynosiła 0,5 m. Zastosowanie osadu ściekowego umoŝliwiło wzrost i rozwój wszystkich osobników, których wysokość sięgała 2 m. Nadkład gliny zwałowej szarej skutkował wyraźnym zwiększeniem rozmiarów okazów oliwnika, które osiągały przeciętną wysokość w granicach 4 m. ZróŜnicowanie wysokości oliwnika było większe na wariancie z gliną, gdzie wysokość roślin wahała się w granicach 2 do 6 m, natomiast na wariantach z osadem ściekowym od 1,5 do 2,5 m. NawoŜenie nie wpływało na wysokość roślin. Średnica okazów oliwnika, które przetrwały na 3 wariancie doświadczenia osiągała zaledwie 0,9 cm. Okazy rosnące na osadach ściekowych miały średnice w granicach 3-4 cm, zaś na nadkładzie z gliny uzyskano okazy o średnicy ponad 6 cm. Podobnie, jak w przypadku oceny wysokości, nie stwierdzono wpływu nawoŝenia mineralnego na badaną cechę. Uzyskana zmienność obserwacji dla wariantów z nadkładem z gliny wskazuje na zbliŝoną liczbę osobników o najczęściej występującej średnicy (około 6 cm) niezaleŝnie od wariantu nawoŝenia mineralnego. Liczba pni była zbliŝona na wszystkich wariantach doświadczenia, choć warto zauwaŝyć, Ŝe na wariancie trzecim i piątym praktycznie wszystkie osobniki wytwarzały jeden pień, zaś na pozostałych wariantach liczba pni była bardziej zróŝnicowana, wahając się pomiędzy jednym a dwoma pniami. Przyrosty roczne oliwnika były najsłabsze na wariancie ze skałą popiołową, zaś największe na nadkładzie gliny zwałowej z nawoŝeniem mineralnym. Przy czym nie zaobserwowano tu w przeciwieństwie do poprzednich cech tak wyraźnej róŝnicy pomiędzy przyrostami obserwowanymi na osadach ściekowych (13-19 cm) a przyrostami stwierdzonymi na glinie zwałowej (19-24 cm). Zmienność obserwacji była zbliŝona na wszystkich wariantach i równieŝ dla tej cechy nie stwierdzono wpływu nawoŝenia mineralnego. Wnioski 1. Robinia akacjowa była gatunkiem lepiej znoszącym niekorzystne warunki siedliskowe, występując na stanowiskach, na których oliwnik wąskolistny nie

148 WZROST ROBINII AKACJOWEJ I OLIWNIKA WĄSKOLISTNEGO NA MODELU utrzymał się. 2. Oba badane gatunki najlepiej rozwijały się na wariantach z nadkładem gliny zwałowej oglejonej, natomiast zdecydowanie gorzej na wariantach z nadkładem osadu ściekowego. Brak nadkładu uniemoŝliwiał prawidłowy wzrost i rozwój nasadzonych drzew. 3. Poza wariantem ze skałą popiołową nie uzyskano rezultatów, które potwierdzałyby wpływ nawoŝenia mineralnego na badane cechy biometryczne roślin w szóstym roku od załoŝenia doświadczenia. Literatura BARAN S., SZCZEPANOWSKA I., SAADI L Wpływ uŝyźniania osadem ściekowym o róŝnym stopniu przetworzenia na zawartość form azotu w glebie lekkiej. Fol. Univ. Agric. Stetin. 200 Agricultura (77): BENDER J., GILEWSKA M Rekultywacja w świetle badań i wdroŝeń. Rocz. Glebozn. 55(2): BUGAŁA W Drzewa i krzewy. PWRiL, Warszawa. GILEWSKA M Rekultywacja biologiczna składowisk popiołowych z węgla brunatnego. Rocz. Glebozn. 55(2): HODARA J Niektóre fizykochemiczne właściwości osadów ściekowych. Fol. Univ. Agric. Stetin. 200, Agricultura 77: MACIAK F., LIWSKI S., JEśEWSKI Z Rekultywacja hałdy popiołu z węgla brunatnego elektrowni Konin przez zadrzewienie i zakrzewienie. Rocz. Glebozn. 30(3): PACEWICZ K., WRÓBEL M., WIECZOREK T., GILEWSKA M., OTREMBA K Charakterystyka wzrostu drzew klonu jesionolistnego, oliwnika wąskolistnego i robinii akacjowej na składowisku popiołów elektrownianych. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 5(1): SCHEETZ B.E., EARLE R Utilization of fly ash. Current Opinion in Solid State & Materials Science 3: WIERZCHOWSKA-JANIK D., SIERA W Rekultywacja terenów przekształconych w wyniku odkrywkowej eksploatacji węgla brunatnego na przykładzie KWB Adamów i Konin. Rocz. Glebozn. 55(2): Słowa kluczowe: rekultywacja biologiczna, odpopielanie mokre, składowisko popiołów, Robinia pseudoacacia, Eleagnus angustifolius Streszczenie Jedną z metod rekultywacji skały popiołowej w wyrobiskach po wydobyciu węgla brunatnego jest zastosowanie nadkładu i nasadzenie gatunków odpornych na tego typu niekorzystne warunki siedliskowe. Badania miały na celu ocenę wpływu zróŝnicowanych nadkładów gliny zwałowej szarej lub osadu ściekowego w róŝnych wariantach nawoŝenia mineralnego na wzrost robinii akacjowej i oliwnika

149 164 K. Pacewicz i inni wąskolistnego w szóstym roku od załoŝenia doświadczenia. Oceniono wysokość drzew, liczbę i średnicę pni oraz przyrosty roczne. Robinia akacjowa była gatunkiem, który lepiej znosił niekorzystne warunki siedliskowe i potrafił przetrwać nawet na wariantach pozbawionych nadkładu. Na nadkładzie z osadu ściekowego oba gatunki rozwijały się, choć miały gorsze parametry wzrostu w porównaniu do roślin z wariantów z nadkładem gliny zwałowej szarej. Nie stwierdzono wpływu nawoŝenia mineralnego na badane cechy poza wariantem bez nadkładu, gdzie rośliny po zastosowaniu nawoŝenia NPK miały lepsze parametry wzrostu. EFFECT OF DIFFERENTIATED BIOLOGICAL RECLAMATION PRACTICES ON THE GROWTH CHARACTERISTICS OF Robinia pseudoacacia AND Eleagnus angustifolius ON WET ASH DISPOSAL SITE OF ADAMÓW POWER PLANT Krzysztof Pacewicz 1, Mariola Wróbel 2, Mirosława Gilewska 3, Krzysztof Otremba 3 1 Department of Soil Tillage, Plant Cultivation and Experimentation, Agricultural University, Szczecin 2 Department of Botany and Nature Preservation, Agricultural University, Szczecin 3 Department of Soil Science and Soil Protection, Agricultural University, Poznań Key words: biological reclamation, wet ash removal, ash disposal site, Robinia pseudoacacia, Eleagnus angustifolius Summary Biological reclamation of the ash rock stored in brown coal excavations as waste disposal sites is one of the most effective method of its utilization. With such a purpose the overlayer is applied and plant species resistant to unfavourable habitat conditions are planted. The research evaluated the influence of diversified overlayers of a boulder clay and sewage sludge in different variants of mineral fertilization on the Robinia pseudoacacia and Eleagnus angustifolius growth in the sixth year of experiment. The height, the number and diameter of stems as well as the length of annual increments were measured. The Robinia pseudoacacia specimens were better adapted to unfavourable habitat conditions and survived even in variants without overlayer. Both species developed them selves on the sewage sludge overlayer but significantly better parameters of their growth were observed on the boulder clay overlayer. There was not stated the influence of mineral fertilization on analysed features except of the experimental variant without overlayer, where better growth parameters of tree specimens were observed after applying the composite NPK fertilization. Dr inŝ. Krzysztof Pacewicz Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa Akademia Rolnicza ul. Pawła VI / 3

150 WZROST ROBINII AKACJOWEJ I OLIWNIKA WĄSKOLISTNEGO NA MODELU SZCZECIN kpacewicz@agro.ar.szczecin.pl

151

152 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: OCENA WARTOŚCI NAWOZOWEJ PODŁOśA PO HODOWLI MIKROORGANIZMÓW PROBIOTYCZNYCH Beata Rutkowska, Wiesław Szulc, Wojciech Stępień Katedra Nauk o Środowisku Glebowym, Zakład Chemii Rolniczej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Wstęp Współcześnie zwiększa się zainteresowanie produkcją preparatów zawierających bakterie kwasu mlekowego, tzw. preparatów probiotycznych. Są one w coraz większej skali wykorzystywane do zakiszania biomasy roślinnej przeznaczonej na cele paszowe i konsumpcyjne [ZIELIŃSKA i in. 2006; ZMARLICKI 2000; KRASZEWSKA i in. 2005]. Technologie produkcji probiotyków są dobrze opracowane i wdroŝone na szeroką skalę. Istotnym dotychczas nierozwiązanym problemem jest kwestia zagospodarowania płynnego odpadu powstałego po zakończeniu hodowli bakterii i wydzieleniu brzeczki. Jak dotąd podejmowano nieskuteczne próby jego wykorzystywania na cele paszowe. Celem niniejszej pracy jest ocena przydatności płynnego podłoŝa po hodowli mikroorganizmów probiotycznych do celów nawozowych. Materiał i metody PodłoŜe uŝyte do doświadczeń miało odczyn lekko kwaśny, niewielką zawartość suchej masy - ponad 46 g dm -3, a z pierwiastków waŝnych w Ŝywieniu roślin zawierało dość duŝo azotu - około 6 g na dm 3 i potasu - około 2 g na dm 3 oraz niewielkie ilości pozostałych makroskładników (tab. 1). Wartość podłoŝa po hodowli mikroorganizmów do celów nawozowych oceniano stosując wzrastające dawki tego odpadu do nawoŝenia roślin w doświadczeniach wazonowych w latach Doświadczenie wazonowe załoŝono w wazonach typu Wagnera odwaŝając po 4 kg gleby pobranej z kombinacji CaNPK Pola Doświadczalnego SGGW w Skierniewicach. Była to gleba o składzie granulometrycznym piasku gliniastego mocnego (16% części spławialnych), słabopróchniczna (0,6% C org.) kwaśna (ph = 5) oraz średnio-zasobna w dostępne formy potasu, fosforu i magnezu. W doświadczeniu zastosowano 3 dawki płynnego odpadu 30, 60 i 90 cm 3 na wazon. Dawkę ustalono na podstawie zawartości azotu stosując około 0,125, 0,25 i 0,5 g N na wazon. KaŜdą kombinację prowadzono w 4 powtórzeniach. Tabela 1; Table 1 Charakterystyka podłoŝa po produkcji bakterii probiotycznych Characterization of base after the production of probiotic bacteria

153 168 B. Rutkowska, W. Szulc, W. Stępień Analizowana cecha; Analysed property Jednostka; Unit Zawartość; Content Sucha masa; Dry matter g dm ph - 5,3 BZT 5 mg O 2 dm Azot ogólny; Total N g dm -3 5,82 Fosfor całkowity; Total P g dm -3 0,14 Potas całkowity; Total K g dm -3 1,95 Magnez całkowity; Total Mg g dm -3 0,18 Wapń całkowity; Total Ca g dm -3 0,28 W doświadczeniu z burakami ćwikłowymi (2001) i kukurydzą (2002) badany odpad dodano przed załoŝeniem doświadczeń do gleby natomiast w doświadczeniu z Ŝycicą wielokwiatową odpad dodawano pierwszy raz po wschodach Ŝycicy a następnie po zbiorze kaŝdego odrostu. Próbki gleby i roślin do analiz pobierano co rok po zbiorach roślin z kaŝdego powtórzenia. W próbkach gleby oznaczano: - azot ogólny metodą Kjeldahla, - ph metodą potencjometryczną w 1 molowym KCl, - pojemność kompleksu sorpcyjnego metodą Kappena, - fosfor i potas przyswajalny metodą Egnera-Riehma, - kationy wymienne w 1 mol dm -3 octanie amonu. W próbkach materiału roślinnego oznaczono: - P, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Zn po mineralizacji w mieszaninie kwasów (HNO 3, HClO 4 i H 2 SO 4 ) - metodą ASA, - N - metodą Kjeldahla. W pracy przedstawiono wyniki dotyczące wpływu badanego podłoŝa na właściwości gleby oraz plonowanie i skład chemiczny jednej z roślin płodozmianu - buraków ćwikłowych. Wyniki Wraz ze wzrostem dawki zastosowanego odpadu obserwowano istotne przyrosty plonu, zarówno korzeni, jak i liści buraków ćwikłowych (tab. 2). Wyliczając efektywność nawoŝenia tym odpadem badanych roślin moŝna stwierdzić, Ŝe jednostkowy przyrost plonów zmniejszał się wraz ze wzrostem dawki zastosowanego odpadu, ale nawet przy najwyŝszej dawce był stosunkowo duŝy co świadczy o dobrym wykorzystaniu przez rośliny składników pokarmowych zawartych w badanym odpadzie (tab. 2). W badanych roślinach otrzymano istotny przyrost zawartości azotu, którego ilość w roślinie wzrastała wraz z dawkami stosowanego odpadu. Zawartość pozostałych badanych makro- i mikroskładników w roślinach ulegała zmniejszeniu wraz ze wzrostem dawki stosowanego odpadu. Zawartość tych pierwiastków uzaleŝniona była od wielkości uzyskiwanych plonów. Im plony roślin były wyŝsze tym zawartość składników pokarmowych w roślinach była niŝsza (tab. 3). MoŜe to świadczyć o zbyt małej zawartości tych pierwiastków w badanym odpadzie i przy stosowaniu go na glebach mniej zasobnych naleŝałoby zastosować nawoŝenie uzupełniające P, K, Mg i Cu.

154 OCENA WARTOŚCI NAWOZOWEJ PODŁOśA Tabela 2; Table 2 Plony korzeni i liści buraków ćwikłowych oraz jednostkowe przyrosty plonów korzeni w zaleŝności od dawek podłoŝa po hodowli mikroorganizmów Dawka podłoŝa (cm 3 na wazon) Doses of base (cm 3 per pot) Yields of roots and leaves of red beet and individual increase in root yields depending on doses of base after the production of probiotic bacteria Plony w g na wazon; Yields in g per pot liście; leaves korzenie; roots g na 1 dm 3 świeŝa masa fresh matter świeŝa masa fresh matter sucha masa dry matter Przyrost plonu (s.m.) Increase of yield (DM) podłoŝa g on 1 dm 3 of base g na 1 g N w podłoŝu g on 1 g N in base 0 9,75 2,38 0, ,63 19,90 1,83 44,2 10, ,48 25,55 3,08 42,9 10, ,70 31,55 4,25 36,1 6,5 NIR 0,05; LSD ,81 2,67 0,49 Skład chemiczny korzeni buraków ćwikłowych Chemical composition of red beet Tabela 3; Table 3 Dawka odpadu (cm 3 na wazon) Dose of waste in cm 3 per pot N P K Mg Ca Cu Zn Mn g kg -1 s.m.; DM mg kg -1 s.m.; DM 0 11,5 5,8 30,0 3,6 2,8 19,9 72,2 162, ,6 3,9 25,1 3,0 3,2 16,0 59,6 144, ,0 3,0 20,4 2,4 3,0 11,0 45,4 153, ,2 2,8 18,9 2,1 2,8 7,8 41,0 160,6 NIR 0,05; LSD ,05 0,56 2,17 0,38 0,34 0,75 6,92 13,6 Dodany do gleby odpad poprawiał badane właściwości fizykochemiczne gleb (tab. 4). Pod wpływem stosowania wzrastających dawek odpadu obserwowano wzrost odczynu gleby, ale nawet po zastosowaniu najwyŝszej dawki odpadu gleba nadal pozostawała w przedziale gleb kwaśnych. Ponadto otrzymano niewielki przyrost sumy kationów wymiennych i zwiększenie pojemności wymiennej kationów kompleksu sorpcyjnego oraz wzrost wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi. Obserwowano natomiast istotny wzrost zawartości azotu ogólnego oraz niewielki wzrost zawartości przyswajalnych form fosforu i potasu w glebie pod wpływem stosowania wzrastających dawek odpadu. Stosowanie wzrastających dawek badanego odpadu nie wpływała na zawartość przyswajalnych form wapnia i magnezu w glebie (tab. 4).

155 170 B. Rutkowska, W. Szulc, W. Stępień S T V Dawka odpadu Doses of waste Właściwości fizykochemiczne gleby po zbiorze buraków ćwikłowych w zaleŝności od dawek podłoŝa po hodowli mikroorganizmów Tabela 4; Table 4 Physical and chemical properties of soil after the harvest of red beet depending on doses of base after the production of probiotic bacteria P K Mg Ca N mg g -1 ph S T V (%) mg 100 g -1 cmol(+) kg ,8 10,5 3,3 33,2 0,493 5,1 2,30 4, ,0 11,0 3,3 33,3 0,588 5,3 2,57 4, ,2 11,5 3,3 33,4 0,605 5,4 2,60 4, ,5 12,2 3,4 32,5 0,627 5,5 2,65 4,70 57 NIR 0,05; LSD ,42 1,01 0,26 2,15 0,015 0,68 0,34 0,58 4,3 suma zasadowych kationów wymiennych; sum of exchangeable cations pojemność wymienna kompleksu sorpcyjnego (metoda Kappena); exchange capacity of sorption complex (Kappen method) wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi; base cation saturation Dyskusja Z uwagi na niewielką zawartość suchej masy wartość nawozową badanego odpadu otrzymanego po hodowli mikroorganizmów probiotycznych moŝna porównywać z działaniem innych odpadów płynnych, takich jak ścieki czy gnojowica. Pod wpływem stosowania wzrastających dawek badanego odpadu obserwowano istotny przyrost plonu buraków ćwikłowych (tab. 2). RównieŜ inni autorzy obserwowali przyrost plonu roślin uprawianych w warunkach stosowania gnojowicy [SĄDEJ, MAZUR 2003; STRĄCZYŃSKA 1996] czy ścieków [FILIPEK, OLEK 2000]. Efektywność nawoŝenia roślin badanym odpadem wskazuje, Ŝe jednostkowy przyrost plonu, wyraŝony w g na 1 g N zastosowanego w podłoŝu, jest wysoki ale jednocześnie zmniejsza się wraz z dawką zastosowanego odpadu (tab. 2). Podobną zaleŝność zaobserwowali MAZUR i in. [2002] przy stosowaniu wzrastających dawek gnojowicy bydlęcej oraz gnojowicy od trzody chlewnej. Efektywność 1 kg azotu, wyraŝona produkcją białka ogólnego, wynosiła dla kolejnych dawek gnojowicy bydlęcej - 6,4 oraz 2,0 kg, dla gnojowicy trzody chlewnej wskaźnik ten wynosił odpowiednio 4,0 i 1,0 kg wzrostu plonu białka na 1 kg N. Stosowanie wzrastających dawek badanego odpadu powodowało systematyczny wzrost zawartości azotu w badanych roślinach. Natomiast zawartość pozostałych makro- i mikroelementów w roślinach pozostaje bez zmian lub ulegała zmniejszeniu pod wpływem stosowania wzrastających dawek odpadu (tab. 3). STRĄCZYŃSKA [1996] wykazała, Ŝe stosowanie wzrastających dawek gnojowicy powoduje wzrost zawartości azotu w suchej masie ziemniaków, zawartość P, Ca i Mg nie ulega zmianom, a zawartość potasu ulega zmniejszeniu. RównieŜ MAZUR i in. [2004] wykazali potrzebę uzupełniającego nawoŝenia roślin potasem w warunkach stosowania gnojowicy. GRABOWSKI i in. [2000] nie stwierdzili natomiast wpływu wieloletniego stosowania ścieków z przemysłu rolno-spoŝywczego na zmiany zawartości mikroelementów w suchej masie roślin łąkowych. W badaniach własnych stwierdzono poprawę właściwości fizykochemicznych gleby pod wpływem stosowania badanego odpadu (tab. 4). RównieŜ badania innych autorów dotyczące wpływu stosowania gnojowicy oraz ścieków z przemysłu rolno-

156 OCENA WARTOŚCI NAWOZOWEJ PODŁOśA spoŝywczego wskazują na wzrost wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi oraz wzrost przyswajalnych form fosforu i potasu w glebie, a takŝe azotu ogólnego. Zazwyczaj wieloletnie stosowanie gnojowicy czy ścieków nie powoduje zmian odczynu gleby oraz zmian w pojemności wymiennej kationów kompleksu sorpcyjnego, zmieniają się natomiast proporcje pomiędzy kationami w kompleksie sorpcyjnym [MAZUR, SĄDEJ 1996; STRĄCZYŃSKA 1996, STRĄCZYŃSKA 1999; BIENIEK i in. 2000a, 2000b; POTARZYCKI 2000; STRĄCZYŃSKA, STRĄCZYŃSKI 2000; MAZUR i in. 2004]. Wnioski 1. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, Ŝe badany odpad charakteryzuje się wysokim działaniem plonotwórczym i moŝe być wykorzystywany w rolnictwie do celów nawozowych. 2. Badany odpad naleŝy traktować jako nawóz azotowy. Przy jego stosowaniu na glebach o niskiej zasobności w pozostałe składniki pokarmowe zalecane jest nawoŝenie uzupełniające zarówno makro- jak i mikroelementami. 3. Badane podłoŝe poprawia właściwości fizykochemiczne gleb. Pod wpływem jego stosowania wzrasta odczyn, zawartość zasadowych kationów wymiennych, stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi oraz zawartość przyswajalnych form fosforu i potasu a takŝe azotu ogólnego w glebie. Literatura BIENIEK B., GRABOWSKI K., RÓśAŃSKA E., BAGIŃSKI K. 2000a. Wpływ ścieków przemysłu rolno-spoŝywczego na zasobność gleb i wartość siana. Biul. Nauk. UWM Olsztyn 9: BIENIEK B., RÓśAŃSKA E., BIENIEK A. 2000b. Wpływ ścieków przemysłu rolno-spoŝywczego na właściwości sorpcyjne gleb mineralno-organicznych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 472: FILIPEK T., OLEK J Akumulacja i pobranie niklu przez rośliny testowe nawadniane oczyszczonymi ściekami komunalnymi. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 472: GRABOWSKI K., GRZEGORCZYK S., BIENIEK B., BENEDYCKI B Zawartość mikroelementów w runi łąkowej nawadnianej ściekami. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 471: KRASZEWSKA J., WZOREK W., SZTANDO E Wybrane właściwości probiotyczne szczepów Lactobacillus plantarum i moŝliwości ich wykorzystania w produkcji bioaktywnych napojów słodowych. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 4(1): MAZUR T., SĄDEJ W Zmiany właściwości fizykochemicznych gleby w wyniku wieloletniego nawoŝenia gnojowicą trzody chlewnej, nawozami mineralnymi i obornikiem. Rocz. Gleb. XLVIII(3/4): MAZUR T., SĄDEJ W., MAZUR Z., WOJTAS A Produkcyjno-ekologiczne skutki stosowania gnojowicy. Acta Agroph. 70: MAZUR Z., SĄDEJ W., MAZUR T Gospodarka składnikami pokarmowymi w układzie gleba-roślina. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 499:

157 172 B. Rutkowska, W. Szulc, W. Stępień POTARZYCKI J Właściwości chemiczne gleb po dwudziestoletnim nawoŝeniu gnojowicą bydlęcą i NPK. Folia Univ. Agric. Stetin. 211, Agricultura 84: SĄDEJ W., MAZUR Z Ocena wpływu róŝnych systemów wieloletniego nawoŝenia na wysokość i jakość plonu kukurydzy. Zesz. Probl. Post. Nauk. Rol. 494: STRĄCZYŃSKA S Fizykochemiczne właściwości gleby nawoŝonej gnojowicą i jej wpływ na plonowanie ziemniaków. Rocz. Gleb. XLVII(3/4): STRĄCZYŃSKA S Wpływ nawoŝenia gnojowicą na niektóre wskaźniki Ŝyzności gleby gliniastej. Zesz. Probl. Post Nauk Rol. 467: STRĄCZYŃSKA S., STRĄCZYŃSKI S Niektóre właściwości gleby piaszczystej nawoŝonej gnojowicą bydlęcą. Folia Univ. Agric. Stetin. 211, Agricultura 84: ZIELIŃSKA J., STECKA K.M., SUTERSKA A.M., MIECZNIKOWSKA A.H Ecological method of silage making from roughage of feeds. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering 51(2): ZMARLICKI Z Probiotyki w napojach Bio. śyjmy DłuŜej 3. Słowa kluczowe: bakterie probiotyczne, podłoŝe po hodowli, nawoŝenie, buraki ćwikłowe, właściwości gleby Streszczenie W pracy podjęto próbę oceny wartości nawozowej płynnego podłoŝa, które stanowi odpad przy hodowli bakterii probiotycznych. Analizowano wpływ tego odpadu na plonowanie i skład chemiczny roślin oraz właściwości gleby. W tym celu załoŝono doświadczenie wazonowe, w którym stosowano trzy dawki odpadu: 30, 60 i 90 cm 3 na wazon o pojemności 4 kg gleby. Roślinami uprawianymi w doświadczeniu były buraki ćwikłowe, kukurydza i Ŝycica wielokwiatowa. Wyniki prezentowane w pracy dotyczą tylko jednej rośliny z płodozmianu - buraków ćwikłowych. Wraz ze wzrostem dawki zastosowanego odpadu obserwowano istotne przyrosty plonu zarówno korzeni jak i liści buraków ćwikłowych. W roślinach wzrastała zawartość azotu natomiast zawartość pozostałych makro- i mikroskładników nie ulegała zmianom. Stosowanie analizowanego odpadu w niewielkim stopniu wpływało na odczyn oraz właściwości sorpcyjne gleby. Stwierdzono natomiast istotny wzrost azotu ogółem i niewielki przyrost zawartości przyswajalnych form potasu oraz fosforu. Zawartość wapnia i magnezu wymiennego w glebie nie ulegała zmianom pod wpływem stosowania wzrastających dawek badanego odpadu. THE ESTIMATION OF FERTILIZER VALUE OF BASE AFTER THE PRODUCTION OF PROBIOTIC BACTERIA Beata Rutkowska, Wiesław Szulc, Wojciech Stępień Department of Agricultural Chemistry, Warsaw Agricultural University, Warszawa Key words: probiotic bacteria, base after production, fertilization, red beets, soil properties

158 OCENA WARTOŚCI NAWOZOWEJ PODŁOśA Summary The aim of this work was the attempt at estimation of fertilization value of the liquid base after the production of probiotic bacteria. The influence of waste on the yield and chemical composition of plants and soil properties were examined. The research were conducted in pot experiments. Three doses of waste: 30, 60 and 90 cm 3 per the pot were applied. Red beets were the tested plants. The yield of roots and leaves of red beets was increased with the increase of the dose of applied waste. The content of nitrogen was increased in plants and the content of other macro- and microelements was not changed. The application of analysed waste did not influence the soil ph and sorption properties of the soil. The significant increase of N total in the soil was observed. The content of available forms of phosphorus and potassium in the soil increased after the application of the analysed waste. The content of exchangeable Ca and Mg in the soil did not change after the application of the waste. Dr inŝ. Beata Rutkowska Zakład Chemii Rolniczej Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego WARSZAWA ul. Nowoursynowska beata_rutkowska@sggw.pl

159 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: PRODUKCJA OSADÓW ŚCIEKOWYCH W POLSCE I EFEKTY ICH STOSOWANIA W UPRAWIE KUKURYDZY Hanna Sulewska, Wiesław Koziara Katedra Uprawy Roli i Roślin, Akademia Rolnicza im. A. Cieszkowskiego w Poznaniu Wstęp Proces urbanizacji, nasilający się w sposób ciągły przez dziesiątki lat prowadzi do koncentracji ludności w określonych regionach czy wręcz na małych ich obszarach. Świadomość niekorzystnego oddziaływania duŝego zagęszczenia mieszkańców, jak i związanej z tym ich aktywność produkcyjna, wymusza działania ochronne środowiska. NaleŜy do nich budowa róŝnorakich oczyszczalni ścieków przemysłowych czy komunalnych. Działania te, poŝądane z róŝnych względów, skutkują nowym problemem środowiskowym jakim staje się konieczność utylizacji osadów gromadzonych w tych oczyszczalniach. Problem ten wykracza poza granice miast jako, Ŝe z kaŝdym rokiem wzrasta koncentracja ludności równieŝ na terenach wiejskich, z czym wiąŝe się wzrost obciąŝenia środowiska. Potwierdzają to dane informujące, Ŝe w Polsce liczba miast obsługiwanych przez sieć kanalizacyjną wzrosła w latach z 720 do 881, a wyposaŝonych w oczyszczalnie ścieków z 467 do 857 (GUS 2006). Odpowiada to zwiększeniu odsetka ludności miejskiej korzystającego z oczyszczalni, odpowiednio z 55,6% do 85,2%. W odniesieniu do terenów wiejskich dane dotyczące tej problematyki są, co zrozumiałe, relatywnie mniejsze. Niemniej w latach liczba wsi z zainstalowanymi oczyszczalniami wzrosła z 433 do 2044, nadmienić jednak naleŝy, Ŝe większość z nich to oczyszczalnie biologiczne. Ogółem odsetek ludności wiejskiej korzystającej z sieci wodociągowej w analizowanych latach wzrósł z 5,9% do 19,0% a wyposaŝonych w oczyszczalnie z 3,1% do 20,4%. Poza potrzebą zagospodarowania, osady nabierają znaczenia jako źródło wzbogacania gleby w materię organiczną i potrzebne roślinom składniki mineralne. W Polsce, udział gleb klas bonitacyjnych od IV do VI, charakteryzujących się niską zawartością materii organicznej i części spławianych wynosi ok. 74%. Jednym ze sposobów poprawy ich właściwości moŝe być rolnicze zagospodarowanie osadów ściekowych. Celem opracowania było przedstawienie skali produkcji osadów ściekowych w kraju oraz ocena efektów rolniczego ich wykorzystania w uprawie kukurydzy na ziarno i kiszonkę. Materiał i metody Produkcję i zagospodarowanie osadów ściekowych w skali kraju i UE opracowano na podstawie danych publikowanych przez Główny Urząd Statystyczny (2006) oraz raportu Politechniki Częstochowskiej [2004]. Doświadczenia ścisłe nad wykorzystaniem osadów ściekowych przeprowadzono na polach stacji Doświadczalno-Dydaktycznej w Swadzimiu naleŝącej do Akademii

160 176 H. Sulewska, W. Koziara Rolniczej w Poznaniu. Jednoczynnikowe doświadczenia z uprawą kukurydzy na ziarno i na surowiec do zakiszania, wykonano w układzie losowanych bloków w 4 powtórzeniach. Badania prowadzono na polu po 5-cio letniej monokulturze kukurydzy. W uprawie kukurydzy na ziarno ilość masy organicznej wnoszonej w nawozach powiększano o 9-10 t ha -1 rozdrobnionej słomy, natomiast po zbiorze zielonki do zakiszania tylko o resztki poŝniwne. Osad ściekowy pochodzący z oczyszczalni ścieków w Szamotułach stosowano, zgodnie z rozporządzeniem Ministra Środowiska dopuszczającym aplikację w dawce 10 t suchej masy ha -1 raz na 5 lata. Efekty stosowania osadu oceniano na tle nawozów naturalnych: obornik w dawkach 30 i 15 t ha -1 oraz gnojowica świńska w dawce 40 m 3 ha -1. W stosowanych nawozach oznaczono zawartość NPK i dawki tych składników zbilansowano nawoŝeniem mineralnym do poziomu: azot kg ha -1 ; fosfor - 35 kg ha -1 ; potas kg ha -1 w uprawie na ziarno oraz: azot -130 kg ha -1 ; fosfor - 35 kg ha -1 ; potas kg ha -1 w uprawie na kiszonkę. Nawozy naturalne i osady przykryto orką zimową. Gleba pól doświadczalnych wg klasyfikacji PTG [MOCEK i in. 1997] naleŝy do gleb płowych typowych, wytworzonych z piasków gliniastych lekkich, płytko zalegających na glinie lekkiej. Według klasyfikacji bonitacyjnej zaliczono ją do klasy IVa, natomiast według przydatności rolniczej do kompleksu 5 (Ŝytni dobry). Analizy chemiczne wykazały całkowitą zawartość 9,82 mg P, 11,29 mg K i 2,53 mg Mg w 100 g gleby oraz 7,5 mg Pb, 0,160 mg Cd, 4,37 mg Ni, 0,022 mg Hg, 23,3 mg Zn, 7,3 mg Cu i 10,0 mg Cr w kilogramie suchej masy gleby, ph - 5,3 i stosunek C do N jak 9,5 do 1. Oznaczenia wykonano wg metod stosowanych w stacji chemiczno-rolniczej. Wszystkie zabiegi uprawowe wykonano zgodnie z zasadami poprawnej agrotechniki kukurydzy. Stan odŝywienia roślin oceniano N-testerem. Plony ziarna podano dla 15% zawartości wody. Wyniki i dyskusja Budowa nowych i modernizacja istniejących juŝ oczyszczalni ścieków komunalnych skutkuje wzrostem ilości produkowanych corocznie osadów ściekowych (tab. 1). Według danych GUS (2006) oczyszczalnie komunalne w 2000 roku wyprodukowały łącznie 359,8 tys. ton suchej masy osadów, a w 2005 roku ilość ta wzrosła do 486,1 tys. ton. Daje to średnioroczny przyrost osadów do zagospodarowania w granicach 21,0 tys. ton suchej masy. Z prognoz dotyczących wytwarzania osadów wynika, Ŝe w 2014 r. wartość ta przekroczy 700 tys. ton. W Europie największymi producentami osadów są Niemcy (ponad 2,5 mln ton s.m.), Wielka Brytania, Francja i Hiszpania (kaŝdy kraj po ponad 1,0 mln ton s.m. rocznie) [RAPORT 2004]. W Polsce ilości osadów, które naleŝy utylizować są bardzo zróŝnicowane w zaleŝności od województwa (tab. 2). Do największych producentów zaliczyć moŝna województwa: wielkopolskie 63,2 tys. ton, śląskie 60,9 tys. ton, i mazowieckie 57,5 tys. ton w ciągu roku. Z kolei najmniej obciąŝone pod tym względem są województwa: świętokrzyskie (10,1 tys. ton), opolskie, lubuskie i podlaskie (13,6-15,8 tys. t rok -1 ). ObciąŜenie województw produkcją osadów pozostaje w zaleŝności z liczbą mieszkańców choć nie wprost jako, Ŝe województwo wielkopolskie - największy producent osadów - wyraźnie ustępuje pod względem liczby ludności mazowieckiemu i śląskiemu. Tabela 1; Table 1 Osady z oczyszczalni ścieków komunalnych wytworzone w ciągu roku w Polsce

161 PRODUKCJA OSADÓW ŚCIEKOWYCH W POLSCE (tys. ton suchej masy) Sludge production per year in Poland (thousands tons of dry matter) Wyszczególnienie; Specification Lata; Years prognoza forecast 2014 Ogółem; Total 359,8 435,7 446,5 476,1 486,1 700 W tym stosowane: Among them applied: W rolnictwie; In agriculture ,4 66,9 66,0 - Do rekultywacji terenów; For land reclamation ,2 110,7 120,6 - Tabela 2; Table 2 Produkcja i rolnicze wykorzystanie osadów z oczyszczalni ścieków komunalnych (tys. ton suchej masy) Production and agriculture utilization of sludge (thousands tons of dry matter) Województwo Voivodeship Osady wytworzone w ciągu roku Sludge production per year wykorzystane w rolnictwie agriculture utilization W tym:; Among them: do rekultywacji terenów for land reclamation do produkcji kompostów for compost production Dolnośląskie 41,6 3,4 8,7 1,6 Kujawsko-pomorskie 28,2 4,5 4,8 1,5 Lubelskie 18,4 5,6 8,4 0,2 Lubuskie 14,3 1,9 1,0 7,5 Łódzkie 35,7 6,6 3,2 0,6 Małopolskie 23,3 0,4 3,4 0,3 Mazowieckie 57,5 5,6 19,3 2,9 Opolskie 13,6 3,1 4,0 0,4 Podkarpackie 21,6 1,2 5,5 0,8 Podlaskie 15,8 3,6 2,2 0,1 Pomorskie 32,9 3,7 1,8 1,1 Śląskie 60,9 0,2 30,3 2,0 Świętokrzyskie 10,1 0,9 4,4 0,3 Warmińsko-mazurskie 27,2 7,8 1,6 1,3 Wielkopolskie 63,2 9,6 17,8 6,4 Zachodniopomorskie 21,8 7,7 4,1 0,5 POLSKA; POLAND 486,1 66,0 120,6 27,4 POLSKA - relatywnie POLAND - relatively 100% 13,6% 24,8% 5,6% W projektach oczyszczalni jak i w uwarunkowaniach ich działania nie podaje się na ogół konkretnych zaleceń dotyczących zagospodarowania osadów ściekowych. W rozwaŝaniach dotyczących utylizacji osadów wskazuje się najczęściej, obok zabronionego juŝ zatapiania, na składowanie, wykorzystanie w rolnictwie, kompostowanie i spalanie. Główne sposoby zagospodarowania osadów w krajach Europy Zachodniej i Polsce przedstawiono w tabeli 3. Z porównania udziału poszczególnych metod rozwiązywania problemu osadów w tych krajach wynika, Ŝe w Polsce poprzez obróbkę

162 178 H. Sulewska, W. Koziara termiczną utylizuje się tylko niewiele znaczące ilości osadów jak równieŝ wyraźnie mniejszy jest udział kompostowania. Dyrektywy UE dotyczące osadów ograniczając moŝliwości ich składowania, zwłaszcza w morzach, sprawiają, Ŝe podstawowymi metodami zagospodarowania osadów stają się: zagospodarowanie rolnicze i obróbka termiczna. W zakresie zagospodarowania rolniczego pamiętać naleŝy o restrykcyjności dotyczącej: zawartości metali cięŝkich, zanieczyszczeń organicznych i bezpieczeństwa sanitarnego. Zagospodarowanie osadów ścieków komunalnych (%) Sludge management (%) Sposób wykorzystania Way of utilization Tabela 3; Table 3 UE 15* Polska**; Poland ** Bezpośrednio w rolnictwie; Directly in agriculture 32,0 13,6 Składowanie; Storage 25,0 31,0 Kompostowanie; Composting 13,0 5,6 Spalanie; Burning 13,0 0,01 Rekultywacja; For land reclamation - 24,8 Inne; Others 17,0 25,0 * RAPORT [2004] ** GUS [2006] Stosowane w badaniach własnych osady przebadane zostały pod względem mikrobiologicznym jak i zawartości metali cięŝkich w oczyszczalni ścieków Szamotuły. Wyniki tych analiz wskazują, iŝ były one bezpieczne pod względem sanitarnym. RównieŜ zawartości metali cięŝkich były znacznie niŝsze od dopuszczalnych w osadach przeznaczonych do rolniczego wykorzystania. W konsekwencji przy stosowanych dawkach osadu wniesiono do gleby od 0,5% dopuszczalnej normy dla ołowiu do 53% normy dla miedzi. Innymi czynnikami determinującymi zagospodarowanie osadów jest koszt stosowania poszczególnych metod czy ich akceptacja społeczna. Szacuje się, Ŝe średni koszt wykorzystania rolniczego wynosi od 75 do 250 euro ton -1, kompostowania 120 do 400 euro ton -1 i spalania od 220 do 400 euro ton -1 [RAPORT 2004]. W Polsce głównym sposobem zagospodarowania osadów jest wciąŝ składowanie (31,0%), a rolniczo wykorzystuje się ok. 14,0% [GUS 2006]. Do pozycji składowanie naleŝałoby jeszcze dodać 5,7% produkcji osadów składowanych tymczasowo. Zgodnie z krajowym planem gospodarki odpadami, łącznie do nawoŝenia i uŝyźniania gruntów w 2014 roku uŝywane będzie 26% osadów bez kompostowania oraz 20% po procesie kompostowania co daje łącznie 46% produkcji osadów. Wynika to z prognozowanego wzrostu ich produkcji oraz z ograniczania dostępności tradycyjnie stosowanych nawozów organicznych, co zwiększy zainteresowanie rolników stosowaniem tego rodzaju nawoŝenia. W powszechnej ocenie komunalne osady ściekowe stanowią dobry nawóz organiczny o duŝej wartości glebotwórczej [KRZYWY 2000]. Te właściwości osadów decydują o celowości ich wykorzystania jako nawozu organicznego, szczególnie w warunkach glebowych naszego kraju. W Polsce udział gleb klas IV-VI, ubogich w materię organiczną oraz części spławialne jest znaczący i w zaleŝności od województwa waha się od 58 do 93%. Za korzystną zbieŝność moŝna uznać fakt, iŝ największą produkcję osadów odnotowuje się w województwach wyróŝniających się duŝym udziałem gleb lekkich w strukturze uŝytków rolnych. Aktualnie największe ilości osadów wykorzystuje się rolniczo w województwach: wielkopolskim - 9,6 tys. ton rok -1, warmińsko-mazurskim - 7,8 tys. ton rok -1 i zachodniopomorskim - 7,7 tys. ton rok -1 [GUS 2006].

163 PRODUKCJA OSADÓW ŚCIEKOWYCH W POLSCE śyzność gleby determinowana jest w duŝej mierze procesami humifikacji materii organicznej w niej zawartej, które modulowane są stosunkiem C : N. Zbyt duŝa przewaga zawartości węgla (pow. 20 : 1) prowadzić moŝe do biologicznej sorpcji N. Jak podaje KRZYWY [1999] w osadach komunalnych moŝna oczekiwać stosunku C : N jak 5,68-16,75 : 1, a więc ich stosowanie nie powinno prowadzić do blokowania dostępu azotu dla roślin. W ścisłych doświadczeniach własnych porównywano efekty stosowania nawozów organicznych w uprawie kukurydzy na ziarno, jak i w produkcji surowca do zakiszania. Gleba, na której załoŝono doświadczenie spełniała wymogi stawiane względem zawartości metali cięŝkich, tj. Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, i Zn przy stosowaniu osadów ściekowych na potrzeby rolnicze [ROZPORZĄDZENIE MŚ 2002]. Najczęściej uŝywanym w Polsce nawozem naturalnym w kukurydzy jest gnojowica. Zapotrzebowanie roślin tego gatunku na azot moŝe być w całości pokryte w tym nawozie, bez szkody zarówno dla jakości, jak i poziomu plonu [MAĆKOWIAK 1999; KRUCZEK, KSIĘśAK 2004]. Wyniki oceny stanu odŝywienia kukurydzy zawarte w tabeli 4 wskazują, Ŝe w fazie BBCH 65 nie stwierdzono róŝnic pomiędzy roślinami uprawianymi na nawozach mineralnych, jak i naturalnych i osadach. Zastosowanie osadu ściekowego zarówno przy uprawie na ziarno jak i na kiszonkę nie prowadziło do kumulacji azotu w liściach, a wielkości jednostek SPAD były na poziomie uzyskanych przy nawoŝeniu gnojowicą. Jest to wynik odmienny od obserwacji ANTONKIEWICZA [2005] dotyczących zawartości azotu w roślinach traw i motylkowych uprawianych z wykorzystaniem osadów ściekowych. Dodać jednak naleŝy, Ŝe wspomniany autor stosował zdecydowanie wyŝsze dawki osadów. Tabela 4; Table 4 Wyszczególnienie Specification Stan odŝywienia roślin azotem (jednostki SPAD) Nitrogen nutrition state of plants (SPAD units) ziarno; grain Uprawa na; Growing for kiszonkę; silage Kontrola*; Control* 422,8 397,5 Obornik 30 t; FYM 30 t 395,8 389,0 Obornik 15 t; FYM 15 t 455,3 404,8 Gnojowica 40 m 3 ; Slurry 40 m 3 408,8 416,5 Osady ściekowe 10 t s.m.; Sludge 10 t DM 407,5 425,8 NIR 0,05; LSD 0.05 r.n.; n.s. r.n.; n.s. * nawoŝona NPK; fertilized NPK W badaniach własnych wykazano, Ŝe plony ziarna kukurydzy uprawianej na osadach ściekowych wynosiły w ekstremalnie suchych warunkach 55,8 dt ha -1 i były najwyŝsze w doświadczeniu, przekraczając o 10 dt ha -1 uzyskane na pełnej dawce obornika (tab. 5). Osady ściekowe charakteryzują się wysoką higroskopijnością, dzięki czemu przechwytują i gromadzą wodę, poprawiając tym samym retencję gleby. O takich właściwościach osadów informują, na podstawie badań lizymetrycznych śurawski i in. [1997]. Tłumaczyć to moŝe uzyskanie tak dobrego efektu ich działania w warunkach suszy. Zgodne z tym jest stwierdzenie wydłuŝenia okresu wegetacji kukurydzy na obiektach z osadami, jak i zwiększonej wilgotności ziarna przy zbiorze. Tabela 5; Table 5 Plon i wilgotność ziarna przy zbiorze Yield and grain moisture at harvest time Wyszczególnienie; Specification Plon ziarna Grain yield Wilgotność ziarna Grain moisture

164 180 H. Sulewska, W. Koziara (dt ha -1 ) (%) Kontrola*; Control* 37,6 27,1 Obornik 30 t; FYM 30 t 45,2 28,1 Obornik 15 t; FYM 15 t 36,2 26,5 Gnojowica 40 m 3 ; Slurry 40 m 3 35,5 27,8 Osady ściekowe 10 t s.m.; Sludge 10 t DM 55,8 29,9 NIR 0,05; LSD ,72 2,049 Słoma kukurydzy pozostawiona po zbiorze ziarna stanowi bogate źródło materii organicznej, zasobnej w składniki pokarmowe, które powracają do gleby i będą mogły być wykorzystane przez rośliny następcze. Jednak jej wadą jest szeroki stosunek C : N i wynikające z tego niebezpieczeństwo ograniczania dostępności azotu dla roślin. Stosowanie osadów bogatych w azot moŝe sprzyjać właściwej mineralizacji tak duŝej masy resztek poŝniwnych i zabezpieczać stanowisko przed wywoływaniem deficytu azotu na skutek przyorania obfitych resztek poŝniwnych kukurydzy. W uprawie na kiszonkę zastosowanie kaŝdego z nawozów naturalnych i osadów, w porównaniu z nawozami mineralnymi, powodowało wzrost plonu świeŝej i suchej masy całych roślin, a uzyskanych róŝnic nie udowodniono statystycznie jedynie dla pełnej dawki obornika (tab. 6). Tabela 6; Table 6 Plon całych roślin (t ha -1 ) oraz udział kolb właściwych w świeŝej masie całych roślin (%) Yield of whole plants (t ha -1 ) and cob share in the fresh matter of whole plants (%) Wyszczególnienie; Specification ŚwieŜa masa Fresh matter Sucha masa Dry matter Udział kolb Share of cobs Kontrola*; Control* 35,4 13,2 35,3 Obornik 30 t; FYM 30 t 38,3 14,1 35,8 Obornik 15 t; FYM 15 t 40,2 15,0 33,8 Gnojowica m 3 ; Slurry 40 m 3 44,3 15,9 31,9 Osady ściekowe 10 t s.m.; Sludge10 t DM 43,7 16,3 35,8 NIR 0,05; LSD ,58 1,74 1,98 NajwyŜsze plony świeŝej masy całych roślin uzyskano stosując nawoŝenie gnojowicą lub osadem i wyniosły one odpowiednio 44,3 i 43,7 t ha -1. W badaniach MAZURA i SĄDEJ [1999] porównanie plonów całych roślin uzyskiwanych przy zamiennym stosowaniu obornika lub gnojowicy wykazały, Ŝe były one podobne do uzyskiwanych na nawoŝeniu mineralnym, a po uŝyciu podwójnej dawki gnojowicy bydlęcej lub świńskiej nawet istotnie wyŝsze. Dawki nawozów naturalnych w badaniach własnych i cytowanych pracach były zgodne z dyrektywą azotanową UE, która dopuszcza wnoszenie w tej formie do 170 kg N ha -1. Stwierdzono ponadto, Ŝe surowiec do zakiszania, zebrany po zastosowaniu osadu ściekowego, charakteryzował się najwyŝszą zawartością suchej masy oraz podobnie jak przy uprawie kukurydzy na oborniku największym udziałem kolb. Przytoczone powyŝej uwarunkowania sprawiają, iŝ prowadzenie badań nad rolniczym wykorzystaniem osadów ścieków komunalnych jest w pełni uzasadnione. Intensyfikacja takich badań jest szczególnie wskazana w regionach o znaczącej roli produkcji rolniczej oraz duŝej produkcji osadów.

165 PRODUKCJA OSADÓW ŚCIEKOWYCH W POLSCE Wnioski 1. Wzrost kukurydzy na obiektach nawoŝonych osadami nie odbiegał od stanu roślin kukurydzy uprawianej na oborniku i gnojowicy. 2. Uzyskane plony ziarna i surowca do zakiszania przewyŝszały plony kukurydzy zebrane z innych obiektów nawozowych. 3. Wykonane badania potwierdziły zasadność stosowania osadu ściekowego, spełniającego ustawowe wymogi, w uprawie kukurydzy na zbiór ziarna jak i surowca do zakiszania. Literatura ANTONKIEWICZ J Wpływ osadów ściekowych i popiołów paleniskowych oraz ich mieszanin na plonowanie i zawartość azotu w mieszance traw i roślin motylkowych. Fragm. Agron. 1(85): KRUCZEK A., KSIĘśAK J Potrzeby pokarmowe kukurydzy i zasady nawoŝenia. Technologia produkcji kukurydzy. Wieś Jutra, W-wa: 133 ss. KRZYWY E Przyrodnicze zagospodarowanie ścieków i osadów. Wydawn. AR w Szczecinie: 145. KRZYWY E Wartość nawozowa komunalnych osadów ściekowych. Polskie Towarzystwo InŜynierii Ekologicznej, Oddz. Szczeciński: 62 ss. MAĆKOWIAK CZ Aktualny stan badań i efekty nawoŝenia organicznego kukurydzy. Post. Nauk Roln. 4: MAZUR T., SĄDEJ W Działanie wieloletniego nawoŝenia obornikiem, gnojowicą i nawozami mineralnymi na plon roślin i białka. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 465: MOCEK A., DRZYMAŁA S., MASZNER P Geneza, analiza i klasyfikacja gleb. Wyd. AR Poznań: 416 ss. RAPORT Ocena moŝliwości zagospodarowania osadów ściekowych i innych odpadów ulegających biodegradacji w Polsce w świetle propozycji zmian prawa Unii Europejskiej. Instyt. InŜ. Środowiska Politechniki Częstochowskiej: 214 ss. GUS Rocznik Statystyczny. ROZPORZĄDZENIE MŚ Z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. Dz. U. Nr 134, poz śurawski H., TRYBAŁA M., HRYŃCZUK B Wpływ nawoŝenia osadem z oczyszczalni ścieków komunalnych na środowisko glebowe i wodne. Rocz. AR w Poznaniu CCXCIV 19(2): Słowa kluczowe: osady ściekowe, produkcja, wykorzystanie, kukurydza Streszczenie W pracy przedstawiono produkcję, jak i wykorzystanie osadów ściekowych, a takŝe ich wpływ na plonowanie kukurydzy. Aktualnie produkcja osadów w Polsce wynosi około 486 tys. ton s.m. i przewiduje się osiągnięcie 700 tys. t w 2014 r. Wyniki

166 182 H. Sulewska, W. Koziara róŝnych doświadczeń wskazują, Ŝe wykorzystanie osadów w produkcji rolniczej jest jednym z najlepszych sposobów ich utylizacji. UŜycie osadów jako nawozu organicznego moŝe być szczególnie korzystne w uprawie roślin na glebach lekkich. Ścisłe doświadczenia polowe przeprowadzono w stacji doświadczanej Swadzim naleŝącej do Akademii Rolniczej w Poznaniu. Celem tych badań było określenie wpływu róŝnych nawozów naturalnych, pośród nich osadu, na wzrost i plonowanie kukurydzy. Kukurydzę uprawiano na zbiór ziarna i surowca do zakiszania. Naturalne nawozy stosowano jesienią, przed orką zimową. Stosowane ilości osadów obliczano z uwzględnieniem zawartości suchej masy oraz zgodnie z regulacjami prawnymi. Wyniki doświadczeń wykazały, Ŝe kukurydza korzystnie reagowała na stosowanie osadów komunalnych. Po zastosowaniu tego rodzaju nawozu uzyskano zarówno najwyŝszy plon ziarna, jak i surowca do zakiszania. Ponadto, okazało się, Ŝe rośliny kukurydzy wyrosłe na obiektach z osadami miały najwyŝszą zawartość suchej masy i najwyŝszy udział kolb w plonie. EFFECTS OF SLUDGE APPLICATION IN MAIZE GROWING Hanna Sulewska, Wiesław Koziara Department of Soil and Crop Production, Agricultural University, Poznań Key wards: sludge, production, utilization, maize Summary Analyses of sludge production and utilization as well as the influence of sludge on maize growing are presented in this paper. Actually the production of sludge in Poland is about 486 thousands tons of dm and is going to reach 700 thousands tons in Results of different experiments showed that using sludge for agricultural production is one of the best ways of sludge utilization. Using sludge as an organic fertilizer could be helpful specially in crop production under light soil conditions. Exact field experiments were conducted at the Swadzim Experimental Station of the Agricultural University in Poznań. The objective of this research was to determine the influence of different organic fertilizers, among them sludge, on maize growth and yielding. Maize was planted for grain and silage usage. Organic fertilizers were applied in autumn before fall ploughing. The quantity of sludge was calculated according to the contents of dry matter and law regulations. The results of the experiment showed that corn is able to grow very well under the conditions of sludge application. After the application of this type of fertilizer the highest yield of grain as well as silage were obtained. Moreover, it turned out that corn planted on objects with sludge had the highest concentration of dry matter and the highest share of cobs in the whole plant yield. Dr hab. Hanna Sulewska, prof. AR Katedra Uprawy Roli I Roślin Akademia Rolnicza im. A. Cieszkowskiego ul. Mazowiecka 45/ POZNAŃ

167 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: OCENA PRZYDATNOŚCI ODPADÓW PRZEMYSŁU DRZEWNEGO DO NAWOśENIA Wiesław Szulc, Beata Rutkowska, Wojciech Stępień Katedra Nauk o Środowisku Glebowym, Zakład Chemii Rolniczej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Wstęp Kompostowanie jest jedną z metod unieszkodliwiania stałych odpadów organicznych. Otrzymany w ten sposób nawóz organiczny moŝe zastąpić lub uzupełnić nawoŝenie obornikiem [MAZUR 2000]. Rolnicze wykorzystanie odpadów organicznych w dobie spadku produkcji nawozów naturalnych [ROCZNIK STATYSTYCZNY 1996, 1997, 1998, 1999, 2000] pochodzenia organicznego ma pełne uzasadnienie gospodarcze i ekologiczne. Nawozem organicznym stosowanym głównie w polskim rolnictwie jest obornik, jednakŝe po roku 1990 produkcja jego znacznie się obniŝyła w związku z ograniczeniem hodowli zwierząt i stosowane obecnie dawki są niewystarczające. Produkcja obornika w Polsce w 1999 roku wynosiła około 95 mln ton. Oznacza to, Ŝe przeciętna dawka tego nawozu na 1 hektar uŝytków rolnych wynosiła około 5,2 tony (6,55 t na 1 ha gruntów ornych). Przy takiej dawce obornika występuje ujemny bilans próchnicy w glebach [MAZUR 2000], nawet po uwzględnieniu innych źródeł materii organicznej, np. resztek poŝniwnych, edafonu itp. Z uwagi na regulujące oddziaływanie próchnicy na właściwości fizyko-chemiczne i aktywność biologiczną gleby niezbędne jest poszukiwanie innych źródeł materii organicznej moŝliwej do bezpiecznego stosowania, jako nawozów alternatywnych [FILIPEK-MAZUR, MAZUR 1996; MAZUR i in. 2000]. Stosowanie odpadowych materiałów organicznych wpływa na wykorzystywanie składników nawozowych do produkcji biomasy roślinnej oraz poprawę właściwości fizykochemicznych gleb [MAZUR 2000; NIEDŹWIECKI i in. 1999]. Materiałem do kompostowania mogą być wszystkie bezpieczne, czyli nie zawierające ponadnormatywnych ilości metali cięŝkich i skaŝeń sanitarnych, odpady organiczne. Jedną z grup takich odpadów są trociny z drzew liściastych i iglastych. Jednak materiały te charakteryzują się bardzo szerokim stosunkiem węgla do azotu w związku z czym trudno ulegają rozkładowi. Proces kompostowania takich odpadów naleŝy intensyfikować przez wprowadzanie szczepów bakterii wyspecjalizowanych w rozkładzie celulozy bądź/oraz wspólne kompostowanie trocin z innymi odpadami łatwo ulegającymi rozkładowi - o stosunkowo wąskim stosunku C : N [MAZUR 2000; WOŁOSZYK i in. 1996]. Celem przeprowadzonych badań była ocena moŝliwości wykorzystywania w rolnictwie kompostów sporządzanych na bazie trocin z drzew iglastych i liściastych. Materiał i metody Do badań wykorzystano trociny pobrane jednorazowo z zakładu produkcji mebli

168 186 W. Szulc, B. Rutkowska, W. Stępień DREWNOPOL w Pabianicach w 2004 r. Do oceny wartości przyrodniczej pobrano trociny następujących gatunków drzew: sosna, jesion, klon, buk i dąb. W pobranych trocinach oznaczono pojemność wodną oraz zawartość makro- i mikroelementów. Dodatkowo z trocin sosnowych i jesionowych przygotowano komposty z dodatkiem osadu ściekowego, wywaru melasowego i efektywnych mikroorganizmów (EM). Dawki kompostów w g na mikropoletko Doses of compost in g on microfield Tabela 1; Table 1 Nawóz Fertilizer Dawka Dose Osad ściekowy + trociny sosna; Sewage sludge + sawdust of pine 250 Wywar melasowy + trociny jesion; Slops + sawdust of ash 220 Wywar melasowy + trociny sosna; Slops + sawdust of pine 230 Osad ściekowy + trociny sosna + EM; Sewage sludge + sawdust of pine + EM 260 Osad ściekowy + trociny jesion + EM; Sewage sludge + sawdust of ash + EM 235 Osad ściekowy; Sewage sludge 890 EM efektywne mikroorganizmy; affective micro-organisms Proces kompostowania odbywał się w skrzyniach przez okres 7 miesięcy. W tym czasie komposty były nawilŝane i napowietrzane poprzez mieszanie. Wiosną 2005 roku z tak przygotowanymi kompostami załoŝono doświadczenie mikropoletkowe, którego celem było określenie wpływu sporządzonych kompostów na plonowanie roślin. Mikropoletka stanowiły kamionki wypełnione glebą płową przeniesioną do głębokości 1 m z pola produkcyjnego Stacji Doświadczalnej. Warstwa próchniczna tej gleby była wytworzona z piasku gliniastego mocnego. Gleba ta zawierała 0,65% C organicznego i była średniozasobna w przyswajalne formy K, P i Mg. Rośliną uprawianą w doświadczeniu były buraki ćwikłowe. Doświadczenie załoŝono metodą losowanych bloków w czterech powtórzeniach. Dawki kompostów ustalono wg zawartości azotu. W pobranych trocinach oznaczono pojemność wodną. W tym celu wysuszono je w temperaturze 105 C, a następnie dodawano wodę destylowaną. Następnie oddzielono wodę grawitacyjną i obliczono ile wody zatrzymały trociny z poszczególnych gatunków drzew. W próbkach badanych trocin po spaleniu w mieszaninie kwasów azotowego, nadchlorowego i siarkowego w stosunku wagowym 5 : 2 : 1 oznaczono zawartości makro i mikroelementów. Zawartość fosforu oznaczono metodą spektrofotometryczną (wanadowo-molibdenową), potasu metodą fotometrii płomieniowej a zawartość Mg, Ca, Mn, Zn i Cu oznaczono metodą absorpcji atomowej na aparacie firmy Thermo Elementar. Dodatkowo oznaczono zawartość azotu ogólnego metodą Kjeldahla. Wyniki badań i dyskusja Oceniano wartość trocin z 4 gatunków drzew liściastych i sosny jako przedstawiciela drzew iglastych. Trociny drzew liściastych mają większą gęstość niŝ sosna (tab. 2). Największą gęstość 0,21 g cm -3 stwierdzono w przypadku trocin jesionu. NajniŜszą gęstość z pośród drzew liściastych miały trociny z klonu. Gęstość i pojemność wodna trocin z róŝnych drzew Tabela 2; Table 2

169 OCENA PRZYDATNOŚCI ODPADÓW PRZEMYSŁU DRZEWNEGO Gatunek drzewa Species of trees Density and water capacity of sawdust from different trees Gęstość; Density (g cm -3 ) Pojemność wodna Water capacity (%) Sosna; Pine 0,10 44,0 Jesion; Ash 0,21 82,0 Klon; Maple 0,12 20,0 Buk; Beech 0,15 28,0 Dąb; Oak 0,14 14,0 Pojemność wodna badanych trocin była bardzo zróŝnicowana. Największą pojemność wykazywały trociny z jesionu, a najmniejszą trociny z dębu. Trociny z sosny miały znacznie niŝszą pojemność niŝ trociny z jesionu, ale znacznie wyŝszą niŝ trociny z pozostałych drzew liściastych. Jak z tego wynika jako dodatek do odpadów mokrych najlepiej nadają się trociny z jesionu i z sosny poniewaŝ wiąŝą największe ilości wody. Zawartość makroelementów w analizowanych trocinach była uzaleŝniona od gatunku drzewa i charakteryzowała się znacznym zróŝnicowaniem (tab. 3). Najbardziej zróŝnicowana była zawartość azotu i fosforu a najmniej zawartość magnezu. Pod względem zawartości badanych makroelementów bardziej zasobne w badane składniki były trociny drzew liściastych niŝ sosny. Zawartość azotu najwyŝsza była w trocinach jesionu i klonu i wynosiła 11,2 g kg -1 suchej masy. Nieznacznie mniej zawierały tego składnika trociny buka i dębu 8,4 g kg -1 suchej masy. Najmniejszą zawartość N zanotowano w trocinach sosny 7,84 g kg -1 suchej masy. Zawartość fosforu podobnie jak azotu najniŝsza była w trocinach sosny 2,22 g kg -1 suchej masy, najwyŝsza w trocinach klonu 3,71 g kg -1 suchej masy i buku 3,46 g kg -1 suchej masy. Zawartość makroskładników w trocinach z róŝnych gatunków drzew Content of macroelements in sawdust of different species of trees Tabela 3; Table 3 Gatunek drzewa; Species of trees N P K Mg g kg -1 s.m.; DM Sosna; Pine Jesion; Ash Klon; Maple Buk; Beech Dąb; Oak 7,84 11,20 11,25 8,40 8,40 2,22 2,93 3,71 3,46 2,68 1,50 1,65 1,80 2,05 2,30 0,90 0,99 1,09 1,23 1,38 Zawartość potasu i magnezu była podobnie jak innych makroelementów najniŝsza w trocinach sosny K 1,5 i Mg 0,90 g kg -1 suchej masy, najwyŝszą zawartość potasu wynoszącą 2,3 oraz magnezu równą 1,38 g kg -1 suchej masy stwierdzono w trocinach dębu. Trociny buku zawierały 2,05 g kg -1 potasu i 1,23 g kg -1 suchej masy Mg. Trociny klonu charakteryzowały się zawartością potasu równą 1,8, a magnezu 1,09 g kg -1 suchej masy. Spośród drzew liściastych najniŝszą zawartością potasu i magnezu charakteryzowały się trociny z jesionu - K 1,65 i Mg 0,99 g kg -1 suchej masy. Podobnie jak w przypadku makroelementów równieŝ zawartość manganu, cynku i miedzi w badanych trocinach była silnie zróŝnicowana (tab. 4). Najbardziej zróŝnicowana była zawartość manganu, a najmniej cynku. Zawartość manganu najniŝsza była w trocinach dębu (23,5 mg kg -1 s.m.), a najwyŝsza w trocinach jesionu - 321,9 mg kg -1 s.m. W trocinach sosny zawartość

170 188 W. Szulc, B. Rutkowska, W. Stępień manganu wynosiła 129,5 mg kg -1 s.m., w trocinach klonu 111,2, a w trocinach jesionu 248,1 mg kg -1 suchej masy. Podobnie jak w przypadku manganu najwięcej cynku było w trocinach jesionu 351,8 mg kg -1 s.m., a najmniej w trocinach dębu 199,5 mg kg -1 s.m. Zawartość mikroskładników w trocinach z róŝnych gatunków drzew Content of microelements in sawdust of different species of trees Tabela 4; Table 4 Gatunek drzewa; Species of trees Mn Zn Cu mg kg -1 s.m.; DM Sosna; Pine Jesion; Ash Klon; Maple Buk; Beech Dąb; Oak 129,5 321,9 111,2 248,1 23,5 321,5 351,8 343,0 132,3 199,5 44,3 201,4 210,7 117,2 156,8 W trocinach sosny stwierdzono 321,5, w trocinach klonu 343 i w trocinach buku 132,3 mg Zn kg -1 suchej masy. Miedzi najmniej było w trocinach sosny 44,3 mg kg -1 suchej masy najwięcej natomiast w trocinach klonu 210,7 g kg -1 suchej masy. W pozostałym materiale stwierdzono odpowiednio 201,4 mg kg -1 s.m. - jesion, 117,2 mg kg -1 s.m. buk oraz 156,8 mg kg -1 s.m. - dąb. WaŜnym elementem przy produkcji kompostów w oparciu o odpady drzewne, poza zawęŝeniem stosunku C : N jest równieŝ dostarczenie odpowiednich szczepów bakterii, które przyspieszają rozkład materii organicznej. Jedną z wielu szczepionek bakteryjnych jest EM wyprodukowana w Japonii [HIGA 2002], a składająca się z ponad 80 róŝnych efektywnych mikroorganizmów. Szczepionka ta w postaci płynnej moŝe być dodawana bezpośrednio do gleby, do kompostów lub do zaprawiania bulw i ziaren roślin uprawnych [HIGA 2002; SOWIŃSKI 2003; PIETKIEWICZ i in. 2004]. Jak wynika z tabeli 3 i 4 najlepszą wartością nawozową charakteryzują się odpady drzewne drzew liściastych. Odpady uzyskane z sosny charakteryzowały się zawsze najniŝszą zawartością zarówno makro- jak i mikroelementów. Mimo znaczących róŝnic w składzie chemicznym poszczególnych odpadów, do dalszych badań uŝyto dwóch skrajnych, tj. trocin z sosny (najuboŝsze w składniki pokarmowe) czyli najbardziej popularnego odpadu drzewnego oraz trocin z klonu, który zawierał największe ilości badanych pierwiastków. W porównaniu do obiektów nienawoŝonych wszystkie zastosowane nawozy zwiększały plony buraków ćwikłowych (rys. 1). NajwyŜsze plony otrzymywano w kombinacji z wywarem melasowym kompostowanym z dodatkiem trocin z jesionu i sosny. NajniŜsze plony otrzymywano natomiast w obiektach kontrolnych oraz obiektach, w których zastosowano kompost z osadu ściekowego z dodatkiem trocin (rys. 1). Podobne wyniki w stosunku do obiektu kontrolnego otrzymał Wołoszyk [WOŁOSZYK i in. 1996] stosując nawoŝenie obornikiem z dodatkiem kory sosnowej oraz trzy dawki azotu. Zawsze jednak uzyskiwali oni spadek plonu roślin nawoŝonych obornikiem z dodatkiem trocin w stosunku do samego obornika. TakŜe WIATER [2003] uzyskała istotny przyrost plonu pszenicy ozimej na kombinacji trociny + wapno defekacyjne, w porównaniu do obiektu kontrolnego (bez nawoŝenia). W badaniach tych wykazano, Ŝe zastosowana kombinacja wykazywała wyŝsze działanie nawozowe niŝ słoma czy wywaru gorzelnianego. W badaniach własnych stosowanie kompostu z osadu ściekowego z dodatkiem kory sosnowej oraz kory z jesionu obniŝało plony buraków ćwikłowych w stosunku do obiektów nawoŝonych samym osadem. Dodatek

171 OCENA PRZYDATNOŚCI ODPADÓW PRZEMYSŁU DRZEWNEGO mikroorganizmów nie spowodował istotnej zwyŝki plonów roślin. Przyczyną tego mógł być dość krótki czas kompostowania, podczas którego mikroorganizmy nie zdąŝyły rozłoŝyć, zarówno kory z sosny, jak i z jesionu g s.m. z wazonu g DM per pot NIR 0,05; LSD 0.05 = 24,6 1 kontrola; control 2 osad ściekowy; sewage sludge 3 osad + trociny sosna; sewage + sawdust of pine, 4 osad + trociny sosna + EM; sewage sludge + sawdust of pine + EM 5 osad + trociny jesion + EM; sewage sludge + sawdust of ash + EM 6 wywar + trociny sosna; slops + sawdust of pine 7 wywar + trociny jesion; slops + sawdust of ash Rys. 1. Rys. 1. Wpływ róŝnych nawozów organicznych na plon korzeni buraków ćwikłowych Influence of different organic fertilizers on the yield of reed beet roots Wnioski 1. Analizowane trociny, w zaleŝności od pochodzenia, charakteryzowały się bardzo zróŝnicowanymi właściwościami fizykochemicznymi. 2. Z uwagi na pojemność wodną najlepszymi komponentami do kompostowania są trociny z jesionu i sosny. 3. Lepsze działanie nawozowe wykazywały komposty z wywaru melasowego z dodatkiem trocin, w porównaniu do kompostów sporządzonych z osadu ściekowego z trocinami. 4. Większe plony buraków uzyskiwano w obiektach, w których stosowano kompost z dodatkiem trocin z jesionu niŝ sosny. Wydaje się więc, Ŝe trociny z jesionu są lepszym komponentem do kompostowania od trocin sosnowych. 5. Dodatek szczepionki bakteryjnej EM nie powodował istotnego zwiększenia plonów badanych roślin w stosunku do obiektu kontrolnego.

172 190 W. Szulc, B. Rutkowska, W. Stępień Literatura FILIPEK-MAZUR B., MAZUR K Perspektywy i warunki rolniczej utylizacji osadów organicznych z biologicznej oczyszczalni ścieków Krakowskich Zakładów Garbarskich. Mat. III Konf. Nauk.-Techn. Zagospodarowanie odpadów z rejonu Krakowa, Osieczany, : GŁÓWNY URZĄD STATYSTYCZNY Ochrona Środowiska, roczniki 1996, 1997, 1998, 1999, HIGA T Die wiedergewonnene Zukunft. OLV Verlags: MAZUR K., FILIPEK-MAZUR B., GONDEK K Badania nad wartością nawozową wermikompostów. I. Skład chemiczny wermikompostów i ich wpływ na plon roślin. Folia Univers. Agricult. Stetinensis 211, Agricultura 84: MAZUR T Rolnicza utylizacja stałych odpadów organicznych. Zesz Probl. Post. Nauk Rol. 472: NIEDŹWIECKI E., PROTASOWICKI M., NOWAK A., CZYś H., CIERESZKO W., MELLER E Charakterystyka odpadów potartacznych w aspekcie moŝliwości ich zagospodarowania. Folia Univ. Agric. Stetin. 200, Agricultura 77: PIETKIEWICZ S., KOŁPAK R., WIERTRZYŃSKA A., ŁOBODA T., OSTROWSKA D Wpływ efektywnych mikroorganizmów na wzrost i plonowanie ziemniaków rozmnaŝanych z minibulw. Rocz. Glebozn. LV(1): SOWIŃSKI W Praktyczne efekty stosowania EM w uprawie ziemniaka i buraka cukrowego. XXXVIII Międz. Symp. Mikrobiologia, , SGGW, Rogów: WIATER J Następcze oddziaływanie odpadów organicznych na plonowanie pszenicy ozimej i jej skład chemiczny. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 494: WOŁOSZYK CZ., KRZYWY E., NOWAK W Wpływ nawoŝenia obornikiem z dodatkiem kory sosnowej i zróŝnicowanych dawek azotu na plon roślin i niektóre wskaźniki Ŝyzności gleby. Zesz. Nauk. AR Szczecin, 172, Rolnictwo 62: Słowa kluczowe: trociny, skład chemiczny, wywar melasowy, osad ściekowy, komposty, buraki ćwikłowe Streszczenie W pracy przedstawiono moŝliwości wykorzystania odpadów z przemysłu drzewnego do celów nawozowych. Analizowano przydatność trocin z pięciu gatunków drzew. Oznaczano gęstość oraz pojemność wodną badanych trocin, a takŝe ich skład chemiczny. Sporządzono takŝe komposty z wywaru melasowego oraz osadu ściekowego z dodatkiem trocin z jesionu i sosny. Komposty te stosowano w doświadczeniu mikropoletkowym, w którym rośliną testową były buraki ćwikłowe. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, Ŝe najlepszym dodatkiem do kompostowania odpadów mokrych są trociny z jesionu i sosny gdyŝ odznaczają się największą pojemnością wodną. Trociny z sosny charakteryzowały się jednak najniŝszą zawartością makro- i mikroskładników. Spośród trocin z drzew liściastych największą zawartością składników pokarmowych charakteryzowały się trociny z jesionu i klonu. Badając wpływ kompostów na plony buraków ćwikłowych stwierdzono, Ŝe najniŝsze plony uzyskiwano w obiekcie kontrolnym, nieco wyŝsze w obiektach nawoŝonych kompostem z osadu ściekowego z dodatkiem trocin, a najwyŝsze w obiektach nawoŝonych samym osadem ściekowym oraz kompostami z wywaru

173 OCENA PRZYDATNOŚCI ODPADÓW PRZEMYSŁU DRZEWNEGO melasowego z dodatkiem trocin. THE ESTIMATION OF THE USEFULNESS OF WASTES FROM THE TIMBER INDUSTRY FOR FERTILIZING PURPOSES Wiesław Szulc, Beata Rutkowska, Wojciech Stępień Department of Agricultural Chemistry, Warsaw Agricultural University, Warszawa Key words: sawdust, chemical composition, slops, sewage sludge, composts, red beets Summary The aim of this work was the evaluation of the possibility of sawdust utilization for fertilization. The sawdust from five different tree species was analysed. The density and water capacity of sawdust and its chemical composition were determined. The composts from sewage sludge and slops with the addition of sawdust from pine and ash were prepared. The compost was applied in a microfield experiment. Red beet was the tested plant. The sawdust from pine and ash tree have the biggest water capacity. They are the fairest addition for the composting process of wet waste. The pine sawdust is characterized by the smallest content of macro- and microelements. The highest content of nutritional elements was observed in ash and maple sawdust. The lowest yield of red beets was observed on the control object and the highest on objects fertilized with compost from slops with sawdust. Dr inŝ. Wiesław Szulc Zakład Chemii Rolniczej Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego ul. Nowoursynowska WARSZAWA wieslaw_szulc@sggw.pl

174 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 517: WYKORZYSTANIE SKŁADNIKÓW NAWOZOWYCH PRZEZ ZIEMNIAK PO ZASTOSOWANIU FRAKCJI ODPADOWEJ WĘGLA BRUNATNEGO I OBORNIKA, PRZY ZRÓśNICOWANYM NAWOśENIU NPK Cezary Trawczyński Zakład Agronomii, Oddział Jadwisin, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie Wstęp Ziemniak naleŝy do roślin wykazujących dość duŝe potrzeby pokarmowe, bowiem z plonem jednostkowym 1 tony bulw i odpowiednią ilością plonu ubocznego pobrać moŝe około 5 kg azotu (N), 0,6-0,7 kg fosforu (P) i 5-6 kg potasu (K) [CHOTKOWSKI (red.) 1997]. Aby sprostać tym wymaganiom, na plantacjach ziemniaka, oprócz nawozów mineralnych dostarczających podstawowe składniki pokarmowe, stosowane są równieŝ nawozy naturalne i organiczne, w tym obornik. Nawóz ten, oprócz poprawy szeregu fizycznych i chemicznych właściwości gleby przyczynia się równieŝ do lepszego wykorzystania składników z zastosowanych nawozów mineralnych [ANDRZEJEWSKI 1993; MERCIK i in. 2000]. Rozwój gospodarki bezobornikowej przyczynił się w ostatnich latach do znacznego deficytu obornika i w tym kontekście coraz większego znaczenia nabierają alternatywne źródła substancji organicznej. Jednym z takich źródeł moŝe być równieŝ węgiel brunatny [KALEMBASA, TENGLER 1992; MACIEJEWSKA 1993; NOWOSIELSKI 1995]. Stosowanie do celów nawozowych niezmodyfikowanego węgla brunatnego jest zabiegiem prostym, który nie wymaga wstępnych czynności przygotowawczych. Do tego celu moŝna stosować węgiel odpadowy, zwany pospółką, jak i węgiel rozdrobniony do frakcji o średnicy poniŝej 8 mm [MACIEJEWSKA 1998]. Celem badań było porównanie wykorzystania przez ziemniak głównych składników pokarmowych azotu, fosforu i potasu z nawozów mineralnych po zastosowaniu obornika i frakcji odpadowej węgla brunatnego. Materiał i metody badań Doświadczenie polowe przeprowadzono w latach w Oddziale Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Jadwisinie w warunkach gleby lekkiej o składzie mechanicznym piasku gliniastego mocnego. Odczyn gleby był kwaśny (ph w 1 mol KCl dm -3 5,0). Ponadto gleba w poziomie próchnicznym charakteryzowała się w latach badań średnią zasobnością przyswajalnych form fosforu 60 mg P, potasu 95 mg K oraz magnezu 43 mg Mg w kg gleby. Zawartość węgla organicznego w poziomie próchnicznym wynosiła około 0,60%. Warunki klimatyczne okresu wegetacji

175 194 C. Trawczyński oceniono na podstawie ilości opadów i temperatury powietrza (tab. 1). Doświadczenie przeprowadzono w układzie losowanych bloków w czterech powtórzeniach. Czynnikami doświadczenia były: rodzaj nawoŝenia organicznego: obornik (30 t ha -1 ), frakcja odpadowa węgla brunatnego (6 t ha -1 ), dawki nawoŝenia mineralnego: N 0 P 0 K 0, N 40 P 17,4 K 49,8, N 80 P 34,8 K 99,6, N 120 P 52,2 K 149,4 i lata badań (1998, 1999, 2000). Tabela 1; Table 1 Charakterystyka warunków klimatycznych okresu wegetacji w Jadwisinie w latach (odchylenie od średniej wieloletniej) Characteristics of climate conditions during vegetation period at Jadwisin in (deviations from long term average) Rok Year Opady (mm); Rainfalls (mm) Temperatura C; Temperature C miesiąc; month miesiąc; month V VI VII VIII IX V VI VII VIII IX 2,9 6,4-15,4 115,3 87,9-59,9-13,8-45,4 18,8-7,2-55,2-22,7-50,2-34,1-12,0 1,2-0,7 1,0 1,1 1,9 0,5-0,2 3,0-2,1-1,3 0,4 0,0 0,3 3,0-2,2 Tabela 2; Table 2 Ilości składników wnoszonych do gleby z obornikiem i frakcją odpadową węgla brunatnego The quantity of nutrients supplied to soil with the manure and waste fraction of brown coal Wyszczególnienie Specification Obornik bydlęcy Cattle manure Frakcja odpadowa węgla brunatnego Waste fraction of brown coal ŚwieŜa masa (t ha -1 ); Fresh matter (t ha -1 ) 30 6 Sucha masa (t ha -1 ); Dry matter (t ha -1 ) 6,3 5,4 Składnik; Component (kg ha -1 ) C org N P 54 4 K Ca 92 9 Mg 27 4 Składnik; Component (mg ha -1 ) Mn Cu 55 6 Zn Przed zastosowaniem w badaniach węgiel brunatny przesiany został przez sito o średnicy oczek 10 mm. Odpad węgla brunatnego charakteryzował się następującym uziarnieniem: frakcja o średnicy 10,0-5,0 mm 12,4%, frakcja o średnicy 5,0-2,0 mm 16,4%, frakcja o średnicy 2,0-1,5 mm 10,0%, frakcja o średnicy 1,5-1,0 mm 7,9% i frakcja o średnicy poniŝej 1 mm stanowiła 53,3%. Dawkę obornika i frakcji odpadowej węgla brunatnego ustalono według zawartości węgla organicznego w obu nawozach. Ilość węgla organicznego w dawce 6 t ha -1 frakcji odpadowej węgla brunatnego odpowiadała ilości węgla organicznego w dawce obornika wynoszącej 30 t ha -1,

176 WYKORZYSTANIE SKŁADNIKÓW NAWOZOWYCH PRZEZ ZIEMNIAK natomiast ilości makro- jak i mikroelementów wniesione do gleby były zróŝnicowane po zastosowaniu frakcji odpadowej węgla brunatnego i obornika. Po zastosowaniu frakcji odpadowej węgla brunatnego było ich znacznie mniej niŝ po zastosowaniu obornika (tab. 2). Ziemniaki uprawiano w zmianowaniu czteropolowym i obornik oraz frakcję odpadową węgla brunatnego stosowano jesienią w kaŝdym roku badań bezpośrednio przed wykonaniem orki przedzimowej. Na obiektach: z obornikiem i frakcją odpadową węgla brunatnego wiosną w kaŝdym roku według schematu doświadczenia stosowano azot w formie saletry amonowej (34% N), fosfor w formie superfosfatu potrójnego (20% P) oraz potas w postaci soli potasowej (49,8% K). Po zastosowaniu nawozów wysadzano ziemniaki odmiany Maryna (odmiana jadalna, średnio wczesna). W oparciu o plon i zawartość suchej masy w bulwach określono plon suchej masy bulw ziemniaków, a następnie zawartości azotu, fosforu i potasu w suchym materiale. Bulwy spalano na mokro w kwasie siarkowym. Zawartość azotu ogólnego oznaczono metodą Kjeldahla, a fosforu i potasu metodą fotometrii płomieniowej. Na podstawie plonu suchej masy oraz zawartości danego składnika w suchej masie wyliczono pobranie poszczególnych składników z plonem bulw ziemniaka. Współczynniki wykorzystania azotu, fosforu i potasu z nawozów mineralnych wyliczono metodą róŝnicową, w stosunku do obiektu kontrolnego. Wyniki doświadczeń opracowano posługując się analizą wariancji i odczytując wartości krytyczne dla badanych czynników (przy poziomie istotności p = 0,05) z tablic w układzie Fishera- Snedecora. Wyniki i dyskusja W badaniach stwierdzono istotny wpływ nawoŝenia obornikiem i frakcją odpadową węgla brunatnego na wielkość plonu, zawartość, pobranie oraz wykorzystanie azotu, fosforu i potasu przez bulwy ziemniaka (tab. 3). Większy plon suchej masy bulw uzyskano po zastosowaniu obornika niŝ frakcji odpadowej węgla brunatnego. Przyrost plonu po zastosowaniu obornika stanowił około 6% w porównaniu do obiektu z frakcją odpadową węgla brunatnego. Zawartości fosforu i potasu w bulwach istotnie wyŝsze były równieŝ po zastosowaniu obornika. Jedynie zawartość azotu nie róŝniła się istotnie pomiędzy obiektem z obornikiem i frakcją odpadową węgla brunatnego. Pobranie azotu, fosforu i potasu odnoszące się do rodzaju nawoŝenia zbieŝne było z uzyskanym plonem bulw. NiezaleŜnie od rodzaju nawoŝenia i lat badań szczególnie duŝy przyrost plonu stwierdzono wraz ze wzrostem dawek nawozów mineralnych. RóŜnica w plonie suchej masy bulw pomiędzy obiektem kontrolnym (N 0 P 0 K 0 ) a obiektem z najwyŝszą dawką (N 120 P 52,2 K 149,4 ) stanowiła ponad 70% (tab. 3). Wzrastające dawki nawoŝenia mineralnego przyczyniły się do stopniowego wzrostu zawartości zarówno azotu, fosforu, jak i potasu w bulwach. NaleŜy jednak stwierdzić, Ŝe udowodnione róŝnice pomiędzy poszczególnymi poziomami nawoŝenia dotyczyły tylko azotu. Natomiast zawartość

177 196 C. Trawczyński

178 WYKORZYSTANIE SKŁADNIKÓW NAWOZOWYCH PRZEZ ZIEMNIAK fosforu w bulwach wzrastała stopniowo i róŝnica pomiędzy obiektem kontrolnym (bez nawoŝenia mineralnego) a obiektem z najwyŝszą dawką nawozów stanowiła tylko 0,03% w odniesieniu do suchej masy bulw. Z kolei zawartość potasu w bulwach pomiędzy obiektami drugim (N 40 P 17,4 K 49,8 ) i trzecim (N 80 P 34,8 K 99,6 ) nie róŝniła się istotnie. Stąd pobranie składników nawozowych przez bulwy ziemniaka w większym stopniu uzaleŝnione było od wielkości plonu niŝ od zawartości azotu, fosforu i potasu w bulwach. Jednym z głównych mierników skuteczności nawoŝenia jest wykorzystanie składników z nawozów. Po zastosowaniu obornika, niezaleŝnie od wielkości dawek nawozów mineralnych i lat badań, wykorzystanie azotu, fosforu i potasu stanowiło odpowiednio 48,6%, 30,7% i 64,1% (tab. 3). NaleŜy przy tym podkreślić, Ŝe po zastosowaniu frakcji odpadowej węgla brunatnego wykazano jedynie o około 8% mniejsze wykorzystanie fosforu w porównaniu do obiektu z obornikiem. W badaniach MAZURA i in. [1998] wykazano podobny, jak w prezentowanych badaniach, stopień wykorzystania azotu i potasu z nawozów mineralnych w warunkach zastosowania Plonofoski W, nawozu organiczno-mineralnego uzyskanego na bazie węgla brunatnego, natomiast stwierdzono wyŝsze o ponad 10% wykorzystanie fosforu w warunkach zastosowania Plonofoski W niŝ w prezentowanych badaniach w odniesieniu do frakcji odpadowej węgla brunatnego. Z kolei SĄDEJ i MAZUR [2001] stwierdzili, Ŝe wykorzystanie potasu z nawozu mineralnego w obiekcie z obornikiem przez rośliny zmianowania z udziałem ziemniaka wyniosło 70,5%. Średnio wraz ze wzrostem dawek nawozów mineralnych stwierdzono obniŝenie wykorzystania azotu, fosforu i potasu przez bulwy ziemniaka, co zbieŝne było z dotychczas uzyskanymi badaniami [FOTYMA 1997; LIS, WIERZEJSKA-BUJAKOWSKA 2000; SĄDEJ, MAZUR 2001]. Wykorzystanie azotu, fosforu i potasu stanowiło odpowiednio 49,6%, 28,0%, 65,7% dla obiektu N 40 P 17,4 K 49,8 i zmniejszyło się do 42,6%, 22,6%, 55,2% dla obiektu N 120 P 52,2 K 149,4 (tab. 3). NEETESON [1989] podaje, Ŝe współczynnik wykorzystania azotu dla ziemniaka wynosi około 50%. Z kolei MERCIK i in. [2003] na podstawie wieloletnich badań płodozmiennych z udziałem ziemniaka uzyskali większe wykorzystanie azotu i zbliŝone do uzyskanych w prezentowanych badaniach wykorzystanie fosforu i potasu z zastosowanych nawozów mineralnych. Na wykorzystanie azotu, fosforu i potasu przez ziemniak zarówno w warunkach stosowania obornika, jak i frakcji odpadowej węgla brunatnego istotny wpływ miał równieŝ przebieg pogody w latach badań. Największe znaczenie na gromadzenie plonu oraz pobranie i wykorzystanie składników przez bulwy w przypadku odmian średnio wczesnych ziemniaka mają opady w okresie czerwiec-sierpień [GŁUSKA 1994]. Z tego względu najbardziej korzystnym przebiegiem pogody w okresie wegetacji ziemniaków charakteryzował się pierwszy rok badań (1998), w którym w lipcu i sierpniu stwierdzono niedobór opadów na poziomie 21 mm i temperaturę powietrza poniŝej średniej z wielolecia. Z kolei najbardziej niesprzyjający uprawie ziemniaka był drugi rok badań (1999) z uwagi na brak opadów w lipcu i sierpniu (niedobór wyniósł około 100 mm) oraz wyŝszą od średniej z wielolecia temperaturę powietrza w tym okresie. Trzeci rok (2000) charakteryzował się dostateczną ilością opadów w lipcu, a niedoborem w czerwcu i sierpniu (tab. 1). Z uwagi na uzyskany plon i wykorzystanie składników trzeci rok był przeciętny w stosunku do dwóch pozostałych, zaś największy plon oraz pobranie i wykorzystanie składników nawozowych przez bulwy ziemniaka stwierdzono w pierwszym roku badań (tab. 3). Przy korzystnym oraz przeciętnym układzie warunków pogodowych w okresie wegetacji ziemniaków największe wykorzystanie wszystkich składników stwierdzono w warunkach zastosowania obornika (tab. 4). W roku o niekorzystnym dla ziemniaka przebiegu pogody wykazano tylko większe wykorzystanie fosforu z nawozu

179 198 C. Trawczyński mineralnego dla obiektu z obornikiem, natomiast stopień wykorzystania azotu z nawozu mineralnego był podobny w warunkach zastosowania obornika i frakcji odpadowej węgla brunatnego, a wykorzystanie potasu większe na obiekcie z frakcją odpadową węgla brunatnego niŝ na obiekcie z obornikiem. W badaniach wykazano równieŝ, Ŝe w roku o niekorzystnym przebiegu pogody wraz ze wzrostem dawek nawoŝenia mineralnego nastąpił istotny spadek wykorzystania azotu, fosforu i potasu przez bulwy ziemniaka (tab. 4). Tabela 4; Table 4 Współdziałanie rodzaju i dawki nawoŝenia z latami badań na wykorzystanie (%) azotu, fosforu i potasu przez bulwy ziemniaka The interaction of type and dose of fertilization with years of experiment on utilization (%) of nitrogen, phosphorus and potassium by potato tubers Rodzaj nawoŝenia Type of fertilization Lata; Years Azot; Nitrogen Obornik; Manure 61,7 34,3 49,8 Węgiel brunatny; Brown coal 58,4 34,8 42,2 NIR 0,05; LSD ,3 N 40 57,9 47,9 43,1 N 80 57,6 34,4 43,0 N ,4 30,0 42,5 NIR 0,05; LSD ,3 Fosfor; Phosphorus Obornik; Manure 34,2 26,0 32,0 Węgiel brunatny; Brown coal 28,4 17,3 20,9 NIR 0,05; LSD ,1 P 17,4 31,6 28,9 23,5 P 34,8 31,8 21,3 24,9 P 52,2 29,0 14,8 24,1 NIR 0,05; LSD ,1 Potas; Potassium Obornik; Manure 81,6 38,2 72,4 Węgiel brunatny; Brown coal 75,4 47,6 60,3 NIR 0,05; LSD ,6 K 49,8 70,4 62,0 64,8 K 99,6 79,0 43,8 58,1 K 149,4 72,7 29,9 63,1 NIR 0,05; LSD ,6 Badania potwierdziły, Ŝe wykorzystanie azotu, fosforu i potasu z nawozów mineralnych przez bulwy ziemniaka waha się w szerokich granicach, a jednym z głównych czynników warunkujących wysoki stopień ich wykorzystania jest, oprócz nawoŝenia, sprzyjający dla rozwoju roślin ziemniaka przebieg warunków pogody w okresie wegetacji.

180 WYKORZYSTANIE SKŁADNIKÓW NAWOZOWYCH PRZEZ ZIEMNIAK Wnioski 1. Wykorzystanie azotu i potasu z zastosowanych nawozów mineralnych w warunkach uprawy ziemniaków na oborniku i frakcji odpadowej węgla brunatnego nie róŝniło się istotnie, natomiast wykorzystanie fosforu przez bulwy istotnie większe było na obiekcie z obornikiem niŝ frakcją odpadową węgla brunatnego. 2. Wykorzystanie azotu, fosforu i potasu przez bulwy ziemniaka zmniejszało się wraz ze wzrostem dawek nawozów mineralnych. 3. W roku o korzystnym oraz umiarkowanie korzystnym przebiegu pogody w okresie wegetacji ziemniaków (lata 1998 i 2000) stwierdzono większe wykorzystanie azotu, fosforu i potasu przez bulwy ziemniaka w warunkach stosowania obornika niŝ frakcji odpadowej węgla brunatnego. 4. W roku o niesprzyjającym przebiegu pogody w okresie wegetacji ziemniaków (rok 1999) wykazano większe wykorzystanie potasu z nawozu mineralnego w warunkach stosowania frakcji odpadowej węgla brunatnego w porównaniu do obornika. Literatura ANDRZEJEWSKI M Znaczenie próchnicy dla Ŝyzności gleb. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 411: CHOTKOWSKI J. (red.) Produkcja ziemniaków: Technologia Ekonomika Marketing. IHAR, Oddział w Boninie. Wyd. II: FOTYMA E Efektywność nawoŝenia azotem podstawowych roślin uprawy polowej. Fragm. Agron. 1: GŁUSKA A Wpływ ilości i rozkładu opadów w głównych miesiącach wegetacji (VI-IX) na plon ziemniaka w zaleŝności od terminu sadzenia i wczesności odmiany. Biul. Inst. Ziemn. 44: KALEMBASA S., TENGLER S Wykorzystanie węgla brunatnego w nawoŝeniu. Monografia 21, WSR-P, Siedlce. LIS B., WIERZEJSKA-BUJAKOWSKA A Wykorzystanie azotu przez jadalne odmiany ziemniaka a ich plonowanie. Biul. IHAR 213/2000: MACIEJEWSKA A Ekologiczne i gleboznawcze aspekty stosowania nawozu organiczno-mineralnego wytworzonego z węgla brunatnego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 411: MACIEJEWSKA A Kierunki dalszych badań nad wykorzystaniem węgla brunatnego w rolnictwie i ochronie środowiska. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 455: MAZUR T., WOJTAS A., MAZUR Z., MACIEJEWSKA A Rolnicza wartość nawozów organiczno-mineralnych produkowanych na bazie węgla brunatnego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 455: MERCIK S., MAZUR T., ŁABĘTOWICZ J., URBANOWSKI S., LENART S., STĘPIEŃ W., SĄDEJ W Ocena trzech systemów nawoŝenia stosowanego w 5 wieloletnich doświadczeniach polowych na podstawie plonowania zbóŝ i wykorzystania składników pokarmowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 494:

181 200 C. Trawczyński MERCIK S., STĘPIEŃ W., LENART S śyzność gleb w trzech systemach nawoŝenia: mineralnym, organicznym i organiczno-mineralnym w doświadczeniach wieloletnich. Cz. II. Właściwości chemiczne gleb. Folia Univ. Agric. Stetin. 211, Agricultura 84: NEETESON J Evaluation of the performance of three advisory methods for nitrogen fertilization of sugar beet and potatoes. Neth. J. Agric. Sci. 37: NOWOSIELSKI O Węgiel brunatny jako podłoŝe i nawóz oraz surowiec do wytwarzania podłoŝy i nawozów. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 422: SĄDEJ W., MAZUR T Wpływ 29-letniego nawoŝenia organicznego i mineralnego na zawartość potasu i magnezu w roślinach oraz ich bilans w glebie płowej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 480: Słowa kluczowe: ziemniak, frakcja odpadowa węgla brunatnego, obornik, nawozy mineralne, wykorzystanie składników Streszczenie Doświadczenie polowe przeprowadzono w latach w Oddziale Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Jadwisinie w warunkach gleby lekkiej. Wierzchnia warstwa gleby charakteryzowała się kwaśnym odczynem oraz średnią zawartością przyswajalnych form fosforu, potasu i magnezu. W pracy porównano wykorzystanie przez bulwy ziemniaka odmiany Maryna azotu, fosforu i potasu z nawozów mineralnych po zastosowaniu obornika i frakcji odpadowej węgla brunatnego. Obornik i frakcję odpadową węgla brunatnego stosowano jesienią przed wykonaniem orki przedzimowej. Na obiektach z obornikiem i frakcją odpadową węgla brunatnego wiosną stosowano cztery poziomy nawoŝenia mineralnego: N 0 P 0 K 0, N 40 P 17,4 K 49,8, N 80 P 34,8 K 99,6, N 120 P 52,2 K 149,4. W badaniach stwierdzono większe wykorzystanie fosforu z nawozu mineralnego przez bulwy ziemniaka po zastosowaniu obornika niŝ frakcji odpadowej węgla brunatnego. Wykorzystanie azotu i potasu z nawozów mineralnych przez bulwy nie róŝniło się istotnie pomiędzy obiektem z obornikiem i frakcją odpadową węgla brunatnego. Wykorzystanie azotu, fosforu i potasu przez bulwy zmniejszało się wraz ze wzrostem dawek nawozów mineralnych. W korzystnych warunkach pogodowych w okresie wegetacji roślin ziemniaka (lata 1998 i 2000) stwierdzono większe wykorzystanie azotu, fosforu i potasu po zastosowaniu obornika niŝ frakcji odpadowej węgla brunatnego. Niesprzyjające warunki pogodowe (rok 1999) przyczyniły się do większego wykorzystania potasu po zastosowaniu frakcji odpadowej węgla brunatnego w porównaniu do gleby nawoŝonej obornikiem.

182 WYKORZYSTANIE SKŁADNIKÓW NAWOZOWYCH PRZEZ ZIEMNIAK UTILIZATION OF FERTILIZER COMPONENTS BY POTATO AFTER APPLICATION OF BROWN COAL WASTE FRACTION AND MANURE, AT DIFFERENTIATED NPK FERTILIZATION Cezary Trawczyński Department of Potato Agronomy, Research Division at Jadwisin, Plant Breeding and Acclimatization Institute, Radzików Key words: potato, waste fraction of brown coal, manure, mineral fertilizers, utilization of components Summary A field experiment was conducted in at the Plant Breeding and Acclimatization Institute, Research Division Jadwisin, on light soil. Top layer of the soil was acid and contained medium amounts of available phosphorus, potassium and magnesium forms. The experiment compared the utilization of nitrogen, phosphorus and potassium from mineral fertilizers by potatoes Maryna cv. after manure and waste fraction of brown coal application. The manure and waste fraction of brown coal were applied before autumn ploughing. On the objects with manure and waste fraction of brown coal four doses of mineral fertilization: N 0 P 0 K 0, N 40 P 17,4 K 49,8, N 80 P 34,8 K 99,6, N 120 P 52,2 K 149,4 were used in spring. The analyses showed higher phosphorus utilization from mineral fertilizer by potato tubers after application of manure than after the waste fraction of brown coal. Utilization of nitrogen and potassium from mineral fertilizer by tubers was not significantly different between the objects with manure and waste fraction of brown coal. Increasing mineral fertilizers doses caused decrease of nitrogen, phosphorus and potassium utilization by potato tubers. Under favourable weather conditions in vegetation period of potato plants (years 1998 and 2000) better nitrogen, phosphorus and potassium utilization was observed after application of manure than in case of brown coal waste fraction. Unfavourable weather conditions (year 1999) contributed to higher potassium utilization after application of brown coal waste fraction as compared to soil fertilized with the manure. Dr Cezary Trawczyński Zakład Agronomii Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Oddział w Jadwisinie SEROCK c.trawczynski@ihar.edu.pl

183

184 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: SKŁAD CHEMICZNY WÓD, ROŚLIN I UśYŹNIONEGO POPIOŁU W BADANIACH LIZYMETRYCZNYCH NA OBIEKCIE DOŚWIADCZALNYM ELEKTROWNI DOLNA ODRA Teresa Wojcieszczuk 1, Edward Niedźwiecki 1, Adam Sammel 1, Robert Maciorowski 2 1 Katedra Gleboznawstwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie 2 Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp Składowany na hałdach popiół pochodzący ze spalania węgla kamiennego w warstwie cm przekształca się w glebę pod wpływem hydrosfery, biosfery i czynnika antropogenicznego. Popiół jest materiałem łatwo przepuszczalnym dla wody opadowej i dlatego opady oraz zdolność magazynowania wody przez popiół będą w znacznej mierze wpływały na kierunek przemian w jego właściwościach. Wprowadzona substancja organiczna do popiołu determinuje aktywność biologiczną tworzących się gleb, uruchamia składniki chemiczne. Prześledzenie składu chemicznego wód powierzchniowych, przepływających przez popiół takŝe wód gruntowych oraz składu chemicznego roślin pozwolą na określenie dynamiki niektórych makroskładników w hałdzie popiołu przekształconego w glebę antropogeniczną. Metodyka Do realizacji celu badań wykorzystano wcześniej wykonane 4 lizymetry na poletku doświadczalnym Elektrowni Dolna Odra (P = 25 m 2 ), które zostały wypełnione w 2002 roku popiołem (0-170 cm), a w warstwie 0-40 cm wzbogacone róŝnymi dodatkami, głównie organicznymi. Lizymetry L-1 i L-2 wzbogacono mieszaniną torfu niskiego oraz popiołu (1 objętość torfu niskiego + 3 objętości popiołu), a w lizymetrach L-3 i L-4 popiół wzbogacono kompostem wyprodukowanym metodą GWDA, z kory drzew iglastych, piasku luźnego i przefermentowanego osadu komunalnego (70% osadu + 30% słomy) w stosunku objętościowym 2 : 1 : 1 : 4. Ponadto w lizymetrach L-1 i L-3 zastosowano nawoŝenia NPK ( ). Materiał badawczy to próbki wód spływu powierzchniowego (S-1, S-2, S-3, S-4), gruntowych z piezometrów (P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, P-6), lizymetrycznych (L-1, L-2 L- 3, L-4), próbki materiału glebowego z odwiertów w lizymetrach oraz liści traw Ŝycicy trwałej i kostrzewy czerwonej. Poziom lustra wody w piezometrach (P1 P6) występuje na głębokości poniŝej 200 cm, np cm w lipcu, a cm we wrześniu

185 204 T. Wojcieszczuk i inni 2004 r. W zebranym materiale badawczym oznaczono Ca, Mg, K, Na metodą ASA, N ogólny metodą Kjeldahla, C ogólny metoda Tiurina, P ogólny kolorymetrycznie, ogólne stęŝenie soli konduktometrycznie i ph - potencjometrycznie. Wyniki Wody powierzchniowe, lizymetryczne i gruntowe w obrębie poletka doświadczalnego (P = 2797 m 2 ) są zróŝnicowane pod względem odczynu, ogólnego stęŝenia soli i zawartości oznaczonych składników chemicznych. Składniki chemiczne przechodzące do wód gruntowych pochodzą przede wszystkim z terenu poletka doświadczalnego. Natomiast skład chemiczny wód powierzchniowych i lizymetrycznych jest uzaleŝniony od sposobu wypełnienia lizymetrów usytuowanych w obrębie poletka doświadczalnego. Ilość i jakość przechodzących składników chemicznych jest zaleŝna w pierwszej kolejności od składu chemicznego samego popiołu, następnie od jakości wprowadzanych nadkładów i dodatkowo od zastosowanego nawoŝenia mineralnego. Odczyn wód odpływających z powierzchni lizymetrów (S-1, S-2, S-3, S-4) był obojętny (ph = 6,62 7,12), a ogólne stęŝenie soli nie przekraczało wartości 0,2 g NaCl dm -3 (ms cm -3 = 0,12 0,17) przyjętej za graniczną wartość umoŝliwiającą wzrost i rozwój roślin. Wody powierzchniowe z poszczególnych lizymetrów są wzbogacone w składniki chemiczne i na ogół nie róŝnią się między sobą zawartością Ca, Mg, K, Na (tab. 1). ZIUŁKIEWICZ [2006] w wodach opadowych w centrum Łodzi stwierdził 1,9-2,9 mg Ca dm -3, a na obrzeŝach miasta tylko 1,2 mg Ca dm -3. Lizymetr Lysimeter Składniki chemiczne w wodach powierzchniowych z lizymetrów ( ) Chemical components of the surface water in the lysimeters ( ) ph Przewodność Conductivity (ms dm -3 ) Ca Mg K Na N og. Total N mg dm -3 Tabela 1; Table 1 C og. Organic C S-1 7,12 0,13 11,9 1,40 15,3 4,99 2,8 2,79 14,26 S-2 6,97 0,12 12,0 1,26 12,0 6,05 0,7 1,67 17,12 S-3 6,87 0,17 14,9 1,62 15,7 4,58 2,1 6,13 16,50 S-4 6,62 0,13 12,9 1,68 11,9 4,36 4,9 7,25 16,50 P Woda zgromadzona w postaci odcieków z poszczególnych lizymetrów posiada odczyn zasadowy, ilość badanych składników chemicznych jest w nich zróŝnicowana i uzaleŝniona od właściwości chemicznych zastosowanego nadkładu. W przeciekach z lizymetrów o symbolach L-3 i L-4 stwierdzono znacznie mniejsze ilości Ca, mniejsze ilości K i Na, a większe ilości Mg, C og., P w odniesieniu do ilości tych składników w przesączach z lizymetrów L-1 i L-2 (tab. 2). MISZTAL [1981] w wodach lizymetrycznych z rędziny właściwej stwierdził: K - 8,9 17,7; Ca - 67,4; Mg - 1,92 i Na - 8,2 mg dm -3. Chemizm wód gruntowych pobranych z piezometrów (P1-P6) na badanym obiekcie był zróŝnicowany i zaleŝał od usytuowania piezometru. Odczyn wód gruntowych jest słabokwaśny (P-1) lub zasadowy (P - 2 6). Ogólne stęŝenie soli wyraŝone w g NaCl dm -3 waha się od 0,25 do 1,0 g i są to wody zasolone (tab. 3).

186 SKŁAD CHEMICZNY WÓD, ROŚLIN I UśYŹNIONEGO POPIOŁU MALINOWSKI [2004] w wodach gruntowych mady właściwej bardzo cięŝkiej o ph = 7,6 stwierdził: Ca - 91,4; Na - 28,4; Mg - 11,2 i K - 4,95 mg dm -3. Lizymetr Lysimeter Zawartość składników chemicznych w wodach lizymetrycznych ( ) Content of chemical components of the lysimeters water ( ) ph Przewodność Conductivity (ms dm -3 ) Ca Mg K Na N og. Total N mg dm -3 Tabela 2; Table 2 C og. Organic C L-1 8,53 1,32 202,2 1,23 142,2 107,8 0,0 2,31 0,85 L-2 7,61 2,03 293,3 36,2 139,8 149,3 0,7 1,77 0,72 L-3 8,32 4,17 67,6 774,0 106,4 92,9 0,0 4,13 0,66 L-4 8,43 4,78 38,4 839,3 88,7 70,5 0,0 4,13 0,68 P Piezometr Piezometer Zawartość składników chemicznych w wodach gruntowych ( ) Content of chemical components of the underground water ( ) ph Przewodność Conductivity (ms dm -3 ) Ca Mg K Na N og. Total N mg dm -3 Tabela 3; Table 3 C og. Organic C P-1 6,33 0,44 39,1 7,1 17,2 37,4 0,7 4,13 0,40 P-2 7,76 1,26 86,1 32,5 56,9 151,0 2,8 5,31 0,24 P-3 7,90 1,44 126,6 35,1 36,7 140,1 0,7 2,95 0,09 P-4 7,38 0,69 73,0 8,1 2,0 47,3 16,8 5,31 0,48 P-5 7,51 0,53 60,4 9,1 12,3 34,1 0,4 2,95 0,18 P-6 7,59 0,65 108,5 23,8 1,9 9,6 2,8 16,00 0,46 P W lizymetrach górna część materiału glebowego wzbogacona dodatkami organicznymi i mineralnymi charakteryzuje się odmiennym składem chemicznym niŝ pozostała część materiału wypełniającego lizymetry. Warstwa 0-60 cm zawiera mniejsze ilości Ca, Mg, Na, a większe ilości fosforu ogólnego. Skład chemiczny rdzeni z odwiertów jest uzaleŝniony równieŝ od zastosowanego nadkładu (tab. 4). Warunki glebowe, jakie zostały utworzone w poszczególnych lizymetrach wpłynęły na skład botaniczny roślin porastających powierzchnie lizymetrów oraz ilość składników chemicznych pobranych przez części nadziemne badanych traw. Tabela 4; Table 4 Składniki chemiczne w rdzeniach odwiertów z lizymetrów - przykład (g kg -1 ), (formy ogólne) Chemical components of the core drilling in the lysimeters - examples (g kg -1 ), (total) Lizymetr Lysimeter Głębokość; Depth (cm) Ca Mg K Na P

187 206 T. Wojcieszczuk i inni L ,7 6,66 2,41 1,44 0, ,1 7,70 2,20 1,28 0, ,1 9,77 2,28 1,49 0, ,3 12,01 2,86 1,77 0, ,9 8,92 2,25 1,48 0, ,2 11,37 2,48 1,77 0, ,1 13,41 2,43 1,78 0,68 L ,8 1,70 1,02 0,03 1, ,8 4,36 1,71 0,90 1, ,4 6,54 1,92 1,06 0, ,8 8,73 2,38 1,55 0, ,0 6,31 2,01 1,13 0, ,8 8,09 2,22 1,42 0, ,5 8,65 2,59 1,63 0,85 Ogólna zawartość składników chemicznych w liściach traw z lizymetrów Total content of chemical components in the leaves of grass in the lysimeters Gatunek Species Ca Mg K Na N og. Total N Tabela 5; Table 5 C og. Organic C g kg -1 % mg kg -1 L-1 Festuca rubra L.S.STR. 2,90 1,40 16,4 0,65 1,44 42,1 14,26 Lolium perenne 3,45 2,03 28,3 1,27 2,61 41,1 17,12 L-2 Festuca rubra L.S.STR. 3,07 1,66 19,5 0,59 3,07 42,0 16,50 Lolium perenne L. 4,32 2,17 31,9 1,25 3,39 41,1 16,50 L-3 Lolium perenne L. 3,72 2,35 36,8 3,09 4,02 40,8 18,44 L-4 Lolium perenne L. 4,04 2,50 36,4 2,66 4,19 40,4 15,71 P Roślinami dominującymi, które stwierdzono na powierzchni lizymetrów L-1 i L- 2 były kostrzewa czerwona i Ŝycica trwała, a na powierzchni lizymetrów L-3 i L-4 tylko Ŝycica trwała. Z wyników analizy chemicznej liści traw wynika, iŝ zawartość w nich składników chemicznych zaleŝy od gatunku trawy (tab. 5) i sposobu uŝyźnienia popiołu w lizymetrach. Liście kostrzewy czerwonej zawierają mniej azotu, magnezu, potasu, fosforu niŝ liście Ŝycicy trwałej (tab. 5). Wnioski 1. Na skład chemiczny wód lizymetrycznych ma wpływ nie tylko rozpuszczalność badanych składników chemicznych z popiołu, lecz równieŝ rodzaj zastosowanego nadkładu. 2. Na ilość składników chemicznych w częściach nadziemnych traw ma wpływ rodzaj zastosowanego nadkładu oraz przynaleŝność gatunkowa traw. Literatura

188 SKŁAD CHEMICZNY WÓD, ROŚLIN I UśYŹNIONEGO POPIOŁU MALINOWSKI R Skład chemiczny wody gruntowo-glebowej w obrębie uŝytkowanego rolniczo polderu Cedyńskiego Parku Krajobrazowego. Folia Univ. Agric. Stetin., Agric. 234(93): MISZTAL M Porównanie składu chemicznego przecieków lizymetrycznych i wyciągów wodnych z rędziny. Rocz. Glebozn. 32(1): SIKORA W.S., DAMIJAN E Wymywanie anionów z popiołów z elektrowni w Skawinie i Bełchatowie. Ochr. Pow. Probl. Odpad 32(5): ZIUŁKIEWICZ M Jon wapniowy w wodach podziemnej fazy obiegu. Bibl. Frag. Agronom. 10: Słowa kluczowe: popiół z węgla kamiennego, skład chemiczny, wody przesiąkające Streszczenie Na doświadczalnym składowisku popiołu (P = 2797 m 2 ) Elektrowni Dolna Odra badano niektóre właściwości chemiczne wód gruntowych, opadowych powierzchniowych, przesiąkających z lizymetrów oraz skład chemiczny górnej części materiału glebowego z lizymetrów i liści traw. Skład chemiczny badanych wód był zróŝnicowany i zaleŝał od usytuowania piezometrów, a w lizymetrach od zastosowanego nadkładu organicznego i nawoŝenia mineralnego. Ilość składników chemicznych w częściach nadziemnych traw zaleŝała od rodzaju zastosowanego nadkładu i gatunku traw. CHEMICAL COMPOSITION OF WATER, PLANTS AND FERTILIZED ASHES IN THE LYSIMETRIC INVESTIGATIONS ON THE EXPERIMENTAL OBJECT OF THE DOLNA ODRA POWER PLANT Teresa Wojcieszczuk 1, Edward Niedźwiecki 1, Adam Sammel 1, Robert Maciorowski 2 1 Department of Soil Science, Agricultural University, Szczecin 2 Department of Soil and Plant Cultivation and Biometry, Agricultural University, Szczecin Key words: coal ash, chemical composition, leachate waters Summary The studies were conducted on the Dolna Odra power plant experimental ash disposal site (P = 2797 m 2 ) to examine some chemical properties of ground and surface rain waters leaching from lysimeters, chemical composition of the upper part of soil material in lysimeters and grass leaves. The chemical composition of waters under study waried and depended on the location of piezometers and in lysimeters on the applied organic material and mineral fertilization. The amount of chemical elements in the aboveground grass parts depended on the applied surface material and grass species. Prof. dr hab. Teresa Wojcieszczuk Katedra Gleboznawstwa

189 208 T. Wojcieszczuk i inni Akademia Rolnicza ul Słowackiego SZCZECIN twojcieszczuk@agro.ar.szczecin.pl

190 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 518: WPŁYW KOMPOSTÓW Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO I WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ NA WZROST I KWITNIENIE PELARGONII RABATOWEJ (Pelargonium hortorum BAILEY) Agnieszka Zawadzińska, Magdalena Klessa 1 Katedra Roślin Ozdobnych, Akademia Rolnicza w Szczecinie Wstęp Torf wysoki to obecnie podstawowe podłoŝe stosowane w produkcji ogrodniczej, szczególnie w uprawie roślin rabatowych. Intensywne wykorzystanie torfu spowodowało, Ŝe jego zasoby kończą się i dlatego poszukuje się komponentów, którymi moŝna by go zastąpić [MARTYN 1996]. Materiałami, które moŝna wykorzystać w produkcji ogrodniczej mogą być komunalne osady ściekowe i wycierka ziemniaczana. Komunalne osady ściekowe według obowiązującego prawa to odpady, które powinny być poddane procesowi utylizacji. Ich ilość stale wzrasta, wraz ze zwiększającą się liczbą komunalnych oczyszczalni ścieków. Wycierka ziemniaczana to odpad przemysłowy, który do niedawna był komponentem paszowym w Ŝywieniu zwierząt. Komunalne osady ściekowe dotychczas znalazły zastosowanie przede wszystkim w rolnictwie jako nawóz organiczny [MAZUR 1996; CZEKAŁA 1999; GAMBUŚ, WIECZOREK 1999; KRZYWY i in. 2004]. Warunkiem rolniczego ich wykorzystania jest spełnienie norm sanitarno-higienicznych oraz dopuszczalna ilość związków toksycznych dla roślin. Uzyskanie odpowiedniego do uprawy roślin podłoŝa z komunalnych osadów ściekowych jest moŝliwe po ich kompostowaniu. W trakcie tego procesu, w wyniku stabilizacji i higienizacji zmniejsza się zawartość metali cięŝkich i ilości drobnoustrojów chorobotwórczych. Kompost z komunalnych osadów ściekowych charakteryzuje się duŝą zawartością azotu i fosforu, a małą potasu, zawiera równieŝ metale cięŝkie [KALEMBASA, KUZIEMSKA 1999; BARAN 2004]. Kompost taki ma wysoki odczyn - zbliŝony do obojętnego i wysokie stęŝenie soli [LÓPEZ-REAL i in. 1989]. Komposty wykorzystywane jako komponenty do podłoŝy ogrodniczych powinny charakteryzować się optymalnym dla danego gatunku roślin ph i EC [EKLIND i in. 1998; GOUIN 1998], dlatego komunalne 1 Autorka jest stypendystą w ramach projektu Budowa potencjału naukowego regionu w obszarach kluczowych dla jego rozwoju - stypendia dla doktorantów Akademii Rolniczej w Szczecinie przygotowujących prace z zakresu rolnictwa, rybołówstwa, przemysłu rolnospoŝywczego, gospodarki odpadami, finansowanego z Europejskiego Funduszu Społecznego i BudŜetu Państwa w ramach Zintegrowanego Programu Operacyjnego Rozwoju Regionalnego. Publikacja jest równieŝ wsółfinansowana z powyŝszego stypendium.

191 210 A. Zawadzińska, M. Klessa osady ściekowe stosuje się w mieszankach z innymi komponentami ubogimi w składniki pokarmowe, o kwaśnym odczynie i niskim stęŝeniu soli. Wycierka ziemniaczana charakteryzuje się kwaśnym odczynem oraz duŝą zawartością potasu w stosunku do azotu i fosforu. Dzięki tym właściwościom w procesie kompostowania stanowić moŝe, jednocześnie z udziałem komponentów strukturotwórczych (słoma lub trociny), uzupełnienie komunalnych osadów ściekowych. Poza właściwościami chemicznymi komponentów i samych podłoŝy ogrodniczych waŝne są ich właściwości fizyczne, szczególnie w uprawie pojemnikowej roślin. Jest to jeden z warunków powodzenia w ich uprawie [NOWAK 2005]. Komposty zazwyczaj mają wysoką porowatość i duŝą pojemność powietrzną, a małą pojemność wodną [ABAD i in. 2001]. Celem doświadczenia była ocena komunalnego osadu ściekowego i wycierki ziemniaczanej zastosowanych jako komponenty podłoŝy w uprawie pelargonii rabatowej. Materiał i metody Doświadczenie prowadzono od pierwszej dekady kwietnia do pierwszej dekady sierpnia 2004 roku. Materiał roślinny stanowiły dwie odmiany pelargonii rabatowej firmy Fischer: Diabolo - o kwiatach czerwonych i Bravo - o kwiatach róŝowych. Ukorzenione w doniczkach Jiffy sadzonki posadzono do doniczek o 12 cm (pojemności 0,75 dm 3 ). Zastosowano następujące warianty podłoŝowe: 1. torf wysoki odkwaszony kredą i dolomitem do ph 6,4, składzie chemicznym (w mg dm -3 ) N-NO 3-6, P - 96, K - 7 i zasoleniu (w g dm -3 ) 0,4, z dodatkiem Osmocote Plus 5-6 miesiecznym ( ), w dawce 5 g dm -3 ; 2. gotowy substrat torfowy do uprawy pelargonii (Kronen-Klasmann) o ph 5,7, składzie chemicznym (w mg dm -3 ) N-NO 3-311, P - 104, K i zasoleniu (w g dm -3 ) 2,4; 3. podłoŝe o ph 5,6, składzie chemicznym (w mg dm -3 ) N-NO 3-515, P - 474, K i zasoleniu (w g dm -3 ) 3,0, składające się (v : v = 1 : 1) z odkwaszonego kredą i dolomitem torfu wysokiego i kompostu I (35% osadu ściekowego, 35% wycierki ziemniaczanej, 30% słomy); 4. podłoŝe o ph 5,7, składzie chemicznym (w mg dm -3 ) N-NO 3-684, P - 546, K i zasoleniu (w g dm -3 ) 3,7, składające się (v : v = 1 : 1) z odkwaszonego kredą i dolomitem torfu wysokiego i kompostu II (35% osadu ściekowego, 35% wycierki ziemniaczanej, 30% trocin). W trakcie uprawy w Ŝadnym z wariantów nie stosowano nawoŝenia pogłównego. Rośliny uprawiano w tunelu foliowym, gdzie temperatura zaleŝnie od miesiąca uprawy wahała się w granicach C.

192 WPŁYW KOMPOSTÓW Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO Tabela 1; Table 1 Wpływ podłoŝy z dodatkiem kompostów z komunalnego osadu ściekowego i wycierki ziemniaczanej na cechy wegetatywne pelargonii rabatowej The influence of growing media with addition of composted municipal sewage sludge and potato pulp on vegetative traits of Pelargonium hortorum Cecha Trait Wysokość całkowita (cm) Total height (cm) Wysokość do liści (cm); Height to leaves (cm) NIR 0,05; LSD 0.05 NIR 0,05; LSD 0.05 Średnica roślin (cm); Diameter of plants (cm) Liczba pędów Number of shoots Liczba liści Numer of leaves Odmiana (A) Cultivar (A) PodłoŜe (B) Medium (B) A B C D Średnia Mean Diabolo 27,0 30,0 26,7 25,2 27,2 Bravo 25,2 26,0 27,4 26,4 26,2 średnia; mean 26,1 28,0 27,1 25,8 A - r.n.; n.s. B - r.n.; n.s. A B - r.n.; n.s. Diabolo 16,1 17,0 15,9 14,8 15,9 Bravo 14,8 13,4 13,3 13,3 13,7 średnia; mean 15,4 15,2 14,6 14,0 A - 0,766 B - r.n.; n.s. A B - r.n.; n.s. Diabolo 31,0 28,2 28,1 26,1 28,4 Bravo 24,8 21,8 23,8 23,8 23,5 średnia; mean 27,9 25,0 26,0 25,0 NIR 0,05; LSD 0.05 A - 1,098 B - 2,073 A(B) - 2,195 B(A) - 2,932 NIR 0,05; LSD 0.05 NIR 0,05; LSD 0.05 Diabolo 3,88 3,00 3,13 3,13 3,28 Bravo 3,50 2,50 3,00 2,63 2,91 średnia; mean 3,69 2,75 3,06 2,88 A - 0,325 B - 0,613 A B - r.n.; n.s. Diabolo 38,4 35,1 42,3 37,8 38,4 Bravo 46,5 39,1 41,1 40,5 41,8 średnia; mean 42,4 37,1 41,7 39,1 A torf + Osmocote Plus 5 g dm -3 ; peat + Osmocote Plus 5 g dm -3 B substrat do uprawy pelargonii; substrate for geranium`s cultivation C torf kompost I (1 : 1); peat + compost I (1 : 1) D torf + kompost II (1 : 1); peat + compost II (1 : 1) r.n.; n.s. róŝnica nieistotna; difference not significant A - 2,936 B - r.n.; n.s. A B - r.n.; n.s. Doświadczenie załoŝono w układzie kompletnej randomizacji, w 4 powtórzeniach, po 3 rośliny w powtórzeniu. Pelargonie oceniano 10 tygodni po posadzeniu. Zmierzono następujące cechy wegetatywne: wysokość całkowitą roślin, mierzoną łącznie z kwiatostanem, wysokość do liści, średnicę roślin, liczbę pędów oraz policzono liście. Cechy te przedstawiono w tabeli 1. Z cech generatywnych zmierzono: średnicę kwiatów, średnicę kwiatostanów, liczbę kwiatów w kwiatostanie. Cechy te zostały przedstawione w tabeli 2. Co 2 tygodnie liczono kwiatostany i ogólną ich liczbę w trakcie trwania doświadczenia (rys. 1). Wyniki pomiarów zweryfikowano analizą

193 212 A. Zawadzińska, M. Klessa wariancji i testem Tukeya przy poziomie istotności α = 0,05. objaśnienia oznaczeń zob. tab. 1; explanations see Table 1 Rys. 1. Fig. 1. Ogólna liczba kwiatostanów na roślinie od kwietnia do sierpnia Total number of inflorescences per plant from April to August Tabela 2; Table 2 Wpływ podłoŝy z dodatkiem kompostów z komunalnego osadu ściekowego i wycierki ziemniaczanej na cechy generatywne pelargonii rabatowej The influence of growing media with addition of composted with municipal sewage sludge and potato pulp on generative traits of Pelargonium hortorum Cecha Trait Średnica kwiatu (cm) Diameter of flower (cm) NIR 0,05; LSD 0.05 Średnica kwiatostanu (cm) Diameter of inflorescence (cm) NIR 0,05; LSD 0.05 Liczba kwiatów w kwiatostanie Number of flowers per inflorescence NIR 0,05; LSD 0.05 Odmiana (A) Cultivar (A) Objaśnienia oznaczeń zob. tab. 1; Explanations see Table 1 Wyniki PodłoŜe (B) Medium (B) A B C D Średnia Mean Diabolo 4,85 4,85 4,85 4,66 4,80 Bravo 5,02 5,07 5,07 5,05 5,05 średnia; mean 4,93 4,96 4,96 4,86 A - 0,121 B - r.n.; n.s. A B - r.n.; n.s. Diabolo 11,6 10,6 11,5 10,4 11,0 Bravo 11,1 10,8 11,4 11,2 11,1 średnia; mean 11,3 10,7 11,4 10,8 A - r.n.; n.s. B - r.n.; n.s. A B - r.n.; n.s. Diabolo 38,4 34,4 42,8 50,0 41,4 Bravo 25,3 22,4 26,6 43,0 29,3 średnia; mean 31,8 28,4 34,7 46,5 A - 4,645 B - 8,774 A B - r.n.; n.s. Z przeprowadzonych badań wynika, Ŝe pelargonie bez względu na zastosowane