Zmiany właciwoci chemicznych i biologicznych gleby lekkiej pod wpływem nawadniania i nawoenia mineralnego w uprawie brzoskwini

Transkrypt

1 Cezary Podsiadło*, Anna Jaroszewska*, Nguyen Thi Bich Loc** *Zakład Produkcji Rolinnej i Nawadniania Akademia Rolnicza w Szczecinie **Wydział Inynierii Ldowej i rodowiska Uniwersytet Zielonogórski Zmiany właciwoci chemicznych i biologicznych gleby lekkiej pod wpływem nawadniania i nawoenia mineralnego w uprawie brzoskwini Wstp Streszczenie Dowiadczenia polowe z nawadnianiem i nawoeniem mineralnym brzoskwini przeprowadzono na glebie lekkiej w latach Oceniano wpływ czynników dowiadczenia midzy innymi na aktywno biologiczn gleby, okrelajc midzy innymi liczebno bakterii, promieniowców oraz grzybów. Słowa kluczowe: gleba, nawadnianie, nawoenie, bakterie, brzoskiwnia Brzoskwinia naley do rolin ciepłolubnych, gdy pochodzi z południa Europy. Plonowanie jej jest uzalenione przede wszystkim od temperatury powietrza oraz wysokoci i rozkładu opadów. Jako drzewo owocowe wraliwa jest na niedobory wody, dlatego korzystnie reaguje na nawadnianie [Dzie- yc 1988, Jeznach 1996, Pieniek 2]. Nawadnianie ma te korzystny wpływ na wzrost efektywnoci nawoenia oraz na wykorzystanie składników znajdujcych si w glebie [Pacholak i Przybyła 1996]. Wzrost uwilgotnienia gleby uaktywnia wydzielanie przez roliny jonów H + podczas pobierania składników pokarmowych, wzmagajc procesy wymienne na powierzchni kompleksu sorbcyjnego. Nastpuje przemieszczanie si w głb profilu glebowego kationów zasadowych [Komit i wsp. 1996, Pacholak i Przybyła 1996, Treder 2]. Wskazuje to na konieczno stosowania okresowej kontroli ph oraz składu mineralnego gleby sadów nawadnianych. Intensyfikacja produkcji rolinnej (wysokie nawoenie mineralne, pielgnacja chemiczna, nawadnianie itp.) przyczynia si w widocznym stopniu do wzrostu plonów, ale take nie pozostaje bez wpływu na zmiany biologiczne zachodzce w glebie. Z punktu widzenia rolniczego okrelenie aktywnoci drobnoustrojów glebowych jest szczególnie wane, poniewa włanie ta grupa mikroorganizmów bierze czynny udział w mineralizacji i humifikacji materii organicznej w glebie. Celem przeprowadzonych dowiadcze było okrelenie wpływu nawadniania podkoronowego oraz nawoenia mineralnego na niektóre właciwoci chemiczne gleby lekkiej, a take ocena wpływu tych zabiegów na liczebno niektórych grup drobnoustrojów glebowych. Materiał i metody W latach przeprowadzono Rolniczej Stacji Dowiadczalnej AR Szczecin w Lipniku, dowiadczenia z nawadnianiem i nawoeniem mineralnym brzoskwi. Badania laboratoryjne, dotyczce aktywnoci biologicznej gleby przeprowadzono na Wydziale Inynierii Ldowej i rodowiska w Uniwersytecie Zielonogórskim. Dowiadczenie załoono na glebie brunatnej kwanej, wytworzonej 135

2 z piasku lekkiego pochodzenia zwałowego. Charakteryzuje si ona mał zawartoci próchnicy (1,3-1,5%), czci spławialnych (11-13%), odczynem słabokwany oraz mał zawarto przyswajalnych form fosforu (12 16 mg/1g -1 ) i potasu (11-16,5 mg/1g -1 ). Poziom wody gruntowej znajduje si poniej 3 m. Pod wzgldem uprawy jest ona zaliczana do gleb o małej retencji wody uytecznej. Schemat dowiadczenia uwzgldniał czynnik wodny (obiekty nie nawadniane i nawadniane) oraz nawozowy - dwa poziomy nawoenia mineralnego: NPK (kontrola), i 26 kg ha - 1 (8+6+12). Oba czynniki dowiadczenia rozlosowano w układzie split-plot, w czterech powtórzeniach. W okresie owocowania pobrano do bada mikrobiologicznych próbki gleby z obiektów NPK i, nawadnianych i nie nawadnianych. Próbki gleby pobierano z dwóch warstw; -25 i 26-5cm. Podobnie po zbiorach owoców brzoskwi pobrano próbki gleby, z tych samych warstw gleby i oznaczono w nich ph oraz zawarto N, P, K, Ca, N-NO 3, C, Mg i substancji organicznej. Wyniki i ich omówienie W badaniach własnych zaobserwowano obnienie ph, K i N-NH 4 pod wpływem nawadniania w obu ocenianych warstwach, oraz Ca w warstwie ornej. W wyniku tego zabiegu wzrosła w glebie w obu ocenianych warstwach koncentracja substancji organicznej, C, N i N-NO 3. Zawartoci fosforu oraz magnezu nie ulegały zmianom pod wpływem zastosowanego nawadniania. Ponadto w warstwie podornej stwierdzono spadek zawartoci wapnia (tab 1). Tabela 1. Niektóre właciwoci chemiczne gleby w latach 22-23, pod upraw brzoskwini Table 1. Some chemical soil properties under the peach tree in the years Obiekt ph g kg -1 mg kg -1 w Substancja C N P K Mg Ca N-NO 3 N-NH 4 KCL organiczna O -25cm 6,36 17,5 5,73,52,5,1,3,78 11,2 7,9 26-5cm 6,16 11,6 3,14,33,4,1,3,53 4,89 7,5 W -25cm 6,24 2,1 6,31,58,5,9,3,73 22,5 6,3 26-5cm 5,91 12,6 3,8,36,4,9,3,56 13,6 4,7 NPK -25cm 6,21 18,8 5,51,5,4,6,2,73 1,6 6,1 26-5cm 5,75 12,4 3,35,35,3,1,2,49 4,78 7,4-25cm 6,43 18,5 6,42,59,6,11,3,83 26,6 7,8 26-5cm 6,48 1,9 3,48,35,4,11,4,64 6,53 5,3 Odmienny pogld odnonie kierunku zmian ph pod wpływem nawadniania prezentuj Morga i Treder [1998]. Według tych autorów kilkuletnie stosowanie tego zabiegu powoduje, w obrbie zwil- onej czci gleby, wzrost wskanika ph. Zblione rezultaty bada uzyskali Pacholak i wsp. [1998], którzy stwierdzili midzy innymi, i nawadnianie nie ma istotnego wpływu na zamiany zawartoci fosforu i jego przemieszczanie si w profilu glebowym. Ci sami autorzy wykazali, e pod wpływem tego zabiegu obniyła si zawarto P i K, natomiast wyranie zwikszyła si koncentracja Mg. Uzyskane w badaniach własnych dane potwierdzaj pogld Dzieyca (1993), e nawadnianie zwiksza w glebie zawarto N-NO 3. Zastosowanie nawoenia w dawce 26 kg NPK/ha zwikszyło w obu ocenianych warstwach gleby ph oraz zawarto C, P, K, Mg, Ca i N-NO 3, a take w warstwie ornej N i N-NH 4. Pod wpływem nawoenia obniyła si natomiast w obu warstwach zawarto substancji organicznej, a w warstwie głbszej równie N-NH 4. Nie zaobserwowano istotnego wpływu tego czynnika na koncentracj azotu ogólnego w głbszej warstwie gleby. 136

3 Pacholak i wsp. (1998) stwierdzili, i wieloletnie nawoenie mineralne sadu jabłoniowego zrónicowanymi dawkami N i K wpłynło na wzrost zawartoci przyswajalnego K, i spadek koncentracji Mg i ph, nie miało natomiast wpływu na koncentracj przyswajalnego fosforu. W przeprowadzonym dowiadczeniu zaobserwowano spadek liczbebnoci bakterii psychrofilnych, pod wpływem nawadniania oraz zwikszonego nawoenia mineralnego (26 kg NPK/ha, (ryc. 1). Obniyła si wyranie liczba bakterii mezofilnych w glebie nawoonej i nawadnianej. (ryc. 2). Nawo- enie zwikszyło liczebno bakterii termofilnych, w warstwie płytszej nie miało natomiast istotnego wpływu na ich liczebno w warstwie podornej, zreszt podobnie jak i nawadnianie, (ryc. 3). Liczebno promieniowców była kształtowana głównie przez nawoenie, które powodowało jej wzrost w warstwie ornej, i spadek w podornej, za wpływ nawadniania był nieznaczny. (ryc. 4). Uwilgotnienie gleby spowodowało wzrost liczebnoci bakterii amonifikacyjnych, zwłaszcza w warstwie płytszej, wpływ nawoenia był natomiast nieznaczny, (ryc. 5). W badanych próbkach gleby nie stwierdzono obecnoci bakterii nitryfikacyjnych. Stwierdzono ponadto, w warstwie ornej, istotny wpływ nawadniania na wzrost liczebnoci bakterii denitryfikacyjnych, natomiast wraz ze wzrostem nawoenia ich liczebno wyranie malała, (ryc. 6). Wzrost liczebnoci bakterii denitryfikacyjnych na skutek nawadniania mógł by spowodowany tym, e drobnoustroje w pewnym momencie znalazły si w warunkach beztlenowych, co mogło wywoła ich wiksz aktywno. Ogólnie mona stwierdzi, e zwiekszenie liczebnoci tej grupy bakterii nie jest podane, gdy powoduje straty azotu wskutek ulatniania si. Im wysza jest wilgotno, tym straty s wiksze. Odmienny wpływ obu zabiegów zaobserwowano na liczebno grzybów, która malała pod wpływem nawadniania, a rosła w wyniku nawoenia, (ryc 7). Zaobserwowane w badaniach własnych prawidłowoci dotyczce rozwoju niektórych grup mikroorganizmów glebowych tylko w pewnym zakresie pokrywaj si z danymi literaturowymi. Dotyczy to obnienia liczebnoci grzybów w glebie nawadnianej, co potwierdzaj w swoich badaniach Piotrowski i wsp. (1996). Natomiast nie stwierdzono w badaniach własnych obnienia, pod wpływem nawadniania rónych grup bakterii. Wspomniani wczeniej autorzy zaobserwowali, i uzupełniajce deszczowanie zwiksza istotnie liczebno bakterii. Potwierdza si natomiast teza wykazana we wczeniejszych dowiadczeniach innych autorów, (Miklaszewski 1973, Karczmarczyk i wsp. 1979), e wysokie dawki nawozów zwikszaj aktywno wikszoci mikroorganizmów glebowych. Zwikszenie aktywnoci mikrobiologicznej i liczebnoci drobnoustrojów pod wpływem nawoenia mineralnego i nawadniania jest zjawiskiem pozytywnym, szczególnie gdy zachowane s proporcje midzy poszczególnymi grupami mikroorganizmów. 137

4 Głboko - 2 cm Głboko 2-5 cm NPK NPK Ryc.1 Wpływ nawadniania i nawoenia na liczebno bakterii psychrofilnych (liczba komórek 1. g s.m gleby) Ryc.1 Influence of irrigation and mineral fertilization on the number of psychophilous bacteria NPK NPK Ryc. 2. Wpływ nawadniania i nawoenia na liczebno bakterii mezofilnych (liczba komórek 1. g s.m gleby) Ryc.2 Influence of irrigation and mineral fertilization on the number of mesophilous bacteria NPK NPK nawadniane nie nawadniane Ryc. 3. Wpływ nawadniania i nawoenia na liczebno bakterii termofilnych (liczba komórek 1. g s.m gleby) Ryc.3 Influence of irrigation and mineral fertilization on the number of thermophilous bacteria 138

5 Głboko - 2 cm Głboko 2-5 cm NPK NPK Ryc. 4 Wpływ nawadniania i nawoenia na liczebno promieniowców (liczba komórek 1. g s.m gleby) Ryc. 4 Influence of irrigation and mineral fertilization on the number of actinomycetes bacteria Głboko - 2 cm Głbokoc 2-5 cm NPK NPK Ryc. 5 Wpływ nawadniania i nawoenia na liczebno bakterii amonifikacyjnych (liczba komórek 1. g s.m gleby) Ryc.5 Influence of irrigation and mineral fertilization on the number of ammonifying bacteria NPK 2 NPK nawadniane nie nawadniane Ryc.6 Wpływ nawadniania i nawoenia na liczebno bakterii denitryfikacyjnych (liczba komórek 1. g s.m gleby) Ryc.6 Influence of irrigation and mineral fertilization on the number of denitrifying bacteria 139

6 NPK NPK nawadniane nie nawadniane Ryc.7 Wpływ nawadniania i nawoenia na liczebno grzybów (liczba komórek 1. g s.m gleby) Ryc.7 Influence of irrigation and mineral fertilization on the number of fungi bacteria Wnioski Zastosowanie nawadniania i nawoenia mineralnego wyranie zwikszyło aktywno biologiczn ocenianej gleby oraz kształtowało jej skład chemiczny. 1. W wyniku nawadniania wzrosła w glebie liczebno bakterii, amonifikacyjnych i denitryfikacyjnych, spadła natomiast liczba bakterii termofilnych, mezofilnych i grzybów. Zastosowanie nawoenia zwikszyło liczebno bakterii termofilnych oraz grzybów, zmniejszyło natomiast rozwój bakterii psychrofilnych i denitryfikacyjnych. Oba zabiegi nie miały istotnego wpływu na liczebno promieniowców oraz bakterii nitryfikacyjnych. 2. Nawadnianie obniyło w glebie ph i zawarto K, N-NH 4, natomiast zwikszyło koncentracje substancji organicznej, C i N. Nawoenie mineralne zwikszyło nie tylko ph, ale take zawarto N-NO 3 i N-NH 4, P, K, Ca i Mg w obu warstwach gleby. Bibliografia Morga H., Treder W., 1998: Zmiany odczynu gleby i jej zasolenbie pod wpływem wieloletniego nawadniania i fertygacji. I Ogólnopolskie Sympozjum Mineralnego Odywiania Rolin Sadowniczych Skierniewice, 1-12 XII, s , Dzieyc J., 1993: Czynniki plonotwórcze-plonowanie rolin. PWN Warszawa-Wrocław s , Dzieyc J., 1988: Rolnictwo w warunkach nawadniania. PWN Warszawa, 14

7 Jeznach J., 1996: Analiza funkcjonowania systemów nawodnie kroplowych w rónych warunkach rodowiskowych, SGGW Warszawa, s. 4-46, Karczmarczyk S., Koszaski Z., Laskowski S., Zbie I., Zwierzykowski M., 1979: Wpływ nawadniania i nawoenia mineralnego na dynamiki wzrostu, plony ziemniaków i buraków cukrowych oraz zmiany biologicznych i chemicznych właciwoci gleby lekkiej. Zesz. Nauk. AR w Szczecinie 76, ser., Rolnictwo XXI, s. 3-19, Komit A., Tomaszewicz T., Raczkowski B., Chudecka J., Podlasiski M., Skokowska-Antoczek M., 1996: Wpływ nawoenia mineralnego i deszczowania na właciwoci chemiczne gleby lekkiej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., z. 438, s , Miklaszewski S., 1973: Wpływ wieloletniego nawoenia mineralnego wysokimi dawkami NPK i nawadniania na aktywno drobnoustrojów celulolitycznych w ornej warstwie gleby, Mat., Konf., Nauk., nt.,,wpływ agrotechniki na mikroflor gleby, IUNG Puławy, Pacholak E., Przybyła Cz., 1996: Wpływ nawadniania i zasobnoci gleby na jako plonów jabłoni odmiany Idared. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. Z. 438, s , Pacholak E., Rutkowski K., Przybyła Cz., 1998: Wpływ nawoenia i nawadniania na zawarto skłdników w glebie i liciach jabłoni odmiany Szampion w sadzie replantowanym, I Ogólnopolskie Sympozjum Mineralnego Odywiania Rolin Sadowniczych Skierniewice, 1-12 XII, s , Pieniek S., A., 2: Sadownictwo. PWRiL Warszawa, s , Piotrowski W., Smoliski S., Maniewska R., Gorlach K., Rzekanowski Cz., 1996: Wpływ nawadniania na liczebno mikroorganizmów w glebie bardzo lekkiej pod upraw buraka cukrowego.zesz. Probl. Post. Nauk Rol., z. 438, s , Treder W., 2: Rozmieszczenie składników pokarmowych w glebie pod wpływem nawadniania kroplowego, V Ogólnopolskie Spotkania Sadowników w Grójcu, s

8 Changes of chemical and biological properties of a sandy soil caused by irrigation and mineral fertilization of peach trees Summary Experiments with irrigation and mineral fertilization of peach trees grown on sandy soil were conducted in years. The influence of both treatments on the soil biological actinity was tested, mainly on the number of some species of bacteria, actinomycete and fungi. Key words: soil, irrigation, mineral, fertilization, bacteria, peach trees 142