A N N A L E S 1 U N I V E R S I T A T I S M A R I A E C U R I E - S K Ł O D O W S K A L U B L I N P O L O N I A

Transkrypt

1 A N N A L E S 1 U N I V E R S I T A T I S M A R I A E C U R I E - S K Ł O D O W S K A L U B L I N P O L O N I A VOL. LXI SECTIO E Instytut Melioracji i Uytków Zielonych w Falentach ul. Hrabska 3, Raszyn, Poland 2 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Agnieszka Gutkowska 1, Bogumiła Pawlukiewicz 2 Kształtowanie zadarnienia i składu florystycznego zbiorowisk trawiastych pod wpływem zabiegów pratotechnicznych na składowisku popiołu EC Siekierki Forming the turfgrass and botanical components of grasslands under the influence of pratotechnical cultivators on the ash dumping Electrical Power Station "Siekierki" ABSTRACT. The aim of this paper was estimation of the state of plants of the ash dump Electrical Power Station "Siekierki and a possibility of their improvement by changing pratotechnical cultivators intensity. Effect of fertilisation (160, 240, 360 kg/ha NKP) and mowing (2 and 4 cuts per year) on the soil cover and botanical components of three grasslands was studied. The most quickly improvement of turfness in hay-growing meadows community on the hilltop with frequent mowing was obtained. The improvement of turfness on the slopes, particularly in hay-growing meadows with the big part ruderal species community, was slower. The fertilisation decided about soil cover. The higher fertilisation and frequently mowing increased the percentage of low grasses in biomass. KEYWORDS: botanical components, pratotechnical cultivators on the ash dump Zbiorowiska trawiaste stanowi najpowszechniej stosowane umocnienia biologiczne składowisk odpadów paleniskowych. Trwała dar oraz rozbudowany system korzeniowy traw skutecznie przeciwdziałaj erozji i wtórnemu pyleniu, jak równie zmniejszaj wizualn uciliwo terenów zmienionych antropogenicznie. Annales UMCS, Sec. E, 2006, 61,

2 250 A. Gutkowska, B. Pawlukiewicz Istotnymi czynnikami wpływajcymi na wygld umocnie biologicznych jest stopie pokrycia powierzchni przez rolinno, jej skład gatunkowy oraz kondycja rolin. Utrzymywanie si w dłuszym czasie wprowadzonych w ramach rekultywacji rolin warunkowane jest zarówno czynnikami ekologicznymi, jak i zabiegami pielgnacyjnymi. Brak odpowiedniego uytkowania moe prowadzi do powstawania tzw. wtórnych nieuytków [Gilewska 2000], zbyt intensywnie zmniejsza trwało oraz biorónorodno florystyczn zbiorowisk rolinnych [Rutkowska i in. 1980; Piekut 1997; Hánl 2003; Show 2003]. Celem bada było okrelenie stanu szaty rolinnej składowiska EC Siekierki i moliwoci jej poprawy poprzez zmian intensywnoci dotychczas stosowanych zabiegów pratotechnicznych. OBIEKT Składowisko popiołu Elektrociepłowni Siekierki połoone jest w granicach aglomeracji miejskiej w ssiedztwie midzywala Wisły i doliny Wilanówki. Teren przyległy charakteryzuje niska zabudowa podmiejska, przez co składowisko widoczne jest ze znacznej odległoci. Składowisko zaczto formowa w latach szedziesitych i w miar powstawania pokrywano je warstw gleby mineralnej i obsiewano mieszank traw i rolin motylkowatych. Lokalnie poło- ono darnin, a dolne stoki zostały obsadzone drzewami. Najwysze zwałowisko osiga wysoko 114 m n.p.m., nachylenie skarp wynosi 1:3, a szeroko ławek 5 m. Od roku 1994 stosowano nawoenie mineralne na poziomie 600 kg/ha NPK, a od roku 1996 zraszanie (jednorazowa dawka polewowa 10 mm). Rolinno koszono dwa razy do roku. METODY Stan pokrywy rolinnej składowiska EC Siekierki oceniono w okresie wegetacyjnym roku 1998 na podstawie bada fitosocjologicznych według Brauna- -Blanqueta (105 zdj fitosocjologicznych). Ustalono rodzaje zbiorowisk ro- linnych (wykorzystujc program komputerowy FITO), nastpnie ich zasig i rozmieszczenie na składowisku. Na trzech najbardziej charakterystycznych dla składowiska zbiorowiskach załoono dowiadczenia cisłe (układ losowanych bloków, cztery powtórzenia, powierzchnia poletka 6 m 2 ). W latach na wyznaczonych powierzchniach (wierzchowina, zachodnie zbocze, południowe zbocze) badano kształtowanie si fitocenozy przy trzech poziomach nawoenia (160, 240 i 320 kg/ha NPK) i dwóch wariantach koszenia (dwukrotnym

3 Kształtowanie zadarnienia i składu florystycznego zbiorowisk trawiastych K1 i czterokrotnym K2). Nawozy fosforowe i potasowe wysiewano jednorazowo wiosn, a azotowe w dwu równych dawkach wiosn i latem. Azot stosowano w postaci saletry amonowej, fosfor superfosfatu potrójnego, a potas siarczanu potasu. Badania obejmowały ocen zadarnienia (procent pokrycia limi) i skład botaniczny runi. Stopie pokrycia badano systematycznie co miesic w okresach wegetacji (piciostopniowa skala wg Proczuka 1993). Skład botaniczny okrelono na podstawie analiz botaniczno-wagowych w latach 1999 i Uzyskane wyniki poddano wieloczynnikowej analizie wariancji test F-Fishera- -Snedecora, a porówna rednich wartoci dokonano za pomoc testu Tuckeya. WYNIKI Na składowisku EC Siekierki stwierdzono wystpowanie 11 zbiorowisk ro- linnych; szczegółow charakterystyk szaty rolinnej zawiera praca Gutkowskiej i in. [2000]. Najwiksz powierzchni składowiska zajmowały zbiorowiska łk wieych (Arrhenatherum medioeuropaeum), a take o duym udziale gatunków ruderalnych oraz z dominacj rolin motylkowatych. Zbiorowisko Arrhenatherum medioeuropaeum wystpowało głównie na wierzchowinie oraz północnym i zachodnim zboczu, tworzc ru o najwikszej zwartoci. Zachodnie zbocze składowiska pokrywały najczciej zbiorowiska powstałe z degradacji Arrhenatherum medioeuropaeum, a odznaczajce si znacznie wikszym udziałem gatunków ruderalnych, w tym głównie Elymus repens i mniejsz zwartoci runi. Południowe zbocza opanowane były przez zbiorowiska, w których dominujc grup rolinnoci były roliny motylkowate (Medicago sativa, Melilotus alba Med. i M. officinalis). Due rozlunieniu darni sprzyjało osiedlaniu si nitrofilnych gatunków ruderalnych (Artemisia vulgaris, Tanacetum vulgare, Cirsium sp.). Przed wprowadzeniem intensywniejszego uytkowania stan zadarnie na poletkach dowiadczalnych analizowanych zbiorowisk kształtował si na poziomie 60 %. Trawy niskie (Festuca rubra, Poa pratensis) w biomasie runi łk wie- ych (wierzchowina) stanowiły 25 %, w zbiorowisku z dominacj gatunków ruderalnych (zachodnie zbocze) 55 %, a gatunków motylkowatych 37 %. Wród traw wysokich duym udziałem odznaczały si Elymus repens i Dactylis glomerata, a z dwuliciennych Medicago sativa i Artemisia vulgaris. Pod wpływem zwikszenia intensywnoci uytkowania stwierdzono popraw zadarnienia we wszystkich zbiorowiskach (tab. 1). Tempo poprawy zadarnienia i składu gatunkowego runi zaleało od poziomu nawoenia i czstoci koszenia, a poszczególne zbiorowiska reagowały odmiennie.

4 252 A. Gutkowska, B. Pawlukiewicz W zbiorowisku o charakterze łki wieej ju w pierwszym roku bada uzyskano zadarnienia na poziomie %, a w kolejnych latach wzrastało ono, osigajc od 80 do 100 %. O poprawie zadarnienia w wikszym stopniu decydowała tu czsto koszenia ni poziom nawoenia. Szybk popraw stopnia pokrycia powierzchni przez roliny uzyskano równie w zbiorowisku z udziałem rolin motylkowatych, zwłaszcza na poletkach nawoonych dawk 320 kg/ha NPK i koszonych czterokrotnie w cigu roku (ponad 90 %). Mniejsze dawki wyranie opóniały tempo zadarniania. W zbiorowisku z dominacj gatunków ruderalnych poprawa pokrycia była najmniejsza, a o wielkoci zmian decydował poziom nawoenia. Tabela 1. Pokrycie powierzchni w zalenoci od poziomu nawoenia i czstoci koszenia zbiorowisk w latach Table 1. Soil cover in depended on fertilisation level and mowing frequency in Zbiorowisko (Z) Community (Z) Arrhenatherum medioeuropaeum Z duym udziałem rolin ruderalnych With the high share of ruderal species Z dominacj rolin motylkowatych With domination of legumes species Nawoenie (N) Fertilisation(N) kg/ha NPK NIR LSD (p=0,01): (Z) (N) (K) (N/K) * Czstotliwo koszenia Cutting frequency 1 2 pokosy two cuts 2 4 pokosy four cuts Lata Years Koszenie (K) Mowing (K) * rednio Mean 1 3,60 4,00 4,50 4, ,25 4,50 4,00 4, ,10 4,25 4,40 4,25 2 4,31 4,44 4,60 4, ,44 4,50 4,60 4,51 2 4,62 4,75 4,94 4,77 rednio Mean 4,22 4,41 4,51 4, ,34 3,94 3,81 3,70 2 3,20 3,84 4,10 3, ,20 3,88 4,00 3,69 2 3,34 4,12 4,20 3, ,10 4,50 4,50 4,37 2 3,94 4,50 4,60 4,35 rednio Mean 3,52 4,13 4,20 3, ,94 4,00 3,81 3,92 2 4,10 4,20 4,10 4, ,94 4,00 4,20 4,05 2 3,25 4,50 4,50 4, ,31 4,50 4,60 4,47 2 4,62 5,00 5,00 4,87 rednio Mean 4,03 4,37 4,37 4,25 0,12 0,08 0,08 0,12 0,08 0,08 0,08 0,06 0,05 ni ns ni ns 0,11

5 Kształtowanie zadarnienia i składu florystycznego zbiorowisk trawiastych grupy rolin plant groups grupy rolin plant groups grupy rolin plant groups 80% 60% 40% 20% 0% Zbiorowisko o charakterze łki wieej hay-growing meadows nawoenie fertilisation 160 kg/ha NPK 240 kg/ha NPK 320 kg/ha NPK 100% Zbiorowisko K1 z udziałem K2 gatunków K1 ruderalnych K2 hay-growing K1 meadows K2 with the a big big part of ruderal species nawoenie fertilisation 160 kg/ha NPK 240 kg/ha NPK 320 kg/ha NPK 100% 80% 60% 40% 20% 0% K1 K2 K1 K2 K1 K2 Zbiorowisko z udziałem rolin motylkowatych hay-growing meadows nawoenie with the a big big part part of legumes species fertilisation 160 kg/ha NPK 240 kg/ha NPK 320 kg/ha NPK 100% 80% 60% 40% 20% 0% K1 K2 K1 K2 K1 K2 koszenie mowing trawy niskie trawy wysokie roliny motylkowate zioła i chwasty low grasses high grasses legumes herbs and weeds K1 2 pokosy two cuts, K2 4 pokosy four cuts Rycina. 1. Wpływ nawoenia i czstotliwoci koszenia zbiorowisk na pokrycie powierzchni w roku 2001 Figure 1. Effect of fertilisation and cutting frequency on soil cover of communities in 2001

6 254 A. Gutkowska, B. Pawlukiewicz Udział traw (niskich i wysokich) oraz rolin dwuliciennych (motylkowatych, ziół i chwastów) po trzech latach intensywniejszego uytkowania przedstawia rycina 1. Analizowane zbiorowiska cechowały si rónym udziałem wyrónionych grup rolin w zalenoci od poziomu nawoenia i czstoci koszenia. W zbiorowisku o charakterze łk wieych intensywniejsze uytkowanie przyczyniło si do znacznego zwikszenia udziału traw (rednia wynosiła ponad 70 %). W runi dominowały trawy wysokie. Wraz ze wzrostem dawek nawozów i czstoci koszenia udział traw niskich zwikszał si, jednak znaczn popraw udziału tej grupy rolin uzyskano jedynie dla najwikszego nawoenia i czterokrotnego koszenia (53 %). W zbiorowisku na zachodnim zboczu składowiska pod wpływem intensywniejszego uytkowania nastpiła wyrana zmiana udziału wyrónionych grup rolin. Nawoenie do poziomu 240 kg/ha NPK zmniejszyło udział traw, a zwikszyło ziół i chwastów. Stwierdzono równie znaczne ograniczenie rozwoju traw niskich, a stymulowanie wysokich. Dopiero zastosowanie 320 kg/ha NPK spowodowało znaczne zwikszenie udziału traw, przy czym koszenie dwukrotne bardziej ni czterokrotne sprzyjało rozwojowi traw niskich. Na powierzchniach słabiej nawoonych czstsze koszenie w wikszym stopniu poprawiało udział traw niskich ni wysokich. Na południowym zboczu intensywniejsze uytkowanie zwikszało udział traw w plonie zbiorowiska, jednak udział rolin dwuliciennych był nadal znaczny i wynosił rednio 32 %. Biomasa traw niskich była wiksza ni wysokich, niezalenie od poziomu nawoenia i czstoci koszenia. Rozwojowi traw niskich w wikszym stopniu sprzyjało czstsze koszenie ni nawoenie. WNIOSKI 1. Wpływ zwikszenia poziomu nawoenia i czstoci koszenia na stopie pokrycia powierzchni i skład botaniczny runi zaleał od rodzaju zbiorowiska. 2. Najszybciej popraw zadarnienia uzyskano w zbiorowisku łk wieych, a o ich poprawie w wikszym stopniu decydowała czsto koszenia ni poziom nawoenia. W zbiorowisku z dominacj gatunków ruderalnych poprawa zadarnienia była najmniejsza, a na wielko zmian wpływał poziom nawoenia. 3. Udział traw niskich w biomasie runi powyej 50 % uzyskano w zbiorowiskach: łk wieych koszonym czterokrotnie, zruderalizowanym koszonym dwukrotnie dopiero pod wpływem nawoenia 320 kg/ha NPK, natomiast w zbiorowisku z dominacj rolin motylkowatych koszonym czterokrotnie, niezalenie od poziomu nawoenia.

7 Kształtowanie zadarnienia i składu florystycznego zbiorowisk trawiastych PI MIENNICTWO Gilewska M Rekultywacja biologiczna składowisk popiołów elektrownianych, Mat. konf. Tereny zdegradowane- moliwoci ich rekultywacji. Szczecin 2000, AR- Szczecin. Dział Rozwoju Uczelni i współpracy z Gospodark EKOTECH sp. z o.o., Gutkowska A., Kotowska J., Pawlukiewicz B Stan rolinnoci na składowisku popiołu Elektrociepłowni Siekierki w Zawadach, Przegl. Nauk. Wydziału Inynierii i Kształtowania rodowiska, Wyd. SGGW, Warszawa. Hánl L Recovery of soil ne,atade populations from cropping stress by natural secondary succession to meadow land. Applied Soil Ecology 22, Piekut K Stan zrównowaenia ekosystemów łkowych w warunkach zrónicowanej gospodarki wodno-pokarmowej. Rozprawy Naukowe i Monografie. Wyd. SGGW, Proczuk S System oceny traw gazonowych. Biul. IHAR, 186: Rutkowska B., Stako-Bródkowa B., Lewicka E., Dbska Z Badania masy podziemnej rolin uytkowanych pastwiskowo w zalenoci od nawoenia i trwałoci darni. Rocz. Gleb. 26, 3/4, Show P Callembda of pulverised fuel ash sites in east London. European Journal of Soil Biology, 39, 1 8.