R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E, T. X X X I, N R 3/4, W A R S Z A W A 1980

Transkrypt

1 R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E, T. X X X I, N R 3/4, W A R S Z A W A 1980 W A C Ł A W R O G U S K I P R Z E M IA N Y GLEB O R G A N IC Z N YC H W D O LIN IE NOTECI W W Y N IK U W IE LO LETN IE G O U Ż Y T K O W A N IA ROLNICZEGO I ICH W ŁAŚC IW O ŚC I FIZYC ZN O -W O D N E Instytut M elioracji i U żytków Zielonych w Bydgoszczy Torfowiska nadnoteckie rozpoczęto osuszać wstępnie w X V II wieku. Brak odpływu uniemożliwiał rozszerzenit' tych prac. Dopiero po wybudowaniu Kanału Bydgoskiego i skanalizowaniu Noteci można było przystąpić do planowych robót melioracyjnych. Na początku X IX wieku powstały Spółki M elioracyjne i wtedy zmeliorowano całą dolinę Noteci i doliny jej -dopływów. Rolnicze użytkowanie gleb trwa tutaj lat. W tym okresie nastąpiły duże zmiany w glebach i siedliskach glebowo- -wodnych. W pracy przedstawiono krótką charakterystykę wybranych gleb i siedlisk w celu pokazania, jak długoletni okres użytkowania wpływa na ich zróżnicowanie. M E T O D Y K A B A D A Ń Obniżenie powierzchni obliczano na podstawie pomiarów niw elacyjnych [4]. Ubytki masy obliczano ze zmian gęstości objętościowej suchej igleby i obniżenia powierzchni. Wilgotność i zapasy wody w profilach glebowych obliczano na podstawie pomiarów wykonywanych w cylindrach o objętości 100 cm3. Wilgotności krytyczne dla traw określano na podstawie dynamiki przyrostów masy roślinnej, wykonywanych w polu na różnych siedliskach [1]. W ilgotności przy różnej sile ssącej określano w laboratorium według metody Zawadzkiego [6]. Zapasy wody użytecznej łatwo dostępnej obliczano z zapasów wiosennych, odpowiadających polowej pojemności wodnej oraz z wilgotności krytycznej [1, 2, 3, 5]. Szacunkowi ilości wód gruntowych wykorzystywane na ewapotranspirację obliczano z wieloletnich pomiarów lizymetrycznych na kilku siedliskach glebowo-wodnych [1]. W lizymetrach tych roślinność i stany wód b yły takie same jak obok w terenie.

2 110 W. Roguski O M Ó W IE N IE W Y N IK Ó W W badaniach stwierdzono, że wskutek osiadania, murszenia i mineralizacji powierzchnia torfowisk nadnoteckich obniżyła się o 0,5-1,0 m na dawnych torfach płytkich oraz ol,5-2,5 m na głębokich. W ostatnich latach na zmeliorowanych łąkach obniżanie wynosi średnio 1 cm rocznie, z czego ponad 50% jest wynikiem mineralizacji masy organicznej [4]. P rzy użytkowaniu polowym rozkład jest bardzo intensywny, powodujący obniżanie powierzchni 3 do 4 cm rocznie [4]. Ciągły proces mineralizacji i obniżanie powierzchni spowodowały duże zmiany w glebach i siedliskach. W dolinie Noteci na miejscu dawnych siedlisk bagiennych z glebami torfowym i powstały siedliska pobagienne z glebami torfowo-murszowymi o różnym stopniu zmurszenia oraz siedliska grądowe z glebami mineralno-murszowymi i murszowatymi. Szczególnie ostro zarysował się proces grądowienia w dolinie N o teci Górnej i jej dopływów, jak dolina Bachorze, Zielonej Strugi i Gąsawki. W dolinach tych na dużych obszarach nie ma już torfu, chociaż na starych mapach oznaczono tam doły potorfowe. Powstałe siedliska glebowo-wodne w dolinie Noteci są bardzo różnorodne, a mianowicie: pobagienne wtórnie zabagnione, pobagienne zmeliorowane, pobagienne grądowiejące i grądowe (tab. 1). W poszczególnych siedliskach gleby mają bardzo zróżnicowane właściwości fizyczno-wodne (tab. 2). W jednej dolinie mogą występować gleby torfowo-murszowe słabo zmurszałe Mt la o bardzo dużej pojem ności wodnej, dobrych zdolnościach retencyjnych i bardzo dobrym pod- :;iąkaniu kapilarnym, a obok nich gleby torfowo-murszowe silnie zmurszałe (M t III cb) o mniejszej pojemności wodnej, małej zdolności retencyjnej i ograniczonym podsiąkaniu. Na pobrzeżach dolin oraz na lokalnych wyniesieniach znajdują się gleby mineralno-murszowe i murszowate o małej pojemności wodnej i małej zdolności retencyjnej oraz niewielkim podsiąkaniu kapilarnym. Ze względu na zróżnicowaną gospodarkę wodną w poszczególnych siedliskach powstają różne zbiorowiska roślinne. Na glebach torfowo- -murszowych średnio zmurszałych o wodzie gruntowej cm są najlepsze łąki z kostrzewą łąkową o wydajności 8,0-1,2 t powietrznie suchej masy. Rośliny są na ogół płytko zakorzenione. Wilgotność k rytycz-.та odpowiadająca początkowi hamowania wzrostu traw w warstwie 0-10 cm średnio odpowiada sile ssącej pf = 3,0, a na głębokości cm już pf = 2,5 (średnio w warstwie korzeniowej 2,7). Natomiast na siedliskach grądowych o wodzie gruntowej 0,8-1,5 m rozw ijają się trawy z głębszym systemem korzeniowym. Wykorzystują one wodę z głębszych warstw, podczas gdy na powierzchniowej wilgotność może spadać do siły ssącej pf==3,4 i niżej (tab. 3). Różne zapasy wody glebowej na wiosnę, różna zdolność podsiąkania, położenie oraz zróżnicowany rozwój roślin powodują, że możliwości w y-

3 Charakteryвtyka s ie d li s k łąkowych w d o lin ie N oteci C h aracteristics of meadow sitee in the Noteć v a lley Tabela 1 Typ s ie d lis k a S ite type Rodzaj g le b S o il kind Poziom wody gruntowej Ground w ater W ilgotność Moisture Zbiorow iska ro ślin n e P lan t a sso c ia tio n s Plony siana t/ha Hay y ie ld s in t/ha obe cne a c tu a l możliwe p o ssib le Pobagienne nie dome liorowane /wtórnie zabagnione/ P ost-b og s o i ls i n s u f f i - clan tly reclaimed Mt I a i Mt I I bb torfowo-murszowe słabo i średn io zmurszałe Mt I a and Mt I I bb, peat-muck s o i ls at low and mediun eueking degrcо 0,2-0,4 Okresowo nadmierna p e r io d ic a lly excessive Turzyc n isk ic h turzy cow o-traw iaste kostrzewy czerwonej trzę ślic y modrej Low sedge, se d g e -g ra ss, red fescue and blue moorgrass a s so c ia tio n s Pobagienne zmeliorowane Post-bog s o ils reclaimed Pobagienne grądcw iejące P ost-bog s o i ls with por io d ic a l drying up Grądy podmokło Wet bog is la n d s Grądy właściwe T yp ic a l bog iolar.d3 Mt I I bb torfowo-murszowe średnio zmurszałe Mt I I bb, peat-muck s o i ls at medium nucking degree Mt I I I с torfowo-m urszowe, s iln ie zm urszało, p ły tk ie i średnio g łę b o k ie Mt I I I c, peat-muck s o i ls, at high muc Icing degree, Ghallow and medium deep ones Mine ralno-m ur szowe Ifor Mineral-mucky s o ils, Mmr Mineralno-murszowe i murszowate Mmr 11 i Me Mineral-mucky and mucky so ils, Mmr 11 and Me 0,4-0>8 Cptymalna Optimum 0,4-1,2 Okresov/o n iedostateczna perio dically in s u ffic ie n t 0,1-1,0 Okresowo nadmierna p e r io d ic a lly excessive 0,6-1,5 Okresowo rucha perio dically sem i-arid Kostrzewy czerwonej t r z ę a lic y modrej traw ezlechetnych /kostrzewy łąkowej i kupkówki/ Red fe sc u e, blue moorgrass a s so c ia tio n s and those o f valu a b le g ra sses /of meadow fescue anc cocksfoot/ Kostrzewy czerwonej t ra w ia s to -z ie Ic e kupkówki i stok ło sy bezostn ej Red fe sc u e, g ra ss-h e rb,c o c k s fo o t and awnlefls bromegracs a s so c ia tio n s Tur z у с owo - 1 r awia s t э S ed ge-grass a sso c ia tio n s Kostrzewy czerw onej, kupkówki i r a jg ra s u w yniosłego Red fe sc u e, cocksfoot and t a l l o atgracs a s so c ia tio n s 3, /7/ Fizyka gleby 111

4 Rodzaj gleby - S oil kind Torfowo-murszowa, średnio zmurszała wytworzona z to rfu turzycowiskowego Mt I I bb /Dziarnowo/ Peat-muck so ils at medium mucking degree, developed from ta ll-s e d g e peat, Mt I I bb /Dziarnowo/ Torfov/o-murszowa s iln ie zmurszała wytworzona z to rfu turzycowiskowego z rudą darniową Mt I I I с 1 /Frydrychowo/ Peat-muck so ils at high mucking degree developed from t a ll-s e d g e peat with bog iron ore, ÎJt I I I с 1 /Frydrychowo/ W łaściw ości fizyczno-wodne charakterystycznych g le b w d o lin ie N o teci Physico-hydrological properties of ch aracteristic so ils in the Noteć v alley Poziom Horizon cm Popielność w % s.m. Ash content in % o f d.m. 31,8 19,0 26,2 19,3 Gęstość objętościow a Bulk den sity g/cm^ 0,29 0,23 0,18 0,19 Gęstość w łaściw a S p e c ific g ra v ity g/cm-^ 1,80 1,67 1,77 1,73 Porowatość ogólna T o ta l p o ro s ity % 86,0 86, Tabela 2 W ilgotność w % o b j. przy pf Moisture content in vol.% at pf = 2,0 2,7 3,4 4, ,6 0,20 1,75 91,5 73,5 50,5 33,4 23, ,6 72,6 27,3 21,0 0,58 0,58 0,26 0,19 2,42 2,35 1,72 1,67 79,0 79,6 85,0 88, ,2 77,0 72,0 65,9 73,2 71,1 55,0 62,2 60,4 58,7 67,0 59,0 63,6 60,0 40,0 48, ,5 33,0 25,8 32,5 21,3 22,2 26,0 27,0 27,0 22,0 112 W. Roguski ,4 0,84 1,63 77,0 61,5 52,0 14,0 6,0 Mineralno-murszowa na piasku Mmr 11 /Brzoza/ Minera1-muck s o i l on sand, Mmr 11 /Brzoza/ ,1 92,9 95,3 0,66 1,08 1,29 2,34 2,53 2,59 71,8 57,1 50,5 48,2 30,9 27,7 32,5 21,3 18, , ,5 11,9 8, ,0 1,50 2,64 40,5 13,5 6,0 5,6 3, ,4 1,72 2,64 36,5 17,5 5,0 3,0 1,8

5 Fizyka gleby 113 Rozkład s i ł ssących /рр/ w kolejnych warstwach gleby w zależności od poziomu wody gruntowej w okresie w ilgotn o ści krytycznej D istrib u tio n o f sucking powers /pf/ in subsequent s o i l la y e rs depending on the ground water lev el in the period of c ritic a l moisture Tabela 3 Poziom wody gruntowej /h/-cm Ground water lev el /h/ in cm 0-30 cm S iła ssąca /рр/ w warstwach gleby Sucking power /рр/ in so il layers cm СУД 75 2,8 2,0 0, ,9 2,0 1,8 150 i n iż e j 3,2 2,7 2,1 150 and lower Zapasy wody użytecznej /w mm/ dla traw na różnych glebach w d o lin ie Noteci przy odwodnieniu optymalnym i głębokim Reserves o f u se fu l water in mm fo r grasses in d iffe re n t s o ils o f the Noteć v a lle y at optimum and deep drainage Tabela 4 Rodzaj gleby S o il kind Pożądany poziom wody gruntowej Wanted ground water le v e l m Odwodnienie optymalne - mm Optimum drainage in mm RU Eg razem t o ta l Odwodnienie głębokie - mm Deep drainage in mm RU Wg razem t o ta l Mt 1 aa 1,10 80 / 170/X C Mt I I bb 0,95 80 /10O/X Mt I I I cc 0, Mmr 22 0, Mmr 11 0, Me 11 0, W warunkach z a s ila n ia wód gruntowych zapasy z gleby nie są w pełn i wykorzystywane Under conditions o f feeding o f ground waters the water reserves o f s o il are not f u lly u tiliz e d RU - zapasy wody łatwo dostępnej, wykorzystywane przez trawy reserves o f re a d ily a v a ila b le water, u t iliz e d by grasses Wg - możliwe i lo ś c i wód gruntowych, wykorzystywane na ew apotranspirację w okresach posusznych possible amounts of ground water u tilized for evapotranopiration in drought periods korzystania wody łatwo dostępnej są bardzo różne i wahają się od 45 do 200 mm (tab. 4). W N IO S K I 1. W ieloletni okres odwodnienia oraz użytkowania rolniczego prowadzi nieuchronnie do zaniku torfowisk płytkich i powstawania gleb mineralno-murszowych i murszowatych. Powstają tam siedliska grądowe. 2. Możliwości produkcyjne siedlisk na dawno meliorowanych torfowiskach są bardzo zróżnicowane, co jest wynikiem pogarszającej się gospodarki wodnej. Najlepsze warunki rozwoju traw występują w siedliskach pobagiennych zmeliorowanych, z glebami torfowo-murszowymi (M t II b), a najgorsze w siedliskach grądowych suchych.

6 114 W. Roguski L IT E R A T U R A [1] Bieńkiewicz P., Roguski W.: Ustalenie elem entów składowych do określania zapasów w ody w glebach mineralno-organicznych i madach. IM U Z 1977 operat końcowy tematu maszynopis. [2] O k r u szko H.: Zasady rozpoznawania i podział gleb hydrogenicznych z punktu widzenia potrzeb melioracji. Bibl. Wiad. IM U Z nr 52, [3] Okruszko H., Roguski W., Szuniewicz J., Zawadzki S.: T ym czasowe zasady określania w projektach melioracyjnych zapasów w ody użytecznej w glebach hydrogenicznych. Biul. inf. Melior. roi. 1971, nr 52. [4] Roguski W.: Proces grądowienia i różnicowanie się bagiennych łąk w dorzeczu Noteci. Falenty [5] Szuniewicz J., Szymanowski M., St y p i ń s к i P.: Elementy składowe do określania zapasów w ody użytecznej w glebach torfowo-m urszowych. Wiad. melior. i łąk. 1979, nr 4. [6] Zawadzki S.: Laboratoryjne określanie zdolności retencyjnych utworów glebowych. Wiad. IM U Z 11, 1973, 3. В. РО ГУ С К И П РЕ В РА Щ Е Н И Е О РГА Н О ГЕ Н Н Ы Х ПОЧВ В ДОЛИНЕ Р. Н О ТЕ Ц Ь В ИТОГЕ М НОГО ЛЕТН ЕГО С Е ЛЬС К О Х О ЗЯ Й С ТВ Е Н Н О ГО П О Л ЬЗ О В А Н И Я ЗЕМ ЕЛЬ И И Х Ф И ЗИ К О -В О Д Н Ы Е СВО Й С ТВ А Институт мелиорации и зелёны х угодий в Быдгощи Резюме Автором обсуждаются синтетические результаты многолетних исследований проведённых институтом в долине р. Нотець. Установлено, что после мелиорации земель, в течении их многолетнего пользования, протекает непрерывный процесс муршевания и минерализации. Это приводит к образованию торфяно-муршевых почв и к постоянному понижению их мощности на лугах около 1 см годично. На маломощных торфяниках торф исчезает и образуются более слабые почвы минералыю-муршевые и муршеватые. W. R O G U S K I T R A N S F O R M A T IO N S OF O R G A N IC SO ILS IN TH E NOTEC V A L L E Y AS A CONSEQUENCE OF T H E IR M A N Y -Y E A R A G R IC U L T U R A L U T IL IZ A T IO N A N D TH E IR P H Y S IC O -H Y D R O L O G IC A L PR O PE R TIE S Institute for Land Reclamation and Grassland Farming, Division in Bydgoszcz Summary Synthetic results of long-term investigations carried out by the Institute for Land Reclamation and Grassland Farm ing in the Noteć valley are discussed by

7 Fizyka gleby 115 the author. It has been proved that after reclamation, in the course of m any-year agricultural utilization, a continuous process of mucking and mineralization takes places. It leads to the development of peat-muck soils and a steady subsidence of the area surface on meadows by about 1 cm a year. On the other hand, on shallow peatlands the phenomenon o f disappearance of peat' is observed and there mineral-muck soils and mucky soils of low er quality are developing. Doc. dr hah. Wacław Roguski Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach Raszyn

8