EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH Dr hab Irena Burzyńska Instytut Technologiczno-Przyrodniczy Laboratorium Badawcze Chemii Środowiska e-mail iburzynska@itepedupl
1 WSTĘP Sposób użytkowania łąk wpływa na dynamikę obiegu składników mineralnych w środowisku glebowo-wodnym Wpływ intensyfikacji produkcji łąkarskiej na środowisko naturalne, a zwłaszcza na jakość wód został dobrze rozpoznany i opisany przez wielu autorów [Benoit i Simpson 24, Piekut i Pawłat 1996, Sapek i in 1998, Wasilewski 1997, Wesołowski 28] Zaprzestanie produkcyjnego użytkowania łąk przyczynia się do zmiany warunków siedliskowych, w tym zanikania wartościowych gatunków traw i ziół 3/28
2 CEL PRACY Celem badań była ocena ekstensywnego użytkowania łąki na glebie mineralnej na stężenie wybranych składników mineralnych w wodach gruntowych 6/28
2 MATERIAŁ I METODYKA (1) Badania prowadzono na ponad trzydziestoletnim doświadczeniu łąkowym o jednolitym sposobie produkcyjnego użytkowania i nawożenia w latach 1981-21 Doświadczenie łąkowe w Jankach w woj mazowieckim założono w 1981 r w celu oceny następczego wpływu wapnowania na pobranie składników mineralnych przez ruń łąkową [Sapek 1993]
2 MATERIAŁ I METODYKA (2) Doświadczenie usytuowano na czarnej ziemi zdegradowanej o składzie granulometrycznym piasku gliniastego mocnego Tabela 1 Charakterystyka gleby do głębokości 1 cm głębokości na doświadczeniu łąkowym w Jankach ph KCl C org g kg -1 N og g kg -1 P og mg kg -1 K og mg kg -1 Mg og mg kg -1 Ca og mg kg -1 3,86 14,6 1,82 39 91 72 2,1
2 MATERIAŁ I METODYKA (3) Do 21 r doświadczenie łąkowe użytkowano produkcyjnie i stosowano na nim jednolite nawożenie fosforem i potasem: (34,9 kg P ha -1 i 149,4 kg K ha -1 r) oraz zróżnicowano nawożenie azotem (N1=12 i N2=24 kg N ha -1 r) w formie saletry amonowej (AN) i wapniowej (CN) W latach 211-212 z przyczyn ekonomicznych zaniechano produkcyjnego użytkowania łąki W tym celu łąkę 1-krotne koszono mechaniczne w ciągu sezonu wegetacyjnego, zgodnie z wariantem P)1a) pakietu rolno-środowiskowego dla łąk ekstensywnych Zabieg koszenia wykonywano po zakończeniu okresu lęgowego ptaków (po 1 lipca) Następnie z połowy obiektów skoszoną ruń usuwano, a na drugiej połowie ją pozostawiano
2 MATERIAŁ I METODYKA (4) W próbkach gleby wykonano następujące oznaczenia, tj: - zawartość fosforanów (P-PO 4 ) i azotu azotanowego (N-NO 3 ) metodą kolorymetryczną, - z zastosowaniem analizatora przepływowego, zgodnie z metodyką producenta - zawartość potasu (K) metodą płomieniowej spektrometrii emisyjnej (AAS); - zawartość magnezu (Mg), wapnia (Ca) metodą absorpcyjnej spektrometrii płomieniowej (AAS); - ph w roztworze KCl (1:2,5) oraz wodach gruntowych wykonano metodą potencjometryczną, za pomocą ph-metru SevenMulti - - zawartość całkowitego węgla organicznego (Corg) metodą Tiurina w mieszaninie dichromianu (VI) potasu i stężonego kwasu siarkowego i kolorymetrycznie za pomocą kolorymetru UV-VIS Helios - zawartość azotu ogólnego (Nog) zmodyfikowaną metodą Kjeldahla [Sapek, Sapek, 27] Analizy chemiczne wykonywano w Laboratorium Badawcze Chemii Środowiska, Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego w Falentach
Tabela 2 Procentowy udział próbek wody w klasach czystości wód gruntowych spod doświadczenia łąkowego w latach 28-212 Okres badań N Składnik/ jednostka Średnia Min-max Skośność Kurioza 28-21 168 ph 6,75 6,73-7,83,41,5,1 211-212 18 6,97 5,87-7,95,56,22 -,87 28-21 3 EC µs/cm 263,,9-437,,16,1-1,9 211-212 95 99,,28-98,,258 3,7 8,95 28-21 168 N-NO 3 5,79,4-57,73 1,55 2,89 9,21 211-212 18 mg dm -3 2,37,8-15,21 2,74 2,73 8,93 28-21 168 N-NH 4,4,1-3,7,48 3,6 12,14 211-212 18 mg dm -3,4,3-2,93,47 3,52 15,6 28-21 168 P-PO 4,29,1-4,,58 4,25 21,32 211-212 18 mg dm -3,23,4-2,72,37 5,97 39,11 28-21 168 K 3,66,3-38,2 6,17 3,78 15,95 mg dm -3 211-212 18 2,56,34-1,5 2,32 1,88 3,36 28-21 168 Mg 3,43,1-8,2 2,11,18 -,96 211-212 18 mg dm -3 3,9,4-6,7 1,57,52 -,42 28-21 168 Ca 46,4 6,2-131,6 23,72,59 1,16 211-212 18 mg dm -3 32,75 6,16-55,85 11,92 -,1 -,58
Tabela 3 Procentowy udział próbek wody w klasach czystości wód gruntowych spod doświadczenia łąkowego w latach: 28-212 Składnik/jedn Okres badań Procentowy udział próbek wody w klasie czystości dla wód podziemnych (wg DzU28 nr 143 poz 896) I II III IV V ph 28-21 1 - - - - 211-212 98 - - - 2, ECµS/cm 28-21 1 - - - - 211-212 1 - - - - N-NO 3 mg dm -3 28-21 67,5 13,8 7,2 4,6 6,9 211-212 74, 15, 7, 4, - N-NH 4 mg dm -3 28-21 62, 24, 2,3 7,2 4,5 211-212 76, 13, 6, 3,5 1,5 P-PO 4 mg dm -3 28-21 68, 1, 18, 4, 211-212 7, 26, 2,5 1,5 K mg dm-3 28-21 87,4 5,8-6,8 211-212 97, 3, - - Mg mg dm -3 28-21 1 - - - - 211-212 1 - - - - Ca mg dm -3 28-21 58, 39, 3, - - 211-212 86, 14, - - -
N-NO3 mg dm -3 1 8 6 4 2 28 29 21 211 212 Rok; year X 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 N-NH4 mg dm -3 2 1,75 1,5 1,25 1,75,5,25 28 29 21 211 212 Rok; year X 1,75,5,25 Rys1 Stężenie N-NO 3 i N-NH 4 (mg dm -3 ) w wodach gruntowych spod doświadczenia łąkowego I klasa czystości DZU28 nr 143 poz 896
1 1 1 1 P-PO4 mg dm -3,8,8 8 8,6,6 6 6,4,4 K mg dm -3 4 4,2,2 2 2 28 29 21 211 212 28 29 21 211 212 Rok; year X Rok; year X Rys2 Stężenie P-PO 4 i K (mg dm -3 ) w wodach gruntowych spod doświadczenia łąkowego I klasa czystości DZU28 nr 143 poz 896
1 1 6 4 Mg mg dm -3 8 6 8 6 Ca mg dm -3 5 4 3 35 3 25 2 4 2 4 2 2 1 15 1 5 28 29 21 211 212 Rok; year X 28 29 21 211 212 Rok; year X Rys 3 Stężenie Mg i Ca (mg dm -3 ) w wodach gruntowych spod doświadczenia łąkowego I klasa czystości DZU28 nr 143 poz 896
WNIOSKI 1 Ekstensywne użytkowanie łąki przyczyniło się do poprawy jakości wód gruntowych, a zwłaszcza do zmniejszenia stężenia N-NO 3 i P-PO 4, będących najczęstszą przyczyną zanieczyszczeń rolniczych 2 Stężenie potasu w wodach gruntowych bez względu na sposób ich użytkowania było małe, co wynika ze zdolności tego składnika do adsorpcji przez roślinność oraz sorbowania jego nadmiarów przez kompleks sorpcyjny 3 Długookresowy brak nawożenia magnezem łąki produkcyjnie użytkowanej przyczynił się do wyczerpania glebowych rezerw twego składnika, świadczy o tym stopniowe zmniejszanie jego stężenia badanych wodach z upływem lat Natomiast ekstensywne użytkowanie łąki oraz pozostawianie resztek na jej powierzchni sprzyjało migracji Mg do wód gruntowych 4 Pozostawianie łąk ekstensywnych w krajobrazie rolniczym może pełnić ważną rolę w utrzymaniu dobrej kondycji środowiska naturalnego, a zwłaszcza jakości wód gruntowych
Literatura 1 Benoit M, Simpson JC 24 Grassland and water resources: recent findings and challenges in Europe Grassland Science in Europe Vol 9 s 117-129 2 Piekut K, Pawłat H 1996 Bilans azotu ekosystemów łąkowych w zróżnicowanych warunkach glebowo-wodnych Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych Z 44 s 291-299 3 Sapek A, Sapek B, Pietrzak S, Nawalany P 1998 Zużycie nawozów mineralnych i rozpraszanie składników nawozowych do środowiska w Polsce Materiały Informacyjne międzynarodowej konferencji Obieg i bilans azotu w rolnictwie polskim Falenty 1-2 grudnia 1998: Wydaw IMUZ ss 23 4 Sapek B 1993 Studia nad wapnowaniem trwałego użytku zielonego Praca habilitacyjna IMUZ Falenty, s 11-93 5 Wasilewski Z 23 Wpływ terminów stosowania obornika i nawozów mineralnych na produkcyjność łąki na niektóre właściwości chemiczne wód gruntowych Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych Z 494 s 517-523 6 Wesołowski P 28 Nawożenie łąk nawozami naturalnymi w świetle doświadczeń Zachodniopomorskiego Ośrodka Badawczego MUZ w Szczecinie Wyd Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej woj zachodniopomorskiego s 36-43
Dziękuję za uwagę