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 100-150 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.
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 40-80 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 20-30 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-
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 1-5 7-8 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 3,5-8 10-12 2-6 8-10 2-5 7-8 1-4 5-10 /7/ Fizyka gleby 111
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 0-10 20-30 30-40 50-60 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 86,2 90.4 90.5 Tabela 2 W ilgotność w % o b j. przy pf Moisture content in vol.% at pf = 2,0 2,7 3,4 4,2 90-100 31,6 0,20 1,75 91,5 73,5 50,5 33,4 23,3 0-10 20-30 30-40 50-60 62,6 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 88,6 70.7 76.8 77,2 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 48,4 36.3 31.4 59.0 52.0 46,5 33,0 25,8 32,5 21,3 22,2 26,0 27,0 27,0 22,0 112 W. Roguski 90-100 90,4 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/ 0-10 20-30 30-40 80,1 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 18,2 23.4 16,9 12.5 17,5 11,9 8,2 50-60 99,0 1,50 2,64 40,5 13,5 6,0 5,6 3,0 90-100 99,4 1,72 2,64 36,5 17,5 5,0 3,0 1,8
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 30-60 cm 60-100 СУД 75 2,8 2,0 0,8 120 2,9 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 100-120 180-2C0 100 70 170 Mt I I bb 0,95 80 /10O/X 40-80 120-160 100 20-40 120-140 Mt I I I cc 0,60 65 20 85 65-65 Mmr 22 0,80 100 40 140 80-80 Mmr 11 0,50 80 40 120 60-70 - 70 Me 11 0,50 70-70 45-60 - 45-60 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.
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 7.01.05.07.01.02 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, 1976. [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 1973. [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
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 05-550 Raszyn