A N N A L E S
*UNIVERSITATIS MARIAE CURIE- S K Ł O D O W S K A L U B L I N – POLONIA
VOL. LIX, Nr 2
SECTIO E
2004
Katedra Łąkarstwa i Kształtowania Zieleni, Akademia Rolnicza w Lublinie ul. Akademicka 15, 20-033 Lublin, Poland
Ryszard Baryła, Halina Lipińska
Zmiany składu gatunkowego runi mieszanek łąkowych
z udziałem Lolium perenne L. na glebie torfowo-murszowej
Changes of species composition of meadow mixture sward with Lolium perenne L. share on peat-bog soil
ABSTRACT. Studies conducted in 1996–2002 aimed to evaluate the durability of species composition of meadow mixture sward with different varieties of Lolium perenne in post-bog habitat (peat- -bog soil). The research was carried out on meadows of Didactic and Scientific Station in Sos-nowica (Wieprz-Krzna Canal region) in two parallel experiments (A and B). The experiments included the sowing of 11 mixtures of Polish (Anna, Arka, Maja, Rela, Solen, strain SZD-291) and Dutch (Baristra, Barezane, Barlano) varieties of perennial ryegrass. The sward was cut three times at in optimum dates for three-cut meadow cutting. On the basis of analysis of plant samples from the first cut of the following study years, changes of sward species composition of the sown meadow mixtures were evaluated. Basic species tested – perennial ryegrass – was characterized by quite stable share in the sward of mixtures with a tendency to decrease in the last years of the experiments. High differentiation of the species durability depending on the variety was found. The following varieties were distinguished with higher share stability and durability: Barlano, Maja, Baristra, Anna, Solen and strain SZD-291 (as well as a mixture of Polish varieties), in oppo-sition to: Rela, Arka and Barezane cv., whose share in the sward decreased up to 1.5–8.0% in the last year of the experiment. The results point out that perennial ryegrass may be the species of grass communities reducing the increase of aggressive bluegrass share. Papilionaceous plants that almost completely vanished after three years of performance were characterized with the lowest durability in the sward of sown mixtures. Timothy grass that reduced its share in the following years of performance showed relatively low durability in contrast to cocksfoot and reed fescue.
KEY WORDS: cultivars, mixtures, Lolium perenne , botanical changes, mucky-peat soil
W siedliskach pobagiennych, a zwłaszcza na glebach torfowo-murszowych, obserwuje się często zmiany składu gatunkowego zbiorowisk trawiastych, ukształtowanych przez zasiew mieszanek. Zmiany te są znaczne i przebiegają w szybkim tempie szczególnie w warunkach użytkowania kośnego [Baryła 2001]. W pierwszej kolejności ustępują rośliny motylkowate, a większość traw wysokich, jako podstawowa grupa mieszanek łąkowych, w znacznym stopniu ogranicza swój udział w zbiorowiskach [Baryła 1997, 1998]. Dotyczy to zwłasz-cza Festuca pratensis i Phleum pratense . Największą trwałością w tych siedli-skach cechuje się Alopecurus pratensis i Phalaris arundinacea . Miejsce ustępu-jących gatunków zajmuje sukcesywnie Poa pratensis , będąc często dominują-cym gatunkiem w tych uproszczonych zbiorowiskach trawiastych siedlisk poba-giennych [Baryła 1991, 2001; Gotkiewicz i in. 1987; Kowalczyk 1973; Łękaw-ska 1989]. Te niekorzystne przekształcenia składu gatunkowego zbiorowisk trawiastych są konsekwencją zmian właściwości fizykochemicznych, jakie za-chodzą w odwodnionych wierzchnich warstwach gleb organicznych, powodują-cych pogorszenie warunków wegetacji roślin [Okruszko i in. 1991; Churski i in. 1995; Turbiak 2002].
Zachodzi zatem konieczność prowadzenia badań z doborem gatunków traw do mieszanek łąkowych, które mogą zapewniać dłuższą stabilność ich składu gatunkowego i być przeciwwagą dla konkurencyjnej w tych warunkach siedli-skowych wiechliny łąkowej. Jednym z nich może być Lolium perenne – gatunek często nieuwzględniany w tych mieszankach na gleby torfowo-murszowe [Grzyb 1988; Kowalczyk i in. 1991]. Celem badań była ocena zmian składu gatunkowego runi mieszanek motylkowato-trawiastych z udziałem różnych odmian życicy trwałej, użytkowanych kośnie w warunkach gleby torfowo-murszowej.
METODY
W latach 1996–2002 w dwóch doświadczeniach (A i B) badano skład gatun-kowy w runi mieszanek łągatun-kowych z udziałem różnych odmian życicy trwałej. Doświadczenia te zlokalizowano na łąkach Stacji Dydaktyczno-Badawczej w Sosnowicy (rejon kanału Wieprz-Krzna), należącej do Katedry Łąkarstwa i Kształtowania Zieleni. W wysianych 11 mieszankach uwzględniono odmiany życicy trwałej polskie (Anna, Arka, Maja, Rela, Solen, ród SZD-291) oraz ho-lenderskie (Baristra, Barezane, Barlano). Wymienione odmiany stanowiły 30% w mieszankach doświadczenia A i 35% doświadczenia B. Pozostałymi kompo-nentami wysianych mieszanek były: Phlaum pratense, Dactylis glomerata, F e-stuca arundinacea (tylko w doświadczeniu A) oraz rośliny motylkowate (Trifo-lium pratense i Trifo(Trifo-lium repens ) – tabela 1.
Tabela 1. Skład gatunkowy wysianych mieszanek łąkowych Table 1. Species composition of meadow mixtures sown
Mieszanka (% udziału) Mixtures (%) doświadczenie A
experiment A
doświadczenie B experiment B Gatunek odmiana
Species cultivar obiekt kontrolny control object obiekt z L. perenne object with Lp obiekt kontrolny control object obiekt z L. perenne object with Lp
Phleum pratense L. (Kaba) 50 20 31 20
Dactylis glomerata L. (Areda) 10 10 15 10
Festuca arundinacea (Rahela) 10 10 0 0
Trifolium repens L. (Romena) 15 15 27 17,5
Trifolium pratense L. (Raba) 15 15 27 17,5
Lolium perenne wymienione
w treści pracy odmiany Cultivars mentioned in the text
0 30 0 35 -120 -90 -60 -30 0 30 60 90 120 150 180 210
IV VI VIII V VII IX IV VI VIII V VII IX IV VI VIII V VII IX IV VI VIII
opady rainfall poziom wody gruntowej level of ground water
mm
cm
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Rycina 1. Ilość i rozkład opadów oraz poziom wody gruntowej w okresie wegetacyjnym w latach 1996–2002
Figure 1. Quantity and distribution of rainfall and level of ground water in vegetation periods within 1996–2002
Doświadczenia założono w lipcu 1996 r. po zbiorze pierwszego odrostu i zniszczeniu starej darni poprzez zastosowanie Roundopu (6 l ha-1). Następnie wykonano dwukrotne gryzowanie i inne zabiegi niezbędne do przygotowania gleby do wysiewu nasion oraz nawożenie przedsiewne. W latach użytkowania (1997–2002) stosowano corocznie nawożenie N – 40 kg ha-1; P2O5 – 80 kg ha
-1 i K2O – 120 kg ha
-1
. Jesienią 1996 r zebrano jeden odrost runi. W latach pełnego użytkowania (1997–2002) ruń łąkową koszono trzykrotnie (w optymalnych
ter-minach koszenia łąk trzykośnych). W trakcie zbioru doświadczeń pobierano próby roślinności do analiz botaniczno-wagowych. Opierając się na wynikach analiz z pierwszego odrostu z poszczególnych lat badań, prześledzono zmiany składu gatunkowego wysianych mieszanek łąkowych w okresie 6-letniego ich użytkowania.
Doświadczenia założono na kwaterze łąkowej na glebie torfowo-murszowej (MtII), wytworzonej z torfu szuwarowo-turzycowiskowego o pH 4,7–4,8 i ni-skiej zasobności w składniki pokarmowe. Gleba ta cechowała się zmiennym uwilgotnieniem w okresie wegetacyjnym poszczególnych lat badań, co związane było z poziomem wód gruntowych, ilością i rozkładem opadów. Poziom wody gruntowej był najczęściej wysoki wiosną (20–30 cm), a obniżał się sukcesywnie w okresach letnich do 60–80 cm. W latach o dużej sumie opadów w okresie letnim (1997 i 2001) poziom ten był wysoki w ciągu całego okresu wegetacyj-nego (ryc. 1). Duża ilość opadów i wysoki poziom wody gruntowej, zwłaszcza w 1997 r., wpłynęły niekorzystnie na plonowanie i skład gatunkowy runi wysia-nych mieszanek łąkowych.
WYNIKI
W ciągu 6-letniego użytkowania nastąpiły znaczne zmiany w składzie gatun-kowym runi wysianych mieszanek łąkowych. Uwarunkowane były one czasem użytkowania oraz w pewnym stopniu warunkami wilgotnościowymi, zwłaszcza w drugim roku po zasiewie (1997). W roku zasiewu dominujące w runi były gatunki wysiane. Zwraca uwagę duży udział Lolium perenne w runi mieszanek, w których gatunek ten był uwzględniony, niezależnie od procentowego udziału w wysianych mieszankach (30 lub 35%). Potwierdza to opinię, że jest to gatunek o szybkim tempie rozwoju i wzrostu po zasiewie [Ostrowski 1974]. Udział in-nych, uwzględnionych w wysianych mieszankach traw, w przeciwieństwie do roślin motylkowatych, w roku zasiewu był niższy w stosunku do ich wysiewu (ryc. 2a, b, c). Również w roku zasiewu odnotowano znaczny udział w runi ro-ślin z grupy ziół i chwastów, który wahał się w granicach 4,0–24,3% (średnio około 12,8%).
Analizując skład gatunkowy runi testowanych mieszanek łąkowych w kolej-nych latach użytkowania, zwraca uwagę obniżenie udziału roślin motylkowatych w r. 1997, jako reakcja na zbyt chłodną wiosnę i duży udział w runi traw wyso-kich, gatunków konkurencyjnych o warunki świetlne oraz wzrost udziału tej grupy roślin w 1998 roku. W następnych latach zanotowano sukcesywne obni-żanie się tej grupy roślin do prawie całkowitego ustąpienia w 2002 roku (rys. 2a, b, c). Z roślin motylkowatych większą trwałość wykazywała Trifolium repens .
0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Kontrola (dośw. A) Control (exp. A)
% 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Kontrola (dośw. B) Control (exp. B)
% 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Mieszanka odmian (dośw. A) Mixture of cultivars (exp. A)
% 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Mieszanka odmian (dośw. B) Mixture of cultivars (exp. B)
% 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Anna (dośw. A) cv. Anna (exp. A)
% 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Anna (dośw. B) cv. Anna (exp. B)
%
Lolium perenne inne trawy wysiane - another sown grasses
motylkowate-legumes Poa pratensis
trawy niewysiane - unsown grasses zioła i chwasty - herbs and weeds
Rycina 2a. Zmiany w składzie gatunkowym runi mieszanek łąkowych z udziałem różnych odmian
Lolium perenne na glebie torfowo-murszowej
Figure 2a. Changes of species composition of meadow mixture sward with the share of different
0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Arka (dośw. A) cv.Arka (exp. A) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Arka (dośw. B) cv. Arka (exp. B) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Maja (dośw. A) cv. Maja (exp. A)
% 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Maja (dośw. B) cv. Maja (exp. B)
% 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Solen (dośw. A) cv. Solen (exp. A) (proba) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Solen (dośw. B cv. Solen (exp. B))
%
Lolium perenne inne trawy wysiane - another sown grasses
motylkowate-legumes Poa pratensis
trawy niewysiane - unsown grasses zioła i chwasty - herbs and weeds
0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 ród SZD 291 (dośw. A) (exp. A) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 ród SZD 291 (dośw. B) (exp. B) %
Rycina 2b. Zmiany w składzie gatunkowym runi mieszanek łąkowych z udziałem różnych odmian
Lolium perenne na glebie torfowo-murszowej
Figure 2b. Changes of species composition of meadow mixture sward with the share of different
0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Baristra (dośw. A) Baristra (exp. A) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Baristra (dośw. B) Baristra (exp. B) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Rela (dośw. A) Rela (exp. A) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Rela (dośw. B) Rela (exp. B) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Barezane (dośw. A) Barezane (exp. A) (proba) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Barezane (dośw. B) Barezane (exp. B) %
Lolium perenne inne trawy wysiane - another sown grasses
motylkowate-legumes Poa pratensis
trawy niewysiane - unsown grasses zioła i chwasty - herbs and weeds 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Barlano (dośw. A) Barlano (exp. A) (proba) % 0 20 40 60 80 100 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Barlano (dośw. B) Barlano (exp. B) %
Rycina 2c. Zmiany w składzie gatunkowym runi mieszanek łąkowych z udziałem różnych odmian
Lolium perenne na glebie torfowo-murszowej
Figure 2c. Changes of species composition of meadow mixture sward with the share of different
Ustępowanie roślin motylkowatych ze zbiorowisk trawiastych po 2–3-letnim okresie użytkowania potwierdza opinię o ich krótkotrwałości w runi łąkowej [Baryła 1998].
Testowana przydatność różnych odmian Lolium perenne do mieszanek łąko-wych w badanym siedlisku wskazuje na ich zróżnicowaną trwałość w analizo-wanych mieszankach w ciągu kilkuletniego użytkowania. Bardziej stabilny udział w kolejnych latach użytkowania charakteryzował odmiany: Barlano, Maja, Baristra, Solen, Anna, ród SZD-291 i mieszankę polskich odmian w prze-ciwieństwie do takich odmian, jak Rela, Barezane czy Arka. Wyniki tych badań nie potwierdzają tezy, że Lolium perenne jako gatunek jest mało przydatna do mieszanek na użytkowanie kośne, zwłaszcza w warunkach gleb torfowo-murszo-wych [Kowalczyk i in. 1991]. Odmiany o większej trwałości mogą być uwzględ-nione w mieszankach na gleby torfowo-murszowe również na użytkowanie kośne.
Inne wysiane gatunki traw miały zróżnicowany udział w kolejnych latach użytkowania. Wskazuje na to dość duży ich udział w pierwszym roku użytko-wania (1997) w przeciwieństwie do roku 1998 (ryc. 3). Przyczyną tego był nie-wątpliwie długotrwały wysoki poziom wody gruntowej, zwłaszcza w okresie letnim 1997 r., niezbyt korzystny dla rozwoju tych roślin, co było przyczyną znacznego obniżenia udziału w roku następnym. Udział tej grupy traw był sto-sunkowo wysoki i stabilny w kolejnych latach użytkowania (1999–2000), z wy-raźną tendencją ustępowania z runi w ostatnich latach (2001–2002). Najmniejszą trwałością z wysianych traw wykazywała się Phleum pratense , gatunek domi-nujący w pierwszym okresie badań (1996–1998) w przeciwieństwie do Dactylis glomerata i Festuca arundinacea .
Miejsce ustępujących wysianych w mieszankach gatunków, zarówno roślin motylkowatych jak i traw, sukcesywnie zajmowała Poa pratensis (ryc. 2a, b, c). Jest to potwierdzenie wieloletnich wyników badań, wskazujących na dużą agre-sywność Poa pratensis w zbiorowiskach trawiastych, zwłaszcza na glebach tor-fowo-murszowych [Baryła 1991, 1997]. Zwraca jednak uwagę znacznie mniejszy udział tego gatunku w runi mieszanek, w których życica trwała miała wyższy udział. Gatunek ten może zatem być bardziej konkurencyjny w stosunku do Poa pratensis w tych siedliskach w przeciwieństwie do innych traw, zwłaszcza wysokich.
Uzyskane wyniki wskazują również na małą stabilność składu gatunkowego mieszanek łąkowych w okresowo niekorzystnych warunkach siedliskowych, a zwłaszcza wilgotnościowych. Okresowe nadmierne uwilgotnienie spowodo-wało bardzo szybki wzrost udziału gatunków siedlisk wilgotnych zarówno z grupy traw (Glyceria fluitans ), jak i z grupy ziół i chwastów (Ranunculus r e-pens). Udział tej grupy roślin w runi znacznie się zwiększył w latach po obfitych opadach, tj. 1998 i 2002.
0 20 40 60 80 100 wysiew 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Kontrola (dośw. A) -Control (exp. A) % 0 20 40 60 80 100 wysiew 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Kontrola (dośw. B) - Control (exp. B) % 0 20 40 60 80 100 wysiew 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Lolium perenne Phleum pratense
Dactylis glomerata Festuca arundinacea
Mieszanki (2-11) dośw. A - Mixtures (2-11) experiment A % 7 0 20 40 60 80 100 wysiew 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Lolium perenne Phleum pratense
Dactylis glomerata
%
mieszanki (2-11) dośw. B - Mixtures (2-11) experiment B
Rycina 3. Udział poszczególnych gatunków z grupy traw wysianych w mieszance w doświadczeniu A i B w obiektach kontrolnych i w mieszankach z życią trwałą
(średnie dla danego gatunku w poszczególnych latach badań)
Figure 3. The share of particular species from the „grass-sown-in-mixture” group in experiments A and B as well as control objects and a mixture with Lolium perenne (mean values for given species
in particular years of experiment)
Przedstawione wyniki badań wskazują na to, że stabilność składu gatunko-wego runi łąkowej uzależniona jest od doboru gatunków do mieszanek oraz warunków siedliskowych. Z licznych badań wynika, że duży wpływ na tę stabil-ność ma nawożenie, zwłaszcza azotem, oraz intensywstabil-ność użytkowania [Baryła 2001; Kowalczyk 1973; Łękawska 1987].
WNIOSKI
1. Życica trwała jest dobrym komponentem mieszanek łąkowych przezna-czonych na gleby torfowo-murszowe ze względu na znaczną stabilność w kolej-nych latach użytkowania i trwałość tego gatunku w zbiorowiskach trawiastych.
2. Z uwagi na znaczną trwałość do mieszanek łąkowych mogą być zalecane polskie odmiany życicy trwałej Anna, Maja i Solen oraz holenderskie Barlano i Baristra.
3. Większy udział życicy trwałej w wysianych mieszankach łąkowych ogra-nicza w znacznym stopniu wkraczanie agresywnej w warunkach gleb torfowo-murszowych wiechliny łąkowej, co zapewnia większą stabilność składu gatun-kowego zbiorowisk trawiastych.
4. W badanych warunkach siedliskowych rośliny motylkowate należy zali-czyć do grupy roślin krótkotrwałych, co w znacznym stopniu destabilizuje skład gatunkowy runi.
PIŚMIENNICTWO
Baryła R. 1991. Wpływ wieloletniego zróżnicowanego nawożenia azotem na zmiany w składzie gatunkowym runi łąk pobagiennych. Annales UMCS, Sec. E, 46, 99-104.
Baryła R. 1997. Dynamika zmian składu gatunkowego mieszanek łąkowych na glebie torfowo- -murszowej w warunkach wieloletniego użytkowania. Annales UMCS, Sec. E, 52, 163-170. Baryła R. 1998. Zmiany składu gatunkowego mieszanek trawiastych w warunkach wieloletniego
użytkowania kośnego i zróżnicowanego nawożenia azotem gleb torfowo-murszowych. Anna-les UMCS, Sec. E, 53, 147-157.
Baryła R. 2001. Zmiany składu gatunkowego runi łąkowej w siedlisku pobagiennym (synteza 30-letnich badań przeprowadzonych w Sosnowicy – rejon kanału Wieprz-Krzna). Annales UMCS, Sec. E, 56, 65-76.
Churski T. Churska Cz. 1995. Przeobrażenia zachodzące w jednakowo odwodnionych rodzajowo różnych glebach torfowo-murszowych obiektu Wizna. Wiad. IMUZ 18, 3, 195–222.
Gotkiewicz J. Gotkiewicz M. 1987. Dynamika plonowania oraz jakość plonów z łąk wieloletnich doświadczeń. Bibl. Wiad. MUZ 68, 155–177.
Grzyb. S., 1988. Mieszanki na łąki i pastwiska trwałe. Mat. instr. 53, IMUZ, ss. 35.
Kowalczyk J. 1973. Nietrwałość łąk torfowych w niektórych siedliskach o intensywnej minerali-zacji. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 150, 153–157.
Kowalczyk J. Kamiński J. Szuniewicz K. 1991. Zasady kształtowania i utrzymywania wysokopro-dukcyjnej runi łąkowej na glebie torfowo-murszowej. Wiad. IMUZ 16, 2, 127–148.
Łękawska I. 1987. Wpływ zróżnicowanych dawek nawożenia azotem na skład gatunkowy runi łąk położonych na różnych glebach torfowo-murszowych. Wiad. IMUZ 16, 2, 43–55.
Okruszko H. Churski T. Kowalczyk Z. 1991. Zróżnicowanie w obrębie gleb torfowych i ich wpływ na warunki gospodarowania. Bibl. Wiad. IMUZ 77, 23–41.
Ostrowski R. 1974. Wpływ składu mieszanek na plony i skład botaniczny runi pastwiska. Wiad. IMUZ 12, 2, 47–66.
Turbiak J. 2002. Zmiany właściwości fizycznych i aktywności biologicznej w długotrwale odwod-nionej płytkiej glebie torfowo-murszowej i mineralno-murszowej. Woda–Środowisko–Ob-szary Wiejskie 2, 1, 129–136.
