Sezonowe zmiany wielkości ładunku azotu odpływającego z mikrozlewni użytkowanych rolniczo

INFRASTRUKTURA I EKOLOGIA TERENÓW WIEJSKICH INFRASTRUCTURE AND ECOLOGY OF RURAL AREAS Nr 10/2011, POLSKA AKADEMIA NAUK, Oddzia w Krakowie, s. 161–171

Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi

Krzysztof Pulikowski, Franciszek CzyĪyk, Katarzyna PawĊska, Maria Strzelczyk

SEZONOWE ZMIANY WIELKOĝCI àADUNKU AZOTU

ODPàYWAJĄCEGO Z MIKROZLEWNI

UĩYTKOWANYCH ROLNICZO

____________

SEASONAL CHANGES IN THE SIZE OF NITROGEN LOAD

OUTFLOWED FROM MICRO-CATCHMENTS USED

FOR AGRICULTURAL PURPOSES

W pracy przedstawiono wyniki bada wielko ci dobowego adunku azotu ogólnego odp ywaj cego systemami drenarskimi i rowami melioracyjnymi na Dolnym l sku. Wielko dobowego adunku wykazuje du e zró nicowanie sezo-nowe. Maksymalne adunki dobowe stwierdzano na obiekcie po o onym w terenie podgórskim wynosi y one dla sieci drenarskiej 6,27 kg N · d-1 _{· ha}-1_{, dla rowu} za-notowano a 12,2 kg N · d-1 _{· ha}-1_{. Zdecydowanie ni sze warto ci stwierdzono na} obiekcie nizinnym. W warunkach nizinnych zagro enie zanieczyszczeniem wody odbiornika azotem odp ywaj cym z u ytków rolnych wyst puje g ównie w okresie wczesno wiosennym. Na obiekcie po o onym na przedgórzu, charakteryzuj cym si wi kszymi opadami, wyst puje drugi okres krytyczny przypadaj cy na lipiec i sierpie .

adunek azotu wynoszony ze zlewni pogórskiej w okresie roku to a 75,5 kg N · ha-1_{, natomiast ze zlewni nizinnej odp ywa o znacznie mniej azotu} – 12,7 kg N · ha-1_{. Przeprowadzone badania i analiza jednoznacznie wskazuj , e} o wielko ci adunku azotu wynoszonego ze zlewni w znacznym stopniu decyduje przebieg warunków atmosferycznych, a zw aszcza wysoko opadów.

Summary

The paper presents the results of the survey of the daily load of total nitro-gen outflowed with drainage system and ditches in Lower Silesia.

The volume of daily load shows large seasonal variation. The maximum daily loads were found in object located in the submontane area. These loads amounted for the drainage systems 6,27 kg N ⋅ d-1_{⋅ ha}-1 _{and for the ditches were} noted until 12,2 kg N _⋅ d-1_{⋅ ha}-1_{. Significantly lower values were found in the} low-land object. In lowlow-land area, risk of polluting the receiver with total nitrogen effluents from agricultural areas, occurs mainly during early spring. At the object located in the submontane area, which is characterized by greater rainfall, there is a second critical period attributable to the July and August. Load of nitrogen out-flowed from submontane catchment during the year was 75,5 kg N ⋅ ha-1_{, while} from lowland’s catchment outflowed much less nitrogen – 12,7 kg N _⋅ ha-1_. Con-ducted research and analysis clearly show, that the size of nitrogen load outflowed from catchment is determined, to a large extent, the course of weather conditions, particularly amount of rainfall.

Key words: catchment, water, nitrogen, load

WSTĉP

Dba o o zachowanie wysokiej jako ci zasobów wodnych jest jednym w wa niejszych zada , jakie stoj przed wspó czesnymi spo ecze stwami. Wa -n rol w tym procesie odgrywa dzia al-no rol-nicza, która w roku 2009 obej-mowa a swoim oddzia ywaniem 51,6% powierzchni naszego kraju [Ochrona rodowiska 2010]. Jednocze nie produkcja rolnicza jest znacz cym konsumen-tem wody wysokiej jako ci. W zwi zku ze wzroskonsumen-tem populacji ludno ci, zwi k-szeniem dochodów, a co za tym idzie zmian diety nale y si liczy z tym, e zapotrzebowanie na wod wykorzystan do nawodnie w przysz o ci b dzie systematycznie wzrasta , a jej brak mo e stanowi wa n barier wzrostu pro-dukcji ywno ci [De Fraiture, Wichelns 2010].

W wielu przypadkach rolnictwo jest postrzegane jako jedna z g ównych przyczyn zanieczyszczenia wód. G ówne zagro enie ze strony rolnictwa zwi za-ne jest ze wzrostem st enia zwi zków azotu w wodach odp ywaj cych ze zlew-ni u ytkowanych rolzlew-niczo [Grazhdazlew-ni i in. 1996, Hus, Pulikowski 2011]. O wa-dze problemu wiadcz dzia ania podj te na forum UE, przejawiaj ce si uchwaleniem odpowiednich przepisów maj cych m. in. przeciwdzia a nad-miernemu odp ywowi azotu, ze róde rolniczych [Dyrektywa... 1991, Dyrekty-wa... 2000]. Obecnie prowadzi si wiele prac maj cych na celu okre lenia wp ywu poszczególnych czynników na zmiany jako ci wody w zlewniach u yt-kowanych rolniczo [Czaban 2009]. Czynnikami decyduj cymi o odp ywie za-nieczyszcze z u ytków rolnych jest sposób ich u ytkowania i prowadzenia produkcji rolniczej [Koc 1998, Rode i in. 2009], wyposa enie w urz dzenia melioracyjne [Koc i in. 2007] oraz parametry techniczne tych urz dze [Breve i in. 1998, Kostrzewa i in. 1999].

Precyzyjne okre lenie udzia u rolnictwa w obni aniu jako ci zasobów wodnych jest nieco utrudnione poniewa na jako wód znacz cy wp yw ma równie nieuporz dkowana gospodarka ciekowa na terenach wiejskich [Dur-kowski, Woroniecki 2001, Jarvie i in. 2010].

Oddzielne zagadnienie stanowi sezonowo wyst powania zagro e bez-po rednio zwi zanych z bez-polow produkcja rolnicz [Pulikowski i in.2005, Jarvie i in. 2010].

Celem pracy jest analiza zmian dobowych adunków azotu ogólnego od-p ywaj cych z ma ych zlewni u ytkowanych rolniczo na od-przestrzeni trzech ko-lejnych lat hydrologicznych.

METODYKA BADAē I CHARAKTERYSTYKA OBIEKTÓW BADAWCZYCH

Badania prowadzono na dwóch obiektach po o onych na Dolnym l sku – Stare Bogaczowice i Szewce, w latach hydrologicznych 1999-2000, 2000/ /2001oraz 2001/2002.

Obiekt badawczy Stare Bogaczowice znajduje si na pograniczu Pogórza Bolkowsko-Wa brzyskiego i Gór Wa brzyskich i stanowi zlewni o cznej po-wierzchni 29 ha. S to grunty orne wraz z drog dojazdow i rowami meliora-cyjnymi. Oko o 50% powierzchni tej zlewni (14,5 ha) zajmuj pola orne odwad-niane za pomoc drenowania - cznie pi dzia ów drenarskich o powierzchni od 1,08 do 8,85 ha. Drenowanie jest wykonane z normatywn rozstaw drenów wynosz c –11 m (dzia y 1, 2, 5), natomiast w dzia ach 3 i 4 zastosowano roz-staw podwójn – 22 m [Pulikowski 2004].

Na obiekcie wyst puj gleby o sk adzie granulometrycznym glin rednich i ci kich z du zawarto ci szkieletu. Profile glebowe s p ytkie, si gaj do 1,2 m, zalegaj na rumoszu skalnym. Roczna suma opadów z wielolecia (1972--1991) wynosi 655 mm. Kolejne lata badawcze charakteryzowa y si wy szymi opadami i sumy roczne wynosi y w kolejnych latach: 738, 874 i 1044 mm. Tak wysoka suma opadów stwierdzona w ostatnim roku wynika z rekordowego opa-du jaki mia miejsce w dniu 31 sierpnia 2002, kiedy w ci gu doby spad o a 178,6 mm [Pulikowski 2004].

Obiekt Szewce le y na Nizinie l skiej, na pó nocny-zachód od Wroc a-wia. Zlewnia obj ta badaniami po o ona jest na wysoko ci 114 – 132 m n.p.m. S to grunty orne o powierzchni 100,7 ha, z których prawie 40% jest odwadnia-ne za pomoc drenowania wykonaodwadnia-nego w roku 1973 - dzia y 1_{÷4. Rozstawa} drenowania wynosi 20 m, g boko za o enia s czków oko o 1,0 m.

Na obiekcie wyst puj gleby brunatne o sk adzie granulometrycznym glin lekkich i rednich, stwierdzono równie gliny ci kie i niewielkie ilo ci dobrze roz o onych torfów. Profile glebowe s typowe i si gaj do 1,5 m [Pulikowski 2004].

Roczna suma opadów z wielolecia (1951-1980) dla tego obiektu wynosi 587 mm. W ci gu dwóch lat bada wyst powa y opady zbli one do redniej wieloletniej. Na uwag zas uguje rok 2000/2001, w którym wyst pi y bardzo wysokie opady roczne wynosz ce 714 mm. Spowodowa y to mi dzy innymi opady, jakie wyst pi y w lipcu (170 mm), jak równie we wrze niu (107 mm) [Pulikowski 2004].

Pomiary dobowych odp ywów drenarskich (dzia y 1 i 3 w Bogaczowicach oraz 1 i 4 w Szewcach) wykonywano metod naczynia podstawionego. Na ro-wach w ka dym przekroju zamykaj cym zlewni zainstalowano: trójk tny przelew Thomsona, at wodowskazow i limnigraf. W pierwszym roku bada dokonano bezpo rednich pomiarów przep ywu na ka dym stanowisku (25–30 pomiarów) i dla ka dego z przelewów wyznaczono zale no Q=f(h). Wod do analiz pobierano z ww. wymienionych punktów przeci tnie raz w miesi cu. W ramach bada w Laboratorium Wód i cieków Instytutu Kszta towania i Ochrony rodowiska Uniwersytetu Przyrodniczego we Wroc awiu oznaczono azot: azotanowy, amonowy i organiczny (ze wzgl du na ladowe ilo ci azotu azotynowego pomini to go w ogólnym bilansie azotu), stosuj c metody zalecane przez normy PN, PN-EN lub ISO.

Obliczenia adunku odp ywaj cego z poszczególnych dzia ów drenarskich oraz z ca ych zlewni wykonano na podstawie codziennych pomiarów wielko ci odp ywu i okresowych analiz sk adu odp ywaj cej wody. Dla okresów pomi dzy kolejnymi terminami wykonywania analiz chemicznych st enia wyznaczono za pomoc interpolacji liniowej:

) C Q ( à T t t I t t

¦

– adunek zanieczyszcze odp ywaj cy ze zlewni w czasie T=365 (366) dni – rok hydrologiczny, kg·ha-1_·rok-1_,

I t

C – oznaczona rednia dobowa warto st enia azotu ogólnego, dla dni z okresu mi dzy wykonaniem 2 kolejnych analiz wyznaczona za pomoc interpolacji liniowej, kg·m-3_,

t

Q

t – kolejne doby.

WYNIKI I DYSKUSJA

W wi kszo ci publikacji dotycz cych zarówno st enia, jak i adunku azotu w wodach odprowadzanych ze zlewni rolniczych podaje si warto ci dotycz ce roku lub rzadziej pó roczy [Grazhdani i in. 1996, Pulikowski 2004, Czy yk 2006]. Do pe nej analizy wp ywu dzia alno ci rolniczej, oprócz warto ci

rocznych czy okresowych, wa ny jest równie rozk ad tych warto ci na prze-strzeni np. roku hydrologicznego. Wynika to z wielu powodów, w przypadku systemów drenarskich okres odprowadzania wody jest bardzo krótki, a adunek roczny jest skumulowany w krótkich okresach. W przypadku systemów drenar-skich stwierdzono, e w ci gu roku w warunkach nizinnych przy sumie opadów 550-600 mm systemy te odprowadzaj wod przez 50-100 dni, natomiast w la-tach mokrych (powy ej 800mm) okres z wyst powaniem odp ywów wynosi 160-220 [Kostrzewa 1977]. Nieco d u sze okresy wyst powania odp ywów z sieci drenarskiej (180-240 dni w roku) stwierdzono na Przedgórzu Sudeckim [Pulikowski 2004], co jest miedzy innymi zwi zane z wy szymi sumami opa-dów wyst puj cymi na tym terenie.

Drugie wa ne zagadnienie zwi zane z odp ywem zwi zków azotowych, g ównie azotanów, które stanowi do 80% adunku azotu ogólnego, to sezonowa zmienno st enia tej formy azotu w wodach odp ywaj cych ze zlewni rolni-czych i le nych. Maksymalne st enia azotanów stwierdza si na prze omie lutego i marca, czyli przed rozpocz ciem prac agrotechnicznych, w okresie wyst -powania najwi kszych odp ywów, co sprzyja wynoszeniu azotanów z tych zlewni [Pulikowski i in. 2005]. Badania przeprowadzone w Wielkiej Brytanii potwierdzaj wyst powanie maksymalnych st e azotanów w okresie wcze-snowiosennym [Jarvie i in. 2010]. Analiza sezonowych st e zanieczyszcze pochodz cych z poszczególnych róde pozwala na hierarchizacj róde , które w poszczególnych porach roku stwarzaj ryzyko eutrofizacji [Jarvie i in. 2010].

Znacznie wa niejszym parametrem od st enia jest adunek azotu wynoszony ze zlewni np. w przeliczeniu na 1 ha jej powierzchni. Skoro odp yw i st -enie wykazuje do istotne zmiany sezonowe, to tym bardziej adunek, b d cy ich iloczynem, ma charakter sezonowy. Na rysunku 1 przedstawiono dobowe adunki odp ywaj ce z dwóch dzia ów drenarskich w Bogaczowicach (dzia 1 po o ony w dolnej i dzia 3 w rodkowej cz ci obiektu) oraz z ca ej zlewni wyznaczone dla przekroju zamykaj cego zlewni , na tle opadów atmosferycz-nych. Analogicznie na rysunku 2 przedstawiono dwa dzia y: 1, po o ony w dol-nej i 4 w górdol-nej cz ci obiektu Szewce oraz adunek odp ywaj cy z ca ej zlewni o powierzchni 100,7 ha.

adunki dobowe wykazuj bardzo du i powtarzaln zmienno sezono-w . Na obu obiektach mo na sezono-wydzieli okresy sezono-wzmo onego odp ysezono-wu azotu z systemów drenarskich przypadaj ce na okres wiosennych roztopów obejmuj -cych miesi ce od lutego do kwietnia. W przypadku obiektu nizinnego dobowe adunki tylko nieznacznie przekracza y w tych okresach 2,0 kg N ·d-1 _{· ha}-1

(rys 2.), natomiast na obiekcie wy ynnym by y zdecydowanie wy sze. Maksy-malny adunek w okresie wczesno-wiosennym w Bogaczowicach stwierdzono w dziale 1 w dniu 22 stycznia 2002 r. i wynosi on a 5,70 kg N · d-1 _{· ha}-1

(rys. 1). Spowodowane to by o gwa townym ociepleniem – temperatura powie-trza w tym okresie dochodzi a nawet do 10ºC.

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 a) [mm ] 31.08.2002 - 178,6 mm XI XII II I 1999 2000 III

IV VVIVIIVIIIIX XXIXII II IX

I _{III IV V VIVIIVIII}

2001 X

XI

XII I IIIIIIV VVIVIIVIIIIX X 2002 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 b) [k g · d -1 · h a -1] XI XII II I 1999 2000 III

IVVVIVIIVIIIIXXXIXII II IX

I _{III IV V VIVIIVIII}

2001 X

XI

XIII IIIIIIVVVIVIIVIIIIXX 2002 5,70 5,50 0,0 1,0 2,0 3,0 c) [k g · d -1 · h a -1] XI XII II I 1999 2000 III

IVVVIVIIVIIIIXXXIXII II IX

I _{III IV V VIVIIVIII}

2001 X

XI

XII I IIIIIIVVVIVIIVIIIIXX 2002 6,27 5,70 0,0 1,0 2,0 3,0 d) [k g · d -1 · ha -1] XI XII II I 1999 2000 III

IVVVIVIIVIIIIXXXIXII II IX

I _{III IV V VIVIIVIII}

2001 X

XI

XII I IIIIIIVVVIVIIVIIIIXX 2002

12,20

Rysunek 1. Dobowe sumy opadów (a), adunki azotu odp ywaj ce: z dzia u 3 (b),

z dzia u 1 (c) z ca ej zlewni (d) w Bogaczowicach

Figure 1. Daily sums of rainfall (a), loads of nitrogen outflowing from: section 3 (a),

Nieco odmienna sytuacja wst puje na tych obiektach w okresie letnim. W Bogaczowicach regularnie po wysokich opadach w lipcu i sierpniu pojawia si odp yw powoduj cy wynoszenie azotu. W tym okresie zanotowano maksy-malny adunek dobowy odp ywaj cy systemem drenarskim wynosz cy 6,27 kg N · d-1 _{· ha}-1 _{(rys. 1). Na drugim obiekcie odp yw azotu systemami drenarskimi}

w okresie letnim wyst pi tylko w 2001 roku. Okres ten charakteryzowa si wyj tkowo wysokimi opadami a dobowy adunek azotu nie przekracza 0,5 kg N · d-1 _{· ha}-1_{. Na uwag zas uguje wyj tkowo du y adunek azotu odp}

y-waj cy wczesn wiosn w Szewcach w ostatnim roku bada , co jest wynikiem nagromadzenia du ej ilo ci wody w profilu glebowym w bardzo mokrym roku hydrologicznym 2000/2001.

adunki azotu odp ywaj ce z ca ych zlewni s do dok adnym odzwier-ciedleniem adunków stwierdzanych w odniesieniu do odp ywu z sieci drenar-skiej. Najwi ksza masa azotu odp ywa w okresach wczesnowiosennych, a a-dunki dobowe w Szewcach dochodz do 0,8 kg N · d-1 _{· ha}-1_{, natomiast}

w Bogaczowicach do 3 kg N · d-1 _{· ha}-1_{. Niezale nie od tego, warto ci}

maksy-malne na tym obiekcie wst pi y w lecie. Rekordowo wysoki wynik 12,20 kg N · d-1 _{· ha}-1 _{stwierdzono w dniu 30 sierpnia 2002, kiedy to spad o a 178,6 mm}

deszczu (rys. 1). Tylko w przypadku tego zdarzenia nie wyst puje bezpo redni zwi zek wielko ci adunku odprowadzanego systemem drenarskim z adunkiem odp ywaj cym z ca ej zlewni. Wynika to z tego, e tak nawalny deszcz wywo a silny sp yw powierzchniowy, a ilo wody, która dotar a do drenów by a nie-wspó miernie ma a do tej, jaka spad a w postaci deszczu.

Uzyskane wyniki jednoznacznie wskazuj na du sezonowo odp ywu azotu ze zlewni u ytkowanych rolniczo. W warunkach nizinnych zagro enie wyst puje w okresie wczesno wiosennym. Na obiekcie po o onym na przedgó-rzu, charakteryzuj cym si wi kszymi opadami, wyst puje drugi okres krytycz-ny przypadaj cy na lipiec i sierpie . Znaczenie tego okresu jest do du e, po-niewa wtedy wysokie opady trafiaj do profilu glebowego, w którym wyst puj korzystne warunki dla procesu nitryfikacji, przy jednoczesnym ograniczeniu intensywno ci poboru tego sk adnika przez dojrzewaj ce ro liny np. zbo owe. To zjawisko ma potwierdzenie w odnotowywanych w tym okresie pojedyn-czych, wysokich st eniach azotanów w wodach odp ywaj cych ze zlewni rolni-czych [Pulikowski i in. 2005, Jarvie 2010].

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 a) [mm ] XI XII II I 1999 2000 III

IVVVIVIIVIIIIX XXIXII II IX

I _{III IV V VIVIIVIII}

2001 X

XI

XIII IIIIIIV VVIVIIVIIIIX X 2002 0,0 0,1 0,2 0,3 b) [k g · d -1 · ha -1] XI XII II I 1999 2000 III

IVVVIVIIVIIIIXXXIXII II IX

I _{III IV V VIVIIVIII}

2001 X

XI

XII I IIIIIIVVVIVIIVIIIIXX 2002 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 c) [k g · d -1 · ha -1] XI XII II I 1999 2000 III

IVVVIVIIVIIIIXXXIXII II IX

I _{III IV V VIVIIVIII}

2001 X

XI

XIII IIIIIIVVVIVIIVIIIIXX 2002 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 d) [k g · d -1 · ha -1] XI XII II I 1999 2000 III

IVVVIVIIVIIIIXXXIXII II IX

I _{III IV V VIVIIVIII}

2001 X

XI

XIII IIIIIIVVVIVIIVIIIIXX 2002

Rysunek 2. Dobowe sumy opadów (a), adunki azotu odp ywaj ce: z dzia u 4 (b),

z dzia u 1 (c) z ca ej zlewni (d) w Szewcach

Figure 2. Daily sums of rainfall (a), loads of nitrogen outflowing from: section 4 (b),

Do du e adunki dobowe spowodowa y, e sumaryczne adunki azotu odp ywaj ce systemami drenarskich i rowami na przestrzeni ca ego roku hydro-logicznego osi ga y znaczne warto ci. Na obiekcie Bogaczowice adunki od-prowadzane z obu dzia ów by y zbli one i zawiera y si w przedziale 33,9-72,5 kg N · ha-1_{, rednio w okresie 12 miesi cy z dzia u pierwszego odp ywa o}

52,7 kg N · ha-1, a z dzia u drugiego - 54,6 kg N · ha-1 (tab. 1). Zdecydowanie ni sze i bardziej zró nicowane warto ci uzyskano na drugim obiekcie, gdzie z dzia u pierwszego odp ywa o rednio 24,6 kg N · ha-1_{, natomiast z dzia u 4,}

po o onego w górnej cz ci obiektu zaledwie 2,3 kg N · ha-1_{. Generalnie badania}

wykazuj , e stosowanie odwodnienia za pomoc drenowania przyczynia si do zwi kszenia wynoszonego adunku azotu, ale jednocze nie tak du e zró nico-wanie pomi dzy obiektami, jak i na jednym obiekcie, nakazuje zachonico-wanie du-ej ostro no ci przy szacowaniu adunku azotu wynoszonego ze zlewni rolniczdu-ej przy niedostatecznej ilo ci danych pomiarowych.

Tabela 1. Roczne adunki azotu ogólnego (N), kg ⋅ ha-1

Table 1. Yearly loads of total nitrogen (N), kg ⋅ ha-1 Bogaczowice Szewce Rok hydrologiczny

Hydrological year Dzia 1 Section 1 Dzia 3 Section 3 Rów Ditch Dzia 1 Section 1 Dzia 4 Section 4 Rów Ditch 1999/2000 33,9 45,6 58,2 11,6 1,4 7,5 2000/2001 86,0 72,5 73,1 19,1 0,5 9,2 2001/2002 38,2 45,6 95,1 43,0 5,0 21,5 rednio- Mean 52,7 54,6 75,5 24,6 2,3 12,7

adunek azotu wynoszony z ca ej zlewni pogórskiej w okresie roku to a 75,5 kg N · ha-1_{. wiadczy to o znacznym udziale sp ywu powierzchniowego}

(zlewnia o du ych spadkach) w kszta towaniu adunku azotu odp ywaj cego z tej zlewni. Ze zlewni nizinnej odp ywa o znacznie mniej azotu – 12,7 kg N · ha-1 (tab. 1), co odpowiada redniej warto ci uzyskanej dla obu dzia ów, a wi c mo -na wnioskowa , e w tej zlewni o wielko ci adunku decyduje ilo azotu od-prowadzana przez system drenarski. Tak du e dysproporcje uzyskane pomi dzy zlewni nizin a podgórsk s spowodowane znacznie wy szymi opadami w Bogaczowicach, a co za tym idzie wi kszym odp ywem jednostkowym, który w znacznej mierze decyduje o wielko ci adunku odp ywaj cego ze zlewni [Pu-likowski 2004]. Warto ci uzyskane w Szewcach znajduj potwierdzenie w lite-raturze, bardzo zbli one warto ci adunku azotu odprowadzanego systemami drenarskimi oraz rowami ze zlewni u ytkowanych rolniczo uzyskano w analo-gicznych warunkach metroloanalo-gicznych Pojezierza Olszty skiego [Koc i in. 2007; Szymczyk 2010]. Znacznie wy sze warto ci uzyskane warunkach obiektu po-górskiego, o znacz co wy szych opadach, równie nie odbiegaj od warto ci podawanych w literaturze. W zlewni o opadach od 790 do 970 mm stwierdzono

WNIOSKI

1. Wielko dobowego adunku op ywaj cego systemami drenarskimi i rowami wykazuje du e zró nicowanie sezonowe. Maksymalne adunki dobowe stwierdzano na obiekcie po o onym w terenie podgórskim wynosi y one dla sieci drenarskiej 6,27 kg N · d-1 _{· ha}-1_{, dla rowu zanotowano a 12,20 kg N · d}-1 _{· ha}-1_.

2. Zarówno w przypadku systemów drenarskich, jak i rowów stwierdzo-no, e g ówna masa azotu odp ywa w okresie wczesno-wiosennym (luty-kwiecie ). Na obiekcie o wy szych opadach regularnie pojawia si drugi wzmo-ony okres wymywania zwi zków azotu i przypada na okres wysokich opadów letnich (lipiec-sierpie ). Na obiekcie nizinnym w okresie letnim wzmo one wy-noszenie azotu wyst puje nieregularnie.

3. Obliczone adunki azotu dla poszczególnych obiektów zasadniczo si ró ni y, na obiekcie o zdecydowanie wy szych opadach stwierdzono adunki azotu czterokrotnie wi ksze w odniesieniu do systemów i prawie sze ciokrotnie w przypadku ca ej zlewni.

4. Przeprowadzone badania i analiza jednoznacznie wskazuj , e o wiel-ko ci adunku azotu wynoszonego ze zlewni w znacznym stopniu decyduje przebieg warunków atmosferycznych, a zw aszcza wysoko opadów.

5. Ocena wp ywu adunku azotu odp ywaj cego z u ytków rolnych na ja-ko wód powierzchniowych wymaga uwzgl dnienia sezonowo ci oddzia ywa-nia tego ród a na zanieczyszczenie wód zwi zkami azotu.

BIBLIOGRAFIA

Brevé M.A., Skaggs R.W., Parsons J. E., Gilliam J.W. 1998. Using the DRAINMOD-N model to

study effects of drainage system design and management on crop productivity, profitability and NO3-N losses in drainage water. Agricultural Water Management 35: 227-243.

Czaban S. [red.]. 2009. Assessment of anthropogenic impacts on water bodies in agricultural

catchment. Monografia, seria Wspó czesne Problemy In ynierii rodowiska nr 15, Wyd.

UP we Wroc awiu: 80.

Czy yk F. Azotany w wodach powierzchniowych na terenie wieloletniego nawoĪenia gleb ciĊĪkich

gnojowicą. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., Warszawa 513: 73-79.

De Fraiture Ch., Wichelns D. 2010. Satisfying future water demands for agriculture. Agricultural Water Management Volume: 97, Issue: 4, April, 2010: 502-511.

Durkowski T., Woroniecki T. 2001. JakoĞü wód powierzchniowych obszarów wiejskich Pomorza

Zachodniego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., Warszawa 476: 365-371.

Dyrektywa Rady z dnia 12 grudnia 1991 r. dotycząca ochrony wód przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego (91/676/EWG). Dz. U. UE L z dnia

31 grudnia 1991 r.

Dyrektywa 2000/60/We Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 paĨdziernika 2000 r. ustana-wiająca ramy wspólnotowego dziaáania w dziedzinie polityki wodnej. Dz. U. UE L z dnia

22 grudnia 2000 r.

Gentry L.E., David M.B., Smith K.M., Kovacic D.A. 1998. Nitrogen cycling and tile drainage nitrate

Grazhdani S., Jacquin F., Sulce S. 1996. Effect of subsurface drainage on nutrient pollution of

surface waters in south eastern Albania. The Science of the Total Environment, 191: 15-21.

Hus T., Pulikowski K. 2011. Content of nitrogen compounds in waters flowing out of small

agri-cultural catchments. Polish J. of Environ. Stud. Vol. 20, No. 4 (2011): 895-902.

Jarvie H.P., Withers P.J.A., Bowes M.J., Palmer-Felgate E.J., Harper D.M., Wasiak K., Wasiak P., Hodgkinson R.A., Bates A., Stoate C., Neal M., Wickham H.D., Harman S.A., Armstrong L.K. 2010. Streamwater phosphorus and nitrogen across a gradient in rural–agricultural

land use intensity. Agriculture, Ecosystems and Environment 135 (2010): 238–252.

Koc J. 1998. Wpáyw intensywnoĞci uĪytkowania terenu na wielkoĞü odpáywu biogenów z obszarów

rolniczych. Roczn. AR w Poznaniu – CCCVII (1998), 52: 101-106.-695.

Koc J. Solarski K, Rochwerger A. 2007. Effect of land reclamation system on the volume and

seasonality of nitrate runoff from croplands. Journal of Elementology: 12(2): 121–133.

Kostrzewa S. 1977. Badania nad ustaleniem norm odpáywu drenarskiego w terenach nizinnych

poáudniowo-zachodniej Polski. Zesz. Nauk. AR Wroc., Rozprawy 3: 61.

Kostrzewa S., Pulikowski K., Strzelczyk M. 1999. Pipe drainage run-off in the Central Sudety in

the period of 1991-1998. Roczn. AR w Poznaniu – CCCX (1999): 179-189.

Ochrona rodowiska. GUS 2010. http://www.stat.gov.pl/cps/rde/xbcr/gus/PUBL_se_ochrona _srodowiska_2010r.pdf

Pulikowski K. 2004. Zanieczyszczenia obszarowe w maáych zlewniach rolniczych. Zesz. Nauk. AR we Wroc awiu, ser. Rozprawy CCXI, 479: 137.

Pulikowski K., Paluch J., Paruch A., Kostrzewa S. 2005. Okres pojawiania siĊ maksymalnych

stĊĪeĔ azotanów wodach powierzchniowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., Warszawa 505:

339-345.

Rode M., Thiel E., Franko U., Wenk G., Hesser F. 2009. Impact of selected agricultural

manage-ment options on the reduction of nitrogen loads in three representative meso scale catch-ments in Central Germany. Science of the Total Environment 407 (2009): 3459–3472.

Szymczyk S. 2010. Influence of the type of soil dewatering and land use on the dynamics of

concentrations and volume of nitrogen discharged from agricultural areas. Journal of

Elementology: 15(1): 189–211.

Dr hab. in . Krzysztof Pulikowski, prof. nadzw. Dr in . Katarzyna Paw ska Instytut In ynierii rodowiska Uniwersytet Przyrodniczy we Wroc awiu pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wroc aw tel. 71 320-55-31 krzysztof.pulikowski @up.wroc.pl Prof. dr hab. in . Franciszek Czy yk Dr in . Maria Strzelczyk Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach Dolno l ski O rodek Badawczy we Wroc awiu ul. Berlinga 7, 51-209 Wroc aw tel. 71 367-80-92 m.strzelczyk@itep.edu.pl Recenzent: Prof. dr hab. inĪ. Ryszard ĝlizowski