R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T. X X I X , N R 3, W A R S Z A W A 1978
F R A N C ISZ E K M A CIA K
W PŁY W SIED M IO LETN IEG O OK RESU REK U LTY W A C JI HAŁDY PO PIO Ł U ELEKTROW NI K O N IN NA PLO N O W A N IE K U PK Ó W K I
P O S P O L IT E J I N IEK TÓRE ZM IANY GLEBOW E
In sty tu t P rzyrod n iczych P o d sta w M elioracji SG G W — AR w W arszaw ie
W ST ĘP
Zgodnie z sy stem aty k ą Polskiego T ow arzystw a G leboznaw czego [5] h ałd y popiołów m ożna zaliczyć do k lasy X III gleb in du stroziem ny ch u k ształtow an ych przez gospodarkę przem ysłow ą. Ta g ru p a gleb o bejm u je u tw o ry zniekształcone m echanicznie, jak i w tó rn e usypiska w postaci h ałd i zwałowisk.
W śród n ieużytków poprzem ysłow ych h ałd y popiołu zajm u ją szczegól ne m iejsce z p u n k tu w idzenia rolniczego i ochrony środow iska. Są one tw oram i stosunkow o m łodym i w re je strz e teren ó w industrioziem nych. Ich rek u lty w a cja n a b ra ła ak tualności dopiero w o statn ich lata ch z uw agi na przy b y w an ie składow isk z coraz w iększej liczby p ow stających elek tro w n i cieplnych. P rz y p ro d u k cji rocznej popiołów w Polsce 12-15 m in ton pow ierzchnia składow isk obejm ie w krótce około 2000 ha.
Obecnie 2/з p ro d u k cji en erg ii elek try czn ej pochodzi z w ęgla kam ien nego, 1/з z w ęgla b ru n atn eg o . Poniew aż w p rzeliczeniu na paliw o um ow ne w ęgiel b ru n a tn y z k opalni odkryw kow ych jest około 45% tańszy od w ęgla k am iennego z kopalni głębinow ych — kopalnictw o odkryw kow e szybko ulega rozbudow ie. W ro k u 1976 w ydobyto w nich około 40 m in w ęgla b ru n atn eg o , a w n astęp n y ch lata ch p rzew id u je się dalszy w zrost jego pro d u k cji. W iąże się z ty m sp ra w a rek u lty w a cji biologicznej nie ty lk o zw ałów pow stający ch z n adkładów w ęgla b ru n atn eg o , ale rów nież i h ałd odpadów p aleniskow ych pochodzących z elektrow ni. R ek u lty w a cja ty ch now ych nieu żytk ów jest bardzo tru d n a z uw agi n a nieko rzy stn e w łaściw ości fizykochem iczne utw orów , w ynikające z różnorodności m a te ria łu i z różnych system ów składow ania. Spośród stosow anych m e tod w yróżnić n ależy składow anie m okre (hydrauliczne) i składow anie
204 F . M a c i a k
suche (kołowe, taśm ow e itp.). P rz y sk ładow aniu m o krym w sk u tek se g regacji n a stę p u ją znaczne zróżnicow ania w składzie m echanicznym po piołów. P ow ierzchnię h ałd y w w arstw ach górnych lub głębszych zajm u ją często u tw o ry g ru be — skaliste, w in n y ch ziem iste lub pylaste, tw o rząc rów nież bardzo często scem entow ane p rzew arstw ien ia.
P rz y skład ow an iu suchym u tw o ry popielne nie są scem entow ane, od znaczają się n ato m iast dużą zdolnością pylenia. Sam a zaś pow ierzchnia h a łd y n ierów na, pofałdow ana, zw ykle c h a ra k te ry z u je się znacznie w ięk szym w yniesieniem (czasem kilkad ziesiąt m etrów ) p o nad pow ierzchnię teren ó w otaczających.
W łaściwości chem iczne u tw o ró w popielnych są uzależnione nie tylko od ro d zaju spalanego w ęgla, ale i od sposobów ich składow ania. M a to w y raźn y w pływ na sposób u p raw y i zagospodarow ania, na układ sto sunków w odnych, a także n a kształto w an ie się now ej gleby.
W Y N IK I B A D A Ń
B adana h ałd a popiołu (n r 2a) ze spalenia w ęgla b ru n atn e g o u sytu ow a na jest na d aw n iejszych torfow iskach i p o torfiach położonych na po łud niow y w schód od elek tro w n i K onin. O bejm uje ona pow ierzchnię 24,4 ha. P u lp a odpadów paleniskow ych odprow adzana była n a hałdę h y d ra ulicznie system em rurociągów . W ysokość h ałd y w ynosi śred n io około 6,0 m. ponad pow ierzchnię otaczających terenów . H ałda na całej sw ej głębokości jest uw arstw io n a. Pod w zględem skład u m echanicznego w y stę p u ją tam u tw o ry o c h a ra k te rz e szkieletow ym , przez piaski, do drob ny ch pyłów. Ich ciężar w łaściw y w aha się w granicach 2,4-2,7 g/cm 8. Z alegają tam rów nież w a rstw y żużlu i nie spalonego w ęgla brunatnego . Popiół odznacza się dużę zm iennością u ziarn ien ia oraz różną w ilgotnoś cią w poszczególnych poziom ach hałdy. Pojem ność w odna popiołu w y nosi 8 6 % s.m., ilość w ody n iedostępnej m ieści się w g ranicach 17,2- 25,8% s.m. [1]. P o n a d to z pow odu w łaściw ości cem en tu jący ch w ystępu ją na hałdzie u tw o ry zeskalone, tru d n o przepuszczalne dla wody.
A nalizy chem iczne popiołów (tab. 1) w skazują, że są to utw o ry o od czynie alkalicznym (pH ok. 11,0) zaw ierające często ponad 40% k rze m ionki (S i0 2), 20-30°/o w apnia (CaO), 3-6% m agnezu (MgO), 0,17-1,4% potasu (K20 ). P o nad to odznaczają się niezw ykle w ysoką zaw artością gli nu (A120 3), znaczną ilością żelaza (Fe20 3) oraz bardzo w ysoką ilością m an g an u (Mn). Z aw artość pozostałych m ik ro elem entó w (Zn, Cu, Co, Mo, B) nie odbiega n ato m iast od ilości w glebach u p raw nych. C h a ra k te ry styczną cechą ty ch u tw orów jest bard zo duża zm ienność w zaw artości skład nik ó w chem icznych w zależności od rod zaju p o brany ch ze sk łado w iska pró bek popielnych (popiół m ieszany, luźny, zbity), na co niew
ąt-ï l b e l a 1
S k ła d chem lozny h a łd y p o p io łu e le k tr o w n i K onin C hem loal c o m p o sitio n o f th e a s h dump o f th e K onln power p l a n t
P o p ió ł Ash pH S t r a t y na ż a r z e n iu In c a n d e sc e n ce l o s s e s S i0 2 P o p ió ł c z y s ty Pure a sh
? в 2°Э CaO UgO к2о P2°5 a i2o3 Na20 so3 Mn Zn Cu Co Mo В
w % s.m« - l n % o f d.m . PP10 M ieszany Mixed a sh 1 1 .2 1 0 ,8 0 36,95 5 2 ,2 5 1,5 8 3 0 ,9 2 6 ,9 1 1 ,4 0 0 0 ,3 2 1 0 ,4 9 - 3 ,3 0 748 50 2 0 ,4 - - -Luźny Loose a sh 11 »2 1 2 ,0 4 46,70 5 3 ,3 0 2,9 2 20,66 3 ,3 6 0 ,3 1 0 0 ,9 7 18 ,3 3 0 ,0 8 6 3 ,7 7 1250 “ 1 7 ,2 0 ,0 4 2 ,3 0 0 ,4 2 Z b ity Compact a sh 1 1 .2 3 ,0 4 4 1 ,0 3 5 8 ,9 7 4 ,3 3 3 0 ,4 7 5 ,2 4 0 ,1 7 0 1.2 4 2 1 ,4 0 0 ,0 6 5 5 ,8 9 1750 26,6 0 ,0 5 3 ,1 0 5 ,2 0 7 -l e tn ia r e k u lt y w a c ja p o p io łó w a p lo n o w a n ie tra w 2 0 5
206 F . M a c i a k
pliw y w pływ , poza rodzajem spalonego w ęgla, m iał sposób tra n sp o rtu popiołów na hałd ę i późniejsza seg regacja wodna.
PLO N O W A N IE K U PK Ó W K I PO SPO L IT E J N A H A Ł D Z IE PO PIO ŁU
R ek u lty w acja rolnicza h ałd y popiołu elek tro w n i K onin m iała w za sadzie p o dw ójny aspekt: ochronę środow iska przyrodniczego przez w y elim inow anie p ylen ia popiołów i polepszenie w artości estetycznych i w i dokow ych k ra jo b ra z u oraz asp ekt gospodarczy — p rzyw rócen ie roln ictw u obszarów u praw n ych.
D ośw iadczenie z u p raw ą różn ych g atu n k ó w roślin palow ych, a także drzew i krzew ów prowadzono- na hałdzie od roku 1970 [2, 3, 4]. Dobry w zrost obok n iek tó ry ch inny ch g atu n k ó w roślin w ykazała tam k u p k ó w ka pospolita. D ośw iadczenie poletkow e oraz p ro d u k cy jn e z tą rośliną za łożono w roku 1970. W ysiano ją w m ieszance innych tra w i ro ślin mo tylkow ych (w iechlina łąkow a, k o strzew a czerw ona, m ietlica biaław a, stokłosa bezostna, ra jg ra s h olenderski, lu ce rn a siew na). Mimo stosow a nego podsiew u m ieszanką tra w od pierw szego ro k u u p raw y w 95-98% dom inow ała kupk ó w k a pospolita. Dw a dośw iadczenia w ty m układzie (pole A i B) założono m etodą bloków losow anych w czterech pow tórzeniach (wielkość p oletek 40 m 2). Na zao ran y i zbronow any te re n h ałd y zastoso w ano naw ożenie m in e raln e (NPK), m ik ro elem en ty (Cu, Mn, B, Mo, Zn, Fe) oraz torf, w ęgiel b ru n a tn y i siarkę. D aw ki naw ozów m ineralnych , torfu, w ęgla b ru n atn e g o i sia rk i zastosow ano na początku dośw iadczenia p rzed pierw szym pokosem w ro ku 1970 [2]. W następ n y ch 7 latach uży tk ow ania h ałd y stosow ano ty lk o naw ożenie N PK : na polu A po 200 k g/h a każdego z w ym ienionych składników przed pierw szym pokosem i V2 daw ki przed d ru g im pokosem . Na polu В do ro k u 1972 stosow ano naw ożenie w ilościach jak n a polu A, od rok u 1973 daw ki N P K na polu В zm niejszono do połowy. Azot stosow ano w form ie 34,5 azotanu am onu, fosfor w form ie 18% su p erfo sfatu pylistego, potas zaś w form ie 40% soli potasow ej.
A naliza staty sty czn a w ykazała istotność w pływ u naw ożenia na plon kupkó w k i (rys. 1), jak i la t (rys. 2) oraz w spółdziałania obydwóch czyn ników (rys. 3 i 4).
K olejność kom b inacji naw ozow ych z uw zględnieniem średniego plonu zielonej m asy kupków ki z o k resu 7 lat p rzed staw ia się dla pola A n a stępująco: 1. N PK + to rf + siark a 267,3 q/ba 2. N PK + to rf 3. N PK + w ęgiel b ru n a tn y 4. N P K + sia rk a 246,3 ą/ha 243.0 q/h a N IR 0,o5 — 17,0 q/ha 224.0 q/ha
7-letnia rekultywacja popiołów a plonowanie traw 207
5. N P K + m ik ro e le m e n ty 196,5 q /ha Dla pola В w ynosi:
1. N P K + to rf 195,2 q/ha
2. N P K + t o r f + sia rk a 183,5 q/ha 3. N P K + w ę g ie l b ru n a tn y 173,0 q /ha
4. N P K + sia rk a 172,1 q /h a
5. N P K + m ik ro e le m e n ty 145,1 q /ha
J a k w y n ik a z pow yższych d anych (rys. 1), na polu A w szystkie róż nice m iędzy kom b in acjam i są istotne, z w y jątk iem różnicy m iędzy kom b in acjam i z dodatk iem to rfu i w ęgla bru n atn eg o . N a polu В plony z kom binacjam i N P K + m ik ro e le m e n ty są istotnie m niejsze od pozostałych. N ajw yższe są w k om binacji z dodatkiem torfu.
NIRo,oi — 22,5 q/ha
N IR 0,o5 — 15,8 q /h a NIRojOi — 20,8 q/h a
Kombinacje nawozowe-Fertilization treatments
R ys. 1. D o św ia d czen ia poi o w e z k u p k ów k ą p o sp o litą na h a łd zie e lek tro w n i K onin (plon śred n i z 7 lat)
1 — N P K - f m ik r o e le m e n t y , 2 — N P K + to r f, 3 — N P K + w ę g ie l , 4 — N P K - f s ia r k a , 5 — N P K + t o r f + s ia r k a
F ield ex p e r im e n ts w ith th e co ck sfo o t so w in g on th e K on in pow er p la n t ash dum p (7 -y ea r m ean y ield )
1 — N P K + tr a c e e le m e n t s , 2 — N P K -f p e a t, 3 — N P K + b r o w n c o a l, 4 — N P K + s u lp h u r , 5 — N P K + p e a t + s u lp h u r
K olejność uzyskanego plonu średniego z 5 kom binacji naw ozow ych dla poszczególnych la t (rys. 2) w skazują na najw yższe plonow anie k u p ków ki w latach 1972-1973. N ajm n iejsze plonow anie tej ro śliny na h a ł dzie popiołu m iało m iejsce w I oraz VI ro k u dośw iadczenia. P ierw szy rok u p raw y tra w zw ykle odznacza się nik łym plonow aniem , nato m iast VI
208 F. Maciak
rok niskich plonów kupków ki spow odow any został w y jątk o w ą suszą p a n ującą w okresie w egetacji (1975 r.). D ług o trw ała susza w ty m o kresie była szczególnie dotkliw a dla roślin rosnących n a h ałdzie popiołu. P lony kupków ki w roku 1976 b y ły nieco wyższe niż w ro k u 1975 (znów rok suchy), n ato m iast w b a rd zo w ilgotnym ro ku 1977 na ty ch sam ych po letk ach na polu A plony ku pków ki sięgały 400 q /h a zielonej m asy.
R ys. 2. D o św ia d czen ie p o lo w e z k u p k ów k ą p osp olitą na h a łd zie p opiołu e lek tro w n i K onin (średni plon z p ięciu k o m b in a cji n aw ozow ych )
F ield ex p e r im e n ts w ith the cock sfoot so w in g on th e K on in p ow er p la n t ash dum p (m ean y ield for 5 fe r tiliz a tio n treatm en ts)
Biorąc pod uw agę śred n ie plonow anie kupków ki na hałdzie p rzy naw ożeniu N P K (niezależne od dodatk u to rfu, w ęgla b ru n atn e g o lub siarki) uznać je należy za śred nie bądź niskie. Z pola A otrzym ano 200 q /h a zielonej m asy, z pola В około 140 q/ha, co w p rzeliczeniu na siano (w spółczynnik 0,25) w ynosi: 50 i 35 q/ha. K om binacja z dodatkiem to rfu i s ia rk i w y kazały wyższe w artości (około 67 i 50 q/ha). J a k z pow yższe go w ynika, na w ielkość osiąganych plonów siana kup kó w ki w płynęły daw ki naw ożenia m ineralnego (rys. 1).
7 - l e tn i a r e k u l t y w a c j a p o p io łó w a p l o n o w a n i e t r a w 2 0 9
Lata-Years Kombinacje nawozowe - Fertilization treatments
Rys. 3. D o św ia d czen ie p olow e z k u p k ów k ą posp olitą na h ałd zie popiołu e le k tr o w n ; K onin (pole A). In terak cja n a w o żen ia i lat na tle lat oraz in terak cja n aw ożen ia
i la t na tle n aw ożen ia
o b j a ś n ie n ia ja k w r y s. 1
F ield e x p erim en ts w ith th e cock sfoot so w in g on th e K onin p ow er p lan t ash dum p (field A). In teraction of fertiliza tio n X years a g a in st the background of years and
the in teraction of fertiliza tio n X years a g a in st th e background of fertiliza tio n .
e x p la n a t io n — s e e F ig . 1
R ys. 4. D o św ia d czen ie p o lo w e z k u p k ów k ą p osp olitą na h a łd zie elek tro w n i K onin (pole B). In terak cja n a w o żen ia i la t na tle la t oraz in terak cja n a w o żen ia i lat
na tle n a w o żen ia
o b j a ś n ie n ia ja k w r y s . 1
F ield ex p erim en ts w ith th e cock sfoot so w in g on th e K on in p ow er p la n t ash dum p (field B). In teraction of fe r tiliz a tio n X years a g a in st th e background of years and
in tera ctio n of fertiliza tio n X years a g a in st th e background of fertiliza tio n
e x p la n a t io n — s e e F ig . l 14 — R o c z n ik i G le b o z n a w c z e .
2 1 0 F. Maciak
Różnice w plonach kupków ki pom iędzy latam i były bardzo zm ienne i u k ładały się w zależności od kom binacji naw ozow ych (rys. 3 i 4). M ak sym alne plony zielonej m asy kupków ki dla n a jb a rd zie j efek tyw ny ch kom binacji (N PK + to rf lub N PK + w ęgiel b ru n a tn y ) i lat (1973) w yniosły około 410 q /h a w dośw iadczeniu A oraz około 330 q /h a w dośw iadczeniu B. W artości te przeliczając na siano uznać należy za bardzo wysokie, nie zawsze osiągalne na żyznych g ru n ta c h u praw nych.
ZM IA N Y GLEBOTW ÓRCZE W H A Ł D ZIE PO PIO ŁU
Zm iany, jakie zaszły w w arstw ie u p raw n e j h ałdy w ciągu siedm io- letniego^ okresu jej u żytkow ania pod kupk ów k ą są oczywiście silnie zw ią zane z jej w łaściw ościam i fizykochem icznym i [1, 2, 4], w ynik ającym i zarów no ze sposobu sk ładow ania popiołu, jak i jego składu chem iczne go. W ysoka zaw artość w apnia oraz utw o ró w ilastych w popiołach om a w ianej h ałd y upodabnia ją do p a ra rę d z in in icjalny ch [5]. Podobnie jak w nich w arstw a u p raw n a (próchniczna) m im o siedm ioletniego użytko w ania odznacza się niew ielką m iąższością (0-12-18 cm). W arstw a d a rn io wa u p raw ia n y roślin tra w ia sty c h je s t gęsta i zbita do głębokości 0-8 cm, później nieco luźniejsza (do 10-12 cm), niem niej łatw o oddziela się w postaci kożucha od silnie zbitego podłoża. N atom iast oddzielenie po piołu od poszczególnych korzeni tra w jest dość tru d n e. Pod w pływ em korzeni, szczególnie zaś przy do d atku w ęgla b ru n atn e g o lub torfu, w a r stw a próchniczna m a w ygląd szarej bądź bardzo szarej m asy, zaw iera jącej zw iększoną ilość cząstek m niejszych od 0,02 mm, zawsze jednak ze znaczną ilością u tw o ró w grub szy ch o c h a ra k te rz e gruzu.
G łów nym czynnikiem w szelkich zm ian glebotw órczych na hałdzie jest u p raw ia n a roślinność. K orzenie roślin tra w ia sty c h p e n e tru ją c w a r stw y głębsze profilu h a łd y ak ty w izu ją procesy m ikrobiologiczne i pow o d u ją zm iany k o rzy stn e dla dalszego w zrostu roślin. P o siedm iu latach plon korzeni kupków ki na w iększym naw ożeniu m in eraln y m (pole A) w ynosił w przeliczeniu około 10-15 ton z ha, n atom iast na zm niejszo nych daw kach naw ozów (pole В) o połowę m niej.
K onsekw encją zm ian fizykochem icznych i biochem icznych w u p ra w nej w arstw ie h ałd y są zm iany jej odczynu oraz rów nolegle zm iany za w artości w ęglanów .
W artości pH po k ilk u letn im użytk ow an iu rolniczym (tab. 2) z silnie alkalicznego odczynu zm niejszają się p raw ie do obojętnego z rów no czesnym w zrostem zaw artości w ęglanów w apnia i m agnezu (do 40%) P rzebieg po ch łaniania C 0 2 przez w odorotlenki w apnia i m agnezu, a tym sam ym obniżania pH wiąże się nie ty lk o z ilością w apnia i m agnezu w b adan y m popiele, ale przede w szytkim z tem pem zachodzących p ro
-7-letnia rekultywacja popiołów a plonowanie traw 211
Zalany odczynu 1 zawartości węglanów po siedmioletnia okresie rekultywacji w hałdzie popiołu w Koninie
Changes of the acidity and the content of carbonates after the seven - y e a * recultivation in the ash dump at Konin
pH w H 20 pH in H 20 C a C 0 3 % .- CaCO, In % Kombinacje - Treatments * przed rekultywacją before the recultivation po 7-letnim okresie rekultywacji after the 7-year
recultivation przed rekultywacją before the recultivation po 7-letnia okre sie rekultywacji after the 7-year
recultivation Doświadczenie A /pełne nawoże
nie НРК/
Experiment A /full NPK ferti lization/ 1 HPK + mikroelementy NPK + trace elements 11.2 7.9 6,0 28,6 2 HPK + torf HPK + peat 11.2 7,6 6,0 40,2 3 HPK + węgiel brunatny HPK + brown coal 11.2 6,0 32,2 4 HPK + S - HPK + S 11.2 7,7 6,0 18,0 5 HPK + S + torf HPK + S + peat 11.2 7,9 6,0 18,6 Doświadczenie В /1/2 dawki НРК/ Experiment В /1/2 НРК rate/ Л НРК ♦ mikroelementy НРК + trace eleaents 11.2 7,6 6,0 18,0 2 НРК + torf 1РК + peat 11.2 7,6 6,0 22,0 3 HPK + węgiel brunatny HPK + brown eoal 11.2 7,6 6,0 24.0 4 HPK 4 S 11.2 7,8 6.0 28,0 5 HPK + 3 + torf - HPK+S+peat 11,2 7,6 6,0 18,6
cesów biochem icznych, w w yn ik u k tó ry c h w ydzielany jest C 0 2. Inten sy w n ość procesów biochem icznych na hałdzie, c h a ra k te ry z u ją cych rów nocześnie spraw ność gleby dla p ro d u k cji rolniczej, w ykazu ją w yniki b adań z rozkładu błonnika. W siódm ym rok u u p raw y k u pków ki na h ałd zie rozkład um ieszczonego tam b ło n n ik a (rys. 5) przebiegał dość
100 s ou
i
^ 40i
Й 20 0в
Ч4 80 =5 §. воi
^ чоi
го а 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5R ys. 5. R ozkład błon n ik a w p rocentach w p op iele sk ła d o w isk a K onin w czasie w zrostu tra w (d o św ia d czen ie polow e)
A — p e łn e n a w o ż e n ie N P K , В — 1/2 n a w o ż e n ia N P K ; a — m a j, b — c z e r w ie c , с — lip ie c , d — s ie r p ie ń , e — w r z e s ie ń ; 1, 2, $ — ja k w r y s. 1
C ellu lo se d ecom p osition in e/o in th e K on in ash dum p d uring th e grow th o f g ra sses (field ex p erim en t)
A — f u ll N P K f e r tiliz a tio n , В — 1/2 N P K r a te ; a — M a y , b — J u n e , с — J u ly , d — A u g u s t, e — S e p t e m b e r ; l , 2, ...» 5 — s e e F ig . 1
212 F, Maciak
in ten sy w n ie zarów no w dośw iadczeniu A, jak i dośw iadczeniu B. W za sadzie nie w idać dużego w pływ u naw ożenia na jego rozkład. N atom iast procesy am on ifik acyjne i n itry fik a c y jn e w w arstw ie u p raw n e j h ałd y popiołu p rzebiegają w zależności od w ysokości daw ek naw ożeniow ych oraz od ro d zaju kom binacji (rys. 6, 7, 8, 9). Toteż n asilenie procesów am on ifik acy jn y ch i n itry fik a c y jn y c h jest znacznie w iększe n a polu A niż n a polu B. M aksim um zaw artości am oniaku w y stęp u je w czw arty m m iesiącu, azotanów zaś w p ierw szy m i c z w a rty m m iesiącu w egetacji. N a leży podkreślić, że poza stosow anym naw ożeniem duży w pływ n a za chodzące procesy m a rów nież rodzaj kom binacji. P rocesy n itry fik a c y j ne p rzebieg ały n a jin te n sy w n ie j tam , gdzie w początkow ej fazie dośw iad czenia dodano na składow isko popiołu su b sta n c ję organiczną w postaci to rfu lub w ęgla b ru n a tn e g o oraz siarkę. W okresie czw artego m iesiąca
Rys. 6. In ten sy w n o ść p rocesów a m o n ifik a cy jn y ch w p o p iele sk ła d o w isk a K onin w czasie w zrostu traw (d o św ia d czen ie A — p ełn e n a w o żen ie N PK )
o b j a ś n ie n ia ja k w r y s . 1
In ten sity o f a m m o n ifica tio n p rocesses in th e K on in ash dum p during th e grow th of g ra sses (ex p erim en t A — fu ll N P K fertiliza tio n )
e x p la n a t io n — s e e F ig . 1
R ys. 7. In ten sy w n o ść p ro cesó w a m o n ifik a cy jn y ch w p o p iele na sk ła d o w isk u K onin w czasie w zro stu traw (d o św ia d czen ie В — i/2 d a w k i N PK )
o b j a ś n ie n ia j a k w r y s . 1 . . . . 1
In ten sity of a m m o n ifica tio n p rocesses in the K on in ash dum p during th e grow th of g ra sses (ex p erim en t В — i/2 N P K rate)
7-letnia rekultywacja popiółów a plonowanie traw 213
R ys. 8. N itry fik a cja azotu w p o p iele r e k u lty w o w a n y m w cza sie w zrostu traw na sk ła d o w isk u K on in (d o św ia d czen ie A — p e łn e n aw ożen ie)
objaśnienia jak w rys. 1
N itro g en n itrifica tio n in th e ash recu ltiv a ted d u rin g th e grow th of g ra sses on the K on in ash dum p (ex p erim en t A — fu ll N P K fertiliza tio n )
e x p la n a t io n — s e e F ig . 1
R ys. 9. N itry fik a cja azotu w p o p iele r e k u lty w o w a n y m w cza sie w zrostu traw na sk ła d o w isk u K on in (d o św ia d czen ie В — i/2 d a w k i N PK )
objaśnienia jak w rys. 1
N itro g en n itrifica tio n in th e ash r e c u ltiv a te d d u rin g th e grow th of g ra sses on the K on in ash d um p (ex p erim en t В — i/2 N P K rate)
e x p la n a t io n — s e e F ig . 1
w egetacji m ak sy m alna ilość azotanów w n iek tó ry ch ko m binacjach osią ga 50 mg/100 g s.m.
Inten sy w ność procesów glebow ych w rek u lty w o w an y ch popiołach znalazła swe odbicie w aktyw ności dehydrogenazy. A ktyw ność ta, m ie rzo na w w a rstw ie 0-10 cm składow iska, b yła bardzo w ysoka n a in te n syw nie naw ożonym polu A (rys. 10), d orów nując średnio żyznym gle bom m in eraln y m . Szczególnie w ysoka by ła w k om binacjach naw ozow ych z dodatkiem to rfu . W dośw iadczeniu В (przy stosow aniu połow y daw ek naw ożeniow ych N PK ) b y ła ona niższa śred n io o 50% (rys. 11).
214 F. Maciak
Rys. 10. A k ty w n o ść deh yd rogen azy w czasie w zrostu traw na sk ła d o w isk u popiołu w K o n in ie (d o św ia d czen ie A)
o b j a ś n ie n ia j a k w r y s . 1
D eh y d ro g en a se a c tiv ity during th e grow th of grasses on the K onin ash dum p (ex p erim en t A)
e x p la n a t io n — s e e F ig . 1
R ys. 11. A k ty w n o ść d eh yd rogen azy w czasie w zrostu traw na sk ła d o w isk u popiołu w K o n in ie (d o św ia d czen ie B)
o b j a ś n ie n ia j a k w r y s. 1
D eh yd rogen ase a c tiv ity during th e grow th of grasses on the K onin ash dum p (ex p erim en t B)
e x p la n a t io n — s e e F ig . 1
W N IO SK I
1. B adana h ałd a popiołu elek tro w n i K onin pod w zględem właściwości m orfologicznych i fizykochem icznych (ze w zględu na duże ilości w apnia) w yk azuje znaczne podobieństw o do ty p u gleby określan ej jako p a ra rę - dzina.
2. U p raw a roślin traw iasty ch , szczególnie kupków ki, stanow i jedn ą z najskuteczn iejszy ch m etod rek u lty w a cji h ałd popiołów elek tro w n i K o nin.
7-letnia rekultywacja popiołów a plonowanie traw 215 3. W arunk iem przep ro w ad zan ia re k u lty w a c ji biologicznej h a łd y po piołu i uzyskania w ysokich plonów ro ślin je s t konieczność stosow ania pod rośliny w ysokiego (praw ie trz y k ro tn ie wyższego niż w u p raw ie n o rm al nej) naw ożenia m in eraln eg o Ń PK .
.4« D odatek m asy to rfu lub w ęgla b ru n a tn e g o na hałd ę popiołu obok in tensyw n ego naw ożenia m in eraln eg o w pływ ał k o rzystnie przez cały siedm ioletni ok res re k u lty w a c ji n a w ielkość plonów roślin oraz na in tensyw ność procesów glebow ych zachodzących w w ierzchnich w arstw ach hałdy.
5. Siedm ioletni ok res u p raw y kupków ki n a hałdzie popiołu spow odo w ał w jej w arstw ie u p raw n e j zm niejszenie alkaliczności, znaczne zw ięk szenie w ęglanów i m asy korzeniow ej roślin, in ten sy w n e procesy n itry fi- k acyjne o raz zw iększoną akty w n o ść enzym atyczną m ikroorganizm ów glebow ych.
L IT ER A TU R A
[1] M а с i а к . F,» L i w s k i S., B i e r n a c k a E.: W ła ściw o ści fizy k o ch em ic zn e i b io ch em iczn e u tw o ró w ze sk ła d o w isk p opiołu po w ę g lu b ru n atn ym i k a m ien n ym . Rocz. glebozn. 25, 1974, 191-205.
[2] M a c i a k F., L i w s k i S., P r o ń c z u k J.: R ek u lty w a cja rolnicza sk ła d o w isk od p ad ów p a len isk o w y ch (popiołów ) z w ę g la b ru n atn ego i kam ien n ego. C zęść I. W zrost ro ślin n o ści na sk ła d o w isk a ch p op iołu w zależności od za b ieg ó w a gro tech n iczn ych i naw ożen ia. Rocz. glebozn. 27, 1976, 149-169.
[3] M a c i a k F., L i w s k i S., B i e r n a c k a E.: R ek u lty w a cja rolnicza odpadów p a len isk o w y ch (popiołów ) z w ę g la b ru n atn ego i k am ien n ego. Część II. Skład ch em iczn y ro ślin ze sk ła d o w isk p opiołu po w ę g lu bru n atn ym i kam ien n ym . Rocz. glebozn. 27, 1976, 171-187.
[4] M a c i a k F., L i w s k i S., B i e r n a c k a E.: R ek u lty w a cja roln icza sk ła d o w isk od p ad ów p a len isk o w y ch (popiołów ) z w ęg la b ru n atn ego i kam ien n ego. C zęść III. P rzeb ieg p rocesów g leb o tw ó rczy ch na sk ła d o w isk a ch p op iołu pod w p ły w e m ro ślin n o ści tra w ia stej i m o ty lk o w ej. Rocz. glebozn. 27, 1976, 189-209.
Ф . М А Ц И А К В Л И Я Н И Е СЕМИЛЕТНЕГО П ЕРИ О Д А РЕК У Л Ь Т И В И Р О В А Н И Я О ТВ А Л А ЗО Л Ы И З Э Л ЕК ТРО С ТА Н Ц И И К О Н И Н Н А У Р О Ж А Й Е Ж И С БО РНОЙ И Н Е К О ТО РЫ Е ПО ЧВЕН Н Ы Е И ЗМ ЕН ЕН И Я И нститут естеств енны х основ мелиорации, С ельск охозя й ствен н ая академ ия в В арш аве Р е з ю м е П роведено сем илетнее исследован ие о возделы вании е ж и сборной на отвале золы бурого угля из электростанции К онин. И спы ты вали влияние агротехн и
216 F. Maciak чески х м ероприятий на у р о ж а й е ж и сборной и на почвенны е и зм ен ения в о з никаю щ ие под влиянием рекультивирования. И сследованны й отвал золы в от нош ении м ор ф ологи ч еск и х и ф и зи к о -х и м и ч еск и х свойств обн ар уж и в ает с х о д ство с парарендзинам и. В оздел ы в ан и е е ж и сборной ок азал ось хорош и м методом редультивирования. У словием получени я вы сок их у р о ж а ев е ж и сборной на отвале я влялось вы сок ое м инеральное уд обр ен и е (NPK). П рибавка тор ф а или бурого угля влияла п ол ож и тел ьн о в теч ен и е всего сем илетнего периода р е культивирования на величину у р о ж а я растений и на интенсивность почвообра зов ательн ы х процессов в п ов ерхн остн ы х сл о я х отвала. С емилетний п ери од в о з - дельв ан и я е ж и сборной способствовал п он и ж ен и ю щ елочности в в ер х н ем сл ое отвала, зам етном у накоплению карбонатов и корневой массы растений, более интенсивном у протеканию нитратны х процессов и повы ш ению энзим ати ческой активности почвенны х микробов. F . M A C IA K EFFECT OF THE SE V E N -Y E A H R EC U L T IV A T IO N OF A N A SH D U M P OF TH E K O N IN POW ER P L A N T ON Y IE L D IN G OF COCKSFOO T A N D SOM E C H A N G E S OF SO IL
In stitu te of N atu ral F u n d a m en ta ls of L and R eclam ation , A g ricu ltu ra l U n iv e r sity of W arsaw
S u m m a r y
A s e v e n -y e a r e x p e r im e n t on re c u ltiv a tio n of th e brow n coal ash dum p of the K on in p ow er p la n t b y m ean s o f th e cock sfo o t so w in g w a s carried out. T he e ffe c t of agron om ic m easu res on co ck sfo o t y ie ld s and ch an ges of so il occurring under in flu e n c e o f th e re c u ltiv a tio n w e r e in v estig a ted . T he ash dum p under study a p p ro x im a tes pararen d zin a so ils w ith regard to m orp h ologic and p h y sico -ch em ica l p roperties. T h e so w in g of cock sfo o t proved to b e an e x c e lle n t r e c u ltiv a tio n m ethod. H igh m in eral fe r tiliz a tio n (N PK ) le v e l w a s th e con d ition o f o b tain in g h ig h co ck s fo o t y ie ld s on th e ash dum p recu ltiv a ted . A n a d d ition of p eat or brow n coal ex e r te d a fa v o u ra b le e ffe c t in th e w h o le se v e n -y e a r period of in v e stig a tio n s on th e y ie ld s o f crops and th e in te n sity of so il processes occurring in upper la y ers of th e dum p. T he se v e n -y e a r so w in g of co ck sfo o t resu lted in a drop of a lk a lin ity in th e upper dum p la y er as w e ll as in a con sid erab le grow th of carb on ates and root b u lk v o lu m e, in an in te n sific a tio n of th e n itrifica tio n processes and an in crease of th e en zy m a tic a c tiv ity o f th e so il m icroflora.
P r o f. d r F r a n c is z e k M a c ia k I n s t y t u t P r z y r o d n i c z y c h P o d s t a w M e li o r a c ji S G G W - A R W a r s z a w a , uL N o w o u r s y n o w s k a 166
