R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E , T . X I X , D O D A T E K , W A R S Z A W A 1968
ZBIG N IE W C IE ŚL IŃ SK I, W A C ŁA W R O G U SK I
A M ETHOD O F D ETERM IN IN G W ATER AV AILA BLE TO PL A N T S IN
M EADOW SO ILS BY M EANS OF D E E P M O N O LITH S IN N A TURAL
SCHEM E
In stitu te for L and R ecla m a tio n and G rasslan d F arm ing, B ran ch D iv isio n in B yd goszcz
IN T R O D U C T IO N
To design th e h y d ro m e lio rativ e w orks th e know ledge of w a te r balance
is needed. In average conditions of P o la n d th e ev aporation from g ras
slands in grow ing season am o u n ts to 400—600 m m and is m uch h ig h er
th an th e. atm o sp heric p recip itatio n s am ounting, on th e average, to b a re ly
320 m m . The p recip itatio n deficiency am o u n ts in an average y e a r to
80— 280 m m , being con sid erably h ig h er in d ry y ears.
For th is reason, th e h erb ag e m u st utilize th e w in te r m oisture reserv es
accu m u lated in soil. For reason ab le w a te r econom y th e know ledge is re q u i
red of th e w a te r reserv es av ailab le to p lan ts in m eadow soil in th e spring.
The h ith e rto lab o ra to ry d e te rm in a tio n s c arried out on soil sam ples
c h aracterized only hy d ro logical p ro p erties of p a rtic u la r soil profile lay ers,
b u t did n ot enable to d e te rm in e th e w a te r easily an d difficu lt available
to p lan ts w ith in th e w hole soil profile. In designing h y d ro m e lio rativ e
w orks in P o lan d th e re have not ben considered an y re te n tio n abilities of
soils or else th e y have been e stim ated for 50— 100 mm.
A IM OF THE W ORK
The p rese n t w o rk aim ed a t developing a m ethod and a t d ete rm in in g
w a te r resoruces av ailable to m eadow p lan ts, w hich can be found in soil in
the sp ring or a fte r irrig atio n . S im u ltan eo u sly th e a tte m p ts have been m ade
to d eterm in e easily av ailable w ater, i.e. such q u a n titie s of it, w hich could
be ta k e n up by p lan ts w ith o u t d istin ct red u c tio n of herbage b u lk in cre
m ent.
IN V E ST IG A T IO N M ETH O D S
T he in v estig atio n s in qu estio n w ere c a rrie d out on soil m onoliths ta k e n
in to steel cy lin d ers of th e cross-section of 450 sq. cm an d of 100 cm in
h eig h t (Fig. 1). A t firs t 4 an d a fte rw a rd s 6 m onoliths w ere tak e n from
each site. T he cy lin d ers w ere d riv e n into soil w ith a h an d p ile -d riv er,
S tru ctu re of a cylin d er for ta k in g soil m o n o lith s
a — l o n g i t u d i n a l s e c t i o n , b — t o p v i e w
w ith o u t d istu rb in g soil s tru c tu re , an d th en th e y w ere dug out, th e bottom
being screw ed on w ith screw s an d sealed w ith cem ent.
In th e m onoliths m ax im al w a te r cap acity an d flow -off at d ropping
g round w a te r level w as d e te rm in e d for estim atin g field w a te r capacity.
T hen th e su rface of all th e m on olith s w as sow n w ith grass m ix tu re , the
m ain com ponent being m eadow fescue.
The ob servations of w a te r consum ption w ere s ta rte d in the su b seq u
en t y e a r only, w hen on th e su rface of th e m onoliths a com pact sw ard
form ed.
A t tak in g the m onoliths from th e spots w ith good botan ical com posi
tion of h erbage, th e old tu rf w as le ft an d im m ed iately a fte rw a rd s the
m ea su rem e n ts began.
A m ethod of d eterm in in g w a ter 225
A ll the m onoliths obtained fu ll m in e ra l N P K fertilizatio n . T hey w ere
placed in b rick ed p its of 1 m dep th . T he soil su rface in th e m onoliths w as
a t an eq ual level w ith th e su rro u n d in g surface. A fte r th e p lan ts grew to
th e h eig h t of about 10 cm above th e m o n o lith surface, th e glass roofs w ere
placed over th em at th e h eig h t of about 1 m, p ro tectin g th e h erbag e from
rain and securing at th e sam e tim e su fficien t ligh ting and aeration . In
fine w e a th e r th e roofs w ere rem ow ed. In such a w ay th e en v iro n m en t
resem bled th e n a tu ra l one, excluding th e p recipitations.
A ll th e m onoliths w ere p erio d ically w eighed as to com pute th e w a te r
am ou nts u tilized for év ap o tran sp iratio n . A t th e sam e tim e the o b serv a
tions w ere m ade on w iltin g an d d ry in g up grasses. A h a lf of th e m onoliths
w as tak e n a p a rt and th en th e sam ples for soil m oistening d e te rm in a tio n
w ere tak e n fro m p a rtic u la r profile lay e rs at th e m om ent of app earan ce
of th e firs t sym ptom s of p la n t w iltin g s ta rt or d ry in g up low er loaves.
In such a w ay th e d ifficu lt availab le m oisture reserv es in th e soil w ere
d eterm in ed . The rem ain in g m onoliths w ere left till th e tim e th e m a jo rity
of p lan ts d ried up. A fter th e y dried, th e green m a tte r above su rface w as
cut an d its w a te r co n ten t w as m easured. S im u lta n e o u sly th e soil sam
ples w ere tak e n to d e te rm in e th e co n ten t of p rac tic a lly useless w ater.
T he am o u n t of w a te r easily and d iffic u lt av ailable to p lan ts w as de
term in e d from th e differen ce b etw een th e m onolith w eight an d th e m ea
su red w a te r co n ten t in th e soil profile.
W hile digging th e m onoliths out of th e e a rth , th e soil p rofile d escrip
tion w as m ade and th e soil sam ples w ere tak en for m ech anical and chem i
cal analy ses and for d e term in in g physical and hydrological p ro p erties of
th e soil. The m ech an ical com position of soil w as d e te rm in e d using the
areom etric m ethod. The m ax im al w a te r cap acity and th e volum e w eight
of d ry m a tte r w as m easu red in th e sm all cylind ers of 250 cu. cm capacity,
in 4 rep licatio n s for each soil profile lay er. The specific g ra v ity w as d e te r
m ined using th e picn om etric m ethod an d th e p rese n t m oistu re — by
d ry in g sam ples of 100 cu. cm volum e at 105°C.
In p eat soils th e decom position degree an d b o tan ical com position w ere
d eterm in ed . F u rth e rm o re , th e m ax im al h y groscopicity w as m easu red
using th e M itsch erlich ’s m eth o d (at th e presence of 10% H 2S 0 4 and th e
u n d e rp re ssu re of 10 m m Hg). On each site in th e are a th e soil sam ples
w ere tak e n for d e term in in g w a te r reserv es in the spring and su m m er
season, p a rtic u la rly d u rin g periodical d ro u g hts, in ord er to com pare the
in vestig atio n s on th e m onoliths w ith those c arried out in th e field.
P a ra lle l to t h e . in vestig atio n s on th e m onoliths, th e m easu rem en ts
w ere m ade on n a tu ra l sites in th e spots from w h ere th e m onoliths w ere
tak en . The sprin g m o istu re reserv es d u rin g sum m er dro u g h ts w ere com
p ared w ith th e re s u lts o btained in th e m onoliths.
P h y s ic a l and h y d r o lo g ic a l p r o p e r tie s o f s o i l s Pro f i l e No. 1 L o c a l it y 2 Depth in cm 3 0-10 10-32 32-70 70-85 85-100 Volume weight o f Ш in g/cu.cm 4 0. 7 01 0.364 0. 2 81 0.231 0. 24 7 S p e c i f i c g r a v i t y 5 Ash conte nt in % of DM Maximal water c ap a c it y in v o l . % Maximal hygro-s c o p i c i t y in vol.% Moisture during drying up g r a s s e s Formation kind weight volume 6 7 8 9 10 11 1 Minikowo 2.3 4 2. 2 7 2. 4 3 2 . 2 0 2 .O6 8 3 .7 8 1 . 4 72.5 6 3 . 5 63 .5 71.4 8 1 . 7 85 .4 8 6 .7 8 6 . 6 -1 9 . -1 26 .3 2 9 . 2 1З2 . 5 118 .2 13.4 9 . 6 8 . 2 3 0 . 6 2 9 .2
Peat muck, s i l t e d , with gran ular s tr u c tu r e S i l t e d peat muck
Sedge peat h e a v i l y s i l t e d with calcium carbonatc Moes-sedge p e a t , s i l t e d with calcium carbonate Sedge peat s i l t e d with calcium carbonate 2 P o t u l i c e I 0-10 0 .6 61 2 . 2 6 7 6 .1 71 .1 - 3 2 . 6 2 1 . 6 Black peat muck with sand g r a in s
10-40 0.703 2 . 1 8 6 5 .З 6 7. 6 - 2 6 . 1 18 .4 Black peat muck with l o o s e s tr u c tu r e 40-70 0. 186 1. 5 5 15 . 1 90 .0 - 66 . 5 11. 4 Reed-sedge pe a t, b r o w n ,o f 40% decomposition 70-85 0. 159 1 .5 9 1З .5 8 9 .4 - 250 .0 39 . 8 Beed-sedge peat
85-100 0.134 1. 54 1 9. 2 9 2 . 0 - 3 3 4 .0 4 9 .O Reed-sedge peat
3 P o t u l i c e I I 0-10 0. 489 2 .0 7 5 9 . 2 7 9. 7 - З7 . 9 18. 5 Peat m u ck ,b l a ck ,s tr o n g ly decomposed, w ith sand admixture
10-24 0.434 1. 9 8 5 4 . 1 7 6. 9 - 4 4 . 0 1 9. 1 ” M II II II f | t t
24-60 0. 95 2 2 . 4 2 95. 3 6 2. 7 - 14 .8 14 .1 Sand with peat admixture 60-85 1. 092 2. 6 3 96 .7 5 7 . 2 - 1 9 .1 2 0 .9 Loose sand
85-100 0 . 6 8 4 2 .3 3 9 2 .9 71 .8 • 5 7 . 2 3 9 . 1 Loose sand i n t e r l a y e r e d with pe at 4 A nton iew o I I 0-20 0. 419 1 .8 5 5 4 . 0 77.4 - 5 2 . 5 2 3 .6 P e a t muck, b la c k , w ith sand a d m ix tu re
20-35 0.92 9 2 . 3 6 8 7 . 8 60 .6 - 2 0 .7 18 .6 Muck, sandy formation 3^-6c 1.543 2 .5 1 9 5. 1 3 8 . 6 1. 34 4 . 3 7 .8 W hite l o o s e sand 60-100 1.637 2. 5 5 9 9. 1 1 3 5 . 8 ! 1. 4 3 3 . 4 5 . 6 W hite l o o s e sand 6 Z . C ie ś li ń s k i, W . R o g u s k i
СЛ I
*
I
c . d . t a b l e 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
5 K ru szw ica 0-15 0.775 2.18 70.8 65.4 12.8 2 3 . 5 18.3 B la ck muck s t r o n g ly p u l v e r i z e d , w i t h loam y s i l t s
15-30 0.835 2.45 72.5 66.0 13.8 30.1 25.9 B la c k muck s t r o n g l y p u l v e r i z e d , w i t h loam y s i l t s 30- 43 1 . 0 6 6 2.40 90.8 55.7 6.9 27.9 31.2 Heavy loam 43-60 1.280 2.48 94.4 48.4 5.8 24.8 34.2 Heavy loam 60-80 1.321 2.20 97.6 40.1 2.3 1 3 . 1 21.8 S i l t y loom y sand 80-100 1.675 2.56 98.5 34.7 1.7 7.3 11.3 S i l t y loam y sand 6 R ó ż n ia ty 0-15 0.462 1.70 38.0 72.9 15.9 З9 . 9 20.9 B la c k p e a t muck 15-27 0 . 6 6 0 2.01 74.6 67.2 9.8 56.3 30.8 S i l t e d b la c k p e a t muck 27-50 1.433 2.57 96.1 44.3 5.4 21.1 30.9 L ig h t loam s l i g h t l y sand y 50-93 1.605 2.56 99.4 37.4 1.1 7.3 11.6 S i l t y sand 93-100 1.486 2.62 99.2 43.4 2.8 14.2 19.0 S i l t y sa n d , g le y e d
7 A nton iew o I 0-16 0.655 2.08 81.8 68.6 8.0 24.2 16.2 B la c k muck f o r m a tio n
16-21 1.115 2.35 - 52.6 6.5 14.4 14.9 B la c k mucky sand 21-50 1.677 2.53 99.4 33.6 1.1 4.0 6.7 L o o se sand 50-75 1.680 2.57 99.7 34.6 0.7 4.4 7.7 L o o se sand 75-100 1.701 2.48 99.7 31.4 0.7 3.1 5.2 L o o se sand 8 Nowakowo 0-15 0.694 2.07 76.2 66.5 11.9 27.0 20.2 S i l t e d muck f o r m a t io n 15-28 0.677 2.12 76.6 68.1 12.5 37.4 23.3 S i l t e d muck fo r m a t io n
28-40 0.511 2.18 80.4 76.6 7.2 28.1 I9 . 2 Muck f o r m a tio n d e v e lo p e d o f medium s i l t y loam
40-90 1.137 2.19 98.8 48.1 1.7 9.8 15.1 Common s i l t y fo r m a t io n 90-100 1.499 2.62 98.7 42.7 2.3 13.6 20.1 Very s t r o n g ly g le y e d s i l t y fo r m a tio n A method of d e te r m in in g w ate r 227
c .d . ta b le 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
Г ' '
10 11
9 F isz ew o 0-12 1. 08 8 2. 5 2 90. 5 5 6 . 8 1 0 .9 18.8 1 9 . 2 Very heayy s i l t y loam 12-24 1.255 2. 6 3 9 3. 1 5 2 . 4 1 1 .7 18.4 2 0 . 8 V ery heavy s i l t y loam 24-55 1. 158 2. 87 9 2 . 0 5 9 . 6 18 .6 27 .5 3 5 . 1 C lay
55-78 O.656 2. 27 8 0 .9 7 0. 4 13. 5 182.9 6 7 . 8 V ery heavy loam w ith p e a t y r o o t ad m ix tu re 78-100 0. 1 3 9 1. 84 17.9 9 2 . 5 - 3 7 8 .2 70 .5 Sedge-wood pe a t, 40-60% déco mpo sition 10 S t r z e l c e
D oln e I 0-15 0.9 8 3 2 .3 8 90.8 6 2 . 1 8 . 4 1 0. 6 10 .4 Medium s i l t y loam 15-30 1. 23 2 2.4 0 9 6. 0 51 . 1 7 .6 14 .8 1 8 .2 Medium s i l t y loam 30-78 0. 81 9 2 . 4 6 90.3 6 8 . 9 10 .5 29 .5 2 4 . 2 Heavy s i l t y loam 78-90 0. 3 06 1.8 3 75. 2 8 2 . 8 - 193. 2 5 9. 5 He av ily s i l t e d sedge peat 90-100 I .I O 6 2. 50 96 .6 5 9 . 9 5 . 4 5 4 . 0 4 9 .O Medium s i l t y loam 11 Rożnowo 0-15 0 . 9 3 1 2 .4 0 6 2 . 9 6 . 4 1 4. 8 13 .8 Medium s i l t y loam 15-30 1.108 2 . 2 6 92 .2 5 7 . 7 6 . 6 2 2 .2 2 4 . 6 Medium s i l t y loom 30-45 0 .7 9 0 2.3 8 8 6 .2 6 7 . 4 7 .2 3 2 .6 25 .8 Medium s i l t y loam 45-70 0. 2 03 1.66 25 .7 8 8 . 4 - 140.2 2 8 .5 S i l t e d se d g e p e a t , 60% d e c o m p o s itio n 70-85 0 .1 8 5 I . 69 3 2. 7 9 0 .5 - 217.9 4 0 . 3 S i l t e d r eed -s ed ge pe at , 50% decomposition 85-100 0 . 1 6 2 1. 72 20.7 9 1 . 1 - 322 .1 53 . 1 S l i g h t l y s i l t e d r e e d -e e d g e p e a t 12 S t r z e l c e D oln e II 0-10 10-18 1.32 0 1.437 2 . 5 I 2 .5 9 99.4 98 .9 4 9 .O 39 .3 1 .7 1 .1 4 . 3 З .5 5 . 6 5 . 0 S l i g t l y loamy sand Loose sand 18-53 1. 49 5 2 .4 9 97.4 3 7 . 9 3 . 2 4 . 7 6 . 9 S i l t e d s l i g h t l y loamy sand 53-70 1. 5 58 2 .4 9 99 .5 3 3 . 5 1 . 1 4 . 7 7.3 Loose sand 70-80 1. 5 21 2.4b 98 .8 3 8 . 4 2 . 7 22 .8 34 .7 Common s i l t 80-100 I .449 2 .4 5 99 .3 3 8 . 2 1 .5 16.1 23.3 Loose sand 8 Z . C ie ś li ń s k i, W . R o g u s k i
T a b l e 2
Water r e s e r v e s a v a i l a b l e to meadow p l a n t s in s o i l p r o l i l e c up to 100 cm depth, in mm Pro f i l e No. S o i l c h a r a c t e r i s t i c s Maximal water c a p a c it y F i e l d water c a p a c it y (1 in gr 100 cm) Water r e s o u r c e s in mm e a s i l y a v a i l a b l e d i f f i c u l t a v a i l a b l e p r a c t i c a l l y u s e l e s s 1 2 3 4 5 6 7
1 Peat mack formed o f sedge p e a t , h e a v i l y s i l t e d with calcium carbonate 838 768 145 445 178
2 Peat muck developed of sedge peat (Ut I I I ) 828 748 145 335 268
3 Shallow muck on sand in t e r l a y e r e d with peat 672 612 110 280 222
4 Shallow muck on l o o s e sand 492 445 66 256 123
5 Shallow muck on heavy loam un derlain by lo o s e sand 48b 403 77 96 237
6 Shallow muck on l i g h t loam und erl ai n by l o o s e sand 44 b 385 75 97 210
7 Mucky s o i l of l o o s e sand 408 346 64 185 97
8 Shallow mucky s o i l on medium a l l u v i a l s o i l 562 505 135 190 180
9 Very heavy a l l u v i a l s o i l on peat 689 624 08 97 459
10 Deep s i l t y medium a l l u v i a l s o i l 660 611 145 175 291
11 Shallow medium a l l u v i a l s o i l on peat 776 729 120 290 319
12 Very l i g h t a l l u v i a l s o i l 372 309 33 142 134 meth od of d e te r m in in g w a te r 2 2 9
D IS C U S S IO N OF THE IN V E ST IG A T IO N R E SU L T S
T he d e te rm in a tio n of w a te r reserv es w as c a rrie d out in 1963— 1965 on
12 m eadow soil kinds. The p hy sical and hydro logical p ro p erties of th ese
soils are p rese n ted in Tab. 1 and th e u sefu l w a te r reserv es — in Tab. 2.
The inv estig atio n s show ed th a t th e w a te r reserv es easily av ailab le to
m eadow p lan ts have been v e ry d iffe re n t, flu c tu a tin g w ith in th e lim its
of 33— 145 mm. The best w ith re g a rd to th e w a te r econom y tu rn e d to be
deep m ucked p eat soils and m ed iu m hum ous a llu v ia l soils. S m all w a te r
rese rv es o ccu rred in shallow m ucked p eat soil on loam and m uck soils on
lan d e sand as w ell as v e ry h eav y a llu v ia l soils. The w orst in th is resp ect
tu rn e d to be v e ry lig h t a llu v ia l soils.
On th e basis of th e h ith e rto in v estig atio n re su lts th e follow ing conclu
sions can be d raw n:
1. T he v eg etation m ethod on deep m onoliths enables d ete rm in in g w a
te r reserv es easily an d d ifficu lt av ailab le to p lan ts as w ell as p rac tic a lly
useless w ater.
2. The m onoliths ought to be ta k e n w ith o u t d istu rb in g soil s tru c tu re ,
by drivin g th em into soil (at least 6 cy lin d ers fro m each site).
3. F o r m in e ral and p eat soils th e cy lin d ers m ade of bore-hole tu bes of
24 cm (10") d iam e te r an d of 100 cm in h e ig h t ought to be used.
4. P a ra lle l to th e in v estig atio n s on th e m onoliths, th e d e te rm in a tio n
of field w a te r capacity, spring w a te r reserv es and soil m oistening in
c h a ra c te ristic seasons, p a rtic u la rly at th e in itia l leaf w iltin g d u rin g
d ro u g h t, m u st be c a rrie d out.
5. F or d e te rm in in g w a te r av ailab le to g rasslan d herbage, th e grass
m ix tu re ought to be applied: also th e local v eg etation can be used if com
posed of good grass species.
Z . C I E S L I Ń S K I , W . R O G U S K I
M ÉTHODE DE D ÉTE R M IN A TIO N DE L ’E A U U T IL E A U X P L A N T E S D A N S LES SO LS D ES P R A IR IE S A U M OYEN D ES M O N O L ITH ES PR O FO N D S D A N S
U N SY STÈM E N A T U R E L
I n s t i t u t d e M e l i o r a t i o n e t d e s P r a i r i e s T O B , B y d g o s z c z
R é s u m é
L ’éla b o ra tio n d’une m éth od e pour d éterm in er les réserv es d’eau a ccessib le au x p la n tes des p rairies, qui p eu t se tro u v er dans le so l au p rin tem p s ou après des irrigation s, fu t le but de cet ouvrage.
A m eth od of d eterm in in g w a ter 231
En m êm e tem p s on s ’effo rça de d éterm in er l ’eau fa c ile m e n t a ccessib le c.à.d. u n e te lle q u a n tité d’eau q u e le s p la n tes p e u v e n t p rélev e r sans d im in u er l ’a ccro is se m e n t de la m a sse v é g é ta le .
L es o b serv a tio n s fu r e n t m en ées dans des m o n o lith es du so l p r é le v é s dans des cy lin d res d’acier d’u n e cou p e d e 450 cm 2 et d’u n e h au teu r de 100 cm (dess. 1). L es cy lin d res fu ren t p la cés d ans le s fo sse s co n stru ites en b riq u es d’u n e p rofon d eu r de 1 m. La su rfa ce du sol fu t au m êm e n iv e a u q u e la su rfa ce du terrain . P en d a n t la p lu ie on p la ça it a u -d e ssu s des cy lin d res à la h a u teu r de 1 m. des to its en verre. En p ériod e du d ébut et de la fin de d é sse c h e m e n t des h erb es le s cy lin d res fu ren t p esés et on en p r é le v a des éch a n tillo n s du sol pour d éterm in er le s q u a n tités d’eau fa c ile m e n t et d iffic ile m e n t a ccessib le.
En se b asan t sur ce tte m éth od e on e ffe c tu a la d éterm in a tio n des r éserv es d’eau u tile dans douze sortes du sol des p rairies au cours des a n n ées 1964— 1966 (tab. 1 et 2). Il le r e su ite s de ces o b serv a tio n s sont, que les r éserv es d ’eau fa c ile m e n t a c c e ssib le au x p la n te s des p rairies d iffè r e n t très fo r t et v a r ie n t le s lim ite s de 33— 145 m m . L es so ls le s m e ille u r s sont le s terres p ou rritu res to u rb eu ses p rofon d es et les sols a llu v ia u x („m ade”) d’une rich esse m o y en n e en hum us.
L es sols p ou rritu res p la ts sur a rg ile et p ou rriteu res sur sab le peu com p actes et le s sols a llu v ia u x très lou rd s n ’ont q u e des p e tite s réserv es d’eau. L es m oin s rich es s ’a v érèren t le s sols a llu v ia u x très légers.
E n so b a sa n t sur le s o b serv a tio n s p récéd en tes on p eu t con clu re qu e la m éth od e de v ég éta tio n dans des m o n o lith es profonds d onne la p o ssib ilité de d éterm in er l ’eau fa c ile m e n t et d iffic ile m e n t a c cessib le et p ra tiq u em en t in u tile.
L es m o n o lith es du sol d o iv en t être p r é le v é s san s en d om m ager la stru ctu re, à 6 rep rises au m oin s.
Le d iam ètre des tu y a u x ne p eu t pas être in fé r ie u se à 24 cm [10], et la hau teu r 100 cm. On doit e ffe c tu e r en m êm e tem p s q u e le s o b serv a tio n s sur le s m o n o lith es, des ob serv a tio n s a u x cham ps, d ’où fu ren t p rélev é s les m o n o lith es à fin s de com paraison.
Z. C I E Ś L I Ń S K I , w . R O G U S K I
M ETHODE DER B E ST IM M U N G DES FÜR D IE P F L A N Z E N Z U G Ä N G L IC H E N W A SSE R S IN D EN W IE SE N B Ö D E N M IT H ILFE V O N T IE FE N BO D EN M O N O L ITE N
IM N A T Ü R L IC H E N Z U ST A N D
I n s t i t u t f ü r M e l i o r a t i o n w e s e n u n d G r ü n l a n d f o r s c h u n g A u s s e n s t e l l e i n B y d g o s z c z
Z u s a m m e n f a s s u n g
Z w eck der v o r lieg en d en A rb eit w a r die E rarb eitu n g ein er M ethode zur B estim m u n g der V orräte des fü r die W iesen p fla n zen a u fn eh m b a ren W assers im B oden im F rühjahr oder nach der B ew ässeru n g1.
G leich zeitig b em ü h te m an, das le ic h t zu g ä n g lich e W asser, d.h. so lch e Meng'e d esselb en , die v o n den P fla n zen ohne je g lic h e M in d eru n g des P fla n z e n m a sse z u w a c h s es au fgen om m en w erd en k onnte, zu b estim m en .
D ie U n tersu ch u n g en w a ren au f den in d ie stä h lern en Z y lin d er v o n 450 cm 2 Q u ersch n itt und von 100 cm H öh e en tn o m m en en B o d en m o n o liten (Abb. 1) geführt.
D ie G efä sse w u rd en in d ie b em a u erten , 1 m tie fe n G ruben h in ein g eb ra ch t. D ie B o d en o b erflä ch e in den G efä ssen w a r au f der g le ic h e n N iv ea u m it der G elän d e. W ährend des R egen s w a ren d ie G efä sse m it den auf der H öh e v o n 1 m g e ste llte n G lasd äch ern gesch ü tzt. In der Z eit des a n fä n g lich en und der v ö llig e n G räserab trock - n u n g w a ren d ie G efä sse g ew o g en und dann w u rd en von d en en d ie B od en p rob en fü r die B estim m u n g des le ic h t und sch w er zu g ä n g lich en W assers en tn om m en .
N ach d ieser M eth od e w u rd en in den Jah ren 1964— 1966 die v o n den P fla n zen a u fn eh m b a ren W asservorräte au f 12 W iesen b o d en ty p en b estim m t (Tab. 1 und 2). D ie se B estim m u n g en zeigten , dass die fü r die W iesen p fla n zen le ic h t zu g ä n g lich en W asservorräte seh r v e r sc h ie d e n seien , in d em sie in n erh a lb der G renzen v o n 33 bis 145 m m sch w a n k ten . D ie b esten sind tie fe v er e r d e te M oorböden und m ittelsch w ere, h u m u sreich e A u eb öd en . K lein e W asserv o rrä te zeigen seich te, m it L ehm u n terla g erte v ererd ete M oorböden, m it lo sem Sand u n terla g erte an m oorige B öden so w ie seh r sch w ere L ehm b öd en .
A u f G rund b ish erig er U n tersu ch u n g en k an n m an sc h lie sse n , dass d ie V e g e ta tio n sm eth o d e m it tie fe n B o d en m o n o liten fü r d ie B estim m u n g des fü r die P fla n zen le ic h t und sch w er zu g ä n g lich en W assers gu t g e e ig n e t sei.
D ie B o d en m o n o lite sind o h n e S tru k tu rb esch ä d ig u n g , in m in d esten s 6 W ied er h o lu n g en zu en tn eh m en .
D ie R öhren so llen von m in d esten s 24 cm [10] D u rch m esser und v o n 100 cm H öh e sein. P a r a lle l m it den M o n o liten u n tersu ch u n g en d ü rfen, zw eck s V ergleich , auch d ie G elä n d eu n tersu ch u n g en au f den S te lle n der M o n o liten en tn a h m e d u rch g efü h rt w erd en .
z . c i eSl i ń s k i, w. r o g u s k i
M ETO DA O Z N A C Z A N IA W ODY U ŻY TEC ZNE J D L A R O ŚL IN W G LEBAC H ŁĄ K O W Y C H ZA POM O CĄ G ŁĘBO K ICH M ONOLITÓ W W U K Ł A D Z IE
N A T U R A L N Y M
I n s t y t u t M e l i o r a c j i i U ż y t k ó w Z i e l o n y c h , T e r e n o w y O d d z ia ł B a d a w c z y , B y d g o s z c z
S t r e s z c z e n i e
C elem n in iejszej p racy b yło op ra co w a n ie m eto d y o k reśla n ia zap asów w o d y d o stęp n ej dla roślin łą k o w y ch , jaka m oże się zn ajd ow ać w g leb ie w ok resie w io se n n y m lu b po n a w o d n ien ia ch .
R ó w n o cześn ie starano się o k reślić w o d ę ła tw o d ostępną, to jest tę jej ilość, którą m ogą ro ślin y pob ierać b ez ob n iżan ia p rzyrostu m a sy roślin n ej.
B ad an ia p row ad zon e na m o n o lita ch g leb o w y ch p ob ran ych do sta lo w y c h c y lin drów o przek roju 450 cm 2 i w y so k o śc i 100 cm (rys. 1). W azony um ieszczon o w w y m u ro w a n y ch dołach o g łęb o k o ści 1 m. P o w ierzch n ia g leb y b y ła rów n a z p o w ie r z c h nią terenu. W czasie d eszczu nad w a zo n a m i na w y so k o śc i ok. 1 m u m ieszczon o oszk lon e daszki. W o k resie p oczą tk o w eg o i c a łk o w iteg o za sy ch a n ia tra w w a zo n y w ażon o i p obierano z n ich próby g leb y do o k reślen ia ilo ści w o d y ła tw o i trudno d o stęp n ej.
Na p o d sta w ie tej m etod y w la ta ch 1964— 1966 ozn aczen ia zap asów w o d y u ż y teczn ej w y k o n a n o na 12 rodzajach gleb łą k o w y c h (tab. 1 i 2). Z bad ań ty ch w y n ik a ,
A m ethod of d eterm in in g w a ter 233
że zapasy w o d y ła tw o d ostęp n ej dla roślin łą k o w y c h są bardzo różne i w a h a ją się w gran icach od 33 do 145 m m . N a jlep sze są g leb y m u r sz o w o -to r fo w e g łęb o k ie oraz m ady śred n ie p róch n iczn e. M ałe zap asy p o sia d a ją g leb y m u rszo w e p ły tk ie n a g lin ie i m u rsza ste na p iask u lu źn y m oraz m ad y bardzo ciężk ie. N a jg o rszy m i o k a za ły się m ad y bardzo lek k ie.
N a p o d sta w ie d o ty ch cza so w y ch badań m ożn a w n io sk o w a ć, że m etod a w e g e ta c y jn a na g łęb o k ich m o n o lita ch d aje m o żliw o ść o k reślen ia w o d y ła tw o i trudno d ostęp n ej oraz p ra k ty czn ie n ieu ży teczn ej.
M on olity g le b o w e n a leży p ob ierać b ez n aru szen ia stru k tu ry w co n a jm n iej 6 p ow tórzen iach .
Ś red n ica rur n ie p o w in n a b yć m n iejsza n iż 24 cm [10], a w y so k o ść 100 cm. R ó w n o le g le z b a d a n ia m i na m o n o lita ch p o w in n y b yć w y k o n a n e b ad an ia w teren ie, skąd b y ły p ob ieran e m o n o lity , w celu p orów n an ia badań na m o n o lita ch z b ad an iam i p o lo w y m i. 3 . ц е с л и н ь с к и, в . Р О Г У С К И М ЕТОД О П РЕДЕЛЕН И Я Н А Г Л У Б О К И Х М О Н О Л И Т А Х В Л А ГИ ДО СТУП НО Й ДЛЯ Р А С Т ЕН И Й В ЛУ ГО ВЫ Х П О Ч В А Х С Н Е Н А РУ Ш Е Н Н О Й С Т РУ К Т У РО Й И н с т и т у т м е л и о р а ц и й и л у г о в о д с т в а
Р е з ю м е
Ц елью труда бы ла р азр аботк а м етода оп р едел ен и я зап аса влаги доступной дл я растений, которая м ож ет н аходи т ся в почве в в есен н и й п ер и од или п осл е орош ения. О дноврем енно пы тались оп редели ть влагу легк о доступ н ую д л я растений, т.е. такое ее количество, которое м ож ет усваи ваться растениям и б ез сн и ж ен и я прироста растительной массы. И ссл едов ан и я п риводились на п оч в ен н ы х м онолитах, отобранны х в сталь ны е цилин дры следую щ его р азм ера: п оп ер еч н ое сеч ен и е 450 см2, вы сота 100 см (рис. 1). М онолиты пом ещ али в о б л о ж ен н ы х кирпичом ям ах 1 метр глубины . П ов ерхн ость почвы в м он олитах бы ла на одинаковом ур овн е с пов ерхн ость ю грунта. Для защ и ты от осадков пом ещ али на вы соте 1 м над монолитами ст ек - лян ой навес. В п ер и од начального и полного зав я дан и я трав монолиты в звеш и в ал и и от бирали образцы почв дл я о п р едел ен и я л егк о- и тр удн одоступ н ой влаги. По этом у м етоду оп р едел ял и в п ер и од 1964— 1966 гг. зап ас доступ н ой влаги в 12 в и д а х лугов ы х почв (таб. 1 и 2). И з п ол уч ен н ы х дан н ы х сл едует, что зап ас влаги доступ н ой для луговой растительности изм ен чив и к ол ебл ется в п р ед ел а х 33— 145 мм. Самый больш ой зап ас влаги с о д ер ж а л и м ур ш ев о-бол отн ы е глубо кие почвы и с р ед н е-т я ж ел ы е аллю виальны е почвы, небольш ой — м елкие м у р - ш евы е почвы п одстел ен н ы е глиной и м урш еваты е почвы на ры хл ом песке, а т а к ж е очень т я ж ел ы е аллю виальны е почвы. Н аи худш и м и ок азали сь очень легкие аллю виальны е почвы. На основании п р ов еден н ы х до сих пор иссл едован и й м ож н о заклю чать, что в ы ш еук азан н ы й метод с и спользован ием глубок и х монолитов п озв ол я ет о п р еделять зап асы влаги л егк о- и т р удн одоступ н ой дл я растений, а т а к ж е п р ак ти ч е ски недоступ н ой влаги. П очвенны е монолиты сл едует отбирать без н ар уш ен и я естеств енной стр ук туры , в по к райн ей м ере ш ести повторностях. Диаметр цилин дров д о л ж е н быть не м еньш е 24 см [10], а вы сота — 100 см. П араллельн о и ссл едован и ям на м онолитах н еобходи м о проводить с целью ср ав н ен и я иссл едован и я в поле, на котором отбирались монолиты.
