Zagrożenia gleb użytków rolnych w Polsce

RO CZN IK I GLEBOZNAW CZE T. X X X V I, NR l f S . 59—77, W A RSZA W A 1985

ALINA KABATA-lPENDIAS, HENRYK PONDEL

ZAGROŻENIA GLEB UŻYTKÓW ROLNYCH W POLSCE

Zakład G leboznaw stwa i Ochrony Gruntów IUNG w Puław ach

Gleba jest jednym z podstawowych elementów biosfery, a zarazem głównym czynnikiem w arunkującym produkcję żywności. Współczesne zagrożenia zarówno powierzchni, jak i jakości gleb upraw nych znacznie się nasilają i w niedalekiej przyszłości mogą osiągnąć niebezpieczny po­ ziom. Przyczyną tego procesu jest niew ystarczająca wiedza o złożonej biogeochemicznej równowadze w utw orach glebowych oraz niedostatecz­ na ochrona gleb rolniczych przed przekazywaniem ich na cele nierol­ nicze.

Produkcja biomasy w ekosystemach rolnych wiąże się ściśle z od­ działyw aniem człowieka na glebę, przy czym w zależności od wielu uw a­ runkow ań wpływT ten może być korzystny lub degradujący. Do niedaw ­ na oddziaływanie czynnika antropogenicznego na glebę związane było głównie z upraw ą roślin. W ostatnich latach znacznie się ono nasiliło przez niekontrolow any dopływ do gleby wielorakich zanieczyszczeń oraz w skutek zakłóceń stosunków wodnych w ywoływanych działalnością geo­ techniczną. Niem ałą rolę odgrywa tu również przem ysłowy sposób u pra­ w y roli i roślin, a także chowu zwierząt.

Gleby odgryw ają w przyrodzie rolę buforowego zbiornika zanieczy­ szczeń chemicznych w prowadzanych do biosfery w skutek technicznej działalności człowieka. Zakłócenia w funkcjonow aniu złożonego system u procesów glebowych mogą wpłynąć niekorzystnie na przyrodniczy obieg pierwiastków, ograniczyć lub zwiększyć ich przyswajalność dla roślin, a także przyspieszyć ich transport do wód.

Pomimo opracowania wielu raportów o stanie zagrożenia gleb upraw ­ nych w Polsce oraz w ydania przepisów i aktów praw nych, nie podejm uje się w praktyce dość skutecznych działań zmierzających do popraw y i ochrony zm niejszających się stale zasobów glebowych kraju. A ktualne zagrożenia rolniczej przestrzeni produkcyjnej, będące wynikiem nie zaw­ sze racjonalnej gospodarki, są najczęściej powodowane następującym i zjawiskam i:

60 A. Kabata-Peadias, H. Pondel

— zbyt liberalnym przekazywaniem gruntów upraw nych na cele nierolnicze,

— erozją gleb,

— deformacjami stosunków wodnych,

— degradacją gleb powodowaną upraw ą ciężkim sprzętem,

— degradacją chemiczną wywoływaną zakwaszeniem, niewłaściwie stosowaną chemizacją rolnictw a oraz zanieczyszczeniem gleb pierw iast­ kam i i substancjam i chemicznymi.

PRZEKAZYWANIE GRUNTÓW NA CELE NIEROLNICZE

Według raportu o stanie środowiska w Polsce łączna powierzchnia gruntów wy łączonych z produkcji rolnej i leśnej do 1980 roku wynosiła 1340 tys. ha, a tylko w roku 1980 została powiększona o dalsze 14,5 tys. ha [19]. Na obszarach tych prowadzi się eksploatację kopalin użytecz­ nych, rozwija budownictwo mieszkaniowe i przemysłowe, a także bu­ duje się trasy komunikacyjne. Coraz większe powierzchnie przeznacza się pod hałdy, osadniki, wysypiska śmieci itp. Zrozumiałe jest, że prze­ kazywanie gruntów z sektora rolniczego nie może być zupełnie zahamo­ wane, jednak gospodarowanie ziemią już obecnie musi być mniej roz­ rzutne i bardziej racjonalne.

Oszczędne gospodarowanie rolniczą przestrzenią produkcyjną jest pod­ stawowym w arunkiem wyżywienia narodu, zważywszy na to, że obecnie na 1 mieszkańca naszego k raju przypada 0,53 ha użytków rolnych. W w ielu krajach Europy wskaźnik ten jest niższy, jednak niska przeciętna jakość naszych gleb stawia Polskę w niekorzystnej sytuacji (tab. 1). Od roku 1950 ubyło nam 1,5 m in ha użytków rolnych, a według oficjalnych prognoz do 2000 roku utracona będzie powierzchnia równa obszarowi średniego województwa (tab. 2). Sytuację pogorszy fak t wzrostu ludno­ ści o dalsze 2 m in do 1990 roku. Zatem adm inistracja powinna gospo­ darować gruntam i rolnym i bardziej oszczędnie, odbierając rolnictw u jedynie niezbędny areał gleb, w m iarę możliwości najniższych klas bo­ nitacyjnych. Należy również czynić skuteczne starania w kierunku zdo­ bywania nowych obszarów upraw nych na drodze rekultyw acji w ybra­ nych nieużytków lub gruntów zdewastowanych.

EROZJA GLEB

N ieracjonalna gospodarka na obszarach o urozmaiconej rzeźbie pro­ wadzi do degradacji gleb przez różne forrny erozji (wodna powierzchnio­ wa, wąwozowa, sufozją, soliflukcja, osuwiska). N ieum iejętna działalność gospodarcza może być również przyczyną niszczenia gleb bez względu na ukształtowanie powierzchni (np. erozja rzeczna, erozja wietrzna).

Zagrożenie gleb użytków rolnych w Polsce 61

T a b e l a 1 Pow isrzchr^.a y tbóm r c ln y s h ?» h ek ta r a ch prsyoadr.jr.ca aa 1 m isezlw .rca

w e d ł u g Kocar.iica : 5 1 ; p . 'c y c t y c c m s t i ^ 1 9 c - : Ar*'ч c f aßz ^ . l u i r a i l-./H a . f .s c t c .r e e p e r 1 i n h a b i t a n t

/ З о а г с з : .rj Cat J a t', с /_-ri..;al о / P o la n d Y'6 2 /

K ra j C o u n tr y i* ok Ïvïar ?ол j .s r z c a a i a o.,śó> :m t y a ..-i T o t a l are?, tli ou a . i', i U ż y t k i roi" .» ty.-j ll \ ] “'.ural ha P rc-oan t użytL ów r o ln y c h И 2 ÏO - ounku do o g ó ł u P e r c e n o f f . g r i c u l t u r a l 1л:-d i n r e l a t i o n t o t o t a l a r e a L ic z b a aieezJ cü ;ic6 w t y e P o p u la t io n nucîbj V th o u я . L ic z b a ha u ż y t-.ś w i-o 1 - n y ó : na 1 ü.: с .3.3 '.tieя А.Ъ ;-'-t о.'" a :;.'i :. 1 ‘ u ru l 1.Л.;0Л- Г 1 in i. » .>.. ■: 1.0. P o ls lt a 1950 ::i 173 20 4 40 6 5 , 6 24 3 2 4 0 , 8 2 19 6 0 31 173 i 9 550 6 2 , 7 29 731 0 , 6 6 1 9 7 0 31 263 i 9 570 6 2 , 6 32 5?.l 0 , 6 0 1«öO 31 263 "9 102 i в , . . 35 573 0 ..- 3 E -iłg p .r ia E u l g i r i a 1930 11 073 6 0 0 2 i 1 5 4 , 7 i 8 8 62 0 , 6 8 СЗ.Ч 3 C z e c f c o u lo v a k ia 19^0 12 738 £ 95^ 5 4 ,4 15 312 0 и 5 тло 1ЭСО 10 3vn 6 262 5 3 ,1 1 6 74 0 0 , 3 7 rtL-munia 1980 2 3 750 ; I 14 c;b'j 6 3 , 0 22 2 Y 0 0 , 5 7 Eur.gary 1 9 3 0 3 ;-c3 b 69П 7 ? , 0 i 10 712 0 , 6 2 ZL'?.R Ijjsb 1 9 8 0 2 2 2 7 500 6 0 6 10 j 2 7 , 2 ] 265 523 2 , 2 8 A u s t r ia A u s t r ia 1 380 0 385 3 7 0 0 4 4 ,1 i 7 255 I i 0. « D a n ia De п а е r it 1980 4 305 2 6 7 , 3 5 1 '0 1 0 , 5 7 1 H o la n d ia ■fhe r'..ithjr l a n d s 19 8 0 4 113 2 0 0 0 4 3 ,6 14 140 0 , !4 F r a n c j a F ra n co 1380 54 400 i -j i 90 0 5 3 , 6 53 7 1 0 0 ,5 -3 ДЬ’К FKG 1930 2 4 811 12 300 I 4 9 , 6 59 6 6 0 0 ,2 1 S z w e c j a 3 ’.7e den 1380 45 00C 3 70 0 8 , 2 ! 3 3 1 0 0 , 4 4 tfło c h y j .t a l y 19 8 0 3 0 125 17 с 00 5 8 , 4 56 774 0 , 3 1 W .B r y ta n ia G. .B r it a in 1960 24 400 18 4 0 0 7 5 , 4 55 9 5 0 о , ? з Kanada Сгг-..iia 19 8 0 9 9 7 6 0 0 i 63 i 0 0 6 , 3 23 5Ó4 2 , 3 9 U3 A ÜSA 1 з з о 3 0 0 430 4 0 0 4 6 , 0 _ ... j 2 1 9 59 2 [ 1 ,9 6

Około 20% powierzchni k raju podlega degradacji w skutek erozji wod­ nej. W arto przy tym wspomnieć, że ogólna długość wąwozów szacowana jest na około 40 tys. km. Zajm ują one praw ie 100 tys. ha, a niekorzystne ich oddziaływanie uwidacznia się na około 5-krotnej powierzchni, tj. 0,5 m in ha [6]. Erozja wodna w pływ a degradująco na gleby nie tylko przez zmywanie i niszczenie profilu, ale także przyczynia się do pow sta­ wania deficytu wodnego, wynikającego z powodu raptownego spływu wód opadowych. Zjawiskiem szczególnie niekorzystnym jest fak t w ystę­ powania procesów erozji głównie na urodzajnych glebach lessowych,

rę-62 A. K abata-Pendias, H. Pondel T a b e l a 2 i c a l ó - r z c h n l b g r u n tó w zdograd ow an ;ych / 1 9 / A rea o f d e ^ r id e n a o i l o Z d ig ra d o v îa n e w ha D e g r a d e d e o i l a , h a Z r e k u lt y w o w a li h a i ia g o 3 p o d o .r c * ^ i.c h a W y s z c z e g ó l n ie n i e S p e c i f i c a t i o n o g ó ł e a t o t a l d z l a ł c l n o ó ć e k s p l o a t a ­ c y j n a e x p l o i t a t i o n Re c u l t i v e , t e d e o i l a , Mnna^sd a o i ł a z a k o ń c z o n a f i n i n b s d j a k t u a l n e j c u r r e n t ha ha O gółom - T o t a l 1 375 91 660 46 0 9 2 45 56 3 - -1931 103 2 6 3 59 143 49 115 36 6 8 5 • 31 541 Sdojp -.d o w a n e p r z e z jjr z o p .y eły • tyj* p r z e z t So.M a d e g r a d e s by ± n d u c t r7 ? t n o r e i a I1 7 » 6 0 241 3 3 535 46 70 0 34 3 3 4 2 9 3 S 7 - p r z e a y s ł w yd obyw czy a l n i n g i n d n e t r y С? 224 2 2 783 42 441 1 9 541 15 2 2 9 - I n a « p r z c a y s ł y o t h e r i n d u s t r i e в 15 0 1 7 10 7 5 2 4 2 6 5 14 7S3 14 130 Z d c£ T a d o* a n e e k e p l o a t a c j ą t e r f 11 /i'a f.ij d e g r a d e d by e m p lo i* • t a t i o a o f p a a t 73 С 22 I 25 61 3 2 40Э 2 3 5 5 2 17 4

dzinowych oraz gliniastych, w ytworzonych ze zw ietrzelin fliszu i in­ nych skał m asywnych (tab. 3).

Użytkowanie gleb erodowanych wiąże się z wieloma trudnościami, stąd gospodarka rolna na terenach urzeźbionych powinna być otoczona spec­ jalną opieką służby rolnej. Na tych obszarach należy stosować przeciw- erozyjny system upraw y roli, odpowiedni dobór gatunków roślin oraz zmianowań. Wszelkie prace urządzeniowo-rolne muszą tu być wykony­ wane zgodnie z zasadami ochrony gleb przed erozją. Dotyczy to głów­ nie scalania gruntów oraz budowy dróg śródpolnych {6]. Myślą przewod­ nią wszelkich poczynań w zakresie ochrony gleb przed erozją powinno być dążenie do spowolnienia spływ u wód opadowych.

DEFORMACJE STOSUNKÓW WODNYCH

Jednym z ważniejszych czynników ograniczających urodzajność gleb jest systematyczne narastanie deficytu wodnego, ujawniającego się głów­ nie na glebach lekkich. Proces ten powodowany jest nadm iernym wyle­ sieniem, niewłaściwym niekiedy wykonaniem m elioracji odwadniających, obniżaniem się poziomu wód gruntow ych w skutek wcinania się koryt rzecznych, przez regulację rzek lub likwidację zapór oraz czerpanie wód podziemnych ze studni głębinowych dla celów komunalnych. W ostat­ nich latach obserwuje się duże przeobrażenia stosunków wodnych w y­ wołane działalnością górnictwa odkrywkowego. Szacuje się, że przesusze­ nie gleb związane głównie z eksploatacją kopalin, w ystępuje na obszarze 80 tys. ha [Щ.

Zagrożenie gleb użytków rolnych w Polsce ₆₃ T a b e l a 3 Z a g r o ż e n ie g r u n tó w p r z e z e r o z j ę w p r o c e n t a c h u ży tk ó w r o ln y c h / 6J E r o d e d s o i l s i n p e r c e n t o f a g r i c u l t u r a l la n d o / 6 7 B y łe w o je w ó d ztw o U ż y t k i r o l n e t y s ha A g r i c u l t u - r a i l a n d s t h o u s , ha E r o z j a w o d n o -f o w ie r z c b n io w a S h e e t w a t e r e r o a i o u E r o z j a wąwozowa Lim ea r e r o s i o n E r o z j a w ie t r z n a 4 - 5 Wind e r o a i o n i - 5 Form er p r o v i n c e 8 1 - 2 3 - 5 2 3 - 5 B i a ł o s t o c k i e 1 475 3 2 , 8 1 . 2 4 , 2 0 , 8 7 , 2 B y d g o s k ie 1 348 1 9 , 9 0 , 8 1 4 ,3 3 , 5 1 1 , 7 G d a ń s k ie 631 3 8 , 4 1 ,1 2 5 , 3 2 , 2 1 9 ,8 K a to w ic l-ie 5 1 0 8 4 , 3 3 , 7 6 8 ,1 1 3 ,6 1 6 ,3 K i e l e c k i e 1 2 9 0 3 6 ,8 2 1 , 6 8 , 2 2 2 , 9 2 5 , 5 K o s z a l i ń s k i e 8 7 0 6 0 , 2 C ,8 4 6 ,1 1 . 0 1 1 , 9 K ra k o w sk ie 956 4 4 , 9 4 8 , 3 5 0 , 5 2 3 , 8 2 9 , 7 L u b e ls k i e 1748 4 2 , 9 2 , 6 3 4 ,6 1 6 , 8 2 3 , 7 Ł ó d z k ie 1 2 5 0 4 6 , 5 - 2 4 ,8 1 . 9 2 5 , 9 O l s z t y ń s k i e 1 1 9 2 4 2 , 9 - 1 5 ,4 3 , 0 b . 5 O p o ls k i e 6 0 9 4 1 , 6 1 0 ,9 b d ,7 1 ,5 3 0 , 7 P o z n a ń s k ie 1803 1 4 ,7 0 , 2 1 , 8 - 1 7 ,6 R z e s z o w s k ie 1055 3 1 ,8 4 1 , 7 4 0 , 5 6 5 , 0 1 2 ,1 S z c z e c i ń s k i e 691 2 0 , 0 - 3 0 , 7 0 , 4 6 , 6 W arszaw r!<ie 2101 7 , 6 - 5 , 0 2 , 4 7 , 5 W r o c ła w sk ie 1158 4 9 , 4 2 3 , a 5 8 ,6 1 .5 1 6 ,3 Z i e l o n o g ó r s k i e 6 39 3 4 ,1 - 4 3 ,2 1 .9 6 , 5 ? o j ßka P o la n d 19 3 2 6 3 4 , 3 8 , 4 2 5 , 9 9 , 3 1b ,/; 1 - e r o z j a s ł a b a _ weak e r o s i o n 2 - e r o z j a um iar kowana m o d e r a te e r o s i o n 3 - e r o z j a i a medium е г о s i o n 4 - e r o z j a s i l n a - h e a v v e r c s i on 5 - e r o z j a b a r d z o s i l n a v o r у h e a v y e r o s i o n

Bilans wodny gleb użytkowanych rolniczo na dużych obszarach uza­ leżniony jest od zabiegów m elioracyjnych, które, o ile wykonane są p ra ­ widłowo, przyczyniają się do urodzajności gleb. Jak w ynika z raportów rządowych, w skali k raju objęto m elioracjam i odw adniającym i 6,4 m in ha, co stanowi 64% gruntów w ym agających melioracji. Do zmeliorowa­ nia pozostało jeszcze 3,4 m in ha użytków rolnych, w tym 0,9 m in łąk i pastwisk. Aby utrzym ać urządzenia m elioracyjne w pełnej sprawności, należy je systematycznie konserwować, a ponadto wykonywać ich reno­ w ację na powierzchni 120— 130 tys. ha rocznie. Ze względu na pow­ stałe w tym zakresie zaległości w ytw orzyła się bardzo niekorzystna sy­ tuacja, bowiem renowację urządzeń m elioracyjnych należy obecnie w y­ konać na kilku milionach hektarów użytków rolnych.

Zgodnie z opinią hydrologów, w w ielu przypadkach nadm ierne od­ wodnienie spowodowało niekorzystne zm iany środowiska przyrodniczego [19]. iDotyczy to głównie gleb dolin rzecznych, stanowiących naturalne

64 A. Kabata-Pendias, H. Pondel

zbiorniki wodne. Pesymistyczne prognozy wskazują, że przy kontynuow a­ niu obecnej działalności m elioracyjnej do 2000 roku znikną naturalne torfowiska z krajobrazu Polski [18]. W celu ograniczenia takich zjawisk dalsze program y dużych m elicracji obejmujących całe zlewnie powinny być wnikliwie opiniowane przez kompetentne zespoły przyrodników. Na­ leży zaznaczyć jednak, że pozostawianie naturalnych zbiorników wod­ nych w postaci bagien jest niezbędne dla równoważenia bilansów wod­ nych zlewni.

Konsekwencją obniżania zwierciadła wód gruntow ych jest dość ra­ dykalne przeobrażenie gleb hydromorficznych, których geneza wiąże się bezpośrednio z oddziaływaniem tych wód [5]. W w yniku odwodnienia i przesuszenia gruntów następuje utlenianie substancji organicznej oraz zanikanie procesów glejowych. Według dotychczasowych ocen można są­ dzić, że na odwodnionych złożach gleb organicznych m ineralizuje się rocznie około 10 t/ha m aterii organicznej [5]. Odwodnienie gleb hydro­ morficznych prowadzi również do zmniejszenia retencji wody w glebach terenów przyległych.

Deformacje stosunków wodnych spowodowane są głównie przez nad­ m ierne osuszenie gleb. Jednakże na osiadających obszarach górniczych oraz w sąsiedztwie sztucznych zbiorników wodnych i poflotacyjnych de­ formacje te są wynikiem podtopienia gruntów . Ogólnie ocenia się, że ta­ kie zakłócenia stosunków wodnych w ystępują w k raju na powierzchni

15—20 tys. ha [18].

DEGRADACJA GLEB POWODOWANA CIĘŻKIM SPRZĘTEM STOSOWANYM DO UPRAWY ROLI I ZBIORU ROŚLIN

Powszechna ostatnio maszynowa upraw a powoduje różnokierunkowe zniekształcenia w ierzchnich w arstw gleby. W przypadku tzw. orek me­ lioracyjnych deformacjom ulegają również poziomy i w arstw y do głę­ bokości 1,5 m [3]. O wzroście mechanizacji upraw y świadczyć może m.in. ilość ciągników użytkowanych w rolnictwie. Według danych statystycz­ nych w 1950 roku 1 ciągnik przypadał na 802 ha, w 1970 powierzchnia ta zm niejszyła się do 70 ha, a w 1980 do 22 ha użytków rolnych. Mecha­ nizacja upraw y jest korzystna z pu n k tu widzenia organizacji produkcji, natom iast tego rodzaju zabiegi w pływ ają często ujem nie na fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości gleb. Ucisk na glebę kół ciągników i maszyn towarzyszących jest stosunkowo duży, osiąga bowiem wartość 0,8— 1,0 kG/cm2, przy czym powierzchnia ugniatania jest dość duża [2]. Dla przykładu można podać, że przy produkcji zbożowej całe pole podle­ ga średnio 3-krotnem u ugniataniu, a przy produkcji buraków 4-krotne- mu [2]. Stopień niekorzystnego oddziaływania mechanicznej upraw y na glebę w zrasta wraz ze zwięzłością i jej wilgotnością. Efektem działania maszyn jest wzrost gęstości gleby, zanik porowatości — głównie

niekapi-Zagrożenie gleb użytków rolnych w Polsce 65 larnej, zm niejszenie pojemności pow ietrznej. Systematyczne pogłębianie upraw y powodowane ciężkim sprzętem prowadzić maże do obniżenia za­ w artości próchnicy w glebach lżejszych [14]. Odzwierciedleniem tych nie­ korzystnych zm ian zachodzących w glebie jest hamowanie rozwoju sy­ stem u korzeniowego roślin, a w konsekwencji obniżka plonu. Niewłaści­ wie w prowadzana m echanizacja upraw w terenach o urozmaiconej rzeź­ bie może się przyczyniać do uaktyw niania procesów erozyjnych. Podsta­ wowym w arunkiem praw idłow ej mechanizacji upraw jest właściwy do­ bór maszyn i narzędzi, dostosowanych do zmiennych w arunków glebo­ wych i fizjograficznych, a także do w ym agań upraw ianych roślin.

DEGRADACJA CHEMICZNA GLEB

W ogólnym ujęciu chemiczna degradacja powodowana jest zakw a­ szeniem gleb, niewłaściwie stosowaną chemizacją rolnictw a oraz zanie­ czyszczaniem gleb pierw iastkam i śladowymi.

Z a k w a s z e n i e g l e b . Na podstawie oceny okręgowych stacji che­ miczno-rolniczych w naszym k ra ju w ystępuje 58% gleb bardzo kwaśnych i kw aśnych (do 5,5 pH), 25% lekko kwaśnych (pH 5,6—6,5) oraz 17% gleb użytków rolnych o odczynie obojętnym (powyżej 6,6 pH w 1 N KC1 [1]). Według klasyfikacji Riehma wskaźnik bonitacji negatywnej zakwa­ szenia gleb jest bardzo wysoki i osiąga wartość około 70. Tak duży sto­ pień zakwaszenia utrzym uje się od 1965 roku. Jest to wynikiem u ak ty w ­ nienia się czynników zakwaszających gleby (np. im isja siarki z zanie­ czyszczeń atmosferycznych, wzrost zużycia nawozów mineralnych), a prze­ de w szystkim niskim zużyciem nawozów wapniowych i wapniowo-mag­ nezowych (tab. 4). Wprawdzie w latach 1970— 1980 średnie roczne zuży­ cie tych nawozów wzrosło ze 102 do 160 kg Ca/ha użytków rolnych,

X * u o l я 4 Z u ż y c ie nawozów m in e r a ln y c h w k g / h a u ż y tk ó w r o ln y c h / 1 5 7 Use o f m i n e r a l f e r t i l i z e r o i n k g /h a o f a g r i c u l t u r a l l a n d e / 1 5 / S k ł a d n i k E le m e n t s L a ta Y e a r s 1 9 5 9 /1 9 6 0 1 9 6 4 /1 9 6 5 1 9 6 9 /1 9 7 0 1 9 7 4 /1 9 7 5 1 9 7 9 /1 9 8 0 1 9 3 0 /1 9 8 1 NPŁ 36 56 124 182 1 9 3 х 1 8 6 « H 12 2 0 40 6 0 7 0 71 P2 ° 5 9 1 6 3 0 4 7 51 4 Г KgO 15 2 0 53 75 7 2 66 CaO 1 2 43 91 121 1 6 0 1 3 3 * W tym PGR - 324» s p ó ł d z i e l n i e p r o d u k c y jn e - 3 0 2 , g o s p o d a r s tw a i n d y w id u a ln e - 151 k g /h a S t a t e fa r m s - 3 24» c o l l e c t i v e fa rm a - 3 0 2 , p r i v a t e fa r m e - 151 k g /h a * * W tym PGR - 2 8 7 , s p ó ł d z i e l n i e p r o d u k c y jn e - 2 4 6 , g o s p o d a r s tw a ia d y w id u ln e - 156 k g /h a S t a t e fa rm a - 2 8 7 , c o l l e c t i v e f a r m s - 2 4 6 , p r i v a t e fa r m s - 156 k g /h a

66 A. Kabata-Pendias, H. Pondei

T a b e l a 5 Z rw artość frlir.u ruchom°rço f. kationów о ch/?rp.Jft«гге чаяа^.оиум "S" w p o ziö a a c h p ró ch n iczn y ch

J.j-.coivycr. ?odi«iJù;< k-.a.'.rij С:'. .‘.i „ i .j V •; 0 0 £ <Л .V

C ontent o f m o b ile alum inium and c a t i o n s o f h ^ a ic c h a r a c te r rL-n ir. huaue h o r iz o n s c-f s a in trinda cf u e i d s c i ’ u, r.;e / * 0 0 ’ R o d z a j g l e b y - S o i l k in d L i c z b a a n a liz o w a n y c h p r ó b e k Number o f s a m p le s a n a l y z e d AI w a r t o ś c i ś r e d n i e mean v a l u e s , o d c h y l e n i a s ta n d a r d o w e s ta n d a r d d e v i a t i o n s z a k r e s wahań f l u c t u a t i o n r a n g e "S" w a r t o ś c i r 'r e d n ie L-ÎC.P va lu.'; s oder:;/' ü г.i a sti-./jda^dew e s ta n d a r d d e v i a t i o n s z a k r e s v.r-hr;:i f l u c t u a t i o n r a r g e "S ":A 1 P i a s k i lu ź n o i s ł a b o g l i n i a s t e 0 , 5 3 1 ; 73 3 , 3 L o o se and s l i g h t l y loum y s a n d s 0 . 4 3 0, 1)9 12Q о О 1 илс 0 . 3 1 - 5 , 9 6 P l a c k i g l i n i a s t e - Loamy o a n d s 0 . 5 4 2 , 3 4 < i 3 0 , 5 5 1 , 3 7 1 39 0 , 0 - 2 , 4 6 0 , 5 2 - 9 , 9 3 I L e k k ie wyt«r:ir::or:e z g l i n 0 , 3 3 2 / o 5

8 , 0 j

l îr e d n io c iç i'.fc i'ï w y tw o rzo n a z .~>Пп 0» ^ 5, 1^ ! î , 6 I

Medium h e a v y s o i l s d e v e lo p e d from lo a m s ;

0 , 5 4 , 74

115 0 , 0 2 - 2 , 4 5 1*4/- - 1 3 , G

C i ę ż k i e w y t’vorr.one z g l i n 0 , 5 7 8 , 7 1 1 5 , 3

H eavy s o i l s d e v e lo p e d from loam a _{0 , 7 3 3 , 5 4}

36 0 , 0 2 - 3 , 1 0 3 , 1 3 - 1 7 , 1 1 P y łow e w od n ego p o e n c d s f lp ia 0 , 3 7 ?| Г.- 9 , 6 H y J ïu c io r p h ic s i l t y s o i l s 0 , 3 3 T. 56 81 0 , 0 2 - 1, &3 1 , 2 1 - 12,60 L e sso w e - L o e s s s o i l n 0 , 4 0 5 , 2 3 » 1 0 , 9 0 , 5 9 2 , 1 2 52 0 , 0 2 - 2 . 8 7 1 , 7 3 - 9 : 76 Mady c i ę ż k i e - H eavy a l l u v i a l s e l l s 0 , 5 0 1 ?. » о _:| 1 2 5 * 8 I 1 , 0 5 _i 33 0 , 0 - 5 , 8 6 - 2 : 5 ,6 0 i G ó r s k i e w y t w o r z o n e z e s k a ł f l i s z u 0 , 5 9 ji 1 5 , 9 Ыс un t a i n s o i l s d e v e l o p e d f r o m П у з Ь r o c k s _{С: * fi 7} j t ° 1 48 О 0 1 '-О I 4 , 1 4 - 21 j .0 L... ... .. 1 i

L

jednakże z pu nk tu widzenia potrzeb wapnowania są to nadal ilości nie­ wystarczające.

Odczyn gleb jest ważnym w skaźnikiem fizykochemicznego stanu gle­ by, lecz nie można w jednolity sposób uogólniać w pływ u odczynu na rośliny. P rzy analogicznych w artościach pH w arunki rozwoju roślin na różnych glebach nie są podobne. W glebach kw aśnych przy podobnych wskaźnikach zakwaszenia stopień degradacji słabo próchniczych gleb piaskowych jest znacznie większy aniżeli gleb gliniastych czy też pyło­ wych. Wiąże się to przede wszystkim z zawartością i składem m ineral­ nym frakcji ilastej oraz ze stosunkiem kationów w ym iennych o charak­ terze zasadowym do ilość wymiennego glinu (tab. 5). Mimo ogólnego po­ glądu, że zakwaszenie gleb lekkich działa na rośliny bardziej niekorzyst­

Zagrożenie gleb użytków rolnych w Polsce ₆₇

nie niż gleb zwięzłych, to jednak w zaleceniach agrotechnicznych głów­ ną uwagę zwraca się na potrzebę odkwaszania gleb cięższych. W ynika to z dodatniego w pływ u w apnow ania na właściwości fizyczne tych gleb oraz z możliwości upraw y na nich większej ilości roślin wapniolubnych.

K olejnym czynnikiem ograniczającym urodzajność gleb jest niska za­ sobność w magnez. W skali k raju w obrębie użytków rolnych ilość gleb ubogich w magnez przysw ajalny ocenia się na ponad 40°/o. Zarówno cał­ kow ita zawartość magnezu, jak też jego form w ym iennych i przysw ajal­ nych jest dodatnio skorelowana z zawartością części <C 0,02 m m i próch­ nicy oraz z sumą kationów w ym iennych o charakterze zasadowym i od­ czynem, a ujem nie z w artością kwasowości hydrolitycznej. Niedobory magnezu w kw aśnych glebach piaszczystych w ystąpiły na dużą skalę V/ końcu lat siedemdziesiątych, co wiązało się głównie z dość dużym wzrostem zużycia nawozów potasowych i azotowych (tab. 4), pow odują­ cych zachwianie równowagi jonów. Obecnie zjawisko niedoboru m agne­ zu jest rozpoznane, a opracowane zalecenia nawozowe, o ile są przestrze­ gane, w płynęły na likwidację niedoboru tego składnika w glebach.

S t o s o w a n i e n a w o z ó w m i n e r a l n y c h . Do roku 1976 noto­ wano zasadniczy wzrost zużycia nawozów m ineralnych. W następnych la­ tach produkcja nawozów nie zwiększała się, mimo że zakładany poziom zużycia w 1990 roku 300 kg N PK na hek tar użytków rolnych jest uza­ sadniony w ynikam i badań efektywności nawożenia ([4]. Agrocenozy nie stanowią zamkniętego układu ekologicznego, dlatego należy uzupełniać straty składników odprowadzanych z plonami roślin. Istnieje jednoznacz- ny pogląd, że racjonalne nawożenie N PK Mg łącznie z nawożeniem orga­ nicznym i wapnowaniem gleb kwaśnych, przy przestrzeganiu przyrod­ niczych zasad konstruow ania płodozmianów, w pływ a korzystanie na w ła­ ściwości chemiczne, fizyczne i biologiczne gleb. Długotrwałe stosowanie niskich i średnich dawek N PK pozwala na utrzym anie zawartości próch­ nicy glebowej na stałym poziomie lub powoduje naw et nieduży jej wzrost [13]. N atom iast wieloletnie jednostronne stosowanie nawożenia mineralnego zakwaszającego glebę przyspiesza ubytek próchnicy i w pły­ wa niekorzystnie na jakościowy skład związków organicznych [13]. Do­ świadczenia nawozowe wykazały, że stosowanie dawek NPK do 250 kg/ha nie powoduje zasadniczych zmian w odczynie gleby w porów naniu z obie­ ktam i bez nawożenia [4]. N iekorzystny w pływ nawożenia mineralnego na zakwaszenie/m oże się uwidocznić szczególnie na obiektach nawożo­ nych przez dłuższy czas siarczanem amonu lub przy system atycznym przekraczaniu rocznej dawki 250 kg/ha.

Nawożenie gleb fosforem i potasem, przekraczające poziom pobrania z plonem roślin, w pływ a na wzrost zasobności gleb w te składniki. W przypadku fosforu jest to zjawisko pożądane, natom iast nadm ierne gromadzenie się potasu nawozowego w glebach piaszczystych może pro­

68 A. K abata-Pendias, H. Pondel

wadzić do luksusowego jego pobierania przez rośliny oraz do strat w dro­ dze w ym yw ania z gleby.

W skutek błędnego nawożenia następują w glebie zakłócenia równo­ wagi składników pokarmowych, prowadzące w konsekwencji do obniże­ nia wielkości i jakości plonu roślin. W przypadku nieracjonalnego stoso­ wania nawozów azotowych, a zwłaszcza przy wnoszeniu jednorazowo w y­ sokich dawek tego składnika, niew ykorzystany azot w formie azotanów ulega przemieszczaniu do wód glebowo-gruntowych, powodując ich za­ nieczyszczanie [16]. P rzy w ielu zastrzeżeniach związanych z nawozową chemizacją rolnictw a istnieje jednak udokum entowany pogląd, że ak tu ­ alny i przew idyw any na dalsze lata osiemdziesiąte poziom nawożenia mi­ neralnego nie powinien stwarzać obawy zakłócenia równowagi biologicz­ nej gleb [12].

S t o s o w a n i e p e s t y c y d ó w . Praw idłow a ochrona roślin przed chorobami, szkodnikami i chwastam i jest jednym z zasadniczych czynni­ ków zwiększania produkcji roślin. Ogólnie szacuje się, że straty w yni­ kające z braku zabezpieczenia upraw , jak i zebranych plonów wynoszą w Polsce około 15% l[21]. W krajach o rozw iniętym rolnictw ie gwałtow­ ny wzrost zużycia pestycydów notuje się od 30 lat. W naszym k ra ju w zrasta również zużycie chemicznych środków ochrony roślin, a zwłasz­ cza herbicydów (tab. 6), przy czym zwiększa się nie tylko ogólna ich T a b e l a 6 Z a o p a t r z e n ie r o l n i c t w a w p e s t y c y d y w t o n a c h / 1 5 / S u p p ly o f a g r i c u l t u r e w i t h p e s t i c i d e s , i n t o n e P e s t y c y d y - P e s t i c i d e s 19 6 0 19 7 0 1976 1980 1981 W o a s i e to w a r o w e j - I n m a r k e t a b le m a ss o g ó łe m - t o t a l _{45 01 3} 5 3 728 51 0 9 6 29 32 9 38 369 o w a d o b ó jc z e - p y l i s t e - pow der i n s e c t i c i d e s - p ły n n e - f l u i d 41 8 8 8 4 2 841 26 4 0 7 0 474 5 411 3 671 5 4 9 0 7 76 9 g r z y b o b ó j c z e i z a p ra w y n a s i e n n e f u n g i c i d e s and s e e d d r e s s e r s 2 130 4 0 3 9 3 221 3 8 9 6 4 338 c h w a s t o b ó j c z e i h o r m o n a ln e h e r b i c i d e s and p h y to h o r m o n e s 621 6 5 2 2 16 8 2 7 14 181 2 0 7 4 7 g r y z o n i o b ó j c z e - r o d e n t o c i d e s 3 0 2 123 2 1 0 356 165 p o z o s t a ł e - o t h e r _V 20 3 2 9 4 1 8 1 4 2 44 3 V s u b s t a n c j i a k ty w n e j - I n a c t i v e s u b s t a n c e o g ó ł e a - t o t a l _{- 7 691 10 158 9 3 3 2 12 4 5 0} I l o ó ć s u b s t a n c j i a k ty w n e j w k g /Ъ а u ży tk ó w r o l n y c h Amount o f a c t i v e e u b s t a n o e i n kg p e r h e c t a r e o f a g r i c u l t u r a l l a n d s - 0 , 3 9 - - 0 , 6 5

masa, ale również liczba różnorodnych substancji aktywnych, należących do różnych grup chemicznych.

Niebezpieczeństwo stosowania pestycydów wiąże się z toksycznym ich oddziaływaniem na organizmy żywe. Wiele z tych preparatów zali­

Zagrożenie gleb użytków rolnych w Polsce ₆₉

cza się do I i II klasy toksyczności. Niewłaściwe stosowanie pestycydów może prowadzić do skażenia płodów rolnych, a ty m samym przekreślić ew entualne korzyści, jakie w ynikają ze w zrostu plonów roślin. Istnieje pogląd, że obecnie zużywana ilość pestycydów w rolnictwie naszego k ra ­ ju nie powinna stanowić zagrożenia dla środowiska [21]. W Polsce stosu­ je się około 0,8 kg substancji czynnych pestycydów (głównie herbicy­ dów) na 1 hektar użytków rolnych, gdy tymczasem w w ielu krajach za­ chodniej Europy zużywa się 2—3 kg, a w Japonii 12 kg [21]. Małe zuży­ cie pestycydów w przeliczeniu na jednostkę powierzchni nie świadczy jeszcze o braku niebezpieczeństwa skażeń tym i substancjam i. Potencjal­ ne możliwości skażeń gleby, roślin i wód środkami ochrony roślin w yni­ kają z nieum iejętnego ich stosowania przez niektórych producentów rol­ nych. Ponadto skażenia te mogą być następstw em nieprawidłowego spo­ sobu magazynowania, rozdziału, niedopuszczalnych metod likwidacji przeterm inow anych pestycydów. Podstaw ą bezpiecznego stosowania pe­ stycydów jest rozbudowa dobrze działających usług w ykonywanych przez wyspecjalizowanych pracowników.

A ktyw ną substancją pestycydów jest najczęściej związek organiczny, ale są także preparaty, których działanie polega na toksyczności związ­ ków m etali ciężkich (np. rtęć, miedź, cynk, mangan, arsen) lub na dzia­ łaniu obu substancji. Koniecznym w arunkiem właściwego stosowania pe­ stycydów jest ścisłe przestrzeganie przepisów technicznych oraz okresów karencji. Jednakże w przypadkach używania pestycydów, zawierających m etale ciężkie, niezbędna jest znajomość stopnia akum ulacji tych m etali w powierzchniowych poziomach gleb. Nieuwzględnianie tego w arunku doprowadziło do nadm iernych zawartości np. miedzi i arsenu w glebach sadów, stw arzając istotny problem przy dalszej upraw ie tych gleb. Nato­ m iast aktyw ne związki organiczne ulegają najczęściej rozkładowi, ale proces ten jest zarówno funkcją czasu, jak i w arunków klimatycznych.

Nie w ykazano dotychczas, aby herbicydy działały w sposób trw ały na środowisko glebowe [8]. Zdarzają się jednak przypadki, że wieloletnie stosowanie niektórych grup preparatów — co m a miejsce przy mono­ k u ltu rach — powoduje nadm ierne nagromadzenie się ich w glebie i fito- toksyczne oddziaływanie na rośliny następcze (np. symazyna, atrazyna). O tw artą spraw ą jest przedostawanie się pestycydów lub produktów ich rozpadu z gleb do wód, co w niektórych k rajach stanowi już poważne zagrożenie dla ich czystości.

Z a n i e c z y s z c z e n i a g l e b p i e r w i a s t k a m i ś l a d o w y m i . Pierw iastki śladowe wprowadzane są do gleb w w yniku niektórych za­ biegów agrotechnicznych (nawozy m ineralne i organiczne) oraz w skutek stosowania odpadów do użyźniania lub w apnow ania gleb (tab. 7). Dodat­ kowym, a w większości krajów europejskich istotnym źródłem

niektó-70 A. K abata-Pendias, HL Pondel T a b e l ą 7 Z a w a r to J c i p i e гл-ia:-. t ków ś la d o w y c h w n a w o z a c h , o d p a d a ch i pe a t y c y d a c h 3 to s o w a n y c h w r o l n i c t w i e /w ppm p o w ie t r z n i e s u c h e j m a s y / C o n te n t o f t r a c ? e l e m e n t s in f e r t i l i z e r s , w a a te n and p e s t i c i d e s a p p l i e d ir ’ a g r i c u l t u r e / i n ppm o f a i r - d r y m a t t e r / P i e r w i a s t e к E lem en t Nawozy fo:; fo ro w e i'fi0 3 p h a te f e r t i l i z e г з O b o r n ik lu b g n o jo w i сч bianure (.г з lu г r i e и ud pady w a p ie n n e j o f l o t a c j i me­ t a l i i.ira-ł w as t e a a f ­ t e r f l o t a t i o n o f me t a i o r e l; (jnady ś c ie k o w e Liewage s l u d g e s P e s t y c y d y x P e s t i c i d e s A r se n A r s e n i e Б ог - B o ron Ka dm Cadmium M iedź C op per R tę ć M ercury Ołów - Lead Cynlr - Z in c 2 - 1 2 0 0 УХ 5 - 11:0 ХХ 1 - 17 0 х х 1 - 300 0 , 0 1 - 1 , 2 7 - 2 2 5 ХХ 50 - 14 ‘>0 i - 2 S 1 - 60 1 - 4 0 2 - 6 0 0 , 0 9 - 0 , 2 Х * 6 - 15 1 - ГА ) 40 - 100 1 - 94 2 - 4 2 0 5 - 4 0 0 0 15 - 226CO 1 - 6 0 4 - 50 4 - 120 10 - 2 4 0 0 1 - 9 20 - 2 2 0 0 175 - 1 2 5 0 0 2 0 - 60 KX 10 - 5 0 x x 1 - 4 0 XX 6 0 1 - 2 5 * X x \4 p r o c e n c ie p o w i- jt r z n ie uanhe.j la.i.ïy - In pt?r r e n t o f a i r - d r y m a t t e r x x W edług l i t e r a t u r y d w ia t o .v e j /< » /, po::o.r; t a ł e r ^ d łu g ź r ó d e ł k r a jo w y c h / 7 , 1 0 7

B a a se d on w o r ld l i t e r a t u r o / 9 / , a l l o t h e r y b a s e d on a u t h o r s 'o w n s o u r c e s Z7, 1 0 7

rych pierw iastków śladowych są opady pyłow ych zanieczyszczeń atm o­ sferycznych, spowodowanych głównie em isją zakładów m etalurgicznych oraz spalaniem węgla i ropy naftow ej lub jej produktów (tab. 8).

T a b e l ą S A t m o s fe r y c z n y op; d c e t a l i c i ę ż k i c h na p o w ie r z c h n ię g l e b y w r e j o n i e n i e o b j.jty m z a s i ę g i e m e m i s j i p r z e m y s ło w e j f\ O j A t m o s p h e r ic i n p u t o f h o a v y n e t a l s i n t o s o i l s u r f a c e i n t h e r e g i o n s n o t a f f e c t e d d i r e c t l y by i n d u s t r i a l e m i s s i o n s / 1 0 / P i e r w i a s t e k - S le m e n t Opad - I n p u t g / h a / r o k - g / h a / y e a r R o c z n y p r z y r o s t z a w a r t o ś c i рря A n n u a l b a la n c e Cynk - Z in c 54 7 0 , 1 8 2 Ołów Lead 2 0 7 0 , 0 6 9 Ł iied ź - C op per 39 0 , 0 1 3 Kadm Cridinium 5 0 , 0 0 2

Zanieczyszczenia śladowymi anionami (np. fluorem) powodują de­ gradację gleb, a mianowicie zwiększenie kwasowości, rozkład glinokrze- mianowego kompleksu sorpcyjnego, obniżenie zawartości próchnicy itp. Pierw iastki tworzące form y anionowe są n a ogół łatw o wynoszone z pro­ filu glebowego i w prowadzane do system u wód gruntowych. Natom iast śladowe pierw iastki w form ach kationowych, a m etale ciężkie w szcze­ gólności, podlegają najczęściej silnej sorpcji w powierzchniowych pozio­ mach gleb. Obniżenie zawartości niektórych m etali ciężkich zanieczysz­ czających gleby (np. ołowiu, cynku, kadmu) jest bardzo powolne. Oblicza

Zagrożenie gleb użytków rolnych w Polsce ₇₁ się, że zmniejszenie ich ilości o połowę może trw ać od dziesiątek do setek lat.

Form a związku chemicznego, w jakim pierw iastki śladowe zostały wprowadzone do gleb, decyduje o stopniu ich przyswajalności dla roślin. Form y tlenkowe, krzemianowe (szkliwa, okruchy m etali oraz niektóre fosforany) ulegają powolnemu rozkładowi w glebie i pierw iastki ślado­ we są stopniowo pobierane przez rośliny. Zjawisko to znalazło zastoso­ wanie praktyczne przy produkcji niektórych form mikronawozów. Rów­ nież takie form y związków zanieczyszczających, choć stanowią potencjal­ ne zagrożenie dla chemicznej równowagi gleb, nie będą działać natych­ miastowo. Natom iast wszystkie sole łatwo rozpuszczalne (np. chlorki i niektóre siarczany) oraz pierw iastki śladowe związane z pewnym i for­ m am i substancji organicznej (np. w osadach ścieków komunalnych) są w glebach szybko urucham iane i łatw o pobierane przez rośliny lub też sorbowane w ym iennie przez glebowy kompleks sorpcyjny. Pierw iastki śladowe w form ach łatwo rozpuszczalnych stanowią bezpośrednie zagro­ żenie zarówno dla gleb, jak i dla chemicznego składu roślin (tab. 9, 10). Źródłem zanieczyszczeń roślin mogą być zarówno gleby, jak i bezpośred­ ni opad pyłów atmosferycznych. Należy zaznaczyć, że najczęściej gleby ï â O 1 R «•;

Z a n i e c z y s z c z e n i a g le b uprawnych w P ol ec ę / 9 , '\ i7

i J o n t a r a L n a t i o n o f a ra b le s o i l s i n Poland

P io rw ia 'itek Z aw artość w g le b a c h ppn - C ontent in s o i l s , ppm ź r ó d ło

z-i kr-j .Г'

range :ired n ia x'c med iura maksyma Ina*xx maxir.um

z a n ie c z y s z c z e ń C ontam ination

eourcu

tiled i - Copper 5 - öO 20 1 200

240 1 600 h u tn ictw o mc t a ll u r g y o gro d n ictw o * * * * h o r tio i: Icure mi kronnwozy rr.ic r o - f e ? t i l i z -j г з Cynk - Z inc 17 - 125 60 10 ООО 100 h u t n i c t -яо ШГ: t a l lu rg y С Ti'cdnic two ^.culture Кada - Cadmium 0 , 2 - 1,1 _{0 ,5} i1 ₂₉₀ ' ' i n u tn ictw o me t a ll u r g y o g ro d n ic iwo h o r t ic u l t u r e Ołów — Lead ---1 10 - 30 25 j 4 650 T 65 : h u tn ic two w e t a l’.urgy ogroćr.ici/K ) h o r t ic u l t u r e 1 P luor - F lu o r in e 150 - 400 300 13 2C0 I I h u tn ic t .to me taH urjry a lu n in iu m e.: '.;au..i Lua _ __

j 7. z a wa r t o ś c i w n ie z a n ie c z y s z c z o n y c h g le b a c h śv/.vit;. ! jjr o f ‘vtiô* c o n te n t in non-cor.iansLuated o o il o o f the w orld

! K.XX S e d n i e za w a rto ść w g le b a c h ś w ia ta - 13ediL:;i c o n t e n t in « o i l s o f the* w orld

j 5 ».wartość rdzena w z a n ie c z y s z c z o n y c h g le b a c h P o ls k i

; ^ с o r : 3 n t found in con ùar/dna ted a o i l s o f Poland . W wyniku stonow an ia n a w o d n ia i p estycyd ów

72 A. K abata-Pendias, Hi Pondel T a b e l a 10 Z a n i e c z y s z c z e n i a p le r w iä B t k a m l ó la d o w y r a i n i e k t ó r y c h r o ś l i a Я r e j o n u h u t n i c t w a a e t a l i n i e ż e l a z n y c h / w a r t o ś c i m ak sy m a ln e w e d łu g [9J / C o n t a m in a t io n o f eonie p l a n t a v i t h t r a c e e l e c e n t s i n t h e r e g i o n s o f m e t a l lu r g y o f n o n f e r r o u a jn e ta lB /a a x im u a v a l u e s a f t e r [9] / P i e r w i a s t e k Elem e-nt B o ś l i n a - P l a n t Z a w a r to ś ć w r o ś l i n a c h ppm p o w i e t r z n i e s u ­ c h e j m asy C o n te n t i n p l a n t e , ppm o f a i r - d r y m a t t e r W sk a źn ik ч I Z G E ie c z y s z c z c n ia ' j C o n t a n i n n t i o n in d c X M ied ź C op per m n is z e k - l i ś c i e comaion d a n d e l io n — l e a v e s 274 27 m n is z e k - k o r z e ń common d a n d e l io n — r o o t s 199 20 Cynie Z in c s a ł a t a - l i ś c i e l e t t u c e - l e a v e s 393 10 ow ieB - z i a r n o o a t s - g r a i n 194 0 m archew - k o r z e ń c a r r o t ~ r o o t s 453 15 Kadm C a d ïi u a s a ł a t a - l i ś c i e l e t t u c e - l e a v e s 2 4 35 marchew - k o r z e ń c a r r o t - r o o t s 4 20 R t ę ć r x M ercury p s z e n i c a - z i a r n o w h ea t - g r a in 0 , 1 7 9 Ołów Lead s a ł a t a - l i ś c i e l e t t u c e - l e a v e s 6 9 20 m archew - k o r z e ń c a r r o t - r o o t s 5 7 10 N i k l e l x x x N i c k e l k o n ic z y n a - l i ś c i e c l o v e r - l e a v e s 1 15 13 F lu o r F lu o r in e z b o ż a - z i a r n o c e r e a l - g r a i n 36 9 k o n i c z y n a - l i ś c i e c l o v e r - l e a v e s 173 17 I x S s k s ż n i к e a n i e c z y s z c z e n i ą w y r a ż a s t o s u n e k s t ę ż e n i a p i e r w i a s t k a W r o ś l i n i e z a n i e c z y s z c z o n e j do j C o n ta m in a tio n *i n d e x e s c a l c u la t e d aa t h e r a t i o c o n c e n t r a t io n o f th e g iv e n e le n e n t i n c o n t a u i -I n a ted p la n t3 to th e background c o n c e n t r a t io n Z ia r n o s k a ż o n e w w y n ik u s t o s o w a n ia Zapraw n a s i e n n y c h I G ra in c o n t a m in a t e d a s a f f e c t e d by a e e d t r e a t m e n t s i х л х Wnływ z a n i e c z y s z c z e ń z z a k ła d ó w r a f i n e r i i r o p y n a f t o w e j i I n f l u e n c e o f c o n t a m i n a t io n s from t h e O i l B a f i n e r y P l a n t

zanieczyszczane są jednocześnie kilkoma pierw iastkam i śladowymi, a p rzj zanieczyszczeniach przemysłowych towarzyszy im jeszcze opad substan­ cji zakwaszających (tlenki siarki i azotu oraz związki fluoru) albo opać pyłów alkalizujących (pyły cementowni i elektrowni). Powoduje to z re­ guły wiele geochemicznych interakcji, których przebieg i skutki nie sв

jcszcze

Graniczne zawartości pierw iastków śladowych, konieczne dla zacho­ w ania biochemicznej równowagi gleb dla wym aganej jakości roślin, ss obecnie przedmiotem dyskusji [9, 10]. Wartości te uzależniane są przede wszystkim od właściwości gleb, w każdym jednak przypadku musza

Zagrożenie gleb użytków rolnych w Polsce ₇₃

uwzględniać dopuszczalną jednorazową dawkę pierw iastka śladowego oraz dopuszczalne końcowe stężenie, jakie dany pierw iastek osiągnie w po­ wierzchniowym poziomie gleb. Przy ustalaniu tych wartości musi być również brana pod uwagę łączna zawartość pierw iastków śladowych (a szczególnie m etali ciężkich) zanieczyszczających glebę.

UWAGI KOŃCOWE

Działalność człowieka powinna w zasadzie prowadzić do system a­ tycznego wzrostu potencjału produkcyjnego gleb. W praktyce jednak ze względów niezależnych od samego rolnictwa, jak też w skutek niskiego niekiedy poziomu k u ltu ry rolnej naruszane są w drastyczny sposób za­ sady racjonalnego użytkowania rolniczej przestrzeni produkcyjnej. Pro­ wadzi to do zachwiania równowagi biologicznej gleb znanego pod nazwą „zmęczenia gleb”. W środowiskach takich gleb stwierdzono ilościowy wzrost grzybów toksynotwórczych, w ykazujących zdolność syntezy tok­ sycznych substancji biologicznie czynnych {20]. Związki te, tzw. myko- toksyny, w ykazują bezpośredni toksyczny wpływ na drobnoustroje gle­ bowe i na rośliny uprawne. Pod wpływem wysokich dawek nawozów azotowych, nie m ających uzasadnienia z plonotwórczego punktu widze­ nia, stw ierdza się w glebach występowanie nitrozoamin — substancji w y­ kazujących właściwości karcinogenne, m utagenne i teratogenne [20].

Lansowane ostatnio tzw. rolnictwo ekologiczne, zwane także orga­ nicznym lub biologicznym, w ydaje się mieć pewne uzasadnienie jako ne­ gacja nadm iernej chemizacji i technizacji rolnictwa, prowadzącej do za­ burzeń w równowadze fizycznych, chemicznych i biologicznych właści­ wości gleb.

Koniecznym w arunkiem ograniczenia narastającego obecnie zagro­ żenia gleb użytków rolnych jest, obok racjonalnej gospodarki przestrze­ nią gleb, prawidłowa mechanizacja, um iejętna chemizacja, eliminowanie czynników obniżających urodzajność (np. zakwaszenie, nie uregulowane stosunki wodne), właściwe urządzenia terenów rolnych, zwłaszcza na ob­ szarach erodowanych. Poza tym niezbędna jest także pełna kontrola za­ nieczyszczeń przemysłowych, a przed wszystkim emisji siarki, metali ciężkich oraz innych substancji toksycznych.

LITERATURA

i[l] B o g u s z e w s k i W.: W apnowanie gleb. PWRiL, Warszawa 1980.

[2] B y s z e w s k d W.: Trendy technizacyjne w uprawie roślin oraz pozytyw y i n egatyw y w prowadzanych procesów na efekty gospodarcze i środowisko przyrodnicze. ZPPNR 1974, 155, 53—62.

74 A. K abata-Pendias, H. Pondel

[3] B y s z e w s к i W., H a m a n J.: Gleba maszyna roślina. 2. W pływ m echani­ zacji na środowisko glebowe. PWN, 1977, 59—142.

[4] C z u b a R., F o t у m а М.: A ktualny i perspektyw iczny poziom nawożenia m ineralnego gleb. M aszynopis 19791

.[5] D o b r z a ń s k i B., K o w a l k o w s k i A., P r o ń c z u k J.: Skutki chem iza- cji i m echanizacji rolnictw a w Polsce. PNR 1976, 4, 125—135.

i[6] J ó z e f a c i u k C., J ó z e f a c i i u k A.: Zagrożenie erozją i m elioracje prze- ciw erozyjne w Polsce. M ateriały pokonferencyjne „Problemy ochrony i re­ kultywacja ziem i w P olsce”, NOT, W arszawa 1976, s. 66—77«.

[7] G a ł c z y ń s k a B.: Pobieranie pierw iastków śladow ych przez rośliny upra­ w iane na glebie zanieczyszczonej osadami ściekow ym i. M aszynopis 1983. [8] К o s t o w s к a B.: Zachowanie się herbicydów w glebie. Wyd. IUNG, P u ła­

w y R. 163, 1282, s. 1—60.

[9] K a b a t a - P e n d i a s A<, P e n d ii a s H.: Trace elem ents in soils and plants CRC Press, Boca Raton, Floryda 1984, ss. 320.

[10] K a b a t a - P e n d i a s A., P i o t r o w s k a M.: Pnimary estim ation of excessiv e levels of trace elem ents in soils and plants. International Super- elem ents — Sym posium — Lithium. Jena,, 4—6. VII. 1983, 369—375.

[11] K a b a t a - P e n d i a s A., P i o t r o w s k a M., F a b e A.: Stan i kierunki badań krajowych w zakresie skażenia gleb i roślin pierw iastkam i ślado­ w ym i. M ateriały K onferencji „W pływ zanieczyszczenia pierw iastkam i ślado­ w ym i i siarką na przyrodnicze w arunki rolnictw a”, P uław y 13—15. V. 1980, Cz. I, s. 13—34..

[12] L o g i n o w W.: W pływ naw ożenia na stan środow iska rolnego, Zesz. probl. Post. Nauk roi. 1979, 217,, 185—198..

[13] M y ś k ó w W., Z i ę b a S.: Zawartość i w łaściw ości próchnicy w glebach w zależności od naw ożenia m ineralnego. Wyd. IUNG, Ser. 32, 1982, 1—63. [14] N i e w i a d o m s k i W.: U technicznienie rolnictw a a ochrona gleby. PNR

1973, 5, 25—35,

[15] Ochrona środowiska i gospodarka wodnai. GUS, M ateriały statystycznie 12, Warszawa 1982.

[16] P o n d e l H., T e r e l a k H.: Skład chem iczny w ód drenarskich jako pod­ staw a oceny strat składników m ineralnych w ym yw an ych do w ód grunto­ w ych. Pam. puł. 1981, 75, 149—166.

[17] P o n d e l H„ T e r e l a k H., T e r e l a k T., W i l k o s S.: W łaściw ości dhe- m iczne gleb uprawnych Polski. Pam. puł. Suplem ent do zeszytu 71, 1979. [18] Raport Ligi Ochrony Przyrody o stanie środowiska przyrodniczego w Polsce

i zagrożenia zdrowia ludzkiego. Przyroda Polska, dodatek nr 5/6, 1981. [19] Raport o stanie środowiska w Polsce. Opracowanie zespołow e pod kier.

A. W alewskiego. Państw ow a Inspekcja Ochrony Środowiska, W arszawa 1982. [20] S m y k B., B a r a b a s z W., R ó ż y c k i E., M a r s k a B., S t i b r a 1 J.: W pływ naw ożenia azotem na w ystęp ow an ie nitrozoam in w środowiskach glebow ych różnych ekosystem ów polow ych i trawiastych. M ateriały Ogólno­ polskiego Sem inarium , P uław y 3—5. VI. 1981, ca. II, 107'—113.

[21] W ę g o r e k S.: Chemiczna ochrona roślin a ochrona środowiska. Zesz. problem. Post. Nauk roi. 1979, 217> 259—2724

Zagrożenie gleb użytków rolnych w Polsce ₇₅ А. КАБАТА-ПЕНДИАС, Г. ПОНДЕЛЬ ПРОБЛЕМА ДЕГРАДАЦИЙ ПОЧВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ В ПОЛЬШЕ Отдел почвоведения и защиты земель Института агротехники, удобрения и почвоведения в Пулавах Р е з юме Современное неблагоприятное влияние как на площадь так и на качество почв значи­ тельно усиливается и в недалеком будущем может достигнуть опасного уровня. Эти про­ цессы вызывают чаще всего следующие факторы: — слишком либеральная передача почв на несельскохозяйственные цели, — эрозия почв, — деформации водного режима, — деградация почв вызываемая тяжелыми машинами, — химическая деградация вызванная кислотностю, неправильной химизацией сель­ ского хозяйства и загрязнением почв химическими элементами и веществами. В настоящее время на 1 жителя приходится 0,53 гектара сельско-хозяйственных угодий. С 1950 г. площадь возделываемых почв уменьшилась на около 1,2 млн гектаров, тогда как численность населения повысилась на 10,7 млн человек. Передача почв с земледельческого пользования не может быть полностью приостановлена, однако хозяйствование ними должно быть очень экономным. Следует только стремиться к приобретению новых нкультурных почв путем рекультивации некоторых бросовых земель. Около 20% площади наилучших культурных почв подвергается деградации со стороны водной эрозии. Поэтому возникает срочная необходимость проведения на площадях с рас­ члененным рельефом соответствующего землеустройства с целью защиты почв и повышения задержания в почве вод атмосферных осадков. Повышающийся водный дефицит ограничивающий урожайность почв легкого меха­ нического состава в нашей стране вызывают многие факторы (чрезмерное обезлесение, иногда неправильно проведенные осушительные мелиорации, снижение уровня грунтовых вод вследствие линейной эрозии речных русел и ликвидации плотин, черпание глубинных вод из колодцев для целей коммунального хозяйства). В последние годы наблюдаются значительные преобразования водного режима почв, связанные с горным промыслом (переосушение почв на площади около 80 тыс. гектаров, подтопление на площади около 15 тыс. гектаров). Повышение урожайности почв могут способствовать правильно проведенные мелиорации и надлежащее содержание мелиора­ тивных сооружений. В этом отношении имеются значительные отсталости, которые не­ обходимо наверстать. Механизация обработки почвы является благоприятной для организации продукции, однако она часто приводит к отрицательному влиянию на физические, химические и биоло­ гические свойства почвы. Условием правильной механизации обработки является соот­ ветствующий подбор машин и орудий приспособленных к изменчивым почвенным и физио­ графическим условиям. Химизация земледелия является одним из необходимых условий современного сель­ ского хояйства. Однако недостатки в ее применении, равно как и сбросы химических за- гразнений пылеватых и газообразных) приводят к существенный риск для биогеохимиче- ского равновесия почв, а следовательно и к снижению их плодородия. Неправильная химизация земледелия связана с чрезмерным односторонным минераль­ ным удобрением, а также с перенагрузкой пестицидами почв специальных культур. Загразнения почв возникают также в связи с использованием для известкования или удобрения коммунальных и промышленных отходов с несоответствующим химическим составом, а в первую очередь с чрезмерным содержанием следовых элементов.

76 A. K abata-Pendias, H. Pondel Кроме того почвы Польши находятся под влиянием загрязнений с атмосферного воз­ духа, приводящих к повышению накопления тяжелых металлов в поверхностных горизонтах почв. Местное загрязнение почв и растений, в первую очередь в промышленных округах, вызывают риск для равновесия природной среды. В связи с этим возникает срочная необхо­ димость введения в стране строгого контроля и ограничения промышленных загрязняющих эмиссий. Также использование отходов для удобрения культурных почв должно быть огра­ ничено строгими предписаниями. A . K A B A T A -P E N D I A S , H . P O N D E L

PROBLEMS OF DEGRADATION OF AGRICULTURAL SOILS IN POLAND

Departm ent of Soil Science and Land Protection Institute of Soil Science and C ultivation of Plants dn P ulaw y

S u m m a r y

During the latter decades of our Century deteriorating im pacts of industrial pollutions and of big farm ing system s have becom e increasingly acute to soils. In addition, processes of decreasing areas of cultivated fields continue. A ll these processes are most often related to the follow ing phenomena:

— non-agricultural use of arable soils, — soils erosion,

— deform ation of soil w ater regim e,

— degradation of soils caused by heavy farm machines,

— chem ical degradation of soils due to acidification, unproper use of agricul­ tural chem icals and environm ental pollution.

At present there are 0.53 hectare of agricultural land per 1 inhabitant in the country. Since 1950 the total farm land decreased by about 1.3 m ill, hectare, w hile at the sam e tim e the population increased by 10.7 milli. A lthought a fully controlled non-agricutural use of arable soils is impossible, more adequate land m anagement m ay better protect the agricultural areas. Furthermore, an agricul­ tural utilization of some spoiled land can contribute to the areas o f arable soils. About 20°/o of the best agricultural soils ds affected by w ater erosion processes. Therefore, more investigations should be oriented towards the protection of eroded fields, and for increasing w ater retention of soils.

Water deficiency, especially on light sandy soils, has continuosly increased in Poland. This is an affect of several factors such as deforestation, unproper w ater drainage, river and stream regulation, and exploitation of deep ground w aters. Recently, also m ining activity has badly affected w ater regim e of soils. In most areas (80 thous. hectares) these processes lead to an overdryness of soils, but in areas of about 15 thous. hectares w aterlogging effects are also ob served Proper am elioration and soil reclamation, as w e ll as conservation of drainage instalations can contribute to an increased soil fertility. H owever, there are still urgent projects to be undertaken.

Adequate m echanical cultivation should be beneficial to soils productivity. In m ost cases, 'however, there is observed the degradation of physical, chem ical and biological properties of soils.. Only m achines and tools that are suitable to a given soil and to physiographic condition of the ecosystem can assure appri- opriate results af agricultural m echanization.

Zagrożenie gleb użytków rolnych w P olsce ₇₇

The modern, in tensive agriculture can not develope w ithout chem ization. But, on the other hand, any unproper application of chem icals as w ell as any discharge o f chem ical pollutants (solid or gaseous) are of a great risk to the biogeochem ical balance of each soils, and consequently to a decrease of the soil fertility.

Most common m istakes in agricultural öhem ization are one-sided intensive application of m ineral fertilizers, prolongated use of acidifying fertilizers, and overloading w ith pesticides on special crops. Soil contam ination is resulted also from am endm ents and/or from lim ing w ith various industrial or m unicipal w a s­ tes of improper chem ical com position, and most of all, w ith excessive content of trace elem ents.

In addition to sources of trace pollutants from fertilizers, pesticides and all sew age-d erived m aterials, as w ell as the atm ospheric input has added to the trace elem ent pool in soils. The input-output balance of trace elem ents in soils estim ated for some soils of various ecosystem s shows that m ost h eavy m etals are lik ely to accum ulate dn soil surface horizons*. Thus, t'here is an urgent n eed for legislative control of industrial em issions in the country, as w ell as for advisory standards and quidelines for a safe addition of pollutants w ith w aste m aterials and fertilizers applied for soil am endm ents.

P ro f. d r h a b . A . K a b a ta -P e n d ia s O sada P a ła c o w a — IU N G 24-100 P u ła w y