• Nie Znaleziono Wyników

Wpływ stosowania różnych odpadów kopalnianych i przemysłowych na właściwości i produkcyjność gleb lekkich. Część II. Wpływ odpadów na niektóre fizyczne i chemiczne właściwości gleb lekkich

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Wpływ stosowania różnych odpadów kopalnianych i przemysłowych na właściwości i produkcyjność gleb lekkich. Część II. Wpływ odpadów na niektóre fizyczne i chemiczne właściwości gleb lekkich"

Copied!
24
0
0

Pełen tekst

(1)

JAN FABIJANSKI, JÖZEF GASTOŁ, ANDRZEJ RADECKI, STANISŁAW TRZECKI, ZYGMUNT ZIMNIAK

WPŁYW STOSOWANIA RÓŻNYCH ODPADÓW KOPALNIANYCH I PRZEMYSŁOWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI I PRODUKCYJNOŚĆ

GLEB L E K K IC H 1

CZĘŚĆ II. WPŁYW ODPADÓW NA NIEKTÓRE FIZYCZNE I CHEMICZNE WŁAŚCIWOŚCI GLEB LEKKICH

Katedra Ogólnej Uprawy Roli i Roślin SGGW, w W arszawie

Zagadnienie w pływ u m ateriałów zawierających duże ilości koloidów m ineralnych na właściwości gleb lekkich omówione jest w wielu p ra­ cach [1 - 8].

D o b r z a ń s k i i O r z e c h o w s k a [1] stwierdzili, że w w yniku stosowania lessu zmniejszyła się kwasowość w ym ienna oraz wzrosła zdol­ ność piasku do zgruźlania się i w ytw arzania agregatów. S c h a h a b i

i S c h w e r t m a n n [8] badali wpływ dodatku kaolinu, bentonitu

i torfu na zmiany ciężaru objętościowego, procentowy udział porów róż­ nej wielkości, stopień zgruźlenia, plastyczność i zwięzłość gleby piasz­ czystej. Bentonit i torf obniżyły ciężar objętościowy gleby. Zdaniem autora, przyczyną tego obniżenia była agregacja cząstek szkieletowych przez bardzo aktywne powierzchniowo cząstki montmorylonitu.

L h o t s к y [4] stwierdził, że właściwości wodne gleby piaszczystej wraz ze wzrostem dawki bentonitu uległy na ogół poprawie, jednak tylko do pewnej wysokości tej dawki. Podobne wyniki uzyskał Tr z e с к i w przeprowadzonych badaniach laboratoryjnych, w których stwierdził w yraźny wzrost zatrzym yw ania wody użytecznej dla roślin przez glebę pod wpływem dodatku minerałów ilastych [6].

Zdaniem K o t e r a [3] glinowanie jest jednym z zabiegów agro­ technicznych zmierzających do trw ałej popraw y kompleksu sorpcyjnego 1 Praca wykonana pod kierunkiem doc. dra habil. L. Sm ierzchalskiego z inicja­ tywy mgra inż. J. Nowackiego; finansow ana przez Instytut Chemii Fizycznej PAN.

(2)

i fizycznych właściwości gleb lekkich. W jego doświadczeniach zabieg ten nie zwiększył plonów upraw ianych roślin, zwiększył jednak pojemność wodną i sorpcyjną gleby, co stworzyło korzystne w arunki do stosowania nawozów mineralnych. Podobne stanowisko reprezentuje S i m o n [5]. Tendencje dodatniego wpływu glinu na gromadzenie wody, szczególnie w okresie wczesnojesiennym, stw ierdzili w swoich badaniach U b y s z i Z i m n i а к [7]. Inni autorzy [2, 9] traktują m ateriały zawierające duże ilości części ilastych tylko z nawozowego punktu widzenia.

Reasumując można stwierdzić, że m ateriały te popraw iają przede wszystkim właściwości fizyczne i fizykochemiczne gleb lekkich.

BADANIA WŁASNE

Ścisłe doświadczenia polowe prowadzono od r. 1966.

D o ś w i a d c z e n i e I - 1 miało na celu porównanie działania róż­ nych dawek odpadów, wymienionych w tab. 2. Ilość odpadów w prow a­ dzonych do gleby uzależniono od ilości zawartych w nich części spławial­ nych. Zastosowane dawki odpadów podnosiły zawartość części spław ial­ nych w w arstw ie ornej gleb o 0, 0,5, 1, 2 i 4%.

W d o ś w i a d c z e n i u 1 - 2 badano wpływ sposobu umieszczania w glebie 1- i 2-procentowego dodatku części ilastych odpadów krzem ion­ kowych po solach glinu i odpadów poflotacyjnych z kopalni miedzi Kon­ rad. Badano następujące sposoby:

— wymieszanie z 20-centymetrową w arstw ą gleby, — wymieszanie z 40-centymetrową w arstw ą gleby, — umieszczenie w postaci w arstw y na głębokości 40 cm.

W d o ś w i a d c z e n i u 1 - 3 porównywano działanie „krzemionki” preparowanej różnymi materiałami. Badano następujące kombinacje:

I — „krzemionka + dolomit”, II — „krzemionka + serpentynit”,

HI — „krzemionka + mączka fosforytowa”, IV — „krzemionka + am oniak”,

V — „krzemionka + amoniak + bor”, VI — „krzem ionka-r amoniak + cynk”, VII — „krzemionka + amoniak + miedź”, VIII — „krzemionka + amoniak + m angan”,

IX — „krzemionka”,

X — odpady poflotacyjne z kopalni Lena, XI — kontrola (bez odpadów).

W kombinacjach I - IX odpady stosowano w ilościach odpowiadają­ cych 562 q/ha, a odpady „Lena” w ilości 450 q/ha. Odpowiada to zwięk­ szeniu zawartości części spławialnych w w arstw ie ornej o 0,75%.

(3)

W d o ś w i a d c z e n i u 1 - 4 porównywano działanie odpadów przed­ stawionych w tab. 4, zastosowanych na tle obornika i bez obornika. Od­ pady w kombinacjach I - VII zastosowano w dawce 600 q/ha, a bentonit preparow any w kombinacji VIII — w dawce 200 q/ha.

Szczegółowe dane dotyczące właściwości fizycznych i chemicznych odpadów stosowanych w doświadczeniach podano w pierwszej części pracy (str. 279—296).

Doświadczenia prowadzono w miejscowościach M aruna i w RZD Chylice, pow. Grodzisk Mazowiecki, na glebach bielicowych lekkich. Są to gleby piaszczyste, wykazujące do głębokości 1 m skład mechaniczny: w Marunie — piasku luźnego, a w RZD Chylice — piasku słabo glinia­ stego. Należy podkreślić, że gleba w Chylicach na głębokości 130 cm jest podścielona gliną lekką słabo piaszczystą.

Zawartość podstawowych składników pokarmowych w badanych glebach jest zdecydowanie mała. Wyniki oznaczeń pH, kwasowości hydro- litycznej i sumy zasad świadczą, że są to gleby kwaśne, słabo wysycone kationam i o charakterze zasadowym, wymagające wapnowania (tab. 1).

T a b e l a 1

C h a r a k t e r y s ty k a p r o f i l ó w g le b , n a k tó r y c h prow adzono d o ś w ia d c z e n ia C h a r a c t e r i s t i c s o f s o i l p r o f i l e s , on w hich t h e e x p e rim e n ts were c a r r i e d o u t

P r o f i l e P r o f i l e s G łębo­ kość D epth cm P r o c e n t c z ą s t e k o ś r e d n i c y w im P e r c e n ta g e o f p a r t i c l e s o f d ia n i n mm P ró c h ­ n i c a Humus % N ogółem T o t a l N % ш з/100 g g le b y wg E g n e ra mg/100 g s o i l a f t e r E g n er *%C1 moe ./ 1 0 0 g g le b y - s o i l suma z a s a d a l k a l i sum kwasowość h y d r o l i -ty c z n a h y d r o l i t i c a c i d i t y 1 -0 ,1 оо онГО 1 0 ,0 2 P2°5 к2о M arana 0 -2 6 86 10 4 1 ,3 1 0 ,0 5 5 5 ,8 2 ,9 3 ,8 3 ,0 5 ■3,26 40 -6 0 82 14 4 0 ,2 8 0 ,0 2 6 7 ,0 2 ,8 4 ,2 2 ,8 5 2 ,1 5 85-1 0 0 86 10 4 0 ,1 3 0 ,0 0 8 2 ,7 2 ,3 4 ,5 2 ,9 5 1 ,3 6 120-135 79 9 12 0 ,1 5 0 ,0 1 5 0 ,9 5 ,5 4 ,1 3 ,7 5 2 ,2 8 C h y lic e 0 -2 0 80 12 8 0 ,7 7 0 ,0 3 5 5 ,4 6 ,1 4 , 4 _ _ 30 -4 0 73 15 7 0 ,2 2 0 ,0 2 5 2 ,5 4 ,6 4 ,6 - -70 -8 0 74 22 4 0 ,2 3 0 ,0 1 6 1 ,3 4 ,1 4 ,7 - -100-110 76 17 7 0 ,0 1 0 ,0 1 7 1 ,4 4 ,4 5 ,8 - -150-140 43 21 51 0 ,0 8 0 ,0 2 0 2 ,2 3 ,1 5 ,4 -

-WPŁYW STOSOWANYCH ODPADÓW KOPALNIANYCH I PRZEMYSŁOWYCH NA ZMIANY WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH GLEBY

S K Ł A D M E C H A N IC Z N Y G L E B Y

Z punktu widzenia trw ałej poprawy właściwości gleb lekkich głów­ nym celem stosowania odpadów kopalnianych i przemysłowych jest zwiększenie w nich zawartości części spławialnych. Od tego bowiem, jak

(4)

już wspomniano, zależą w dużej mierze pozostałe właściwości fizyczne, a także chemiczne i biologiczne gleb lekkich. W zakresie zmian składu mechanicznego gleby pod wpływem stosowania odpadów porównano dane uzyskane w drodze oznaczeń i wyliczeń. W tym celu przygotowano w wa­ runkach laboratoryjnych odpowiednie mieszaniny odpadów i gleby. W poszczególnych mieszaninach oznaczono skład mechaniczny. W w arun­ kach laboratoryjnych uzyskano dużą zgodność między oznaczoną a w yli­

czoną zawartością części spławialnych (rys. 1).

. 1 2

Rys. 1. Wpływ wzrastających dawek niektó­ rych odpadów na procentową zawartość czą­

steczek o średnicy < 0,02 mm a — „ k r z e m io n k a ” , b — „ k r z e m io n k a + ił c ie m ­

n y ” , с — „ k r z e m io n k a + m ą c z k a f o s f . ” ; 1 —

o b lic z o n a , 2 — o z n a c z o n a

Effect of increasing rates of some wastes on percentage of the particle of diameter

< 0,02 mm

a — “ k r z e m io n k a ” , b — “ k r z e m io n k a + ił c ie m ­ ny”, с — “ k r z e m io n k a + m ą c z k a f o s f . ” ; 1 —

c a lc u la t e d , 2 — d e t e r m in e d

W doświadczeniu polowym rozbieżności między wyliczonym a ozna­ czonym składem mechanicznym gleby mogą być większe w skutek w ystę­ powania zmienności glebowej oraz mniej dokładnego wymieszania odpa­ dów z glebą. Mimo to wydaje się, że w większości przypadków obliczenia będą w ystarczająco dokładne, co ułatw ia ustalanie zmian składu m echa­ nicznego gleby lekkiej pod wpływem stosowania odpadów.

C IĘ Ż A R W Ł A Ś C IW Y G L E B Y

W pierwszej części pracy wykazano, że poszczególne odpady różnią się dość wyraźnie pod względem ciężaru właściwego, jednak po zmiesza­ niu z glebą w ilościach stosowanych w doświadczeniach różnice te zacie­ rają się i w ahają w granicach od 0,02 do 0,03 g. Takie różnice mogą mieć znaczenie tylko w niektórych szczegółowych badaniach laborato­ ryjnych. W badaniach polowych można je pominąć.

C IĘ Ż A R O B JĘ T O Ś C IO W Y G L E B Y

Próbki przeznaczone do oznaczeń ciężaru objętościowego gleby pobie­ rano w cylinderki objętości 100 cm3 z wszystkich wymienionych do­ świadczeń. Ponieważ uzyskane w doświadczeniu I - 1 zmiany w poszcze­ gólnych latach badań były podobne, w yniki przedstawiono jako średnie

(5)

z lat 1966 - 1968. Wyraźne zmniejszenie ciężaru objętościowego uzyskano w w yniku zastosowania ,,krzem ionki+m ączki fosforytow ej”, ,,krzem ion­ ki + iłu ciemnego” i samego „iłu ciemnego”. Odpady poflotacyjne z ko­ palni miedzi Lena i Konrad, praktycznie biorąc, nie w yw ierały wpływu na tę cechę. ,,Ił jasny” i sama „krzem ionka” zajęły pod tym względem miejsce pośrednie (rys. 2). Wpływ w zrastających dawek odpadów na

C/ązor objętościowy - Bu/h density g/cm J

Rys. 2. Wpływ różnych odpadów na zm iany niektórych w łaściw ości fizycznych gleby (doświadczenie I -1 , warstwa orna, średnie z dawek w latach 1966 -1968)

a — „ k r z e m io n k a + m ą c z k a f o s f . ” , b — „ L e n a ” , с — „ K o n r a d ” , d — „ ił j a s n y ” , e — „ k r z e ­

m io n k a ” , f — „ k r z e m io n k a + ił c i e m n y ” , g — „ ił c i e m n y ” , h — k o n tr o la

Effect of different wastes on changes of som e physical properties of soil (experi­ m ent I - 1, arable layer, m eans for the rates and the years 1966 - 1968)

a — “ k r z e m io n k a + m ą c z k a f o s f . ” , b — “ L e n a ” , с — “ K o n r a d ” , d — “ ił j a s n y ” , e — “ k r z e ­

m io n k a ” , / — “ k r z e m io n k a + ił c i e m n y ” , g — “ i ł c i e m n y ” , h — c o n t r o l

zmiany ciężaru objętościowego przedstawiono na typowych czterech, róż­ nie działających odpadach (rys. За). Jak w ynika z rysunku, żadna dawka odpadów poflotacyjnych z kopalni Konrad nie w yw ierała wpływu na ciężar objętościowy. W przypadku zastosowania „krzemionki + mączki fosforytow ej” oraz „iłu ciemnego” widoczne jest wyraźne obniżenie cię­ żaru objętościowego wraz ze wzrostem ich dawki.

W doświadczeniu 1 - 2 uzyskano zbliżone wyniki. Żaden ze sposobów stosowania odpadów poflotacyjnych z kopalni K onrad nie powodował zmian ciężaru objętościowego. Pod wpływem ,,krzem ionki,, widoczna była jedynie tendencja do zmniejszania się ciężaru objętościowego. Z

(6)

od-b )

Rys. 3. Wpływ różnych odpadów na zmiany niektórych w łaściw ości fizycznych gleby (doświadczenie I - 1, warstwa orna, średnie z lat 1966 - 1968)

a — c ię ż a r o b j ę t o ś c io w y , b — p o r o w a to ś ć o g ó ln a , с — p o r o w a to ś ć k a p ila r n a , d — p o r o ­

w a to ś ć n ie k a p ila r n a ; 1 — ,,ił c i e m n y ” , 2 — „ k r z e m io n k a ” , 3 — „ k r z e m io n k a + m ą c z k a f o s f . ” ,

4 — „ K o n r a d ”

Effect of different w astes on changes of some physical properties of soil (experi­ ment I - 1, arable layer, mean for the years 1966 - 1968)

a — b u lk d e n s it y , b — t o t a l p o r o s it y , с — c a p illa r y p o r o s ity , d — n o n c a p illa r y p o r o s ity ; 1 — “ ił c i e m n y ” , 2 — “ k r z e m io n k a ” , 3 — “ k r z e m io n k a -r m ą c z k a f o s f . ” , 4 — “ K o n r a d ”

padów zastosowanych w doświadczeniu 1 - 4 (Chylice) tylko łupki z ko­ palni Łęczyca, ił z kopalni Konin oraz bentonity z kopalni Milowice powodowały zmniejszenie się ciężaru objętościowego gleby. Pozostałe odpady stosowane w tym doświadczeniu nie w yw ierały wpływu na tę cechę.

(7)

P O R O W A T O Ś Ć G L E B Y

Porowatość ogólną wyliczono na podstawie oznaczeń ciężaru właści­ wego i objętościowego gleby. Tylko „krzemionka + mączka fosforytow a”, ,,krzemionka + ił ciem ny” i „ił ciemny” spowodowały w yraźny wzrost porowatości ogólnej gleby. Pozostałe odpady nie miały na nią wpływu (rys. 2). W celu wykazania w pływ u w zrastających dawek odpadów na porowatość ogólną gleby przedstawiono graficznie wyniki różnie działa­ jących pod tym względem odpadów (rys. 3b). Z przedstawionych danych wynika, że w zrastające dawki „krzem ionki+ mączki fosforytow ej” oraz „iłu ciemnego”, powodowały w yraźny i system atyczny wzrost porow a­ tości gleby. W zrastające dawki „krzem ionki” w ykazują jedynie tenden­ cję do podwyższania porowatości gleby. Odpady poflotacyjne z kopalni miedzi Konrad nie powodowały zmian tej właściwości.

Wszystkie stosowane odpady w większym lub mniejszym stopniu w płynęły na wzrost porowatości kapilarnej gleby (rys. 2). Szczególnie korzystny wpływ w ywierały ,,krzem ionka + mączka fosforytow a” oraz „krzemionka” i „ił ciemny”. Odpady te wraz ze wzrostem dawek w yraź­ nie zwiększały porowatość kapilarną gleby (rys. 3c). W zrastające dawki „krzemionki” i odpadów z kopalni Konrad w ywierały nieznaczny wpływ na wzrost porowatości kapilarnej.

Wraz ze wzrostem dawek odpadów w ystępuje w yraźna tendencja do zmniejszenia porowatości niekapilarnej (różnica między porowatością ogólną i kapilarną), z w yjątkiem stosowania „krzemionki + mączki fosfo­ rytow ej” (rys. 3d).

Reasumując należy stwierdzić, że porównywane odpady kopalniane i przemysłowe, a szczególnie najwyższe ich dawki, powodowały w więk­ szości przypadków obniżenie ciężaru objętościowego gleby, wzrost poro­ watości ogólnej i kapilarnej oraz spadek niekapilarnej porowatości gleby. Szczególnie korzystny z rolniczego punktu widzenia jest wzrost kapilarnej porowatości gleby lekkiej i tendencja do spadku porowatości niekapilarnej. Oznacza to poprawę stosunków wodno-powietrznych, a głównie wzrost zdolności do gromadzenia wody, zmniejszenia nadm ier­ nej przepuszczalności wodnej i przewiewności w badanych glebach.

W IL G O T N O Ś Ć G L E B Y

P róby do oznaczeń wilgotności pobierano kilkakrotnie w każdym roku z różnych poziomów gleby. Wyniki oznaczeń przeliczono na zapas wody i wyrażono go w m ilim etrach słupa wody w w arstw ie 0 - 4 0 cm.

W doświadczeniu I - 1 we wszystkich kombinacjach, w których stoso­ wano odpady, zapas wody był większy niż w kombinacji kontrolnej. Uwzględniając fakt większego pobierania wody w kombinacjach ze sto­

(8)

sowaniem odpadów (wyższe plony) widać, że odpady te w yw ierają ko­ rzystny wpływ na wilgotność gleby (rys. 4).

W przypadku ziemniaków odpady poflotacyjne z kopalni Konrad, „krzemionka + mączka fosforytow a” oraz odpady poflotacyjne z kopalni Lena spowodowały stosunkowo niską przeciętną zwyżkę zapasu wody w glebie. Stosunkowo wysokie przeciętne zwyżki stwierdzono w

przy-Rys. 4. Wpływ niektórych odpadów na różnice w zapasie wody w glebie w sto­ sunku do obiektu kontrolnego (doświadczenie I - 1. warstwa 0 - 4 0 cm, średnie z ter­

m inów oznaczeń i dawek odpadów)

a — ,,ił c i e m n y ’’, b — „ L e n a ” , с — „ ił j a s n y ” , d — „ k r z e m io n k a ” , e — „ K o n r a d ” , j — „ k r z e ­

m io n k a + ił c i e m n y ” , g — „ k r z e m io n k a + m ą c z k a f o s f . ” ; 1 — 1966, z ie m n ia k i, 2 — 1967, o w ie s , 3 — 1967/68. ż y t o , 4 — 1968. ż y t o + w y k a o z im a , 5 — ś r e d n io 1966 - 1968

Effect of some w astes on differences in moisture accumulation in soil in relation to the control treatment (experiment I - 1, 0 - 4 0 layer, means for the determination

data and w aste rates)

a — “ ił c i e m n y ” , b — “ L e n a ” , с — “ il j a s n y ” , d — “ k r z e m io n k a ” , e — “ K o n r a d ” , / — “ k r z e ­

m io n k a -i- ił c i e m n y ” , g — “ k r z e m io n k a -f m ą c z k a f o s f . ” ; 1 — 1966, p o t a t o e s , 2 — 1967, o a ts , 3 — 1967/68, r y e , 4 — 1968, r y e + h a ir y v e t c h , 5 — a v e r a g e 1966 - 1968

padku zastosowania „krzem ionki” i „iłu jasnego”. Pod wpływem „iłu ciemnego” oraz mieszanki „krzem ionka-bił ciem ny” stwierdzono n a j­ większą zawartość wTody w glebie. Najwyraźniejsze różnice w zawartości wody w glebie stwierdzono wiosną, kiedy pobieranie wody przez ziem­ niaki było małe. W m iarę wzrostu i rozwoju ziemniaków różnice w za­ wartości wody w glebie zmniejszały się, lecz nie znikały całkowicie.

Z danych dotyczących wielkości zwyżek zapasu wody w glebie pod owsem wynika, że gleba zmieszana z odpadami zachowała w dalszym ciągu zdolność zwiększonego magazynowania wody. Wielkość zwyżek jest, średnio biorąc, naw et większa niż w roku ubiegłym. Stwierdzono

(9)

natomiast, że kolejność korzystnego wpływu badanych odpadów na zdol­ ności gromadzenia wody w glebie pod owsem jest nieco inna niż pod ziemniakami. Potw ierdza to znane zjawisko, że o kształtow aniu się w il­ gotności gleby decyduje również gatunek upraw ianej rośliny.

T a b e l a 2

Z aw arto ść wody w g l e b i e w yrażona w p ro c e n ta c h wody z a w a rte j w o b ie k c ie k o n tro ln y m .• D o św iad czen ie 1 - 1 , m arzec 1968 - ś r e d n i e z dawek, w arstw a 0 -4 0 cm

W ater c o n te n t i n s o i l e x p re s s e d i n p e r c e n t o f th e w a te r c o n te n t in th e c o n t r o l t r e a tm e n t E x p erim en t 1 - 1 , March 1968 - means f o r th e r a t e s , 0 -4 0 cm l a y e r

K o n tro la C o n tro l

R odzaj odpadu - Kind o f w a ste s

"k rzem io n k a + mączka fo s fo ry to w a "

"Lena" "K onrad" " i ł jasn y '" "krzem ionka"" k rzem io n k a + i ł ciem ny"

" i ł ciem ny"

100 1 1 0 ,9 1 1 4 ,? 116,7 1 1 8 ,0 11 6 ,2 1 0 9 ,4 1 1 4 ,5

I Odpady krzem ionkowe po s o la c h g l i n u + mączka fo s fo ry to w a /" k rz e m io n k a + mączka S i l i c a w a s te s a f t e r alum inium s a l t s + p h o s p h a te meal f o s f o r y t o w a " /

I I Odpady p o f l o t a c y j n e z k o p a ln i m ie d z i "Lena" /" L e n a " / P o s t - f l o t a t i o n w a s te s from th e c o p p e r mine "Lena"

I I I Odpady p o f l o t a c y j n e z k o p a ln i m ie d z i "K onrad" /" K o n ra d " / P o s t - f l o t a t i o n w a s te s from th e c o p p e r mine "K onrad"

IV 12 tu ro s z o w s k i ja s n y z k o p a ln i w ęg la b ru n a tn e g o "Turów" / " i l j a s n y " / L ig h t Turossów c la y from th e brown c o a l mine "Turów"

V Odpady krzem ionkowe po s o la c h g l i n u /" k rz e m io n k a " / S i l i c a w a s te s a f t e r alunânium s a l t s

VI Odpady krzemionkowe pc s o la c h g l i n u + i l tu ro s z o w sk i "ciem ny"

S i l i c a w a ste s a f t e r alum inium s a l t s + d a rk Turoszćw c la y

V II I ł tu ro s z o w s k i "ciem ny" z k o p a ln i w ęgla b ru n a tn e g o / " i 2 c ie m n y "/ "Turów"

Dark Turoszów c la y from th e brown c o a l mine "Turów"

Badania wilgotności gleby pod żytem obejmowały okres jesienny i wiosenny. W okresie jesiennym stwierdzono niezbyt wysokie zwyżki, natom iast wiosną w pierwszym term inie oznaczenia wilgotności (29 m a­ rzec) stwierdzono bardzo w yraźny wzrost zapasu wody. Świadczy to o zdolności stosowanych odpadów do gromadzenia zimowych i wczesno­ wiosennych opadów, co z p unktu widzenia rolniczego na glebach lekkich

jest zjawiskiem bardzo korzystnym (tab. 2).

/" k rz e m io n k a ♦ i ł cie m n y "/

(10)

Czwartą z kolei rośliną zmianowania był poplon ozimy — żyto z wy­ ką ozimą. Badania objęły tylko okres jesienny. W tym przypadku zwyżki zapasu wody były mniejsze niż pod owsem i żytem (rys. 4). Należy jed­ nak zaznaczyć, że pierwsze term iny oznaczeń obejmowały okres tuż po intensywnej uprawie przedsiewnej, która spowodowała znaczne przesu­ szenie gleby. Niemniej należy podkreślić, że jest to już czw arta roślina po zastosowaniu odpadów, a ich dodatni wpływ na wilgotność gleby utrzym ał się. Świadczy to, że stosowanie odpadów w ywiera trw ały wpływ na wilgotność gleb lekkich.

Do who od po du - Wosk rate

1 Z 3 4

Rys. 5. Wpływ stosowanych dawek odpadów na wzrost zapasu wody w glebie (doświadczenie I - 1, warstw a 0 - 1 0 cm, średnie z 7 odpadów)

1 — 1966, z ie m n ia k i, 2 — 1967, o w ie s , 3 — 1967/68, ż y t o , 4 — 1968, ż y t o + w y k a o z im a Effect of w aste rates applied on the increase of moisture accum ulation in soil

(experiment I - 1, 0 - 4 0 cm layer, mean for 7 w aste materials) 1 — 1966, p o t a to e s , 2 — 1967, o a ts , 3 — 1967/68, r y e , 4 — 1968, r y e + h a ir y v e t c h

Ogólnie można stwierdzić, że zwyżki zapasu wody w zrastały wraz ze wzrostem dawek odpadów (rys. 5). Układ taki widoczny był we wszy­ stkich latach badań. Najwyższe jednak dawki niektórych odpadów (np. iłów turoszowskich) wyraźnie zmniejszały ciężar objętościowy gleby, co

powodowało obniżenie zapasu wody.

W doświadczeniu 1 -2 , podobnie jak w doświadczeniu I - 1, stw ier­ dzono we wszystkich prawie poziomach zwyżki zapasu wody w glebie w stosunku do kombinacji kontrolnej (tab. 3). Miało to miejsce we wszystkich latach badań. Choć średnie zwyżki nie w ydają się wysokie, to jednak na glebach lekkich, przy niskiej ich naturalnej zdolności m a­ gazynowania wody, m ają one poważne znaczenie. Pod ziemniakami

V/ wariancie z całkowitym wymieszaniem odpadu z glebą widoczna jest znaczna zwyżka zawartości wody w poziomie 20 - 40 cm, a w kombinacji

(11)

T a b e l a 3

R ó żn ice w z a p a s ie wody w g l e b i e w p o ró w n an iu do k o m b in a c ji k o n t r o l n e j D o św iad czen ie 1 -2

D i f f e r e n c e s i n t h e m o ie tu re a c c u m u la tio n i n s o i l com pared t o t h e c o n t r o l tr e a t m e n t E x p e rim en t 1 -2 Sposób s to s o w a n ia odpadów K ind o f a p p l i c a t i o n o f w a s te s W arstw a g le b y S o i l l a y e r cm Z iem n ia k i P o t a t o e s 1966 Owies O a ts lp 6 7 1 9 b / 1967/68 ś r e d n i a z 192 o zn aczeń mean f o r 192 a n a l y s e s ś r e d n i a z 96 o z n ac z e ń mean f o r 96 a n a l y s e s ś r e d n i a z 160 o zn aczeń mean f o r 160 a n a l y s e s mm % mm mm % W ymieszane z g le b ą do g łę b o k o ś c i 40 cm M ixed w ith t h e s o i l t o 40 cm d e p th 0 -2 0 2 0 -4 0 4 0 -6 0 + 1 ,6 + 3 ,0 + 1 .1 + 8 ,9 + 1 8 ,9 + 7 ,1 - 0 , 5 + 0 ,4 + 1 ,7 - 4 , 2 + 3 ,1 + 1 4 ,2 + 1 ,2 + 1 ,2 + 2 ,0 + 8 ,1 + 8 ,2 +1 5 ,3 £ X + 5 ,7 + 1 1 ,6 + 1 ,6 + 4 ,3 + 4 ,4 + 1 0 ,4 W arstw a n a g łę b o k o ś c i 40 cm L a y e r a t t h e 40 cm d e p th 0 -2 0 2 0 -4 0 4 0 -6 0 + 1 ,6 + 1 ,6 + 3 ,1 + 9 ,1 + 9 ,6 + 2 0 ,1 + 0 ,8 + 0 ,9 + 6 ,8 + 6 ,8 + 8 ,9 + 5 8 ,6 + 1 ,4 + 1 ,1 + 3 ,2 + 9 ,7 + 7 ,8 + 2 4 ,1 £ X + 6 ,3 + 1 2 ,6 + 8 ,7 + 2 4 ,3 + 5 ,7 + 1 3 ,6

z warstw owym stosowaniem — w poziomie 40 - 60 cm. Świadczy to 0 możliwościach gromadzenia wody w głębszych w arstw ach wokół ,,w kładki” z odpadów. Jedynie w przypadku upraw y owsa w r. 1967 w poziomie 0 - 2 0 cm stwierdzono mniej wody. Wiązać to należy z b u j­ nym rozwojem owsa w tym wariancie i jego wysokim plonem, co po­ ciągnęło za sobą większe zużycie wody. W pozostałych badanych pozio­ mach stwierdzono zwiększenie zapasu wody zarówno w pierwszym, jak 1 w dalszych latach od zastosowania odpadów. Z doświadczenia tego wy­ nika, że zdolność odpadów do gromadzenia wody w glebie może być zwiększona przez odpowiednie ich wprowadzenie. W wyniku w arstw o­ wego stosowania odpadów osiągnięto większą wilgotność gleby w pozio­ mach 4 0 - 60 cm. Być może, że umieszczenie w kładki płycej, np. tuż pod w arstw ą orną, spowodowałoby większą wilgotność gleby w w arstw ie 0 - 3 0 cm, w której to rozmieszczona jest głównie masa korzeni roślin uprawnych.

Z wyników doświadczenia 1 - 4 można sądzić, że odpady zastosowane równocześnie z obornikiem (200 q/ha) jeszcze bardziej zwiększają zapas wody w glebie (rys. 6). Wpływ poszczególnych odpadów kopalnianych i przemysłowych na gromadzenie wody zależał od rośliny upraw nej, co stwierdzono już w poprzednich . doświadczeniach. Największe zwyżki wody w glebie pod ziemniakami stwierdzono przy stosowaniu odpadów

(12)

Rys. 6. Wpływ niektórych odpadów na różnice w zapasie w ody w glebie w sto­ sunku do obiektu kontrolnego (doświadczenie 1 - 4 , warstwa 0 - 4 0 cm)

I — 1967, z ie m n ia k i, II — 1968, o w ie s ; 1 — b e z o b o r n ik a , 2 — z o b o r n ik ie m ; a — „ K o n r a d ” ,

b — „ L e n a ” , с — „ K o n i n ” , d — ,,L u b in ” , e — „ M ilo w ic e p r e p .” , / — „ M a c h ó w ” , g — ,,Ł ę ­

c z y c a ” , h — „ M ilo w ic e s u r .”

Effect of som e wastes o a the differences in moisture accum ulation in soil in rela­ tion to the control treatm ent (experiment 1- 4 , 0 - 4 0 layer)

I — 1967, p o t a t o e s , II — 1968, o a ts; 1 — w it h o u t fa r m y a r d m a n u r e , 2 — w ith fa r m y a r d

m a n u r e ; a — “ K o n r a d ” , b — “ L e n a ” , с — “ K o n i n ” , d — “ L u b in ” , e — “ M ilo w ic e p r e p .” ,

f — “ M a c h ó w ” , g — “ Ł ę c z y c a ” , h — “ M ilo w û ce s u r .”

poflotacyjnych z kopalń Machów, Lubin, Konrad i Lena. Pozostałe odpady nie w płynęły wyraźnie na gromadzenie wody. Największe ilości wody w glebie pod owsem (wpływ następczy) stwierdzono w w yniku stosowania odpadów poflotacyjnych z kopalni Konrad i Lena. Odpady z kopalni Milowice (preparowane i surowe). Łęczyca i Konin w dawkach zastosowanych w tym doświadczeniu nie w płynęły w sposób w yraźny na wilgotność gleby, a naw et zastosowane bez obornika powodowały lekki spadek zawartości wody w glebie.

Reasum ując należy stwierdzić, że stosowane odpady kopalniane i przemysłowe, szczególnie stosowane w dużych dawkach, w zdecydowa­ nej większości przypadków w ywierały trw ały korzystny wpływ na w il­ gotność gleb do głębokości 40 cm, a stosowane w postaci w arstw y na głębokości 40 cm zwiększały nagromadzenie wody do głębokości 60 cm.

Do odpadów powodujących największe nagromadzenie wody w glebie należały w naszych badaniach iły turoszowskie „ciemny” i „jasny” oraz odpady poflotacyjne z kopalni miedzi Lena. Najmniejsze ilości wody w glebie stwierdzono w w yniku stosowania ,,krzem ionki+ mączki fosfo­ rytow ej”. Podkreślić jednak należy, że w tym wariancie plony były n aj­ wyższe, a więc najwyższe było też pobranie wody przez rośliny.

(13)

ZMIANY ZDOLNOŚCI ZATRZYMYWANIA W GLEBIE WODY DOSTĘPNEJ DLA ROŚLIN

Oprócz znajomości ogólnej ilości wody w glebie bardzo duże znacze­ nie ma ustalenie ilości wody dostępnej dla roślin. Badania te przeprow a­ dzono w oparciu o pomiar sił zatrzym ujących wodę w glebie. Pom iar ten miał na celu stwierdzenie, jakim zmianom pod wpływem stosowania odpadów uległy: połowa pojemność wodna (pomiar przy pF = 2 ,4) i ilość wody niedostępnej dla roślin (pomiar przy pF=4,2). Z danych tych

obli-T a b e l a 4 Wpływ n ie k t ó r y c h odpadów n a i l o ś ć wody d o s tę p n e j w w a rstw ie o r n e j g le b y

D o św iad czen ie 1 - 1 , ś r e d n i e z o zn ac z e ń dokonanych po pierw szym i tr z e c im ro k u od z a s to s o w a n ia odpadów I n f l u e n c e o f w a s te s on th e amount o f a v a i l a b l e w a te r i n a r a b l e l a y e r

E x p e rim en t 1 - 1 .m eans f o r two a n a l y s e s p e rfo rm ed i n th e f i r s t and th e t h e r d y e a r a f t e r w a ste a p p l i c a t i o n

R odzaj odpadu K ind o f w a s te s Dawka Polow a pojem ność v/nrîna Woda n i e d o s t ę p n a Woda d o s tę p n a A v a ila b le v /a te r R ate % F i e l d w a te r c a p a c i t y U n a v a ila b le w a te r % wagowy w e ig h t t / h a r ó ż n i c ą d i f f e ­ ■/o wagowy w e ig h t % % re n c e "L ena" * / 0 1 4 7 .2 7 ,6 8 .2 2 ,8 5 ,2 5 ,4 4 .4 4 .4 4 ,8 1 5 .2 1 5 .2 1 4 ,4 0 + 1 ,2 " I ł ja s n y " 0 1 4 6 ,9 7 ,6 8 ,0 3 ,0 5 .4 5 .5 5 ,9 4 ,2 4 5 1 1 ,7 1 2 ,6 1 5 ,5 + 0 ,9 + 1 ,8 "K rzem ionka” 0 1 4 6 ,8 7 ,2 7 ,8 2 .7 2 .8 2 ,9 4 ,1 4 ,4 4 ,9 1 2 ,3 1 3 ,2 1 4 ,7 + 0 ,9 + 2 ,4 " I ł ciem ny" 0 1 4 6 .3 7 .4 1 0 ,4 2 .7 5 .7 5 ,4 5 .6 5 .7 5 ,0 1 0 ,8 1 1 ,1 1 5 ,0 + 0,3 + 4 ,2 "K rzem ionka + m ączka f o s f o r y ­ tow a" 0 1 4 6 ,2 7 ,8 8 ,4 2 ,8 5 ,5 5 ,7 5 .4 4 .5 4 ,7 10., 2 1 2 ,9 1 4 ,1 + 2 ,7 + 3 ,9 "K rzem ionka + i l ciem ny" 01 4 6 .7 7 ,2 9 .8 5 .0 2 ,8 5 .0 5 .7 4 ,4 4 .8 1 1 ,1 1 3 .2 1 4 ,4 + 2 ,1 + 3 ,5 "K onrad" 0 1 4 6 .5 6 .6 3 ,5 2 ,8 2 ,8 5 ,1 5 .7 5 .8 5 ,4 1 1 ,1 1 1 ,4 1 6 ,2 + 0,5 + 5 ,1 * / O b ja ś n ie n ie w t a b . 2 E x p l a n a tio n i n t a b . 2

(14)

T a b e l a 5

'Wpływ n i e k tó r y c h odpadôv/ n a i l o ś ć wody d o s tę p n e j w w a rstw ie o r n e j g le b y * / D o św iad czen ie 1 - 4 , ś r e d n i e z k o m b in a c ji nawożonych i n i e nawożonych o b o rn ik iem

I n f l u e n c e o f w a s te s on th e amount o f a v a i l a b l e w a te r i n th e a r a b l e l a y e r E x p e rim en t 1-4-, means f o r th e t r e a t m e n t s w ith and w ith o u t fa rm y a rd manure

R odzaj odpadu Kind o f w a s te s Polow a pojem ność wodna F i e l d w a te r c a p a c i t y Woda n i e d o s t ę p n a U n a v a ila b le w a te r V.’oda d o s tę p n a A v a ila b le w a te r /'Ó watowy w e ig h t :/o t / h a r ó ż n i c ad i f f e ­ re n c e 70 wagowy V/e i g h t % I "L u b in " * / 5 ,4 2 ,0 3 ,4 1 0 ,2 -C ,6 I I "Machów" 5 ,8 2 ,4 3 ,4 1C, 2 - 0 , 6 I I I "Ł ęczyca" 5 ,8 2 ,0 3 ,8 1 1 ,4 + 0 ,6 IV "M ilow ice s u r , " 7 ,6 3 ,4 4 ,2 1 2 ,6 + 1 ,3 V "Z onin" 5 ,6 2*2 5 ,4 1 0 ,2 - 0 , 6 VI "Lena" 6 ,0 2 ,2 5 ,8 1 1 ,4 + 0 ,6 V II "I-Icr.rad" 6 ,6 2 ,2 4 ,4 1 5 ,2 + 2 ,4

V III "M ilcw ice p r e p ,"

i O ' T o 1 2 ,0 4 ,2 1 2 ,6 + 1 ,8 i j ! K c n tr c la - C o n tr o l j 5 ,6 i i 1 i M i j 3 ,6 1 0 ,8 ; 1 1 1 I 1 1 . . . _ _ _ _ _ _ _ _ 1 j * / Odpady I - V I I w dawce 600 q /h a i 7 /a ste s I - V I I a t th e r a t e o f 600 q /h a

Odpad V III w dawce 200 q /h a j W astes V III a t th e ra ^ e o f 200 q /h a

! I Odpady p o f l o t a c y j n e z k o p a ln i m ie d z i "L u b in " / " L u b i i f 7 j P o s t - f l o t a t i o n w a s te s from th e c o p p e r mine "L u b in "

I I Odpady p o f l o t a c y j n e z k o p a ln i s i a r k i "Machów" /"M achcw "/ P o s t - f l o t a t i o n w a s te s from th e s u lp h u r mine "Machów"

I - I Ł upki z k o p a ln i ż e l a z a "Ł ęczy ca" /" Ł ę c z y c a " / S c a le s from th e i r o n mine "Ł ęczy ca"

IV B e n t o n it surowy z k o p a ln i w ęg la kam iennego "M ilow ice" Raw b e n th o n ite from th e h a r d c o a l mine "M ilow ice*1

/"M ilo w ic e s u r . " /

i V I ł z k o p a ln i w ę g la b ru n a tn e g o "K onin"

C la y from t h e brown c o a l mine "K onin"

/ " I 'o n i r ." / 1 i

VI Odpady p o f l o t a c y j n e z k o p a ln i m ie d z i "Lena" P o s t - f l o t a t i o n w a s te s from th e c o p p e r mine "Lena"

/'•Lc-r.a’7

V II Odpady p o f l o t a c y j n e z k o p a ln i m ie d z i "K onrad" P c s t - f l o t a t i o n w a s te s from th e co p p er mine "K onrad"

/" K o n ra d " /

n

H и Б-o n to n it prep aro w an y z k o p a ln i w ęg la kam iennego "M ilo w ice" P r o c e s s e d b e n th o n ite from th e h a rd c c a l mine "fc ilo w ic e "

(15)

czono ilość wody w glebie dostępnej dla roślin, podając jej zwyżki w t/ha w stosunku do kombinacji kontrolnej.

Z doświadczenia I - 1 ze stosowaniem różnych dawek odpadów w y­ nika, że ich dodatek, powodujący wzrost części spławialnych w glebie o 1%, podniósł zdolność magazynowania wody w glebie dostępnej dla roślin w granicach od 0 do 2,7 t/ha. W kombinacjach z większym dodat­ kiem odpadów zwyżki te wynosiły od 1,2 do 5,1 t/ha (tab. 4).

W doświadczeniu 1 - 4 większość stosowanych odpadów wykazuje tendencję do zwiększania zdolności gromadzenia wody dostępnej dla roślin przez glebę (tab. 5). Obornik zastosowany łącznie z odpadami pod­ nosi w pierwszym roku zdolność gromadzenia wody w glebie dostępnej dla roślin średnio o 2,4 t/ha (tab. 6). Odpowiada to w przybliżeniu dodat­ kowi odpadów powodujących wzrost zawartości części spławialnych w glebie o 2%. Oczywiście korzystny wpływ obornika na tę cechę będzie krótkotrwały, a odpadów kopalnianych — długotrwały.

T a b e l a 6

Wpływ o b o rn ik a stosow anego r.a t l e k o m b in a c ji nawożonych r ó ż n y c i odpadam i n a i l o ś ć wody d o s tę p n e j w g l e b i e

D o św iad czen ie 1--^, w arstw a e r na

E f f e c t o f fa rm y a rd manure a p p l i e d t o g e t h e r w ith w a ste m a t e r i a l s t r e a t m e n t s w ith d i f f e r e n t w a s te s upon th e amount o f t f e i l E x p e rim en t I ~ 4 , a l i b l e l a ^ î ? O b ie k ty T re a tm e n ts Polow a pojem ność wodna F i e l d w a te r c a p a c i t y ïï с da n i e d o s t ę p n a U n a v a ila b le w a te r V.roda d o s tę p n a A v a ila b le w a te r % v/agcwy w e ig h t t / h a r ó ż n i c a d i f f e ­ re n c e % v/agov/y - v /eig h t % Z o b o rn ik iem W ith fa rm y a rd manure 6 ,3 2 ,1 4 ,2 1 2 ,6 + 2 ,4 Bez o b o rn ik a V /ith o u t fa rm y a rd manure 5 -В 2 .4 5 ,4 1 0 ,2

-W doświadczeniu 1 -3 dodatek 0,75% „krzemionki” (w przeliczeniu na części spławialne) zwiększył zdolność gromadzenia wody w glebie dostępnej dla roślin w stosunku do kombinacji kontrolnej średnio o 1,8 t/ha (tab. 7). Bezwzględne zwyżki zapasu wody w glebie dostępnej dla roślin, stwierdzone w w yniku stosowania odpadów nie są wysokie. Jeżeli jednak uwzględnimy, że zwyżki te w ystępują po wielu opadach atmosferycznych w ciągu każdego roku, to okaże się, że te ilości wody mogą mieć duże praktyczne znaczenie.

(16)

T a b e l a 7

Wpływ " k rz e m io n k i" d o d a n ej do w arstw y o r n e j g le b y n a i l o ś ć wody d o s tę p n e j d l a r o ś l i n D o św iad czen ie 1 —3» ś r e d n i e z 9 sposobów p re p a ro w a n ia k rz e m io n k i

E f f e c t o f s i l i c a a p p l i e d t o t h e a r a b l e s o i l l a y e r upon th e amount o f w a te r a v a i l a b l e t o p l a n t s E x p e rim en t 1 - 3 , means f o r 9 m ethods o f s i l i c a p r e p a r a t i o n

O b ie k ty T re a tm e n ts Polow a pojem ność wodna Woda n ie d o s t ę p n a U n a v ai1ab 1e Woda d o s tę p n a A v a ila b le w a te r I F i e l d w a te r c a p a c i t y w a te r % wagowy t / h a r ó ż n i c a % wagowy w e ig h t % w e ig h t d i f f e ­ re n c e "K rzem ionka" * / 8 ,4 3 ,8 4 ,6 1 3 ,8 + 1 ,8 K o n tro la - C o n tro l .7 ,0 5 ,0 4 ,0 1 2 ,0 -* / W i l o ś c i p o w o d u ją ce j w z ro st c z ę ś c i s p ła w ia ln y c h o 0 ,7 % I n t h e amount l e a d i n g t o an i n c r e a s e o f s i l t y p a r t i c l e s by 0.75%

WPŁYW STOSOWANIA ODPADÓW KOPALNIANYCH I PRZEMYSŁOWYCH NA ZMIANY WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH I CHEMICZNYCH GLEB

K W A S O W O Ś Ć G L E B Y

Popraw a produkcyjności gleb lekkich polega między innym i na zmniejszeniu ich kwasowości. Analizy chemiczne wykazały, że stoso­ wane przez nas odpady są bardzo zróżnicowane pod względem zaw ar­ tości wapna. Postanowiliśm y więc zbadać, w jakim stopniu różne dawki i sposoby stosowania tych odpadów w płynęły na kwasowość gleby. Jak w ynika z danych uzyskanych z doświadczenia I - 1, odpady z kopalń Lena i K onrad spowodowały zmianę odczynu kwaśnego gleby na obojętny (rys. 7). Pod wpływem „krzemionki + mączki fosforytow ej” stwierdzono przejście do odczynu słabo kwaśnego, a więc korzystnego dla większości roślin uprawnych. C harakterystyczne jest to, że zmniejszanie się kwaso­ wości miało miejsce głównie w przypadku stosowania odpadów w daw­ kach zwiększających zawartość części spławialnych gleby o 0,5 i 1%. Dawki zwiększające zawartość części spławialnych o 2 i 4% powodowały już bardzo nieznaczny wzrost pH gleby. „Krzem ionka”, „ił jasny” oraz mieszanka ,,krzem ionki+ iłu ciemnego” w zasadzie nie w ywierały w pły­ wu na tę właściwość gleby; ,,ił turoszowski ciem ny” wykazywał nato­ miast tendencje do zakwaszania gleby w w arstw ie ornej.

Zmiany pH pod wpływem zastosowanych odpadów nie ograniczyły się jednak tylko do warstw y, w której je stosowano. W doświadczeniu I - 1, w którym wszystkie odpady mieszano z w arstw ą orną gleby, od­ pady z kopalń Lena i Konrad powodowały również w yraźny wzrost pH w w arstw ie 3 0 -4 0 cm. Szczególnie jest to widoczne po zastosowaniu

(17)

Rys. 7. Wpływ stosowanych dawek odpadów na zm ia­ ny pHfcci gleby (doświadczenie I -1 , w arstw a om a,

średnie z lat 1966 - 1968)

1 — „ ił c i e m n y ” , 2 — , » k r z e m io n k a + ił c i e m n y ” , 3 — „ k r z e ­

m io n k a ” , 4 — „ ił j a s n y ” , 5 — „ k r z e m io n k a + m ą c z k a f o s f . ” ,

6 — „ K o n r a d ” , 7 — „ L e n a ”

Effect of w aste rates applied on changes of soil р Н к а (experiment I -1 , arable layer, m ean for the years

,1966 - 1968)

— “ ił c i e m n y ” , 2 — “ k r z e m io n k a + ił c ie m n y ” , 3 — “ k r z e ­ m io n k a ” , 4 — “ ił j a s n y ” , 5 — “ k r z e m io n k a + m ą c z k a f o s f . ” ,

6 — “ K o n r a d ” , 7 — “ L e n a ”

wyższych dawek tych odpadów. Wyższe dawki odpadów w ykazujących tendencje do zakwaszania gleby, np. „ił ciemny”, powodowały pew ną obniżkę pH gleby także w w arstw ie 30 - 40 cm (tab. 8).

Potw ierdzeniem opisywanego wpływ u porównywanych odpadów na odczyn gleby są w yniki oznaczeń kwasowości hydrolitycznej i wym iennej, a także glinu ruchomego wyrażone w milirównoważnikach na 100 g gleby. Tam gdzie pH było niskie, wartości te były dość wysokie, i od­ w rotnie, tam gdzie pH było wysokie, wartości te spadły.

T a b e l a ö* Wpływ niek tórych , odpadów na pHj£C1 g le b y w d o św ia d czen iu 1 -1

Ś red n ie z l a t 1966-1968

E f f e c t o f some w a st e s on s o i l i n th e experim ent 1 -1 Means f o r 1966-1968 Rodzaj odpadu Kind o f w a ste s Warstwa g le b y w cm S o i l la y e r i n cm

Dawka odpadu w % - Waste r a te i n %

0 0 ,5 1 2 4 "Lena" */ 0 -2 0 4 ,4 6 ,6 6 ,9 7 ,0 7 ,2 3 0 -4 0 4 ,2 5 ,0 5 ,8 5 ,0 5 ,2 "Konrad" 0 -2 0 4 ,1 6 ,3 6 ,8 6 ,8 7 ,0 30 -4 0 4 ,2 4 ,4 4 ,4 4 ,9 6 ,2 " I ł ciemny" 0 -2 0 4 ,0 4 ,2 3 ,9 3 ,8 3 ,8 3 0 -4 0 4 ,3 4 ,2 4 ,3 4 ,2 4 ,0 "Krzemionka + i ł 0 -2 0 4 ,0 3 ,9 4 ,1 4 ,1 4 ,0 ciemny" 30 -4 0 4 ,2 4 ,4 4 ,3 4 ,2 4 ,0 * / O b ja śn ien ia w tab* 2 E x p la n a tio n in t a b . 2

(18)

T a b e l a 9

Wpłytf n i e k t ó r y c h odpadów n a zm iany sumy z a s a d S i p o je m n o ś c i ś o r p c y jn e j Eh w w a rstw ie g le b y 0 -2 0 cm w yrażone w m .e ./1 0 0 g g le b y

D o św iad czen ie 1 - 1 , 1966 ro k

E f f e c t o f some w a s te s on c h an g e s o f a l k a l i sum S and s o r p t i o n c a p a c i t y Eh i n s o i l l a y e r o f 0 -2 0 cm, i n m .e ./1 0 0 g o f s o i l E x p e rim en t 1 - 1 , 1966 Dawka odpadu % W aste r a t e % R odzaj m a t e r i a ł u - K ind o f w a s te s "k rz e m io n k a + m ączka f o s f . " * / "Lena" "K onrad" " i ł j a s n y " " k r z e ­ m ionka" "k rz e m io n k a + i ł ciem ­ n y ” " i ł ciem ny" S Eh S Eh S Eh S Eh S Eh S Eh S Eh 0 7 ,4 1 1 ,9 6 ,9 1 0 ,8 7 ,0 1 0 ,6 7 ,1 1 0 ,4 7 , 4 1 0 ,7 6T8 1 0 ,2 7 ,3 1 0 ,7 1 1 8 ,8 2 1 ,2 27,0 2 8 ,0 ^ 5 ,0 4 7 ,3 8 ,6 1 2 ,0 8 ,8 1 2 ,2 7 ,1 1 0 ,9 5 ,5 1 0 ,1 4 2 2 ,9 2 5 ,1 5 1 ,8 52,2 5 1 ,7 5 2 ,7 8 ,4 1 2 ,7 8 ,1 1 2 ,3 1 0 ,5 1 5 ,1 3 ,8 1 0 ,9 */ O b ja śn ien ie w ta b . 2 E x p la n a tio n i n ta b , 2 S U M A Z A S A D I P O JE M N O Ś Ć S O R P C Y J N A G L E B Y

Stwierdzono bardzo w yraźny w zrost sumy zasad pod wpływem odpa­ dów poflotacyjnych z kopalń Lena i Konrad oraz „krzemionki + mączki fosforytow ej” (tab. 9). Te 3 odpady w yraźnie zwiększyły także pojem ­ ność sorpcyjną i stopień wysycenia zasadami. Dość w yraźny jest wzrost sumy zasad pod wpływem „krzemionki + iłu ciemnego”. „Ił jasny” i sama „krzem ionka” w zasadzie nie wpływały na zmianę tych wartości. „Ił ciem ny” powodował zmniejszanie sumy zasad w glebie oraz wzrost za­ wartości glinu ruchomego z 0,61 do 1,50 m.e. na 100 g gleby.

Z A W A R T O Ś Ć F O S F O R U I P O T A S U P R Z Y S W A J A L N E G O W G L E B IE

Oznaczenia zawartości tych składników w glebie były wykonywane w ciągu trzech lat prowadzenia doświadczenia. Podano tylko wyniki oznaczeń w trzecim roku po zastosowaniu odpadów (tab. 10 i 11).

Zgodnie z oczekiwaniem najkorzystniej na zawartość fosforu oddzia­ ływ ała „krzemionka + mączka fosforytow a” (tab. 10). Wzrost zawartości fosforu jest bardzo wysoki (tym większy, im większą zastosowano dawkę) i widoczny naw et w warstw ie 30 - 40 cm. Świadczy to o prze­ mieszczaniu się fosforu w głąb profilu glebowego. Dość znaczny wzrost zawartości fosforu, szczególnie w wierzchniej w arstw ie gleby, widoczny jest także w w yniku zastosowania odpadów poflotacyjnych z kopalń mie­ dzi Lena i Konrad, które zaw ierają tylko ślady fosforu. Należy przy­ puszczać, że wzrost zawartości fosforu przyswajalnego i jego m igracja

(19)

T a b e l a 10 Wpływ n ie k t ó r y c h odpadów n a z a w a rto ś ć w g l e b i e P205 w edług E g n e ra w mg/100 g g le b y

D o św iad czen ie 1 - 1 , 1968 ro k - t r z e c i ro k po z a s to s o w a n iu odpadów

E f f e c t o f some w a s te s on th e P20^ c o n te n t i n s o i l a c c o rd in g t o E g n e r m ethod, i n mg/100 g o f s o i l E x p e rim en t 1 - 1 , 1968 - t h i r d y e a r a f t e r a p p l i c a t i o n o f t h e w a s te s Dawka odpadu % W aste r a t e i n % W arstwa g le b y S o i l l a y e r cm

R odzaj odpadu - K ind o f w a s te s

"k rz e m io n ­ k a + mącz­ k a f o s f . " * / "Lena" "K onrad" " i ł ja s n y " " k r z e ­ m ionka" " k rzem io n k a + i ł ciem ­

ny" " i ł ciem ny"

0 0 -2 0 5 ,2 3 ,8 3 ,9 3 ,2 2 ,8 3 ,1 3 ,2 20-30 2 ,2 1 ,5 2 ,2 1 ,5 1 ,2 2 ,4 1 ,8 3 0-40 1 ,4 1 ,2 1 ,5 1 ,4 1 ,7 2 ,0 1 ,9 1 0 -2 0 115,0 6 ,9 7 ,2 3 ,9 4 ,6 3 ,9 3 ,8 20-30 5 8 ,0 2 ,0 3 ,0 2 ,3 2 ,0 2 ,6 2 ,5 30-4 0 23,0 2 ,3 2 ,4 1 ,4 1 ,8 1 ,6 1 ,9 4 0 -2 0 190,0 8 ,0 9 ,8 5 ,0 4 , 6 4 ,0 4 ,2 2 0 -3 0 132,0 3 ,6 3 ,3 2 ,0 2 ,0 2 ,2 2 ,8 * 30-4 0 7 7 ,0 3 ,3 3 ,2 1 ,3 1 ,9 1 .9 1 ,8 V O b ja ś n ie n ie w t a b . 2 E x p l a n a tio n i n t a b . 2 T a b e l a 11

Wpływ n ie k tó r y c h odpadów n a z aw a rto ść w g l e b i e K20 w edług E g n e ra w mg/100 g g le b y D o św iad czen ie 1 - 1 , w a rstw a 0 -2 0 cm, 1968 - t r z e c i ro k po z a s to s o w a n iu odpadów

E f f e c t o f some w a s te s on t h e K20 c o n te n t i n s o i l a c c o rd in g t o E g n e r m ethod i n n g /1 0 0 g o f s o i l E x p e rim en t 1 - 1 , l a y e r 0 -2 0 cm, 1968 - t h i r d y e a r a f t e r w a ste a p p l i c a t i o n

Dawka odpadu

R odzaj odpadu - K ind o f th e w a s te s

w % W aste r a t e i n % "k rz e m io n ­ k a + mączka f o s f o " * /

"Lena" "K onrad" " i ł ja s n y " " k r z e ­m ionka"

" k rz e m io n ­ k a + i ł ciem ny" " i ł ciem ny" 0 2 , 9 2 , 9 2 , 4 1 , 9 2 , 9 1 , 6 1 , 9 1 2 , 3 4 , 5 2 , 9 3 , 6 4 ,0 2 ,0 1 , 7 { 4 i 2 , 9 4 , 3 3 , 1 4 , 2 3 , 6 2 , 5 1 , 7 * / O b ja ś n ie n ie w t a b . 2 E x p l a n a tio n i n t a b . 2

w głąb gleby jest spowodowana uruchomieniem fosforu glebowego. Pozo­ stałe odpady w niewielkim tylko stopniu powodowały wzrost zawartości fosforu w glebie. Wzrost ten w zasadzie ograniczał się do w arstw y 0 - 2 0 cm.

(20)

Ogólnie biorąc stosowane odpady w yw ierały niewielki wpływ na za­ wartość potasu (tab. 11). Największy stosunkowo wzrost potasu w glebie (1 - 2 mg na 100 g s.m. gleby) stwierdzono w tych obiektach, w których stosowano odpady z kopalni Lena i ,,ił jasny”. Wzrost ten widoczny był w zasadzie tylko w w arstw ie 0 - 2 0 cm. Pozostałe odpady nie w yw ierały widocznego wpływu na zawartość potasu w glebie.

WNIOSKI

Z dotychczasowych badań nad wpływem stosowanych przez nas od­ padów kopalnianych i przemysłowych na właściwości gleb można wy­ ciągnąć następujące wnioski.

1. W w yniku stosowania ,,krzem ionki+ mączki fosforytow ej”, ,,krze­ mionki + iłu ciemnego” oraz iłu turoszowskiego „ciemnego” stwierdzono największe obniżenie ciężaru objętościowego gleby (średnio o 0,08 g/cm:i) oraz największy wzrost kapilarnej pojemności wodnej gleby (średnio o 2,2% objęt.), co jest zjawiskiem bardzo korzystnym z rolniczego punktu widzenia.

2. Największą zdolność gromadzenia wody w glebie w stosunku do obiektów kontrolnych stwierdzono po zastosowaniu iłu turoszowskiego „ciemnego”, odpadów poflotacyjnych z kopalni Lena oraz iłu turoszow­ skiego „jasnego”. Średnia (z 4 lat badań) zwyżka w stosunku do kontroli wynosiła 5,1 mm słupa wody. Większość zbadanych odpadów powodo­ wała także zwiększenie zdolności zatrzym yw ania w glebie wody dostęp­ nej dla roślin.

3. Odpady poflotacyjne z kopalń Lena i Konrad oraz mieszanka „krzemionki + mączki fosforytow ej” wyraźnie odkwaszały glebę, zwięk­ szały sumę zasad i pojemność sorpcyjną gleby. Sama ,,krzem ionka”, jej mieszanka z iłem turoszowskim ,,ciem nym ” i ił turoszowski „jasny” w zasadzie nie zmieniały kwasowości gleby. Ił turoszowski „ciemny” po­ wodował wzrost zakwaszenia gleby i zwiększenie ilości glinu ruchomego oraz zmniejszenie sumy zasad w glebie.

4. Odpady poflotacyjne z kopalń Lena i Konrad oraz ,,krzemionka + + mączka fosforytow a” w największym stopniu zwiększały zawartość w glebie dostępnego dla roślin fosforu i potasu.

5. Popraw a badanych właściwości gleb w w yniku stosowania odpadów była na ogół proporcjonalna do wzrostu dawek tych odpadów.

6. Najcenniejszym i z punktu widzenia poprawy właściwości gleby są: odpady „krzemionkowe + mączka fosforytowa” oraz odpady poflotacyjne z kopalni miedzi Lena i Konrad.

(21)

LITERATURA

[1] D o b r z a ń s k i B., O r z e c h o w s k a K.: Próba polepszenia w łasności gleb piaszczystych lessem. Rocz. Nauk roi., t. 67-A-3, Warszawa il953, s. 131 - 132. [2] K n i c k m a n E. Anorganische Abfälle als Düngemittel. Handbuch der Pflan­ zenernährung und Düngung. W ien-New York 1968, Springer Verlag, s. 1439 - - 1450.

[3] К о t e r M. : W pływ glinowania i torfowania gleby lekkiej na plonowanie roślin uprawnych. Zesz. probl. Post. Nauk roi., z. 79, 1968, s. 121 - 139.

[4] L h o t s k y J.: Einfluss von Bentonit auf die Hydrokonstanten der Sandböden — Die Erhöhung der Fruchtbarkeit der Sandböden. Budapeszt 1967, Akadémiai Kiadó, s. 63 - 69.

[5] S i m o n W. : M elioration von Sandböden durch Feinerde und Torf. Sandige Ackerböden. Berlin 1960, VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, s. 209 - 216.

[6] T r z e c k i S. : W pływ dodatku m ateriałów ilastych lub organicznych do utw o­

rów piaszczystych na zdolność zatrzym ywania wody. Zesz. probl. Post. Nauk roi., z. 77b, 1968, s. 109-118.

[7] U b y s z L., Z i m n i a k Z.: W pływ umieszczania różnych substancji organicz­ nych i gliny na różnych głębokościach na w ilgotność gleby w ciągu okresu wegetacyjnego. Zesz. probl. Post. Nauk roi., z. 21, 1959, s. 177 -191.

[8] S c h a h a b i S., S c h w e r t m a n n U.: Die Wirkung von Kaolin, Bentonit

und Torf auf d ie physikalischen Eigenschaften von Sand und sandigem Lehm. Zeit. Pfl. Ernähr. Düng., t. 120, z. 3, 1968, s. 174 - 190.

[9] Zagadnienia gleboznawcze. Dyskusja z I Problemowej Sesji Rolniczej PAN, Zesz. probl. Post. Nauk roi., z. 6, 1956, s. 303 - 312.

Я. Ф А Б И Я Н Ь С К И , Ю. ГА СТО Л , А . Р А Д Е Ц К И , С. Т Ж Е Ц К И , 3 . З И М Н Я К ВЛИЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗНЫ Х ОТБРОСОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА СВОЙСТВА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЕГКИХ ПОЧВ Ч А С Т Ь II. В Л И Я Н И Е О Т Б Р О С О В Н А Н Е К О Т О Р Ы Е Ф И З И Ч Е С К И Е И Х И М И Ч Е С К И Е С В О Й С Т В А Л Е Г К И Х П О Ч В К а ф е д р а О б щ е г о З е м л е д е л и я , В а р ш а в с к а я С е л ь с к о х о з я й с т в е н н а я А к а д е м и я Р е з ю м е В труде приводятся результаты исследований по влиянию ряда ш ахтных и заводских отбросов на физические и химические свойства легких почв. Определение этих свойств проводилось на почвенных образцах отобранных в полевых опытах с применением отбросов. Испытанию подлежали три группы отбросов: шахтные, заводские и заводские препарированные (обработанные). Из проведенных исследований вытекает, что большинство отбросов ока­ зало положительное действие на физические и химические свойства почв. Под влиянием применения таких отбросов как „кремнезем” с добавкой „фосфорит­ ной муки”, а такж е „темный ил” из угольной шахты Турошов последовало

(22)

наибольшее уменьшение объемного веса почвы (в среднем на 0,08 г на кв см) и увеличение капиллярной влагоемкости (в среднем на 2,2%). Вышеназванные отходы и флотационные отбросы (шламы) шахты Лена, а такж е „светлый ил” (из Турошова) наилучше влияли на благозадерживающую способность почв и на количество влаги доступной для растений. Среднее увеличение за ­ паса воды в течение 4-летнего периода, по сравнении с контролем, составило 5,1 мм водяного столба. Многие из отбросов, как например из шахты Лена и Конрад, „кремне­ зем ” с добавкой „фосфоритной муки”, серпентинита или доломита, а такж е от­ бросы из шахты Махов, сместили в течение одного вегетационного периода первично кислую реакцию легкой почвы на нейтральную или близкую ней­ тральной. Остальные виды отбросов повлияли на это свойство почвы в меньшей сте­ пени а „темный ил” при более высоких дозах даж е повышал ее кислотность. Действие отбросов вносимых в пахотный горизонт сказывалось до 40 см глу­ бины почвенного профиля. Такие отходы как „кремнезем” + „фосфоритная мука”, „Лена” и „Конрад” повышали поглотительную способность почвы и сте­ пень насыщения поглотительного комплекса основаниями. Кроме того они от­ четливо повышали количество доступного ф осф ора и калия в почве. Подводя итог изложенному можно констатировать, что наиболее пригод­ ными для улучшения свойств легкой почвы являются кремнеземные отбросы с прибавкой „фосфоритной муки” и флотационные отходы шахты Лена и К он­ рад. Эти отбросы оказывали полезное влияние почти на все исследованные свойства почв. J. F A B I J A Ń S K I , J. G A S T O Ł , A . R A D E C K I, S. T R Z E C K I, Z. Z IM N IA K

EFFECT OF THE APPLICATION OF VARIOUS MINING AND INDUSTRIAL WASTE MATERIALS ON THE PROPERTIES AND PRODUCTIVITY OF LIGHT

SOILS P A R T II. E F F E C T O F T H E W A S T E S O N SO M E P H Y S IC A L A N D C H E M IC A L P R O P E R T IE S O F L IG H T S O IL S D e p a r tm e n t o f G e n e r a l S o il a n d P l a n t M a n a g e m e n t W a r sa w A g r ic u lt u r a l U n iv e r s it y , W a r sa w S u m m a r y

The results of the investigations on effect of a number of mining and indu­ strial w astes upon physical and chem ical properties of light soils are presented in the paper. Samples collected from the field experim ents w ith applied w aste m a­ terials w ere used for the determinations. Three groups of w astes were exam ined: mining, industrial and prepared industriail wastes (see Part I).

The results of the experim ents have shown that most of the exam ined wastes effected p ositively physical and chem ical properties of the soil. In consequence of the application “krzem ionka” (silica) m ixed w ith phosphate meal and of “ił ciem ­ ny” (dark clay) from Turoszów m ine the greatest reduction of the volume weight of the soil (the average by 0,08 g/cm 3) and an increase of capillary (the average

(23)

by 2,2%) were observed. The same w aste m aterials, as w ell as post-floatation ones from the Lena m ine and “ił jasny” (light clay) (from Tu-roszów) most favourably influenced soil w ater retention capacity and the amount of w ater available to plants. An average increase of w ater stored for the period of 4 years amounted to 5,1 mm in relation to the control test.

Many of the w aste m aterials, e.g. “Lena”, “Konrad”, “krzem ionka” (silica) w ith an addition of phosphate meal, serpentinite or dolomite, as w ell as the w aste m a­ terials from the “Madhow” m ine changed soil acidity into a neutral or close to neutral pH during the only one vegetation season. The other w aste m aterials had little effect on this property of the soil; except the higher doses of “dark clay” w hich increased soil acidity. The w aste materials m ixed with the arable soil affected soil properties till the depth of 40 cm. The w aste m aterials sucih as “krze­ mionka + mącz. fosf.” (silica + phosphate meal), “Lena” and “Konrad” increased adsorption capacity of the soil and the degree of saturation of soil com plex w ith alkali. Moreover, they markedly increased the amount of available phosphorus and potassium in the soil. Summarizing it can be concluded that from the viewpoint of the im provem ent of the properties of light soils, silica w aste m aterials with an addition of phosphate m eal as w ell as post-floatation w aste m aterials from the m ines “Lena” and “Konrad” are the most efficient. Those w aste m aterials favourably effected alm ost all soil properties examined.

Adres autorów Wpłynęło do PTG w e wrześn iu 1969 r.

K atedra Ogólnej U praw y Roli i Roślin SGGW Warszawa, Rakowiecka 26

(24)

Cytaty

Powiązane dokumenty

Research into the style of folk chants often involved the question of what is their basis, their permanent backbone, their “proto-form”: is it the melodic- tonal formulation

Prace Społecznego Komitetu Odbudowy Muzeum Śląskiego przyczyniły się do spopularyzowania dzia- łalności przedwojennego Muzeum Śląskiego i zmate- rializowania idei jego restytucji

Brak ksiąg metrykalnych gm iny żydow skiej z w ieku XVIII nie pozw ala na do­ kładne określenie pow iązań rodzinnych poszczególnych osób.. Byli to z pew nością

Chopina pisze w swych wspomnieniach Lothar Vollbrecht a także Stani­ sław Olejniczak.47 Także i w aktach Zarządu Miasta Gorzowa jest o tym mowa, gdy w rejestrze

Do budowy przystąpił wójt krzyżacki w końcu 1443 r. w ram ach represji wobec zbuntowanych mieszczan. Tego roku z inspiracji elekto­ ra brandenburskiego Fryderyka II, który

Urodzony Jm Pan Adam Augustyn-Dziembowski rekwirował osobiście dnia 4-go t. podpisanego Justicyariusza w Międzyrzeczu, aby dzisiej tutej ziechał końcem spisania ostateczney

Należy dodać, że Pruski Instytut Higieny (mieszczący się w gmachu szpitala za- kaźnego przy ulicy Warszawskiej), przeniesiony z Poznania do Landsbergu w 1919 roku, został

32 Zdarzenie takie opisuje w swych wspomnieniach Franciszek Karpiński. Opowiada, jak starszy brat, który byt w klasie retoryki i przygotowywał się do stanu duchownego,