MIECZYSŁAW KOTER, GRZEGORZ NOWAK, JERZY CZAPLA
WPŁYW POPIOŁÓW Z WĘGLA KAMIENNEGO NA FIZYKOCHEMICZNE WŁAŚCIWOŚCI GLEBY
Instytut Chemizacji Rolnictwa ART w Olsztynie
WSTĘP
W czasie spalania miału węgla kamiennego w Elektrociepłowni OZOS-Stomli w Olsztynie powstają lotne popioły w ilościach 200-400 t na dobę, co daje około 22 tys. ton rocznie, które odprowadza się na składowisko w pobliżu zakładów. W ciągu 13 lat pracy elektrociepłowni zgromadzono na hałdzie około 270 tys. ton tego odpadu. Popioły transportowane taśmociagami na składowisko szybko wysy chają, a że są lekkie, unoszą się łatwo przy podmuchach wiatru zanieczyszczając atmosferę i pobliskie tereny. Prowadzone próby wykorzystania popiołów jako dodatku do wyrobów ceramicznych, jak również do budowy nawierzchni dróg nie spełniły w pełni pokładanych oczekiwań. Znacznie efektywniejsze wykorzystanie popiołów możliwe byłoby do celów rolniczych.
Przeprowadzone badania [2, 7, 8] wskazują, że wniesione, zwłaszcza do gleb lekkich, popioły z węgla kamiennego zwiększają pojemność sorpcyjną gleb, stopień wysycenia zasadami, zawartość próchnicy, zmniejszają zakwaszenie oraz poprawiają stosunki wodne. Wielu autorów [2, 3, 6, 8] wykazało, że stosowanie popiołów z węgla kamiennego zwiększa w glebach zawartość przyswajalnych makro- i mikroelemen tów, a także są dowody, że duże dawki popiołów mogą powodować korzystne zmiany w składzie mechanicznym gleby [9].
Przedmiotem naszej pracy było ustalenie zmian w składzie chemicznym gleb przy stosowaniu dużych dawek popiołów z węgla kamiennego.
METODYKA
Badania nasze prowadziliśmy w trzech doświadczeniach w wazonach Mitscher- licha, napełnionych 6,5 kg piasku gliniastego lekkiego. Jako roślinę doświadczalną wysiano w plonie głównym kukurydzę, a jako poplon — grykę. W pierwszej fazie badań zastosowano wzrastające dawki pyłu dymnicowego (z hałdy) bez i z dodat kiem nawożenia mineralnego NPKMg według schematu:
— bez nawożenia,
— 325 g pyłu dymnicowego, — 650 g pyłu dymnicowego,
— 260 g pyłu dymnicowego+ 65 g CaC03, — 520 g pyłu dymnicowego+ 130 g CaC03, — NPKMg,
— NPKMg+ 325 g pyłu dymnicowego,
— NPKMg+ 650 g pyłu dymnicowego,
— NPKMg + 260 g pyłu dymnicowego + 65 g CaC03,
— NPKMg+ 520 g pyłu dymnicowego+130 g CaC03.
Dawki pyłu dymnicowego stosowano na poziomie 5 i 10% w stosunku do masy gleby w wazonach. Ponieważ tak duża masa pyłu dymnicowego mogła okazać się toksyczna dla roślin, dodatkowo zbadano obiekty, gdzie wniesiono do gleb 80% pyłu i 20% CaC03.
Druga faza obejmowała badania przydatności pyłu dymnicowego do odkwaszania gleb według schematu :
— NPKMg, — NPKMg+ pył dymnicowy 0,5 Hh, — NPKMg + pył dymnicowy l,0Hh, — NPKMg + pył dymnicowy 2,0 Hh, — NPK M g+CaC 03 0,5 Hh, — NPKMg+ CaC03 1,0 Hh, — NPKMg+ CaC03 2,0 Hh,
Wysokość dawki pyłu dymnicowego i CaC03 ustalono po uwzględnieniu ogólnej ich alkaliczności i kwasowości hydrolitycznej gleb. W doświadczeniach zastosowano jednakowe nawożenie mineralne na wszystkich obiektach. Pod kukurydzę dano na 1 wazon po 3,0 g N, 0,87 g P, 2,49 g К i 0,5 g Mg. Nawozy azotowe i potasowe użyto w dwóch równych dawkach: przedsiewnie i pogłównie (po 4 tygodniach) w formie saletry amonowej i soli potasowej (49,81 % K). Superfosfat zaś (20,06% P) i siarczan magnezu (9,65% Mg) wniesiono do gleby w całości przedsiewnie. Pod grykę zastosowano jednorazowo 1,5 g N (saletra amonowa), 0,65 g P (superfosfat 20,06% P), 1,25 g К (sól potasowa 41,81 % K) oraz 0,5 g Mg (siarczan magnezu 9,65 % Mg). Po wymieszaniu pyłu dymnicowego z glębą, a następnie z nawozami, zgodnie ze schematem doświadczenia, wysiano kukurydzę w ilości 6 nasion na wazon. Wschody były równomierne. Po przerywce do dalszej wegetacji pozostawiono po 3 rośliny w wazonie. Kukurydzę zebrano w fazie zawiązywania kolb. Po zbiorze roślin glebę w wazonach oczyszczono z większych korzeni, zasilono nawozami, wymieszano i wysiano po 25 nasion gryki na wazon. Grykę zebrano w okresie kwitnienia.
Próbki gleby z wazonów pobrano za pomocą laski Egnera po zbiorze gryki. Oznaczono w nich przyswajalny fosfor i potas metodą Egnera-Riehma, przyswa jalny magnez metodą Schachtschabela, Fe2+ metodą Gereia, Fe ogółem z
a’a-dwu-pirydylem, przyswajalny mangan metodą siarczynową, glin ruchomy z fluorkiem sodu, a bor przyswajalny metodą Truoga-Bergera.
Natomiast pH w H20 i 1 N KC1 oznaczono za pomocą elektrody chlorosreb- rowej, a kwasowość hydrolityczną i sumę zasad metodą Kappena.
I OMÓWIENIE WYNIKÓW
Właściwości fizyczne i chemiczne badanych popiołów ulegały znacznym zmianom w zależności od czasu ich przechowywania oraz sposobu pozyskiwania. Z przedsta wionych danych wynika, że największą wilgotność, gęstość objętościową oraz kapi- larność mają popioły przechowywane na hałdzie (tab. 1). Nie stwierdzono większych różnic w zależności od miejsca pobrania próbek do analizy w gęstości właściwej oraz gęstości szkieletu. Popioły pobrane z elektrofiltru odznaczały się największą porowatością frakcji <0,06 mm.
Właściwości chemiczne badanych popiołów (tab. 2) uzależnione były także od miejsca pobrania próbek do analiz. Stwierdzono, że większe różnice w składzie chemicznym dotyczą zawartości tlenków glinu, żelaza i wapnia oraz zawartości części nierozpuszczalnych w HC1. Największe różnice dotyczą jednak strat w czasie prażenia, które są ściśle powiązane z wilgotnością popiołów.
Stwierdzono, że pyły dymnicowe mają odczyn alkaliczny (pH 9,6), a pojemność kompleksu sorpcyjnego wynosi 48,9 m.e/100 g pyłu. Natomiast zawartość składni ków przyswajalnych kształtuje się na 100 g następująco: 25,74 mg K, 2,18 mg P, 134 mg Mg oraz 85 mg В na kilogram.
Z przeprowadzonych badań [3, 7] wynika, że popiół z węgla kamiennego ma także znaczną zdolność odkwaszającą. Zastosowanie popiołów w ilości 5 lub 10%
T a b e l a "5 n i e k t ó r e w ła ś c iw o ś c i f iz y c z n e p o p io łu z e l e k t r o c i e p ł o w n i 0Z03 [5]
Some p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f a s h from th e OZOS t h e r m a l - e l e c t r i c power p l a n t [ 5]
W ła ś c iw o ś c i f i r y c z n e T erm in y p o b ie r a n ia p ró b e k z ta ś m o c ią g u D a te s o f t a k i n g s o i l s a m p le s from t h e ’ b?;rd ocr.y«^ Z h a łd y Z e l e k t r o - j f i l t r u ! P h y s i c a l p r o p e r t i e s 1 5. VI 2 4 . IX 25.X 2 5 Д 1 ś r e d n ioт э а п From diunp From j e l e c t r o - f i l t e r j W ilg o tn o ś ć - ü o i s t u r o , % 0 ,8 5 ,6 1 0 ,4 1 ,3 6 ,5 2 5 ,4 I 3 ,5 G ę s to ś ć w ła ś c iw a „/„„,3 S p e c i f i c w e ig h t g/cm 2 , 3 2 ,2 2 ,3 О *> 2 ,3 2 , 3 2 ,5 G ę s to ś ć o b ję to ś c io w a _ / „ шЗ Volume w e ig h t * ß/cm 0 , 7 0 ,8 0 ,6 0 ,7 0 , 7 1 ,6 0 ,8 P o ro w a to ść - P o r o s i t y , % 5 6 ,0 5 5 ,9 6 3 ,0 6*.,5 5 9 ,1 5 2 ,6 6 0 ,0 G ę s to ś ć s z k i e l e t u tr/nm3 S o i l s k e l e t o n w e ig h t G/ ' 0 , 7 0 ,8 0 ,5 0 ,5 о ; ? 0 , 7 0 ,7 K a p il a r n o ś ć C a p i l l a r i t y 1 0 S ,3 1 2 2 ,6 5 7 ,3 С 4 ,0 г \ з с;з , о 9 1 ,5 i P o w ie r z c h n ia w ła ś c iw a „ „ 2 /,, R e a l s u r f .- се с - / 0 2 3 3 1 ,2 2 3 4 2 ,3 1212,1 1 4 66,8 1 838,1 1 3 1 5 ,2 1 7 7 5 ,6 j Z a w a rto ść f r a k c j i 0 ,0 б f- C o n te n t o f .f r a c t io n o f 0 ,0 б /0 5 0 ,3 3 1 ,8 2 0 ,5 ■-'0,1 4 5 ,8 3 0 ,7 3 6 ,9 j _ I
T U U с J. a £ S k ła d ch e m icz n y p o p io łu z :.'lel t r o o i o p ło w n i 0Z03 w p r o c e n t a c h [5]
C h em ica l c o m p o s itio n o f a^h from th e OZO.; t h e r m a l - e l e c t r i c pow er p la n t, ir. p e r c e n t [ 5J
S k ła d n ik - e le m e n t Te rm ir.y Ла te a p o b ie r a o f t . - i r i th'! Ь r i a p ró b ek z t ' n g j oi l m d cor.V ; ye r v:r.on J.r.^u from Z h a łd y r vom dшnp Z e l e k t r o f i l t r u Prom 25.VÏ. 24.T.:: 26.X 2:. .X I ó re d r.iomear. e l e c t r o f i l t e r S t r a t y w c z a s i e p r a ż e n ia L e s s e s d u r in g c a l c i n a t i o n 2 ,2 4 ,7 0 , 3 6 ,9 5 ,5 1 0 ,2 3 .9 5°з 1 ,2 2, 1 0,G 0 ,7 1 .2 0 ,9 1 .0 3i32 4 3 ,0 4 7 ,5 5 " , 4 4 :?, 4- 4 3 ,1 4 9 , J 4 8 ,6 ,u2°3 2 9 ,4 2 ; , 2 16,4 1 0 ,9 2 2 .0 2 0 ,0 2 5 ,2 F e 2 ° 3 7 ,9 0 ,U G, 4 я , 7 з,-, 6 , 7 7 ,8 CaO 5 ,6 5 ,3 3 ,1 3 ,5 4 , > ".9 4 .9 ■•£0 1 ,7 2 .2 1 .2 1.4 1 ,6 1 ,7 1 ,5 C z ę ś c i r . i o r o z p u s z c z a ln e w iiCl C om ponents i n s o l u b l e in IX I 7 5 ,6 7 4 .2 7 7 ,5 7 й , 1 76, ■: 7 2 ,5 7 6 ,0
w stosunku do masy gleby obniżyło jej kwasowość po zbiorze kukurydzy, a następnie gryki (tab. 3). Dawka 5 % popiołów całkowicie wystarcza, aby doprowadzić odczyn do obojętnego. Wprowadzenie w tym przypadku domieszki węglanu wapnia wy warło nieznaczny wpływ na zmianę odczynu gleby. Wraz ze zmianą odczynu gwał townie zmalała także kwasowość hydrolityczna i we wszystkich przypadkach osiąg nęła wartość 0,1 me/100 g gleby. Zawartość kationów zasadowych w glebie uzależ niona była od wielkości zastosowanej dawki popiołów i węglanu wapnia. Domieszka węglanu wapnia bardzo korzystnie wpłynęła na tę właściwość. W porównaniu do kombinacji z samym popiołem dodatek węglanu wapnia spowodował prawie trzy krotny wzrost zawartości simy zasad wymiennych.
T a b e l a 3
F iz y k o c h e m ic z n e w ła ś c i w o ś c i g le b y po z b i o r z e k u k u ry d zy i g r y k i P h y 3 ic o - c h e m ic a l p r o p e r t i e s o f * f t e r th e m aize an d b u ck w h eat harvenfc
Dawka w g/w azon Dose i n g p e r p o t pH Hh b* p o p i ó ł a s h CaCÖ3 H20 KCl n e /1 0 0 £ P rz e d d o św ia d c z e n ie m - B e fo re e x p e rim e n t 5 ,3 4 ,4 3 ,4 0 ,6 Po z b i o r z e A f t e r h a r v e s t 325 - 7 , 7 7 ,1 0 , 1 1 0 , 3 650 - 7 ,8 7 ,2 0 ,1 1 7 ,6 260 65 7 ,7 •7,1 0 ,1 2 8 ,4 520 130 7 ,8 7 ,3 0 ,1 4 0 ,в
Również z wielu innych prac [2, 7, 8, 9] wynika, że popioły z węgla kamiennego poprawiają właściwości fizykochemiczne gleb lekkich.
Zawartość przyswajalnego fosforu w glebie po sprzęcie kukurydzy i gryki, poza jednym przypadkiem, była wyższa niż w tej samej glebie przed doświadczeniem (tab. 4). Większe jednak dawki popiołu, a szczególnie węglanu wapnia, ujemnie wpływały na zawartość w glebie przyswajalnych form fosforu. Uzyskane wyniki świadczą, że popiół z węgla kamiennego może być źródłem fosforu dla roślin. Stwier dzono natomiast znaczne wyczerpanie gleby z przyswajalnego potasu, co dowodzi, że popiół zawiera go w ilości niewystarczającej dla pokrycia potrzeb pokarmowych roślin. Natomiast zawartość przyswajalnego magnezu w glebie po sprzęcie roślin była dwu- do czterokrotnie wyższa niż przed doświadczeniem i była tym większa, im zastosowano wyższą dawkę popiołu. Dodatek węglanu wapnia wyraźnie ogra niczał zawartość tej formy magnezu. Wraz z popiołem wprowadzono do gleby pewną ilość związków żelaza, o czym świadczy wzrost zawartości w glebie szczególnie żelaza trójwartościowego. W wyniku alkalizacji środowiska glebowego przez popiół i węglan wapnia gwałtownie zmalała w glebie zawartość wymiennego glinu. Ze składu chemicznego gleby wynika, że popiół z węgla kamiennego jest również potencjalnym źródłem manganu i boru dla roślin. Węglan wapnia ograniczał zawartość w glebie aktywnego manganu oraz przyswajalnego boru. Zastosowany popiół nie miał wy raźnego wpływu na kształtowanie się stosunku w glebie żelaza dwuwartościowego do trójwartościowego. Uległ natomiast wyraźnemu rozszerzeniu stosunek żelaza do manganu. W obu przypadkach dodatek węglanu wapnia wpływał na zwężenie się tych stosunków.
Stosowanie wysokich dawek popiołu z węgla kamiennego na tle podstawowego nawożenia NPKMg spowodowało po sprzęcie kukurydzy i gryki spadek kwasowości wymiennej gleby, pH gleby wzrosło z 4,4 do 7,2 (tab. 5), Dawka popiołu w ilości 5% w stosunku do masy gleby nie doprowadziła jej odczynu do obojętnego. Po
za-T a b e l a 4
S k ła d ch em iczn y g le b y po z b i o r z e k u k u ry d zy i g r y k i C h em ica l c o m p o s itio n o f s o i l a f t e r th e m aize and b u ck w h eat h a r v e s t
Dawka w g/w azon D ose i n g p er p o t P К Mg F e 3* F e 2+ A l Mn В Г о2+ F e 3* Ре p o p ió ł a s h CaCO^ m g /100 g m g/kg lin
P rz e d d o św iad cze n iem - B e fo re e x p e rim e n t
1 3 ,5 2 2 0 ,7 6 4 , 4 2 8 ,6 1 1 .3 0 ,4 7 2 2 ,0 1 ,0 8 0 , 4 1 3 ,1 Po z b i o r z e r o ś l i n - A f t e r h a r v e s t o f p l a n t 325 - 1 9 ,6 7 9 ,1 3 1 1 ,9 • 5 5 ,9 2 3 ,9 0 ,1 4 3 6 ,3 1 ,0 2 0 , 4 2 2 ,0 650 - 1 7 ,1 3 1 0 ,4 6 1 7 ,7 7 0 ,2 2 4 ,3 0 ,1 8 2 5 ,2 1,6 b 0 , 3 3 7 ,5 260 65 1 7 ,0 9 7 ,7 2 9 , 7 * 4 7 ,У 1 9 ,3 0 ,1 5 2 6 ,5 0 ,7 5 0 , 4 2 5 ,3 5 20 130 8 ,0 2 7 ,1 4 1 5 ,7 4 0 ,1 1 3 ,3 0 ,1 3 1 8 ,0 1 ,2 9 0 , 3 2 9 ,7
Г a b с 1 а 5 V ls -jko ch erniczne w ła ś c iw o ś c i g le b y po z b i o r z e k u k u ry d zy i g r y k i
P h y c ic o - c h o n ic a l p r o p e r t i e s o f s o i l a f t e r th e m aize and bu ck w h eat h a r v e s t
N aw ożenie T e r t i l i z a t i o n Dawka w g/w azon Бове i n g p e r p o t pK Hh S p o p ió ł’ аз'п CaCO ^ n 20 XC1 m e/100 g
F rzed d o .;w iad czcn iem - He f o r e e x p e rim e n t j j 5 ,3 4 ,4 3*4 0 ,6 :5o b io r z e f t e r h a r v e s t i NPK ' - - 5 ,4 4 ,6 3 ,3 0 ,5 ; NPK ■■-25 - 7 .0 6 ,6 0 ,6 . 9 , 3 j NPK 650 - 7 ,4 7 ,2 0 ,1 1 3 ,3 NPK 2u0 65 7 ,1 6 ,9 0 ,4 2 7 ,3 NPK 520 130 7 ,4 7 ,2 0 ,1 4 3 ,6 i T a b e l a 6
'!<ł'id cr^m iczr.y g le b y po z b i o r z e kuk u ry d zy i g r y k i Cho.T: i c a l c-.:zr4. t'.ljr. оГ r i . i l Ł-.fter f . - с m<.i: ?.:id ’c•uc . . wh e a t h a r v e s t
. c -j a w k a w g / w r . z o n i ' c o e i n g p e r p o t P К Mg Fe '3+ P c 2+ • A l Lin Б У р 2+ ;■ o r t i l i - ! ;ition p o p i ó ł a s h CaCO . m g /100 s m g / kg F e * ’>'п p r z e d d o ś w i a d c z e n i e m # — B e f o r e e x p e r i n o n t i i 1 3 ,5 2 2 0 ,7 6 4 ,4 2 8 ,6 1 1 , 3 . 0 ,4 7 2 2 ,0 1 ,0 8 0 , 4 13,1 I j Po z b i o r z e - A f t e r h a r v e s t s I - - 2 5 ,2 9 1 8 ,2 6 6 ,0 3 6 ,0 17» 5 0 ,0 7 2 9 ,0 0 ,4 5 0 ,5 1 8 ,4 :-гк 325 - 2 6 ,6 8 1 4 ,3 6 14,1 4 3 ,3 1 6 ,9 0 ,1 1 ‘ 4 0 ,0 0 ,9 9 0 , 4 15,1 ! : : ? к 650 - 30,21 1 7 ,5 2 2 0 ,7 5 0 ,6 1 7 ,7 0,16 3 7 ,5 1 ,8 4 0 , 3 1 8 ,2 260 65 3 2 ,4 4 1 6 ,7 7 1 1 ,6 3 0 ,7 1 5 ,6 0 , 1Ь 3 6 ,0 1 ,8 3 0 ,5 1 2 ,9 520 1 30 1 9 ,2 3 1Ü-09 '.7 ,0 3 1 ,4 1 1 ,5 0 ,0 7 1 9 ,5 1 ,3 5 0 t 4 2 2 ,0
stosowaniu popiołu kwasowość hydrolityczna zmalała do 0,1 me/100 g gleby. Wzrost zawartości sumy zasad wymiennych był wyraźnie uzależniony od wielkości dawki popiołu, jak również dodatku węglanu wapnia.
Analiza chemiczna gleby po zbiorze kukurydzy i gryki (tab. 6) wykazała, że stosowanie wysokich dawek popiołu na tle podstawowego nawożenia mineralnego wzbogaca glebę w przyswajalny fosfor. Im większą zastosowano dawkę popiołu, tym zasobniejsza była gleba w ten składnik. Wprowadzenie jednak 20-procentowego dodatku węglanu wapnia przy wyższej dawce popiołu spowodowało gwałtowny spadek zawartości przyswajalnych form fosforu. Po sprzęcie roślin gleba zawierała
niniejszą ilość przyswajalnego potasu niż przed doświadczeniem i była ona uzależ niona od wielkości dawki popiołu. Z faktu tego wynika, że popiół z węgla kamiennego nie stanowi dobrego źródła potasu dla roślin. Nastąpił natomiast kilkakrotny wzrost zawartości przyswajalnego magnezu. Zasobność gleby w magnezie wyraźnie uza leżniona była od wielkości zastosowanej dawki popiołu a także węglanu wapnia. Węglan wapnia ograniczał zawartość przyswajalnego magnezu w glebie. Wraz z po piołem wprowadzono do gleby znaczne ilości związków żelaza o czym świadczy stan zasobności gleby w ten składnik po sprzęcie roślin. Podobnie jak w przypadku magnezu zawartość obu form żelaza uzależniona była od wielkości zastosowanej dawki popiołu oraz węglanu wapnia. Domieszka węglanu wapnia do popiołu ogra niczała zawartość w glebie żelaza zarówno trójwartościowego jak dwuwartościowego Po zastosowaniu popiołu nastąpiło silne ograniczenie zawartości w glebie wymiennego glinu. Uzyskane wyniki świadczą jednak o tym, że wraz z popiołem wprowadza się do gleby pewną ilość tego składnika oraz znaczną manganu i boru. Stosunek żelaza dwu- do trójwartościowego w glebie pod wpływem popiołu nie uległ prawie zmianie, natomiast żelaza do manganu uzależniony był od dawki popiołu i domieszki węglanu wapnia.
Użyty do odkwaszania gleby popiół z węgla kamiennego wykazuje dosyć dużą zdolność alkalizującą (tab. 7). W przypadku zastosowania dawki popiołu odpowia dającej podwójnej kwasowości hydrolitycznej pH gleby w KC1 wzrosło z 4,4 do 5,7, natomiast na analogicznej dawce węglanu wapnia — do 6,5. Wraz z wielkością zastosowanej dawki popiołu i węglanu wapnia malała kwasowość hydrolityczna, natomiast wzrastała zawartość sumy zasad wymiennych.
Analiza gleby po sprzęcie kukurydzy i gryki (tab. 8) wskazuje na dosyć znaczne zmiany w składzie chemicznym. Po zastosowaniu popiołów nastąpiło wyraźne
nagro-T a b e l a 7 izj-Kochecicsnc sico-ch em icc-l nrc ! vj>a/:civ;0:1c i c l o o, о Г s o i l с: у po zo io rso kukurydzy i ■fc
»Taw ożen ić î.vr.v -a r.h
Vc3 ïiliz a tio r » ::озэ a 2° VC 1 £3Ü/100' £ aośw iidesosioia - v v s - 3 ! -0 .6 .’o - h aw eoć ЯУК - 5 ,4 4 36 3,a 0» Ь :îpr * s o 0 ,5 Kh Î3 - С 4 .3 3,-3 3,3 31? 4 -i* JFo 1 ,0 Kh 5 ,3 5,1 3,0, 4 ,4 2i? К + i'o 2 ,0 :-.h 6 ,2 5 ,7 1 ,3 6 ,7 0 t rJ :Ih 5 ,9 5 ,4 2 ,5 4,4 ;п?к + V/ 1 ,0 6 ,0 5 ,3 2 ,0 5,4 + v; 2 ,0 iih 6 ,7 o , 5 1,2 8 ,7 ï o - - ćiah, V.’ - CaCO, i
ï a b e 1 a ö S k ła d ch em iczn y g le b y po z b i o r z e k u k u ry d zy i g r y k i
C h em ica l c o m p o s itio n o f s o i l a f t e r th e m a ize and b u ckw heat h e r v e s t
N aw ożenie Dawka w • g /w azon P К M g F e 3+ F e 2+ Al bin В F e 2* Fe F e r t i l i z a t i o n Dose i n g p e r p o t n g / 100 g E g /kg F e 3* Mn
* rz e d do:. w iad czen iem - B e fo re e x p c rir a e n t
1 3 ,5 2 2 0 ,7 6 4 ,4 2 8 1 6 1 1 ,3 0 ,4 7 2 2 ,0 1 ,0 8 0 ,4 18,1 Po z b i o r z e r o ś l i n - A f t e:r h a rv e! S t NPK - 2 5 ,2 9 18 ,2 6 6 ,0 2 9 ,6 17 ,5 0 ,0 7 2 9 ,0 0 ,4 5 0 ,6 16,2 NPK + Po 0 ,5 Hh 2&, 16 1 7 ,6 8 8 , 2 3 1 ,1 1 1 ,9 0 ,0 7 2 5 ,3 0 , 6 ; 0 , 4 1 7 ,0 NPK + Po 1 ,0 Hh 2 7 ,4 7 1 7 ,6 3 5 ,7 3 1 ,8 1 1 ,7 0 ,0 9 2 0 ,1 0 ,8 4 0 , 3 2 1 ,6 NPK + Po 2 ,0 Hh' 3 0 ,9 6 1 9 ,5 1 1 1 ,3 3 7 ,0 1 1 ,3 0 ,1 1 1 4 ,4 1 ,0 8 0 , 3 3 3 ,5 NPK + W 0 ,5 Hh 2 3,11 1 3 ,7 8 6 ,2 2 5 ,8 7 ,8 0 ,0 5 2 2 ,5 0 ,5 8 0 , 3 1 4 ,9 NPK + W 1 ,0 Hh 2 4 ,8 5 1 4 ,9 4 6 ,1 2 8 ,6 1 2 ,5 0 ,0 4 1 7 ,5 0 ,5 2 0 ,4 2 3 ,5 NPK + W 2 ,0 Hh 26,16 1 3 ,2 6 5 ,9 2 4 ,3 1 0 ,6 0 ,0 4 1 2 ,5 0 ,4 6 0 ,4 2 7 ,9 Po - p o p ió ł iY - CaCO-j - a s h
madzenie w glebie przyswajalnego fosforu. Zawartość przyswajalnego fosforu w gle bie odkwaszonej wzrosła z 25,29 do 30,96 mg/100 g. Stwierdzono natomiast, że popiół z węgla kamiennego nie stanowi źródła potasu dla roślin. We wszystkich przypadkach nastąpiło wyczerpanie potasu z gleby. Popiół z węgla kamiennego okazał się jednak bardzo dobrym źródłem manganu i boru dla roślin. W porównaniu do zawartości w glebie z kombinacji z samym NPKMg po zastosowaniu popiołów w dawce odpowiadającej podwójnej kwasowości hydrolitycznej nastąpił prawie dwukrotny wzrost przyswajalnego magnezu i ponad dwukrotny przyswajalnego boru. Wyższe dawki węglanu wapnia ograniczały dostępność obu tych składników. Wraz z popiołem wprowadzono do gleby także pewną ilość związków żelaza, o czym świadczy wzrost zawartości zarówno żelaza trój-, jak i dwuwartościowego. Po zas tosowaniu popiołów, a szczególnie węglanu wapnia, gwałtownie zmalał w glebie poziom wymiennego glinu i w nieco mniejszym stopniu manganu. Zastosowanie umiarkowanych dawek popiołu i węglanu wapnia nie miało prawie wpływu na kształtowanie się stosunku żelaza dwuwartościowego do trójwartościowego oraz powodowało rozszerzanie się stosunku żelaza do manganu.
Uzyskane wyniki potwierdzają badania wielu autorów [2, 3, 4, 6, 8] i dowodzą, że popioły z węgla kamiennnego nie tylko poprawiają właściwości fizyczne gleb, ale są również dobrym źródłem zarówno mikro-, jak i makroskładników dla roślin.
WNIOSKI
1. Dodatek popiołu w ilości 5 % w stosunku do masy nie nawożonej gleby wystar czył do zobojętnienia kwasowości wymiennej, natomiast na glebie nawożonej NPKMg ten sam efekt uzyskano dopiero po zastosowaniu 10-procentowego dodatku.
2. Zastosowanie dużych dawek popiołu na ogół zwiększyło zasobność gleby, zwłaszcza w fosfor, magnez, żelazo oraz bor.
3. Badane popioły z węgla kamiennego różnią się właściwościami fizykochemicz nymi oraz składem chemicznym w zależności od rodzaju spalanego węgla. Zawierają one średnio 48% S i0 2, 22% A120 3, 8,3% Fe20 3 oraz 1,6% MgO.
LITERATURA
[1] B ie r n a c k a J.: Badania nad przydatnością odpadów paleniskowych elektrowni Siekierki do upraw roślin warzywnych. Rocz. Nauk roi. 100, 1974, 3, 45-51.
[2] J a s z c z o łt E.: Popiół z węgla kamiennego jako nawóz magnezowo-odkwaszający w uprawie polowej. Ogrodnictwo 1974, 4, 106-108.
13] M a c ia k F.: Wpływ wysokich (melioracyjnych) dawek popiołów z węgla brunatnego i ka miennego na niektóre fizykochemiczne i biologiczne właściwości gleby piaskowej. Rocz. glebozn. 32, 1981, 1, 101-128.
[4] M a c ia k F., L iw sk i S.: Wpływ wysokich (melioracyjnych) dawek popiołów z węgla brunat nego i kamiennego na plonowanie i skład chemiczny roślin na glebie piaskowej. Rocz. glebozn. 32, 1981, 1, 81-100.
[5] Plan zagospodarowania wysypiska popiołu zlokalizowanego w Gutkowie. Olsztyn 1975, Dyr. Bud. Roln. —TZUP.
[6] P la n e C.O., M a r te n s D.C.: A melioration of soil with fly ash. J. Soil Water Conserv. 1973, 4, 177-183.
[7] P la s s W.L., C ap p J.P.: Physical and chemical characteristics o f surface mine soil treate with fly ash. J. Soil Water Conserv. 1974, 3, 119-126.
[8] T e r e la k H., Ż ó r a w s k a В.: Wpływ popiołów z węgla brunatnego i odpadów paleniskowych z węgla kamiennego oraz torfu na właściwości gleb lekkich i plonowanie roślin. Rocz. glebozn. 30, 1979, 3, 109-122.
[9] W n o r o w sk i Z., D łu ż e w s k i J.: Przydatność popiołów z węgla kamiennego i bruntnego dla celów nawozowych. AR Poznań.
М. KOTEP, Г. НОВАК, Ю. ЧАПЛЯ ВЛИЯНИЕ ЗОЛ КАМЕННОГО УГЛЯ Н А ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТА ПОЧВЫ Институт химизаций сельского хозяйства Сельскохозяйственной академии в Олыптыне Р е з ю м е Физико-химические свойства почвы определяли после уборки растений возделываемых в рамках сосудных опытов касающихся удобрительной ценности котедьных зол, а также их обескисливающей способности. Золь! вниейли в почву в количестве 5 или 10% по отно шению к массе почвы, с применением или без применения минеральных удобрений. Кроме того, в части сосудов золу заменяли в 20 % карбонатом кальция. В серии опытов касающихся обесчисливающей способности золы вносили в почву в количестве отвечающем 0,5, 1,0 и 2,0 гидролитической кислотности. Сверх того, в двух опытах применяли одинаковое мине ральное удобрение во всех вариантах. П од кукурузу вносили по 3,0 г N , 0,85 г Р, 2,49 г К
и 0,5 г Mg на сосуд. Азотные и калийные удобрения вносили в двух равных дозах: до посева и как внекормовую подкормку (через 4 недели) в виде аммонийной селитры и калийной соли (49,8% К). Суперфосфат (20,06% Р) и сульфат магния (9,65% Mg) вносили в почву в одной полной дозе до посева. П од гречиху после уборкй кукурузы вносили однократно 1,5 г N (аммонийная селитра), 0,65 г Р (суперфосфат, 20,06% Р), 1,25 г К (калийная соль, 49,86% К) и 0,5 г Mg (сульфат магния, 9,65% Mg). Установлено, что котельные золы вводимые в почву без минеральных удобрений в ко личестве 5 % по отношению к ее массе доводят реакцию к нейтральной. Удобренизная почва требовала высших доз золы. После внесения золы в почве повышалось содержание неко торых питательных элементов, особенно магния, бора и фосфора. Не изменялось л и т ь содержание усвояемого калия в почве.
М. KOTER, G. NOW AK, J. CZAPLA
INFLUENCE OF HARD COAL ASHES ON PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF SOIL
Department of Soil Chemization Agricultural University of Olsztyn
S u m m ary
Physico-chemical properties of soil were determined after the harvest of plants grown within the framework of pot experiments on fertilizing value of furnace ashes and their aeacidifying ability. The ashes were brought into soil in the amount o f 5 or 10% in relation to the soil bulk, without and with addition of mineral fertilizers. Moreover, in a part o f pots the ashes were replaced in 20% by calcium carbonate. In the experiment series concering the deacidifying ability the ashes were brought into soil in the amounts corresponding with 0.5,1.0 and 2.0 of hydroliytc acidity. Furthermore in the experiments a uniform mineral fertilization was applied in all treatments. For maize by 3.0 g N 0.87 g P, 2,49 g К and 0.5 g Mg per pot were applied. Nitrogen and potassium fertilizers were brought in two equal doses: before sowing and as foliar dressing (after 4 weeks) in the form o f ammo nium nitrate and potassium salt (49,8% K). Superphosphate (20.06% P) and magnesium sulphate (9.65 % Mg) were brought into soil in a single whole dose before sowing. For buckwheat after the harvest of maize single doses of 1.5 g N (ammonium nitrare), 0,65 g P (superphosphate, 20.6% P and 1.25 g К (potassium salt, 49.86% K) and 0.5 g Mg (magnesium sulphate, 9.65% Mg) were applied.
It has been found that the furnace ashes brought into soil without mineral fertilizers in the amount of 5% in relation to the soil bulk, bring the reaction to neutral one. The fertilized soil required higher ash doses. Upon using the furnace ashes an increase of the content of some nutrient elements, particularly o f magnesium, boron and phosphorus, was observed. Only the available potassium content in soil remained unchanged.
Prof. dr Mieczysław Koter Katedra Chemizacji Rolnictwa ART Olsztyn, Kort owo, blok 38
