WODA I JE J JAKOSC W ZAGOSPODAROWANIU
MAD PIASZCZYSTYCH W ŚWIETLE DOŚWIADCZEŃ Z TRAWAMI W WARUNKACH LIZYMETRYCZNYCH
(Z Zakładu M elioracji Rolnych WSR Wrocław)
Podniesienie produkcyjności gleb lekkich, stanowiących większą część areału gleb upraw nych w Polsce, może być dokonane pod w arunkiem od działywania na ich gospodarkę wodną i pokarmową. N ajbardziej w ym a gającym i uspraw nień spośród gleb lekkich są gleby piaskowe. Plonowanie gleb piaskowych i w ogóle gleb lekkich cechuje żywiołowość; w lata prze- kropne są one zdolne przy dostatecznej zasobności w składniki pokar mowe dawać plony zadawalające, w przeciw ieństw ie do lat posusznych. Te spostrzeżenia praktyczne w skazują jak duże znaczenie dla produk cyjności gleb piaskowych posiada woda. Woda jest nie tylko ważnym czyn nikiem ekologicznym; jest ona rów nie ważnym czynnikiem żyzności gleby. W tym świetle odpowiedniej wagi nabiera zagadnienie rolniczego w y korzystania m iejskich wód ściekowych do naw adniania gleb piaszczystych. Wody te nie tylko będą wpływać na gospodarkę wodną, ale również będą wzbogacać glebę w składniki pokarmowe.
Według obliczeń L. Skibniewskiego (14) roczna ilość m iejskich wód ściekowych w Polsce wynosi około 360 milionów m 3, przy czym wartość azotu, fosforu, potasu w tej ilości wód ściekowych, obliczona n a podstawie cen nawozów sztucznych, wynosi około 49 milionów zł.
Zakładając, że dawka 700 m m wód ściekowych w okresie w egetacji w ystarczałaby do znacznego podniesienia produkcyjności gleb piaskowych, moglibyśmy tą ilością nawodnić ok. 51 tys. ha piasków dotychczas praw ie nieproduktyw nych i otrzymać łąki o wydajności ok. 100 q/ha siana.
Spośród nielicznych badań gleboznawczo-melioracyjnych dotyczących wód ściekowych na uwagę zasługują dawne badania lizym etryczne J. Koe niga i C. K rauscha (6) oraz nowoczesne — badania lizym etryczne E. Bogu sławskiego i Newrzelli (2). W ymienieni autorzy szczególnie interesowali się zmianami zachodzącymi w składzie wód ściekowych i wody studzien nej w skutek przejścia przez glebę.
204 St. Ząbek
Zagadnienie, które postanowiono zbadać w w arunkach lizym etrycz- nych, dotyczy plonowania traw na madzie piaszczystej naw adnianej wo dami ściekowymi m. W rocławia oczyszczonymi w stępnie (wody ściekowe świeże), następnie wodami ściekowymi poddanym i odstaw aniu w zbior niku przeznaczonym do tego celu (wody ściekowe odstałe) oraz wodą gru n tową pobieraną ze studni znajdującej się obok lizymetrów.
W w arunkach opisywanego doświadczenia postanowiono określić ilości niektórych ważnych składników pokarmowych sorbowanych przez glebę i rośliny z wody używ anej do naw adniania. Badając zawartość niektórych związków chemicznych w wierzchniej w arstw ie mady piaszczystej, sta rano się wykazać, przy poszczególnych w ariantach doświadczenia, działa nie wody na glebę.
1. BADA NIA WŁASNE
W a r u n k i g l e b o w e d o ś w i a d c z e n i a
Do omawianych doświadczeń użyto m ady piaszczystej z terenu Oso- bowic, pobranej niedaleko obecnego koryta rzeki Odry. Profil glebowy badanej m ady piaszczystej przedstaw ia się następująco:
0—35 cm —■ w arstw a nam ułu piaszczystego barw y szarej, lekko stru k turalna. Widoczne korzenie traw , przejście ku dołowi wyraźne.
35—95 cm — w arstw a piasku barw y żółtej, widoczne plam y brunatne, przejście ku dołowi w yraźne.
95— 150 cm — w arstw a piasku średniego barw y szarej, widoczne w arstw owanie.
Skład mechaniczny poszczególnych w arstw nam ułów mady piaszczy stej, określony przy pomocy m etody pipetowej, podano w tablicy 1.
T a b l i c a 1 Skład m echaniczny (w %) m ady piaszczystej umieszczonej w Hzymetrach
w Osobowicach 1
Głębokość w cm
Szkielet 1 mm
Średnica cząstek ziem istych w mm
1,0—0,2 0,2-0,#2 0,02—0,002 0,002
0 1 co Ul 3,58 65,69 24,42 6,12 3,77
35— 95 2,77 70,22 26.37 1,38 2,03
95— 140 1,90 56,18 38,15 3,92 1,75
Hydrologiczne w arunki w ystępow ania m ad teren u Osobowic cechuje nadm iernie obniżone zwierciadło wody gruntow ej.
Stan ten oprócz w arunków glebowych (przeważają m ady lekkie na piasku aluwialnym) jest w ynikiem w pływ u znajdujących się tu głębokich
rowów służących do odprowadzania wód drenowych z pól irygowanych do Odry.
Wcięte i skanalizowane koryto rzeki Odry posiada również wpływ na głębokość zw ierciadła wody gruntow ej w terenie sąsiadującym. W skutek tak niekorzystnych w arunków wodnych norm alny rozwój roślinności
łą-Rys. 1. Przekrój podłużny lizym etru z madą piaszczystą.
kowej i bieg procesów glebowych uzależnione są wyłącznie od wody po wierzchniowej.
Opisaną powyżej m adę piaszczystą umieszczono w czterech lizym e- trach. Przekrój podłużny lizym etru oraz widok z góry przedstawiono na rysunku 1.
Przy umieszczaniu gleby w lizym etrach starano się odtworzyć w arunki terenowe. Zachowano miąższość w arstw nam ułów i kolejność ich następo wania po sobie oraz nie stwarzano sztucznie zw ierciadła wody gruntow ej w lizymetrach, gdyż w w arunkach terenow ych jest ono obniżone. W ogóle starano się stworzyć jednakowe w arunki glebowe we wszystkich lizy metrach.
S p o s ó b p r o w a d z e n i a d o ś w i a d c z e n i a
Powierzchnię lizym etrów z m adą piaszczystą obsiano w roku 1949 m ie szanką traw łąkowych. Po obsiewie mieszanki dano nawożenie m ineralne
206 St. Ząbek
w ilości: superfosfatu 20 g, 40% soli potasowej 20 g, saletry sodowej 10 g. W przeliczeniu na powierzchnię 1 ha stanowi to: superfosfatu 177 kg, 40% soli potasowej 177 kg, saletry sodowej 88 kg.
Czynnik wody w omawianym doświadczeniu był reprezentow any przez: 1) wodę ściekową świeżą, 2) wodę ściekową odstałą, 3) wodę gruntow ą (studzienną).
Pomiędzy w ymienionymi rodzajam i wody zachodziła różnica w skła dzie chemicznym, a w szczególności w zawartości azotu ogólnego.
Każdym rodzajem wody naw adniano w okresie doświadczalnym 1 lizy- m etr. Pozostały czw arty lizym etr otrzym ywał tylko opad. W ten sposób utworzono cztery kombinacje nawodnień mady piaszczystej w w arunkach lizymetrycznych:
1) opad + woda ściekowa świeża, 2) opad + woda ściekowa odstała, 3) opad + woda gruntowa,
4) tylko opad.
Do czasu wschodów traw każdy lizym etr nawadniano tylko wodą gru n tow ą (studzienną). W dwa tygodnie po wschodach wprowadzono naw ad nianie w ymienionymi rodzajam i wody. Wysokość dawki jednorazowego polewu ustalono w drodze próby na 100 m m /lizymetr. Przy próbie sto sowania mniejszych dawek nie stwierdzono odcieków z lizymetrów.
Ważnym czynnikiem m etodycznym okazała się częstość 100 mm dawek wody polewowej. Badając skład chemiczny odcieku z lizym etrów w roku 1950 przy naw adnianiu co dwa tygodnie, stwierdzano średnio 15,87 m g/l azotu, natom iast w roku 1953 i 1954 przy naw adnianiu tą samą ilością wody co około trzy tygodnie stw ierdzano w odcieku średnio 3,87 mg/l azotu ogólnego, mimo że zawartość azotu w wodach ściekowych w po szczególnych latach była mniej więcej podobna (około 50 mg/l).
Na podstawie tych orientacyjnych liczb możemy wnioskować, jak duży w pływ posiada częstotliwość naw adniania wodami ściekowymi (i praw do podobnie innym i wodami) na stopień w ykorzystania azotu z wody uży wanej do nawadniań.
W a r t o ś ć n a w o z o w a w ó d ś c i e k o w y c h i w o d y s t u d z i e n n e j
Przy rozpatryw aniu w pływ u opadów na plonowanie roślin upraw nych bierzem y w rachubę ilość i rozkład opadów w okresie w egetacji; natom iast przy zastosowaniu do naw adniań rolniczych wód ściekowych, rzecznych lub gruntow ych oprócz ich ilości w inniśmy również rozpatryw ać ich w ar tość nawozową.
Wartość nawozową wód ściekowych W rocławia badał w roku 1883 i 1884 R. Klopsch (5), natom iast w roku 1937 i 1938 badaniem wartości nawozowej wód ściekowych, doprowadzanych na łąki w Osobo wicach, zaj mowali się E. Bogusławski i Newrzella (2).
W naszych badaniach nad w artością nawozową wód ściekowych świe żych, odstałych i wody gruntow ej określano następujące własności: 1) od czyn wody, 2) zawartość substancji organicznych, 3) azot ogólny, 4) P 20 5, 5) K A 6) CaO, 7) NasO.
Odczyn wody oznaczano potencjometrycznie, substancje organiczne przez spalenie suchej pozostałości w tem peraturze 480°C. Azot ogólny oznaczano m etodą Kjeldahla. P20 5 oznaczano z ilości osadu molibdenianu amonowego. CaO oznaczano manganometrycznie. K 20 i Na20 — metodą płomieniową.
Wyniki pomiarów pH w ykonane w roku 1950 i 1954 wskazują, że wody ściekowe świeże i odstałe cechuje odczyn lekko alkaliczny (średnio p H =
= 7,53), natom iast woda gruntow a w ykazuje odczyn lekko kw aśny (śred nio pH = 6,53).
Odczyn wody używany do naw adniań rolniczych posiada zasadnicze znaczenie przy rozważaniu możliwości naw adniania roślin uprawnych.
Zawartość substancji organicznej, azotu ogólnego, potasu, wapnia, fosforu i sodu w wodach ściekowych świeżych, odstałych i w wodzie grun
towej, jako średnie oznaczeń z roku 1953 i 1954 zestawiono w tablicy 2.
T a b l i c a 2 Wartość nawozowa wód ściekowych świeżych, odstałych i wody gruntowej.
Średnia na podstawie badań z roku 1953 i 1954
Rodzaj wody N — ogólny mg/l Pao 5 mg/l K.O mg/l CaO mg/1 Na20 mg/l Substancje organiczne Wody ściekowe św ieże 43,9 5,25 25 119 127 263 Wody ściekow e odstałe 39,5 5,63 25 126 128 240 Woda gruntowa 15,0 2,26 26 124 152 196
Wartość nawozowa wody gruntow ej (studziennej) używanej w opisy wanym doświadczeniu jest pod względem swojej żyzności nieduża w po rów naniu z w artością nawozową wód ściekowych świeżych i odstałych. Woda gruntow a zawiera bardzo m ałe ilości azotu. Zawartość P 20 5 w wo
dzie studziennej mniej się różni od zawartości w wodach ściekowych. Ilo ści K 20 , Na20 , CaO nie w ykazują w badanych rodzajach wody różnic istotnych.
208
S o r p c j a w a ż n i e j s z y c h s k ł a d n i k ó w p o k a r m o w y c h z w ó d ś c i e k o w y c h i z w o d y g r u n t o w e j ( s t u d z i e n n e j )
W skutek przejścia wody przez glebę przy naw adnianiu powierzchnio w ym następuje zm iana jej jakości. Zm iana jakościowa dotyczy różnicy stężeń składników pokarmowych w wodzie wprowadzanej n a pow ierz chnię lizym etrów i w odcieku. Na przykład w jednym z pomiarów stw ier dzono, że ilość azotu ogólnego w wodzie ściekowej świeżej w prowadzanej na lizym etr wynosiła 42,7 mg/l, natom iast w odcieku z lizym etru — 5,66 m g/l azotu. Zm iana składu chemicznego wody jest tu wywołana głównie własnościami sorpcyjnym i gleby i pobieraniem składników po karm ow ych przez system korzeniowy roślin.
Doprowadzona na powierzchnię lizym etru woda wsiąka w glebę, uzu pełnia jej zasoby wodne do m aksym alnej polowej pojemności, nadm iar natom iast odcieka przez otw ór w dnie lizym etru i spływ a krótkim sącz kiem drenow ym do naczynia. Na podstawie średnich pom iarów objętości wody doprowadzonej do lizym etrów i odcieku zmierzonych w latach 1949 do 1954 możemy przyjąć dla w arunków przeprowadzanego doświadczenia,
Z0: Yśr.odc. _ 1 .
Vnaw. 3
Vśr. ode.oznacza średnią objętość (w okresie 1949 do 1954) wody odciekają cej przy nawodnieniu lizymetrów, natom iast V naw. oznacza objętość wody doprowadzanej jednorazowo na lizymetry. P rzy wysokości 100 m m jedno razowej dawki polewowej V naw. wynosi w opisywanym doświadczeniu 113 1/lizymetr. Stosunek średniej objętości odcieku do wody w prowadza nej na lizym etry mówi, że ok. 66% jednorazowej dawki polewowej po zostaje w glebie.
Ilość składników pokarmowych doprowadzanych do gleby przy jedno razowym naw odnieniu można przedstawić dla naszych w arunków do świadczalnych jako iloczyn:
V n a w , *(C ^ + C g -ł-... + C n) (1)
gdzie Vnaw. jest objętością wody w litrach wprowadzanej na lizymetry, natom iast C t + C2 + ...+ Cn — oznacza stężenie w m g/l n. składni ków pokarmowych.
W omawianych badaniach chodziło o najważniejsze składniki pokar mowe zaw arte w wodach ściekowych świeżych, odstałych i w wodzie stu dziennej, mianowicie o azot, fosfor, potas, w apń i sód.
Analogicznie do iloczynu (1) ilość składników pokarmowych odprowa dzanych przy nawodnieniu z lizym etru wraz z odciekiem wyniesie:
gdzie V 0dc. — objętość odcieku z lizym etru w litrach, zaś С^ + С^Ч- • • • — stężenia m g/l n składników pokarmowych.
W odcieku oznaczano te same składniki pokarm ow e co i w wodach w prowadzanych na lizym etry.
Z iloczynu 1 i 2 wynika, że ilość składników pokarm owych doprowa dzanych z wodą do gleby i odprowadzanych z odciekiem z lizymetrów za leży od ich stężenia pierw otnego i w tórnego w roztworze wodnym i od objętości dawki polewowej i odcieku.
Bezwzględna ilość składników pokarmowych zatrzym ana w lizymetrze w w arunkach opisywanych doświadczeń będzie rów na różnicy iloczynu
(1) i (2).
Ilości bezwzględne składników pokarmowych zatrzym ane w czasie n a wodnienia w lizymetrze, mogą dać pewne wskazówki co do ewentualnego uzupełnienia ilości pokarm ów doprowadzanych z wodą przez stosowanie nawożenia mineralnego.
Stopień zatrzym yw ania składników pokarm owych (sorpcja) znajdują cych się w wodzie używ anej do naw adniania lizymetrów, przedstaw ia się w opisywanym doświadczeniu jako iloraz:
[Vnaw.-(C1 + C2+ + C n)-Vodc.(C; + C ; + ---+ c ń )]-1 0 0
--- • (oj V naw. (Сг + С2 + * * * + C n)
Celem określenia stopnia zatrzym yw ania Nog. , P 2Os > K 20 , CaO , NaaO zaw artych w wodzie ściekowej świeżej, odstałej i gruntow ej, używanych do naw adniania łąki na madzie piaszczystej w w arunkach lizym etrycznych w Osobowicach, przeprowadzono w roku 1953 i 1954 badania chemiczne wody w prowadzanej na lizym etry i odcieku z lizymetrów. Badania w roku 1953 przeprowadzono trzykrotnie: 10. VI., 11. VIII., 20. X., podobnie w roku 1954: 20. V., 25. VI., 13. VilL, Dane analityczne, wraz z odpowiada jącym i im objętościami wody wprowadzanej na lizym etr i odcieku, wyko rzystano do obliczenia stopnia zatrzym yw ania omawianych składników pokarmowych.
T a b 1 i с a 3 Stopień zatrzymywania (sorpcja) w % ilości wprowadzonych składników pokarmowych
przy nawadnianiu łąki na madzie piaszczystej w lizym etrach (średnie z analiz z roku 1953 i 1954)
Rodzaj w ody N oP. |p*o. K2o CaO N a,0
Wody ściekow e świeże 94—98 65—91 59—80 58—81 55—77 Wody ściekowe odstałe 93—99 70—86 64—79 69—79 53—80 Woda gruntowa 34—81 38—89 66—86 69—91 62—80 14 Roczniki Gleboznawcze
110 St. Ząbek
Zatrzym yw anie składników pokarmowych z wody ściekowej świeżej, odstałej i gruntow ej obliczone na podstawie badań w roku 1953 i 1954 ze stawiono w tablicy 3.
Okazuje się, że sorpcja składników pokarmowych z wody przy na w adnianiu jest podobna w przypadku wody ściekowej świeżej i odstałej, natom iast inna w przypadku wody gruntow ej.
D z i a ł a n i e k i l k u l e t n i e g o n a w a d n i a n i a w o d a m i ś c i e k o w y m i i w o d ą g r u n t o w ą ( s t u d z i e n n ą ) m a w ł a s n o ś c i c h e m i c z n e w i e r z c h n i e j w a r s t w y m a d y p i a s z c z y s t e j
W w arunkach niekorzystnych własności wodnych gleby piaszczystej, a w szczególności słabej zdolności magazynowania wody, mniej więcej stałe uwilgotnienie m a zasadnicze znaczenie dla przebiegu procesów gle bowych.
Duże zapotrzebowanie wody przez traw y bytujące w w arunkach obni żonego zwierciadła wody gruntow ej w piasku, może być pokryte w n a szych w arunkach klim atycznych na drodze uzupełnienia opadów wodą sztucznie doprowadzaną. Woda opadowa praktycznie biorąc nie zawiera składników pokarmowych. W skutek dużej zdolności rozpuszczania w sto sunku do niektórych substancji glebowych, woda opadowa w chwili dzia łania na glebę w ykonuje pracę przemieszczania tych składników w profilu glebowym.
Jenny (4) badając zależność wysokości opadów i zawartości węglanów w profilu lessu, dochodzi do wniosku, że w m iarę wzrostu wysokości opa dów poziom węglanowy lessu przesuw a się w profilu glebowym ku dołowi. Podobny kierunek zależności od opadów odnosi się według badań H. Jen - n y ’ego do zawartości azotu i innych substancji glebowych.
W madzie piaszczystej istnieją w arunki do silnego ruchu pionowego wody. Dlatego pożądane byłoby zabezpieczenie substancji organicznej gleby piaszczystej i składników nieorganicznych przed przemieszczeniem ich w profilu glebowym.
Celem zbadania zasadniczych własności chemicznych w ierzchniej w ar stw y mady piaszczystej naw adnianej wodami ściekowymi świeżymi, od- stałym i i wodą gruntową, pobrano z lizym etrów z końcem okresu wege tacji 1952, tj. po 4-letnim okresie doświadczenia, średnie próbki z trzech głębokości wierzchniej w arstw y mady piaszczystej. Mianowicie od 4 do 7 cm, od 18 do 22 cm, od 29 do 33 cm. W pobranych próbkach oznaczano zawartość substancji organicznej, azotu ogólnego, fosforu, wapnia, żelaza, sodu i potasu. Zbadano również odczyn zawiesiny wodnej badanych próbek.
Substancję organiczną oznaczano w drodze prażenia próbki glebowej w tem peraturze 400°C. Azot ogólny oznaczano metodą Kjeldahla, fosfor ogólny z osadu m olibdenianu amonu, CaO oznaczano manganometrycznie, Fe20 8 — kolorym etrycznie. Sód i potas m etodą płomieniową.
W yniki oznaczeń własności chemicznych i niektórych własności fizycz nych próbek mady piaszczystej zestawiono w tablicy 4.
T a b l i c a 4 Niektóre fizyczne i chem iczne własności wierzchniej warstwy mady piaszczystej
po czteroletnim okresie nawodnienia
Rodzaj wody Głębokość pobrania próbki w cm Straty przy zarze- niu % N ogółem °/u P2Ob 0 CaOO //0 Fe2Oj e/o Na, O % k2o e/o p H w h , o Woda higro- sko-powa Wody ście kowe św ie że + opad 4— 7 18— 22 28— 33 1,88 1,62 0,36 0,13 0,10 0,06 0,07 0,20 0,05 0,39 0,32 0,30 0,54 0,53 0.27 0,029 0,016 0,025 0,069 0,049 0,024 6,68 6,77 0,84 0,86 0,35 Wody ście kowe odsta- łe + opad 4 — 7 18— 22 2 8 — 33 1,87 1,75 0,35 0,15 0,13 0,07 0,05 0,15 0,05 0,36 0,24 0,21 0,46 0.30 0,28 0,022 0,016 0,006 0,061 0,054 0.022 6,48 6,58 6,73 0,85 0,85 0,29 Woda grun towa (stu dzienna) -f opad 4 — 7 18— 22 2 8 — 33 1,67 1,50 0,32 0,15 0,10 0,06 0,03 0,23 0,09 0,43 0,43 0,33 0,55 0,51 0,04 0,010 0,007 0,006 0,051 0,045 0,024 6,40 6,89 6,75 0,83 0,76 0,32 Opad I 4 — 7 18— 22 28— 33 1,60 1,69 0,39 0,13 0,12 0,39 0,06 0,22 0,07 0,75 0,65 0,24 0,48 0,28 ; 0,31 0,020 0,007 0,015 0,051 0,056 0,027 6,68 0,74 6,45 0,79 6,60 1 0,32
W literaturze m elioracyjnej spotyka się dane mówiące, że w w yniku stosowania naw adniania następuje zmiana w zawartości niektórych skład ników m ineralnych w wierzchnich w arstw ach gleby; mianowicie zm niej sza się zawartość związków wapniowych i żelaza oraz zwiększa się zaw ar tość sodu i potasu. Dlatego na rysunku 2 przedstawiono graficznie dane z tablicy 4, w jakim kierunku nastąpiła zmiana w zawartości wapnia, że laza, sodu i potasu na głębokości od 4 do 7 cm w madzie piaszczystej przy różnych kombinacjach doświadczenia.
W glebie naw adnianej ubyło w wierzchniej w arstw ie średnio 48% CaO w porów naniu do gleby nienawadnianej, natom iast ubytek F e20 3 wyniósł średnio 20%. Zawartość sodu i potasu w badanej madzie piaszczystej na głębokości od 4 do 7 cm jest na ogół wyższa w lizym etrach nawadnianych.
Rozpatrując działanie naw adniania na glebę piaszczystą nie można po m inąć zagadnienia substancji organicznej. Zm niejszanie się, względnie
212 St. Ząbek
zwiększanie się jej ilości w glebie uzależnione jest od procesu glebowego. Dla gleb piaszczystych, cechujących się m ałą zdolnością zatrzym yw ania w ody i pokarmów, najkorzystniejszy byłby proces glebowy, w w yniku którego następowałoby zwiększanie się zawartości substancji próchnicznej. K orzystne oddziaływanie naw adniania wodami ściekowymi na popraw ę fizycznych i chemicznych własności gleby lekkiej podkreśla w swoich ba daniach J. W ierzbicki (20).
Rys. 2. Zmiana zawartości CaO, F e20 3, K 20 , N azO w poziom ie od 4—7 cm mady piaszczystej po czteroletnim nawadnianiu w lizym etrach.
W celu stw ierdzenia stopnia gromadzenia się w wierzchnim poziomie gleby organicznych zawiesin znajdujących się w wodach używ anych do naw adniania lizymetrów, pobrano jesienią w roku 1953 próbki gleby z po szczególnych lizym etrów na głębokości od 0 do 3 cm i po oddzieleniu ko rzeni na sicie 1 m m określono zawartość substancji organicznej i azotu ogólnego. W yniki oznaczeń zestawiono w tablicy 5’.
T a b 1 i c a 3 Ilość substancji organicznej i azotu ogólnego w poziomie od 0 do 3 cm mady piaszczystej
po pięcioletnim okresie nawadniania w warunkach lizym etrycznych •
Z a w a r t o ś ć w g l e b i e
Sposób naw odnienia mady piaszczystej w ody ściekowe woda gruntowa + opad opad św ieże + opad odstałe + opad Substancji organicznej w °/0 wag. 2,95 ЗД7 2,65 2,15 w liczbach względnych 137 147 123 100 N ogólnego w % wag. 0,15 0,17 0,12 0,11 w liczbach względnych 136 155 109 100
Zawartość substancji organicznej w madzie piaszczystej w poziomie od 0 do 3 cm wzrosła po pięcioletnim okresie naw adniania wodami ścieko wymi świeżymi i odstałymi średnio o 42%, natom iast w glebie naw ad nianej wodą studzienną o 23%. Równolegle z zawartością substancji orga nicznej następuje w zrost azotu ogólnego w badanej w arstw ie mady p ia szczystej. Po pięcioletnim okresie naw adniania wodami ściekowymi zwyżka zaw artości azotu wynosi średnio 45%, natom iast w tym samym poziomie m ady piaszczystej naw adnianej wodą studzienną zwyżka w y niosła 9%.
P l o n o w a n i e t r a w n a m a d z i e p i a s z c z y s t e j n a w a d n i a n e j w o d a m i ś c i e k o w y m i i w o d ą g r u n t o w ą ( s t u d z i e n n ą )
Wysokość plonów roślin upraw nych na glebach meliorowanych mówi o celowości melioracji.
Berg i M artin (H. Jen n y 4) wykonali doświadczenie w w arunkach lizy metrycznych, w których obserwowali wysokość plonowania jęczmienia w zależności od zmiany składu chemicznego masy glebowej. W ciągu 20-tu lat trw ania doświadczenia następowała obniżka plonowania w ywołana głównie zmniejszaniem się azotu w glebie.
Doświadczenia prof. F. Zunkera (22) nad deszczowaniem łąk wodami ściekowymi na glebach lekkich w Szewcach pod Wrocławiem, przeprow a dzone w latach 1927 do 1934, wykazały, że azot dostarczany z wodą ście kową do gleby ubogiej z natu ry jest poważnym czynnikiem w zrostu plo nowania.
214 St. Ząbek
Zależność plonowania łąki na glebie lekkiej różnie nawożonej od iloś( dostarczonego z wodami ściekowymi azotu przedstaw ia wg F. Zunker rysunek 3.
Rys. 3. Plonowanie łąki na glebie lekkiej w zależności od ilości azotu dostarczonego z wodam i ściekowym i. Według F. Zunkera.
W doświadczeniach F. Zunkera (22) zmienna była wysokość sum arycz nej dawki polewowej, natom iast w naszych doświadczeniach lizym etrycz- nych wysokość dawek polewowych w okresie w egetacji była jednakowa, a zmienny był rodzaj wody. Stosowane w naszym doświadczeniu wody ściekowe i wodę gruntow ą można uszeregować następująco w m iarę w zra stających ilości azotu ogólnego: woda studzienna < woda ściekowa od stała <C woda ściekowa świeża. Dla każdego rodzaju wody stwierdzano w poszczególnych okresach w egetacji wysokości zbieranych plonów siana w w arunkach lizymetrycznych. Plony uzyskiwane z lizym etrów naw ad nianych różnym i wodami oraz z lizym etru nienawadnianego sztucznie przedstawiono graficznie na rysunku 4.
Z powyższego rysunku wynika, że w m iarę w zrostu wartości nawozo wej wody w zrasta w okresie badawczym plon traw w w arunkach lizynie- trycznych.
Przyjm ując użytkową powierzchnię w lizym etrze rów ną 1 m 2 dokonano przeliczenia plonu siana na powierzchnię 1 ha. Otrzym ane liczby zesta wiono w tablicy 6.
Rys. 4. Plony siana na madzie piaszczystej w warunkach lizym etrycznych w Osobowicach.
Jeśli weźmiemy pod uwagę średnie dane zaw arte w tablicy 6 okaże się, że zwyżka plonów siana na madzie piaszczystej naw adnianej w w aru n kach lizym etrycznych wodami ściekowymi, w porów naniu do plonowania gleby bez nawadniania, wynosiła w okresie od 1949 r. do 1954 r. ok. 250%, natom iast zwyżka plonów siana na glebie naw adnianej wodą gruntow ą (studzienną) wynosiła w ty m samym okresie około 140%. Plonowanie łąk na madzie piaszczystej naw adnianych wodami ściekowymi klasyfikuje je
216 St. Ząbek
T a b l i c a 6 Plonowanie łąki na m adzie piaszczystej, w zależności od rodzaju w ody używanej
do nawadniań lizym etrów, w latach 1950—1954
Okres w egetacji
Plon siana z lizym etrów z przeliczenia w g na 1 ha w od y ściekow e św ieże + opad w ody ściekow e odstałe + opad woda gruntowa + opad opad 1950 151,5 120,5 77,0 30,0 1952 69,5 48,7 37,9 14,1 1953 59,2 56,3 24,7 11,5 1954 64,5 65,4 52,5 29,2 ś r e d n i a 86,2 72,7 48,0 21,2
do pierwszej klasy użytkowej, podczas gdy wysokość plonów siana na m a dzie piaszczystej naw adnianej wodą studzienną klasyfikuje je do trzeciej klasy użytkowej.
Żyzne wody ściekowe zasobne w azot są więc bardzo poważnym czyn nikiem wzrostu plonów na ubogich z natury m adach piaszczystych.
S t r e s z c z e n i e
Celem niniejszych badań przeprowadzonych w latach 1949— 1954 było określenie, w jaki sposób w pływ a nawadnianie wodami ściekowymi i wodą studzienną na plonowanie traw na glebie piaszczystej w w arunkach lizy- metrycznych.
Do badań użyto cztery lizym etry z madą piaszczystą i utw orzono n a stępujące kom binacje nawodnienia:
1) opad + wody ściekowe świeże, 2) opad + wody ściekowe odstałe, 3) opad + woda studzienna, 4) opad.
W zrost plonu siana w skutek naw adniania m ady piaszczystej wodami ściekowymi wyniósł średnio około 250%, natom iast przy naw adnianiu wodą studzienną około 140%, w stosunku do kombinacji otrzym ującej tylko opad.
Na podstawie badań chemicznych wody wprowadzanej na powierzchnię lizym etru i odcieku określono w latach 1953 i 1954 ilości azotu ogólnego, fosforu, potasu, w apnia i sodu zatrzym yw ane w czasie naw odnienia w lizy- m etrze.
W glebie piaszczystej naw adnianej wodami ściekowymi i wodą stu dzienną w w arunkach bytow ania roślinności traw iastej następuje w zrost zawartości substancji organicznej i azotu ogólnego.
LITERATURA
1. B a c St. — Bilans w odny piasku i żwiru, „Wiadomości Służby Hydrologicznej i M eteorologicznej“, 4. Warszawa (1953), str. 81—133.
2. B o g u s ł a w s k i E. } N e w r z e l l a B. — O ekologische Untersuchungen zur A bw asserverw ertung auf Grünland, Landwirtschaftl. Jahrbücher, 88 (1939). 3. F r i c k e E., H a s el h o f f E., K o e n i g J. — Ueber die Veränderungen und W ir
kungen der R ieselw asser bei der Berieselung, Landwirtschaftl. Jahrbücher, 22 (1893), str. 801—849.
4. J e n n y H. — Factors of Soil Formation (tłum aczenie na ros.), wyd. Innostran-nej Literatury, Moskwa (1948), str. 345.
5. K l o p s c h R. — Chemische Untersuchungen ueber die hygienische und land w irtschaftliche Bedeutung der Breslauer R ieselfelder, Landw irtschaftliche Jahr bücher, 14 (1885), str. 115—146.
6. K o e n i g J., K r a u s c h C. — Veränderungen und W irkungen des R ieselw assers bei Berieselung, Landwirtschaftl. Jahrbücher, 11 (1882), str. 160—212.
7. K u ź n i c k i F: — Zagadnienie klasyfikacji gleb piaskow ych, „Biuletyn CIR“, str. 1, W arszawa (1951).
8. M u s i e r o w i c z A. — Zagadnienie klasyfikacji gleb lekkich w Polsce, „Postępy N auki R olniczej“, nr 3 (1954), str. 26—50.
9. M u s i e r o w i c z A. — Fizyczne w łasności gleb. Państw ow y Instytut W ydaw nictw Rolniczych. W arszawa (1948), 128 str.
10. M u s i e r o w i c z A. — Adsorpcyjne w łasności gleb, W arszawa (1949), 34 str. 11. P r i a n i s z n i k o w D. N. — Azot w życiu roślin, Warszawa (1951), 154 str. 12. P г о к o s z e w W. N. — P ow yszenije płodorodija piesczanych i supiesczanych
poczw dernogo-podzolistogo lipa, Izdatielstw o Akadiem ii Nauk СССР, Moskwa (1952), 441 str.
13. S t r z e m s k i M. — Gleby lekkie w Polsce, „Postępy Nauki Rolniczej“, R. 1954, nr 3, str. 51—56.
14. S k i b n i e w s k i I. — Rolnicze wykorzystanie ścieków m iejskich i przem ysło wych, P. P. W., W ydawnictwo K om unikacyjne, Warszawa (1951), 214 str.
15. T h o r n e D. W., P e t e r s e n H. B. — Irrigated soil (przekład na rosyjski), Izda- telstw o innostrannej Literatury, Moskwa (1952), 380 str.
16. T o m a s z e w s k i J. — Istotne cele i zadania doświadczalnictw a rolniczego, „Przegląd Rolniczy“, R. 1947, nr 17—18, str. 257—258.
17. T o m a s z e w s k i J. — Próchnicowanie gleb. Przeróbka torfu dla celów próch- nicow ania i nawożenia gleb, „Przegląd R olniczy“, nr 11—12 (1947), str. 170—172. 18. T o m a s z e w s k i J. — Gleby łąkowe, P iła w y (1949), 208 str.
19. W i 1 i a m s W. R. — Poczw ow iedienije, M oskwa (1949), 648 str.
20. W i e r z b i c k i J. — D ziałanie wód ściekow ych na glebę, W rocławskie Tow. Nauk, W rocław (1952), 91 str.
21. Z ą b e k St. — W pływ nawadniania wodam i ściekow ym i na stosunki w odne gleby i plonow anie łąki doświadczalnej w Osobowicach, Zeszyty N aukow e WSR Wrocław, (oddano do druku).
22. Z u c k e r F. — V orläufiger Bericht über die Abwässerungsversuche in Scheibitz b ei Breslau, Der K ulturtechniker (1931), str. 440—450.
218 St. Ząbek СТАНИСЛАВ ЗОМБЕК О ВЛИЯНИИ СВОЙСТВ ВОДЫ НА ОСВОЕНИЕ ТОЩИХ ПОЙМЕННЫХ ПОЧВ ПО ЛИЗИМ ЕТРИЧЕСКИМ ОПЫТАМ В МЕСТНОСТИ ОСОБОВИЦЫ (К аф едра сельскохозяйственных мелиорации Вроцлавской высшей сельскохозяйственной школы) Р е з ю м е Цель настоящих опытов, проведенных в 1949— 1954 гг., закл ю ча лась в определении, какое действие производит орошение сточными (канализационными) водами а такж е колодезной водой на урож аи злаков на песчаной почве, заключенной в лизиметрах. Для опытов были употреблены четыре лизиметра и составлена следующая схема орошения: 1. атмосферные осадки вместе с сырыми сточными водами, 2. атмосферные осадки вместе с отстоявшимися сточными водами, 3. атмосферные осадки + колодезная вода, 4. исключительно атмосферные осадки. Прирост урож ая сена от оромения тощей поймы сточными водами составил в среднем 250%, тогда как при орошении колодезной водой около 140%, сравнительно с вариантом получающим исключительно атмосферные осадки. На основании химических анализов воды наливаемой на поверх ность лизиметров и сплыва определено в гг. 1953—54 содержание вало вого азота, Р 20 5,К20 ,С а 0 и Na20 , поглощенных почвой орошаемых лизи метров. В песчаной почве, орошаемой сточными водами и колодезной во дой в условиях вегетации злаков, повышается содержание органи ческого вещества и валового азота. S. ZĄBEK
WATER AS A FACTOR AFFECTING THE RECLAMATION OF SANDY ALLUVIAL AS INDICATED BY LYSIMETER EXPERIMENTS WITH
GRASS CARRIED AUT IN OSOBOWICE
(Institute of Agricultural Reclam ation of the W rocław Agricultural College)
S u m m a r y
The lysim eter experim ents w ere carried betw een 1949 and 1954 for the purpose of ascertaining how grass crops grown on sand soils are influenc ed by sewage and ground w ater irrigating them.
For the experim ents four lysim eters w ere used w ith the following w ater supplies provided to th e lots:
1) precipitation w ater and fresh sewage w ater, 2) precipitation w ater and stagnant sewage w ater, 3) precipitation w ater and ground w ater,
4) precipitation w ater.
On sandy m ud soils to w hich sewage w ater was supplied, increase in hay crops averaged 250 per cent and 140 per cent w hen ground w ater was supplied, as against the crop on the lot receiving precipitation w ater only.
From results obtained by chemical analysis both of w ater provided to the lysim eters, and of the ru n off, it was possible to determ ine, in 1953 and 1954, the quantities of total nitrogen, P 20 5, K 2O f CaO and Na20 th a t the soil retained.
On sandy soils, growing grasses, the irrigation w ith sewage w ater and ground w ater results in increase of the organic m a tter and to tal nitrogen contents.
