BA R B A R A FILIPEK-MAZUR
WPŁYW DŁUGOTRWAŁEGO NAWOŻENIA MINERALNEGO I WAPNOWANIA NA ZAWARTOŚĆ Cu, Zn i Mn
W RUNI ŁĄKI GÓRSKIEJ
Katedra Chemii Rolnej Akademii Rolniczej w Krakowie
WSTĘP
Zainteresowanie mikroelementami nasiliło się w ostatnich latach w związku z in tensyfikacją produkcji na użytkach zielonych. Wzrostowi plonu siana powinna towa rzyszyć jego dobra jakość, warunkowana odpowiednim składem chemicznym [3, 5]. W dotychczasowych badaniach śledzono wpływ nawożenia mineralnego na dostęp ność mikroelementów z gleby, dynamikę ich pobierania i zawartość w roślinach [2, 6]. Znacznie mniej prac poświęconych jest oddziaływaniu wapnowania na przebieg tych procesów [3, 4]. Pomimo szerokiego zainteresowania tą problematyką wyniki badań w wielu kwestiach są rozbieżne. Brak zgodności wyników jest niewątpliwie spowodowany różnymi warunkami klimatycznymi i glebowymi, w których prowa dzono doświadczenia. Dlatego też celowe jest kontynuowanie badań dotyczących te go zagadnienia.
M ATERIAŁ I M ETOD YK A
Badania wykonano na łące górskiej w Czarnym Potoku k. Krynicy, na której zlo kalizowano statyczne doświadczenie nawozowe. Doświadczenie to prowadzone jest na glebie brunatnej, kwaśnej o składzie granulometrycznym gliny lekkiej. Założono je w 1968 roku metodą losowanych bloków. Obejmuje ono 8 obiektów o różnych dawkach nawozowych w 5 powtórzeniach (tab. 1). Pierwotna wielkość poletek wy nosiła 42 nT. Jesienią 1985 r., po 18 latach trwania doświadczenia, przeprowadzono wapnowanie połowy powierzchni każdego poletka. Od 1986 roku doświadczenie jest dwuczynnikowe: w dwóch seriach — wapnowanej i nie wapnowanej, przy takim sa mym poziomie nawożenia mineralnego.
W każdym roku zbierano dwa pokosy runi łąkowej. Pobrane w czasie zbioru re prezentatywne próbki świeżej masy posłużyły do przygotowania z poszczególnych obiektów obu serii nawozowych średnich ważonych próbek do analizy składu che micznego materiału roślinnego. W materiale tym, po zmineralizowaniu na sucho,
T a b e l a 1 Przeciętna z 4 lat zawartość miedzi, cynku i manganu w suchej masie runi łąkowej
Average content of copper, zinc and manganese in dry mass of meadow sward from 4 years
Obiekty pH* СаСОз Cu Zn Mn
I
Objects (0-10 cm) mg/k g % mg/kg % mg/kg %1
1. Bez nawożenia 4,67 0 6,00 100 48,5 100 151100 I
No fertilization 5,88 + 5,89 100 37,4 100 95100 II
2. N1 4,07 0 5,84 97 46,2 95 269 178 5,00 + 5,52 94 37,6 101 146 154 3. P 4,49 0 4,97 83 46,9 97 276 183 5,16 + 4,98 85 40,7 109 172181 I
4. PK 4,13 0 5,27 88 41,7 86 300197 I
4,88 + 5,29 90 39,1 105 192 202 J 5. PK + Ni -S 4,16 0 5,63 94 40,6 84 279 185 4,83 + 5,73 97 37,7 101 202 213 6. PK + N2 - s 3,91 0 5,75 96 37,9 78 260 172 4,51 + 5,66 96 35,0 94 170 179 7. PK + N1 - M 4,18 0 5,71 95 40,0 82 287 190 4,91 + 5,79 98 36,5 98 172 181 8. PK + N2 - M 3,93 0 6,00 100 40,4 83 339 225 4,91 + 5,46 93 35,1 98 179 188 0 5,65 42,8 270 X + 5,54 37,4 166 Objaśnienia — ExplanationsNi = 90 kg N/ha S — saletra amonowa — ammonium nitrate N2 = 180 kg N/ha M — mocznik — urea
P = 90 kg P2 0 5^ a pH(Kci) — 1989 r. K = 150 kg K20 /h a
określano metodą absorpcyjnej spektroskopii atomowej (ASA) zawartość miedzi, cynku i manganu. Wyniki analiz podano w przeliczeniu na suchą masę.
W niniejszej pracy przedstawiono rezultaty badań uzyskane w ciągu 4 lat od wapnowania (1986-1989).
T a b e l a 2 Wpływ wapnowania na zawartość i pobranie Cu, Zn i Mn wyrażony w liczbach względnych,
wartość w serii bez Ca = 100
Effect of liming on the content and taking up of Cu, Zn and Mn in relative figures, values in no liming objects = 100
Obiekty*^ Objects Zawartość Content Pobranie Uptake Cu Zn Mn Cu Zn Mn 1 1. Bez nawożenia 1 No fertilization 98 77 63 109 86 72 1 2- Nl 101 81 54 108 93 62 1 3 . P 100 87 62 127 110 79
I 4 ‘ PK
100 93 64 117 108 76 1 5. PK + Ni - S 102 93 72 95 87 67 6. PK + N 2 - S 98 92 65 99 92 65 7. PK + Ni - M 101 91 60 100 90 59 8. PK + N2 - M 91 87 53 95 91 55^ Objanienia jak w tabeli 1 — Explanations see Table 1.
OMÓWIENIE WYNIKÓW
Wieloletnie nawożenie mineralne spowodowało zmiany w plonach, w ich skła dzie botanicznym oraz w zawartości mikroelementów w runi. Największe zróżnico wanie wystąpiło w poziomie manganu, co w dużym stopniu związane było ze zmianą odczynu gleby wywołaną stosowanymi nawozami, w mniejszym stopniu cynku, a na koncentrację miedzi miało niewielki wpływ.
Przeciętnie w całym okresie badań w serii bez wapna zawartość manganu w sia nie łąkowym wynosiła 151-340 mg/kg (tab. 1). Najmniej manganu stwierdzono w obiekcie bez nawożenia. Jednostronne nawożenie azotem, fosforem oraz fosforem i potasem spowodowało wzrost ilości tego mikroelementu o 78-97%. W runi obiektów nawożonych NPK koncentracja manganu była wyższa o 72-125% w stosunku do kontroli.
W serii wapnowanej zawartość manganu wahała się od 96 do 202 mg/kg, zależ nie od kombinacji nawozowej. Zależności między obiektami nawozowymi były podobne jak w serii nie wapnowanej.
Wapnowanie spowodowało spadek koncentracji manganu. Średnio w całym okresie badań poziom jego obniżył się od 28 do 47% (tab. 2). Średnia zawartość manganu ze wszystkich obiektów nawozowych serii bez wapna wynosiła 270 mg/kg, a pod wpływem wapnowania obniżyła się do 166 mg/kg (tab. 1). Inni autorzy [3] stwierdzili również, że wapnowanie obniża poziom manganu w runi. Obniżenie to jest najsilniejsze ze wszystkich mikroelementów.
T a b e l a 3 Ilości miedzi, cynku i manganu pobrane z plonem runi łąkowej w latach 1986-1989
Amount of copper, zinc and manganese taken up with the sward yield in 1986-1989
Obiekty*^
СаСОз
Cu Zn Mn
Objects
g/ha % g/ha % g/ha %
1. Bez nawożenia 0 65,9 100 540 100 1635 100 No fertilization + 71,9 100 463 100 1182 100 0 100,5 153 796 147 4633 283 2. Ni + 108,2 150 738 159 2872 243 0 59,9 91 565 105 3331 204 3. P + 75,8 105 620 134 2628 222 0 74,5 113 590 109 4243 260 4. PK + 86,9 121 640 138 3221 273 0 119,8 182 863 160 5940 363 5. PK + Ni - S + 113,5 158 748 162 4006 339 0 148,4 225 978 181 6714 411 6. PK + N2 - s + 146,2 203 903 195 4393 372 0 117,8 179 826 153 5927 363 7. PK + N1 - M + 117,8 164 744 161 3514 297 0 149,2 226 1007 186 8454 517 8. PK + N2 - M + 141,8 197 912 197 4665 395
Objaśnienia jak w tabeli 1 — Explanation see Table 1.
Przeciętnie w 4-letnim okresie najwięcej cynku w serii bez wapna stwierdzono w plonach z obiektu bez nawożenia oraz jednostronnie nawożonych fosforem lub azo tem. Zawartość cynku w roślinach jednostronnie nawożonych azotem lub fosforem obniżyła się nieznacznie o 3-5% w stosunku do obiektu bez nawożenia, a nawożo nych PK o 14%. Pełne nawożenie NPK obniżyło poziom tego mikroelementu o 16- 22%. Spadek zawartości spowodowany był efektem rozcieńczenia związanym ze znacznym wzrostem plonów na tych obiektach. Efekt ten nie został zrównoważony wysoką zawartością cynku, jaką charakteryzowała się kłosówka miękka [7], gatunek dominujący na obiektach z pełnym nawożeniem NPK.
W serii wapnowanej, w obiektach z pełnym nawożeniem NPK zawartość cynku nieznacznie się obniżyła (2-6%). Nawożenie jednostronne azotem praktycznie nie
wpłynęło na zmianę przeciętnej z 4 lat zawartości cynku w runi, a nawożenie PK i P powodowało wzrost poziomu tego składnika odpowiednio o 5 i 9% w stosunku do obiektu bez nawożenia. Wapnowanie wywołało obniżenie poziomu cynku w runi w całym 4-letnim okresie. Większe różnice stwierdzono w obiektach z nawożeniem jednostronnym. Średnia zawartość cynku w serii nie wapnowanej wynosiła 43
mg/kg, a w wapnowanej 37 mg/kg.
W obu seriach doświadczenia — wapnowanej i nie wapnowanej — wpływ zróż nicowanego nawożenia mineralnego na poziom miedzi w sianie był niewielki. Świadczą o tym przeciętne zawartości tego mikroelementu wynoszące 5,6 i 5,5 mg/kg (tab. 1). Jedynie jednostronne nawożenie fosforowe wyraźnie obniżało kon centrację tego mikroelementu o 15 i 17%. Nawożenie azotowe stosowane na tle PK stymulowało wzrost koncentracji miedzi. Podobny efekt nawożenia azotem stwier dziła Jurkowska i in. [5]. Natomiast inni autorzy nie zaobserwowali zmian w zawar tości miedzi w sianie w wyniku stosowania azotu [2, 3].
Wapnowanie wpłynęło w sposób niejednolity na poziom miedzi w sianie. Gor- lach i Curyło [2, 3] w długotrwałych badaniach nad wpływem nawożenia mineralne go i wapnowania nie stwierdzili wyraźnego działania tych zabiegów na zawartość miedzi w runi.
Ilości pobranych przez rośliny mikroelementów — miedzi, cynku i manganu — zależały od wielkości plonu oraz bezwzględnej zawartości składnika w runi. W su mie za 4 lata rośliny pobrały 60-149 g Cu na 1 ha w serii bez wapna i 72-146 g w se rii wapnowanej; dla cynku wartości te wynosiły odpowiednio 540-1007 i 463-912 g/ha, a dla manganu 1635-8454 i 1182-4665 g/ha. Najwięcej mikroskładników wy niesiono z plonem z obiektów nawożonych pełną dawką NPK (tab. 3). Wapnowanie wyraźnie obniżyło ilość pobranego manganu i cynku. Wpływ tego zabiegu na pobra nie miedzi był niejednolity (tab. 2).
Zawartość Cu, Zn i Mn oznaczona w omawianym doświadczeniu mieści się w zakresie podawanym dla siana z różnych rejonów kraju [1, 2, 6]. Przyjmując, że optymalna z punktu widzenia wartości paszowej zawartość miedzi w masie roślinnej wynosi 6-12 mg/kg, cynku 15-60 mg/kg i manganu 40-60 mg/kg [8], należy stwier dzić, że przeciętny poziom miedzi nie pokrywał potrzeb pokarmowych zwierząt. Za wartość pozostałych dwóch mikroelementów mieściła się w zakresie optymalnego ich poziomu.
W NIOSKI
1. Wieloletnie nawożenie mineralne spowodowało zmiany zawartości badanych mikroelementów w sianie zależnie od jego poziomu i zestawu dawki nawozowej.
2. Pod wpływem wzrastającej dawki azotu, na tle PK, nastąpił wzrost zawartości miedzi, a obniżenie poziomu cynku i manganu w runi łąkowej.
3. W wyniku jednostronnego (N, P) i niepełnego nawożenia (PK) nieznacznie obniżył się poziom miedzi i cynku w sianie, natomiast prawie dwukrotnie wzrosła zawartość manganu.
4. Wapnowanie nieznacznie zróżnicowało w roślinach zawartość miedzi, obniży ło wyraźnie zawartość cynku i w dużym stopniu zawartość manganu.
LITERATURA
[1] C u r y ł o T . , G o r l a c h K . , J a s i e w i c z C . , T o b o ł a К. Występowanie mikroskładników w roślinach łąkowych różnych rejonów południowej Polski. Acta Agr. Silv., ser. Agr. 1975, XV/2: 3-20. [2] G o r l a c h E. , C u r y ł o T. Wpływ wieloletniego zróżnicowanego nawożenia NPK na zawartość
mikroelementów w runi łąkowej i glebie. Acta Agr. Silv., ser. Agr. 1977, XVII/2: 67-86.
[3] G o r l a c h E. , C u r y ł o T. Wpływ wapnowania na plonowanie i skład chemiczny runi łąkowej w zależności od pH gleby. Cz. II. Zawartość mikroelementów. Acta Agr. Silv., ser. Agr. 1987, 26: 121-133.
[4] G o r l a c h E. , G o r l a c h K. Porównanie działania СаСОз i MgCC>3 oraz nawożenia wapniowo-magnezowego na wzrost i skład chemiczny kilku gatunków roślin. Cz. II. Zawartość mikroelemen tów. Rocz. Glebozn. 1983, 34/4: 45-54.
[5] J u r k o w s k a H . , K a s p e r c z y k M . , W i ś n i o w s k a - K i e l i an B . , R o g ó ż A . , W o j c i e c h ó w i c z T. Wpływ nawożenia mineralnego na zawartość mikroelementów w runi łąki górskiej. Acta Agr. Silv. ser. Agr. 1987, 26: 205-219.
[6] M a z u r T. Wpływ 6-letniego zróżnicowanego nawożenia mineralnego na zawartość mikropierwiast-ków w runi łąkowej. Zesz. Probl. Post. Nauk Roi. 1987, 337: 205-219.
[7] M a z u r T . D Wpływ nawożenia mineralnego na zawartość mikropierwiastków w trzech gatunkach traw wybranych z runi łąki górskiej. Zesz. Probl. Post Nauk Roi. 1989,325: 229-237.
[8] O d y n i e c R. Obmien minieralnych wieszczestw w żiwotnych. Izd. Ilim., Frunze 1979.
Б. ФИЛИПЕК-МАЗУР ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО М ИНЕРАЛЬНОГО У ДО БРЕН И Я И И ЗВЕСТК О ВАН ИЯ Н А С О Д Е РЖ А Н И Е Cu, Zn и Мп В ГОРНОМ ЛУГОВОМ ТРАВО СТО Е Кафедра агрохимии Сельскохозяйственной академии в Кракове Р е з ю м е Соответствующие исследования проводились в 4-годичном этапе (1986-1989) длительного опыта в районе Криницкой Явожины (700 м н.у.м.). Содержание микроэлементов определяли в растительности по методу атомной абсорбционной спектрометрии. А зотное удобрения на ф о н е РК увеличивало содержание меди и уменьшало содерж ание цинка и марганца. О дностороннее удобрение суперф осф атом вызвало увеличение уровня мар ганца и сниж ение содержания меди, тогда как содержание цинка н е изменялось. С р едн ее за 4 года содерж ание меди на объектах без извести составляло 5,0-6,0 мг/кг, цинка 38-48 мг/кг а марганца 151-340 мг/кг. Известкование ж е снизило в травостое уровень марганца (28-47%) и цинка (7-23%). В случае меди э ф ф ек т известкования зависел от уровня удобрения. Двойная д о за азота вызвала некоторое снижение содержания Си. В остальных обьектах н е установлено существенных изменений. В. FŁIPEK-MAZUR
EFFECT OF LONG-TERM M INERAL FERTILIZATION A N D LIM ING ON THE Cu, Zn A N D Mn CO NTENT IN THE SW A R D OF A M O U NTAIN M EA D O W
Department o f Agricultural Chemistry Agricultural University of Cracow
S u m m a r y
The respective investigations were carried out at four stages (1986-1989) on a mountain meadow comprised with the long-term fertilizing experiment in the Jaworzyna Krynicka region (700 m a.s.l.). The
concentration o f microelements was determined in the plant material by the atomic absorption spectro scopy method (ASA).
The nitrogen fertilization against PK stimulated the copper content growth in the hay yields, whereas the zinc and manganese content decreased. An one-sided fertilization with superphosphate led to a growth o f the manganese level and to the copper content decrease, whereas the zinc content did not change. The 4-year mean copper content amounted in the series without lime to 5.0-6.0 mg/kg, the content of zinc — to 38-48 mg/kg and of manganese — to 151-340 mg/kg. Liming caused a decrease o f the manganese (by 28-47%) and zinc (by 7-23%) content. In case of copper the effect of this measure depended on the mine ral fertilization level: at double nitrogen rate an insignificant lowering of the Cu content took place, while in the remaining fertilizing treatments no greater changes were found.
Dr B. Filipek-Mazur Praca wpłynęła do redakcji w marcu 1991 r.
Katedra Chemii Rolnej Akademia Rolnicza
