R O C Z N IK I G L E BO Z N A W C Z E T . 23, Z. 2, W A R SZ A W A 1972
E LŻBIETA B IE R N A C K A
ZAWARTOŚĆ MIKROELEMENTÓW W GLEBACH I ROŚLINACH NAWADNIANYCH ŚCIEKAMI
K atedra T orfozn aw stw a SGGW , W arszaw a
Liczne prace badawcze wykazały dodatni w pływ nawodnień ściekami na wzrost runi łąkowej i na wartość odżywczą siana pod względem za wartości białka, jednakże stosunkowo mało badań poświęcono poznaniu składu chemicznego siana, a w szczególności zawartości w nim mikro elementów. N iew iele jest również danych co do zawartości mikroele m entów w ściekach i glebach nimi nawadnianych. Koncentracja mikro elem entów ma znaczenie z uwagi na to, że na tle nadmiaru, niedoboru, bądź niewłaściwych proporcji ilościowych między poszczególnymi pier wiastkami śladowymi występują często zaburzenia w przemianie materii organizmów roślinnych i zwierzęcych. Niewystarczające ilości mikro składników w paszy w yw ołują ogólnie znane objawy chorobowe, a w przypadku długotrwałego ich braku może dojść do poważnych strat w pogłowiu zwierząt.
Biorąc pod uwagę ważność tego problemu podjęto badania nad kon centracją boru, kobaltu, manganu, miedzi, molibdenu i żelaza w ście kach, glebach i roślinach. Badania przeprowadzono na trzech obiektach o dużych tradycjach w rolniczym wykorzystywaniu ścieków, a miano wicie: w dolinie rzeki Neru, na polach irygowanych ściekami Wrocła wia i polach irygowanych ściekami Bydgoszczy.
Gleby wrocławskie i bydgoskie nawadniane są ściekami miejskimi, natomiast dolinę Neru nawadniają wody rzeki, do której spuszczane są ścieki przemysłowe i miejskie Łodzi, Pabianic, Aleksandrowa i Konstan tynowa. Próby glebowe pobrano z głębokości 0— 20, 20— 40 i 40— 60 cm z profilów nie nawadnianych i nawadnianych od 3 do 60 lat. Ze w szyst
kich punktów badań glebowych pobierano w ciągu 2 lat również próby
178 E. Biernacka
Oznaczenia mikroskładników wykonano w ściekach, glebach m ine ralnych i torfowych oraz w roślinach. W wyniku badań stwierdzono, że łódzkie ścieki m iejskie mieszane z przemysłowymi, w porównaniu ze ściekami miejskimi Wrocławia i Bydgoszczy, mają większą koncentra cję mikroelementów. Jest to wym owny przykład w pływ u ścieków prze
m ysłowych na ogólny skład chemiczny ścieków (tab. 1).
T a b e l a 1 Ś r e d n ia z a w a rto ść m ikroelem entów w ś c ie k a c h
W ro cław ia,B y d g o szczy i Ł o d zi - m g /l ! ! Ś c ie k i I pH r o z p u s z В c z a ln y Co Un Cu Mo Fe 1 J Wrocław 7 ,1 0 ,1 6 0 ,0 1 4 0 ,b 0 j i 0 ,2 6 0 ,0 3 4 5 ,2 0 B ydgoszcz 6 ,8 0 ,1 4 ś l a d y 0 ,3 5 0 ,1 9 i 0,031 4 ,4 6 Łódź 7 ,9 0 ,2 9 0 ,0 3 3 0 ,6 4 0 ,6 3 0 ,0 3 5 7 ,7 0
Zawartość m ikroelementów w Nerze zależała od udziału ilościowego ścieków w wodzie tej rzeki. Koncentracja ścieków malała z biegiem rzeki wraz ze zwiększaniem się odległości od wpustu ścieków, jednocześ nie zmniejszała się zawartość mikroelementów.
Skład chemiczny ścieków odzwierciedlał się w zasobności gleb nimi nawadnianych. Gleby wrocławskie nawadniane ściekami miejskimi na gromadziły mniejsze ilości badanych m ikroelementów w porównaniu z glebami doliny Neru, nawadnianymi ściekami mieszanymi. Jak w yka zała analiza statystyczna, zawartość wszystkich badanych m ikroelem en tów w glebach mineralnych istotnie zwiększała się wraz ze wzrostem
czasu nawadniania, niezależnie od obiektu badań (tab. 2).
Zasobność w mikroelementy gleb mineralnych jest ściśle związana z gromadzeniem się w nich substancji organicznej. W miarę wzrostu ilości substancji organicznych w nawadnianych profilach zwiększała się również zawartość mikroskładników. Koncentracja ich obniżała się wraz z głębokością profilu, podobnie jak zawartość substancji organicznej.
W pływ nawadniania ściekami okazał się również istotny na groma dzenie się żelaza w glebach mineralnych. Jednak w wyniku nawadniania następowało przemieszczanie się żelaza w głąb profilu glebowego i naj bardziej zasobną w Fe okazała się warstwa 20— 40 cm.
Nawadnianie ściekami gleb torfowych spowodowało nagromadzenie się w nich znacznych ilości mikroelementów. Najwyższą koncentrację
Mikroelementy w glebach i roślinach nawadnianych ściekami 179
2 0 cm), natomiast warstwy spągowe m iały kilkakrotnie m niejsze ich iloś
ci. Wraz z długością okresu prowadzenia nawodnień ściekami w glebach torfowych istotnie wzrastała ilość miedzi, boru i kobaltu. Natomiast mangan, molibden i żelazo były intensyw nie gromadzone w torfie tylko w pierwszych latach nawadniania, tak że po 16 latach ilość ich nie ule gała już większym zmianom.
Wraz z latami nawodnień zmieniła się nie tylko ogólna zawartość m i kroelementów, lecz także i ilość form rozpuszczalnych. W wyniku 30-let- nich nawodnień w glebach mineralnych miedź rozpuszczalna stanowiła średnio 50% ogólnej zawartości miedzi, natomiast mangan rozpuszczalny stanowił ok. 15% ogólnej zawartości manganu.
Zaobserwowano zależność między ilością m ikroelementów w glebach a ich zawartością w roślinach, zwłaszcza w przypadku Co. Cu i Mo. Koncentracja tych pierwiastków w sianie z łąk nawadnianych przez w iele lat, a więc zasobniejszych w mikropierwiastki, była znacznie w ięk sza (średnio od 12 do 300%) w porównaniu z sianem łąk nawadnianych przez krótki okres.
Siano pochodzące z pól irygowanych ściekami Bydgoszczy i Wrocła wia w porównaniu z sianem doliny Neru okazało się mniej zasobne w miedź (gleby bydgoskie i wrocławskie m iały również m niejsze ilości miedzi).
Ilość m ikroelementów w sianie zależała nie tylko od zasobności gleb w pierwiastki śladowe, lecz także od wielu innych czynników, a przede wszystkim od odczynu gleb. I tak w przypadku manganu i żelaza, mimo że nawadnianie ściekami wzbogaciło gleby w te pierwiastki, rośliny nie mogły ich wykorzystać. Prawdopodobnie przyczyną tego był równomier ny wzrost pH, utrudniający pobieranie manganu i żelaza. Analiza w a riancji zawartości tych pierwiastków w sianie z łąk nawadnianych nie wykazała istotnych zmian pod w pływ em nawodnień. Nie stwierdzono również istotnych zmian między latami prowadzenia nawodnień a iloś cią boru w sianie. Prawdopodobnie zaistniałe w wyniku długoletnich na wodnień zmiany florystyczne w runi łąkowej m iały w pływ na ustalenie się poziomu zawartości boru w sianie.
Z punktu widzenia paszowego istotne są stosunki ilościowe poszcze gólnych pierwiastków. Z przeprowadzonych badań wynika, że stosunek Mo : Cu jest prawidłowy w roślinności pochodzącej zarówno z łąk m ine ralnych jak i torfowych. Natomiast równowaga ilościowa żelaza i man ganu w roślinności torfowej była zachwiana na niekorzyść Fe. W rośli nach pochodzących z łąk m ineralnych stosunek tych ostatnich pierwiast ków układał się prawidłowo.
T a b e l a Э
Ś red n ia zaw artość mikroelementów w g le b a c h m ineralnych nawadnianych ście k a m i /ppm/
L a ta nawod-n ie nawod-n 0 10 30 \ M ikro . X e l e - G łę \ ment ^ o s c \ cm \ В r o z p u s z c z a ln y Co Mn Cu Mo Fe В Co Mn Cu Mo Fe В Co Mn Cu Mo Fe 0 -2 0 0 ,5 3 0 ,1 1 50 4 ,3 0 ,2 4 0 ,6 6 0 ,5 7 0 ,2 6 165 7 ,0 0 ,2 6 0 ,7 1 1 ,6 5 0 ,5 9 578 4 2 ,6 0 ,5 8 3 ,3 0 2 0 -4 0 0 ,2 5 0 ,0 4 40 2 ,7 0 ,2 0 0 ,4 ? 0 ,4 7 0 ,1 4 92 * .5 0 ,1 8 1 ,1 2 0 ,9 5 0 ,3 4 293 1 4 ,0 0 ,2 1 5 ,2 7 4 0 -6 0 0 ,1 5 0 ,0 5 28 0 ,6 0 ,1 0 0 ,4 1 0 ,2 2 0 ,0 6 42 2 ,8 0 ,1 0 0 ,7 8 0 ,4 5 0 ,1 2 63 3 ,0 0 ,1 5 0 ,9 7 . T a b e 1 a 3
Ś r e d n ia z aw a rto ść m ikroelem entów w g lo b a c h to rfo w y c h naw adnianych ś c ie k a m i / д а / I L a ta na ; wodnień 0 16 30 ''4\ 1 e ï e -a lè \m e n t Ь о Х k o s c \ cm \ В Co Mn Cu Mo Fe В Co Mn Cu Mo Fe В Co Mn Cu Mo Fe i 0 -2 0 1 2 1 ,0 0 ,2 3 2 2 0 ,0 1 5 ,0 0 ,8 4 2 ,9 0 4 0 ,0 0 ,3 9 6 8 0 ,0 4 8 ,0 1 ,4 0 2 ,7 0 4 0 ,5 0 ,5 2 4 6 4 ,2 1 4 5 ,5 1 ,6 9 2 ,4 20 -4 0 2 1 ,0 0 ,2 0 1 4 0 ,0 1 1 ,0 0 ,6 0 1 ,7 6 2 6 ,0 0 ,3 4 4 0 0 ,0 19,6 0 ,7 9 2 ,4 0 2 8 ,7 0 ,4 0 2 2 5 ,0 5 1 ,8 0 ,6 8 1 .4 40 -6 0 1 7 ,5 0 ,0 9 6 0 ,0 6 ,1 0 ,6 0 1 ,6 0 2 1 ,0 0 ,2 0 2 1 0 ,0 1 7 ,4 0 ,4 6 0 ,8 0 2 3 ,9 0 ,2 4 131,2 1 8 ,3 0 ,5 0 0 ,7 18 0 E . B ie r n a c k a
L a ta n a w odnień 0 10 30 Rok 'V M ikro- X. e l e - N m e n t P okos X. В Ca Mn Cu Llo Fe В Ca Mn Cu Mo Fe В Ca Mn Cu Mo Fe CO I 1 0 ,8 0 ,0 2 8 5 4 9 5 ,1 0 ,2 2 6 2 ,0 1 1 ,2 0 ,0 3 9 4 5 ,4 8 ,6 0 ,3 5 6 8 ,3 1 3 ,0 0 ,0 5 4 30,8 1 5 ,3 0 ,4 0 6 8 ,0 vJ3 ON H 11 1 1 ,8 0 ,0 5 1 5 8 ,1 5 ,5 0 ,2 6 6 8 ,7 1 1 ,8 0 ,0 3 9 5 7 ,9 8 ,9 0 ,4 1 8 0 ,7 1 3 ,8 0 ,0 5 6 3 8 ,4 1 5 ,0 0 ,4 7 7 4 ,7 ON vb I 1 0 ,9 0 ,0 2 7 49 »3 4 ,6 0 ,2 2 7 6 ,7 1 1 ,5 0 ,0 4 6 4 7 ,2 8 ,2 0 ,3 8 7 6 ,7 1 4 ,8 0 ,0 7 7 29,8 1 3 ,8 0 ,8 8 6 1 ,0 ON H I I 1 1 , 6 0,032 ^ 5 ,3 5 ,5 0 ,2 6 8 1 ,7 1 3 ,5 0 ,0 4 4 4 8 ,2 9 ,2 0 ,4 1 7 5 ,8 2 0 ,7 0 ,0 8 0 i b , 9 0 ,8 3 6 1 ,3 L a ta na w odnień 0 16 30 îok 'N M ikro- N. e l e - N m en t Pokos \ В Ca Mn Cu Mo Fe В Ca Mn Cu Mo Fe В Ca Mn Cu Mo Fe 00 I 6 ,0 0 ,0 3 5 280 4 ,6 0 ,2 9 128 1 2 ,7 0,050 98 9 ,4 0 ,5 7 89 1 3 ,0 0 ,0 5 1 96 1 6 ,7 0 ,5 1 84 ON i-i I I 7 ,1 0 ,0 3 4 220 3 ,9 0 ,3 1 117 1 4 ,0 0,050 100 9 ,8 0 ,5 9 88 1 6 ,0 0 ,0 6 0 100 1 7 ,0 0 ,6 3 87 ON y£> I 6 , 4 0 ,0 3 6 200 5 ,1 0 ,3 1 87 1 1 ,0 0 ,0 5 8 90 1 6 ,9 0 ,6 0 78 1 1 ,1 0,520 89 1 8 ,1 0 ,5 1 74 ON 1—1 I I 8 ,0 0 ,0 3 8 320 5 ,9 0 ,3 4 90 1 1 ,9 0 ,0 5 3 94 1 7 ,2 0 ,5 9 78 1 2 ,3 0 ,0 6 7 90 1 8 ,0 0 ,6 7 76
Ś red n ia zaw artość cU'.vo elementów w oiaru с a łąl: m in eralnych nawadnianych ściek a m i /ppm/
T a b e l a 4
Ś r e d n ia z a w a rto ść m ikroelem entów w s i a n i e z ł ą k to rfo w y c h naw ad n ian y ch ś c ie k a m i /p p m /
182 E. Biernacka
Siano z łąk nawadnianych jest paszą pełnowartościową pod wzglę dem zawartości Cu, Mo i Fe. Ilość Co w sianie z łąk nawadnianych przez krótki okres wydaje się zbyt niska, natomiast w sianie z łąk nawadnia nych przez w iele lat koncentracja tego pierwiastka według ogólnie przy jętych wskaźników żywieniow ych jest odpowiednia.
Zawartość manganu w sianie z łąk mineralnych nawadnianych przez krótki okres jest właściwa dla potrzeb żywienia, ilość zaś manganu w sianie z łąk nawadnianych przez w iele lat jest mniejsza od wymaganej.
Reasumując należy podkreślić, że na zawartość mikroelementów w glebach i roślinach miała w pływ nie tylko liczba lat nawadniania i za sobność ścieków w mikropierwiastki. lecz także w iele innych czynników siedliskowych, takich jak odczyn gleb. warunki meteorologiczne itp.
D r E lż b ie ta B ie r n a c k a K a te d r a T o r f o zn a w stw a . SGG W W a r sz a w a , R a k o w ie c k a 26
