Dynamika stężenia składników biogennych w wodach gruntowych na terenach z różnymi uprawami

Smoroń, S.; Pietrzak, S.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Dynamika stężenia składników biogennych w wodach gruntowych na terenach z różnymi uprawami

Autorzy

Smoroń S. , Pietrzak S.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

The dynamic of nutrient concentration in the ground water in the terrain under varied crops

Języki publikacji

Abstrakty

W ramach programu wieloletniego realizowanego w Instytucie Technologiczno-Przyrodniczym (PW działanie 1.3) prowadzono monitoring jakości wód gruntowych pod różnymi uprawami polowymi na obszarach lessowych Małopolski, począwszy od 04.2012 r. Analizowano wody gruntowe na terenach objętych intensywną uprawą warzyw, umiarkowanie nawożonymi zbożami oraz słabo nawożonymi i nienawożonymi łąkami trwałymi. Celem pracy było określenie dynamiki stężenia składników biogennych (N-NO₃, N-NH₄ i P-PO₄) w poszczególnych porach roku w latach 2012–2014. Uwzględniono również potas jako składnik podstawowego nawożenia mineralnego. W uprawie warzyw stosowano wysoki poziom nawożenia NPK (4 obiekty): 110–160 kg N; 70– 90 kg P₂O₅ oraz 80–100 kg K₂O∙ha^-1. Uprawy zbożowe nawożono mniejszą ilością składników, odpowiednio: 60–80; 30–40 i 60–80 kg∙ha^-1. Z dwóch obiektów łąkowych na jednym stosowano tylko obornik w dawce 10 Mg∙ha^-1 co trzy lata. Na podstawie wyników analiz chemicznych stwierdzono, że w wodach gruntowych pod uprawami warzyw stężenie N-NO₃ było największe. Zwiększone stężenie tej formy azotu obserwowano najczęściej w okresie wiosennym, a najmniejsze w letnim. Wody te odpowiadały najczęściej V klasie jakości i były zagrożone lub zanieczyszczone azotanami ze źródeł rolniczych. Pod uprawami zbożowymi i łąkami jakość wód gruntowych była zdecydowanie lepsza i stężenie N-NO₃ odpowiadało I–III klasie. Jedną z przyczyn dużego zróżnicowania stężenia tego składnika w wodach na terenach pod uprawą warzyw może być brak okrywy roślinnej w okresie jesiennozimowym, co sprzyja wymywaniu go z gleby. Stężenie pozostałych składników w wodzie z poszczególnych punktów pobierania odpowiadało I–III klasie jakości wód wgłębnych.

The long-term programme implemented by the Institute of Technology and Life Sciences (P.W. activity 1.3) began in April 2012. Monitoring of groundwater quality was carried out in the Malopolska loess areas for different field crops. The groundwater was analysed in the areas covered by the intensive cultivation of vegetables, moderately fertilized cereals and poorly fertilized and nonfertilized permanent meadows. The objective of the study was to determine concentration dynamics of the nutrients (NO₃-N, NH₄-N and PO₄-P) at various times of the year for the period of 2012–2014. Also potassium was included, as a component of basic fertilization. In the vegetable cultivation, high NPK fertilization level was applied in the 4 sites, and doses per hectare were: 110–160 kg N, 70–90 kg P₂O₅ and 80–100 kg K₂O. Fertilization of cereal crops was smaller and amounted respectively: 60–80; 30–40; 60–80 kg per hectare. With two meadow sites, only in the one site, manure was applied every three years at the rate of 10 Mg∙ha^-1. Based on the results of the chemical analyzes, it was found that NO₃-N concentration was greatest in groundwater under vegetable crops. Increased concentration of this nitrogen form was observed most frequently in the spring and the smaller in the summer. These waters are the most frequently corresponded to V-class quality and have been threatened or polluted by nitrates from the agricultural sources. In the case of cereal crops and grasslands, water quality was much better and the concentration of NO₃-N corresponds to I–III class. One of the reasons of very different concentration of this compound in the vegetable cultivation, may be the lack of plant cover in the autumn and winter, which favours the leaching the chemicals from the soil. The concentration of the remaining components from particular sampling points, corresponds to I–III class of the groundwater quality.

Słowa kluczowe

łąka NPK składniki biogenne warzywa wody gruntowe zboża

biogenic compounds grains ground waters meadows NPK vegetables

Wydawca

Wydawnictwo ITP

Czasopismo

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

Rocznik

2016

Tom

T. 16, z. 2

Strony

99--112

Opis fizyczny

Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Smoroń S.

S.Smoron@itp.edu.pl

Małopolski Ośrodek Badawczy ITP w Krakowie, ul. Ułanów 21b, 31-450 Kraków

autor

Pietrzak S.

Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zakład Jakości Wody

Bibliografia

1. Dyrektywa Rady 91/676/EWG z dnia 12.12.1991 r. dotycząca ochrony wód przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego. Dz. U. VEL 91.375,1.
2. ILNICKI P. 2004. Polskie rolnictwo a ochrona środowiska [Polish agriculture and the environment]. Poznań. Wydaw. AR. ISBN 83-7160-369-X ss. 485.
3. KOBUS J. 1996. Rola mikroorganizmów w przemianach azotu w glebie [Role of microorganisms In nitrogen transformation in soil]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 440 s. 151–173.
4. KOC J., CIEĆKO C., JANICKA R., ROCHWERGER A. 1996. Czynniki kształtujące poziom mineralnych norm azotu w wodach obszarów rolniczych [The factors shaping the minimum level of nitro gen forms in agricultural lands waters]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 440 s. 175–183.
5. KOC J., RAFAŁOWSKA M., SKWIERAWSKI A. 2006. Wpływ gospodarstwa rolnego na odpływ azotu mineralnego z wodami [Influence of farmstead on the outflow of mineral nitrogen with water]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 513 s. 199–207.
6. KOWALSKI J. 1993. Wody podziemne. W: Zagrożenie, ochrona i kształtowanie środowiska przyrodniczo- rolniczego [Groundwater. In: Threat, protection and shaping of natural and agricultural environment]. Red. S. Bieszczad, J. Sobota. Wrocław. Wydaw. AR s. 222–231.
7. MAGETTE W.L. 2001. Monitoring. W: Agricultural nonpoint sources pollution. Red. W.F. Ritter, A. Shirmohammadi. Boca Raton. Lewis Publ. s. 305–328.
8. MAZUR T. 1997. Nawozy organiczne [Organic fertilizers]. Zeszyty Edukacyjne. Z. 2. Falenty. Wydaw. IMUZ s. 9–17.
9. MERCIK S., STĘPIEŃ W., FIGAT E. 1995. Dynamika zmian zawartości węgla i azotu w glebie oraz losy N z nawozów mineralnych i organicznych w statycznych doświadczenia nawozowych [The carbon and nitrogen dynamic process in the soil and the fate of N applied to soil with mineral land organic fertilizers in the long-term static experiments]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 421a s. 277–283.
10. NIEDŹWIEDŹ T., OBRĘBSKA-STARKLOWA B. 1991. Klimat. W: Dorzecze Górnej Wisły. [Climate. In: Upper Vistula River basin]. Cz. 1. Red. I. Dynowska, M. Maciejewski. Warszawa–Kraków. PWN s. 68–84.
11. PIETRZAK S. 1997. Postępowanie z nawozami organicznymi pochodzenia zwierzęcego w aspekcie ochrony jakości wody [Procedure with the organic fertilisers based an animal manures in the aspect of water quality protection]. Zeszyty Edukacyjne. Z. 2. Falenty. Wydaw. IMUZ s. 31–44.
12. RAFAŁOWSKA M. 2008. Ocena zawartości azotanów w wodach powierzchniowych obszaru szczególnie zagrożonego azotanami ze źródeł rolniczych [Estimation of the nitrate content in the surface waters of an area particularly exposed to pollution from agricultural sources] [online]. Proceedings of EC. Vol. 2. No 2. s. 473–478. Opole. [Dostęp 19.11.2015]. Dostępny w Internecie: www.tchie.uni.opole.pl/ecoproc08b/Rafalowska_08b.pdf
13. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie kryteriów wyznaczania wód wrażliwych na zanieczyszczenie związkami azotu ze źródeł rolniczych. Dz.U. 2002. Nr 241 poz. 2093.
14. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 lipca 2008 r. w sprawie kryteriów i sposobu oceny stanu wód podziemnych. Dz.U. 2008. Nr 143 poz. 896.
15. SAPEK A. 1996. Zagrożenie zanieczyszczenia wód azotem w wyniku działalności rolniczej [The risk connected with water pollution from agricultural activity]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 440 s. 310–329.
16. SAPEK A., SAPEK B. 2006. Mineralizacja związków azotu w glebie łąki nawożonej różnymi dawkami azotu i nawadnianej deszczowniano [Nitrogen mineralization in meadow soil fertilized with various doses of nitrogen and spray irrigated]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 513 s. 355–364.
17. SAPEK B. 1996. Potencjalne wymycie azotanów na tle dynamiki mineralizacji azotu w glebach użytków zielonych [Potential nitrate leaching on the background of nitrogen mineralization dynamic in grassland soils]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 440 s. 331–352.
18. SMOROŃ S. 1998. Przenikanie substancji biogennych ze źródeł rolniczych do środowiska – czynnik eutrofizacji wód gruntowych [Eutrophication of surface water as an influence of biogenic compounds penetration from the agriculture sources to the environmental]. Falenty. Wydaw. IMUZ. Zeszyty Edukacyjne. Z. 5 s. 41–57.
19. SMOROŃ S. 2009. Wpływ upraw polowych i użytków zielonych na jakość wód w południowych rejonach Polski. W: Badania chemiczne w służbie rolnictwa i ochrony środowiska [The impact of field crops and grasslands on the water quality in the southern regions of Poland. In: Chemical research in the service of agriculture and environment protection]. Red. B. Sapek. Zeszyty Edukacyjne. Nr 12. Falenty. Wydaw. IMUZ s. 151–160.
20. SMOROŃ S., KOPEĆ S., MISZTAL A. 1996. Dynamika azotanów w wodach infiltrujących przy różnych uprawach rolniczych [The dynamics of nitrates in infiltrating waters accompanying different agricultural corps]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 440 s. 367–374.
21. SMOROŃ S., KOWALCZYK A. 2012. Nitrogen and phosphorus dynamics in the surface flowing waters of the loessial areas in northern Małopolska. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 21. No. 5A s. 392–395.
22. SMOROŃ S., KOWALCZYK A. 2014. Diversity of surface waters quality in Szreniawa River sub catchments. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 23. No. 3A s. 151–155.
23. SMOROŃ S., KUŹNIAR A., KOWALCZYK A. 2011. The loads of chemical components (NPK) in the Proszowice Plateau (the given example being of the Szreniawa catchment). Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 20. No. 4A s. 312–316.
24. SMOROŃ S., PIETRZAK S. 2014. Wstępne rozpoznanie jakości wód podziemnych i powierzchniowych różnie użytkowanych terenów rolniczych zlewni Szreniawy [Preliminary recognition of Grodnu and surface water quality in variously used agricultural areas in the Szreniawa River catchment]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 14. Z. 3 (47) s. 143–157.
25. WARDA M., UFNIARZ K. 2004. Wpływ sposobu użytkowania runi na zawartość azotu mineralnego w wodzie gruntowej [The effect of sward utilization method on the content of mineral nitrogen In the ground water]. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska. Lublin. Vol. 59. Nr 3. Sect. E s. 1297–1303.
26. WITEK T., GÓRSKI T., KERN H., ŻUKOWSKI B., BUDZYŃSKA K., FILIPIAK K., FIUT M., STRZELEC J. 1994. Waloryzacja rolniczej przestrzeni produkcyjnej Polski według gmin [Valorisation of agricultural production area according to Polish municipalities]. Kier. T. Witek. Puławy. IUNG. Suplement A-57 ss. 248.
27. WESOŁOWSKI P., DURKOWKI T. 2004. Stężenie składników mineralnych w wodach gruntowych na łąkach torfowych nawożonych gnojowicą i obornikiem [Concentration of mineral components In groundwater on peat meadows fertilized with liquid manure and manure]. Woda-Środowisko--Obszary Wiejskie. T. 4. Z. 1 (10) s. 139–145.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-469eca60-6f49-42c7-b01d-39f8e4fdbe1b