Calcium and magnesium uptake with the yield of meadow vegetation in relation to their content in atmospheric precipitation, ground water and soil solution

• Autorzy: Sapek B.

Warianty tytułu

PL

Pobranie wapnia i magnezu z plonem roślinności łąkowej na tle ich zawartości w opadzie atmosferycznym, wodzie gruntowej i roztworze glebowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The question was how and under which conditions the concentration and load of calcium and magnesium in atmospheric precipitation, ground water and soil solution may affect their uptake by vegetation in a managed meadow. The answer was based on results of Ca and Mg determinations in atmospheric fallout near Falenty, and in soil waters from two long-term meadow experiments on mineral soils situated in Masovian Province. Obtained results showed a complex effect of Ca and Mg deposition and associated effects of these components in ground water and soil solution on their uptake by plants due to fertilisation effect, harvesting and other factors of human impact. No distinctly positive effect was found of the increased deposition of Ca with atmospheric fallout on its uptake by plants on a long term basis. Such an effect was demonstrated for Mg load but only in very acidic soil. Under favourable physical and water conditions and at weakly acidic soil pH this effect was negative. The enrichment of ground water in Ca was accompanied by the increase of its uptake by plants and, at the same time, by the decrease of Mg uptake from very acidic soil. Under such soil pH, decreased Ca uptake was associated with its higher concentration in soil solution. Neutralization of soil acidity facilitated the increased Mg concentration in soil solution and its decreased uptake by plants. Obtained results inspire to undertake similar studies in natural grassland ecosystems and in the so-called lands of ecological use.

PL

Postawiono pytanie, czy, w jakich warunkach i w jaki sposób stężenie oraz ładunek wapnia i magnezu w opadzie atmosferycznym oraz w wodzie gruntowej i roztworze glebowym mogą wpływać na pobranie tych składników z plonem roślinności w warunkach użytkowanej łąki. Odpowiedzi na to pytanie poszukiwano na podstawie wyników oznaczeń Ca i Mg w opadzie atmosferycznym z rejonu Falent oraz w wodzie glebowej z dwóch długoletnich doświadczeń łąkowych na glebie mineralnej, usytuowanych w województwie mazowieckim. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono złożony i uwikłany wpływ depozytu Ca i Mg z opadu oraz związane z nim oddziaływania tych składników w wodzie gruntowej i w roztworze glebowym na ich pobieranie z plonem z uwagi na działanie nawożenia, zbioru plonu oraz pozostałych czynników antropogenicznych. Nie stwierdzono jednoznacznie dodatniego oddziaływania zwiększenia ładunku Ca z opadu atmosferycznego na jego pobranie przez rośliny w wieloleciu. Wpływ taki wykazano w odniesieniu do ładunku Mg, lecz tylko na bardzo kwaśnej glebie. W korzystnych warunkach fizyczno-wodnych i słabo kwaśnego odczynu gleby ten wpływ był ujemny. Wzbogaceniu wody gruntowej w Ca towarzyszyło zwiększenie jego pobrania z plonem roślin i jednocześnie zmniejszenie pobrania Mg z gleby bardzo kwaśnej. W takich warunkach odczynu gleby zmniejszeniu pobrania Ca towarzyszyło większe jego stężenie w roztworze glebowym. Zobojętnienie nadmiaru kwasowości gleby sprzyjało zwiększeniu stężenia Mg w roztworze glebowym i mniejszemu jego pobraniu przez rośliny. Uzyskane wyniki inspirują do podjęcia podobnych badań w warunkach naturalnych ekosystemów łąkowych i tzw. użytków ekologicznych.

Słowa kluczowe

EN

atmospheric precipitation; calcium; ground water; magnesium; soil solution; uptake with meadow plant yield

PL

magnez; opad atmosferyczny; pobranie z plonem roślin łąkowych; roztwór glebowy; wapń; woda gruntowa

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2013
• Tom: no. 18 [I-VI]
• Strony: 73--83
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sapek B.

• Institute of Technology and Life Science, al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn, Poland

Bibliografia

• [1.] ARIANOUTSOU M. 1989. Atmospheric deposition of nutrients in a coastal maquis ecosystem of northeastern Greece. International Journal of Biometeorology. No 33 p. 124–130.
• [2.] CHADWICK O.A., DERRY L.A., VITOUSEK P.M., HUEBERT B.J., HEMIN L.O. 1999. Changing sources of nutrients during four million years of ecosystem development. Nature. Vol. 397 p. 491–497.
• [3.] GORLACH E., MAZUR T. 2002. Podstawy żywienia roślin. Rozdział 2. W: Chemia rolna [Fundamentals of plant feeding. Chapter 2. In: Agricultural chemistry]. Warszawa. PWN p. 42–45.
• [4.] GLIŃSKI J. 1999. Chemiczne i fizykochemiczne właściwości gleb. W: Gleboznawstwo. [Chemical and physico-chemical soil properties. In: Soil science]. Ed. S. Zawadzki. Warszawa. PWRiL p. 183–236.
• [5.] HLAWICZKA S., DYDUCH B., FUDALA J. 2003. Long-term changes of particulate emission in the industrial region of upper Silesia (Poland) and their effect on the acidity of rainwater. Water, Air and Soil Pollution. No 142 s. 151–163.
• [6.] JANKOWSKA-HUFLEJT H. 2009. Ocena wpływu nawożenia i dokarmiania dolistnego na wartość paszową runi łąkowej w świetle doświadczeń łanowych [An assessment of the effect of foliar feeding on fodder quality of meadow sward in view of meadow experiments]. IV Konferencja naukowa pt. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Falenty, 25–26 listopada 2009.
• [7.] JONARD M., ANDRÉ F., DAMBRIN E., PONETTE Q., ULRICH E. 2009. Temporal trends in the foliar nutritional status of the French, Walloon and Luxemburg broad-leaved plots of forest monitoring. Annales of Forest Science. Vol. 66 p. 412 (1–100).
• [8.] KACORZYK P., KASPERCZYK M., SZEWCZYK W. 2012. Ładunek składników nawozowych wnoszony z opadem atmosferycznym na powierzchnię ziemi w rejonie górskim [Nutrient load deposited with atmospheric precipitation on the ground surface in a mountain region]. WodaŚrodowisko-Obszary Wiejskie. T. 12. Z. 4(40) p. 145–150.
• [9.] PIETRZAK S., URBANIAK M., SAPEK B. 2006. Ocena zmian stężenia mineralnych form azotu w roztworach glebowych i ich wymywania [An assessment of changes in the concentration of mineral nitrogen forms in soil solutions and their washout]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 6. Z. spec. (17) p. 51–64.
• [10.] POTTER CH. S. 1991.Atmospheric deposition and foliar leaching in a regenerating Southern Appalachian forest canopy. Journal of Ecology. Vol. 79 p. 97–115.
• [11.] PRUSIŃKIEWICZ Z. 2011. Roztwór glebowy i jego ekologiczne znaczenie. W: Badania ekologiczno-gleboznawcze [Soil solution and its ecological importance. In: Ecological and pedological studies]. P. XX. Warszawa. PWN. s. 234–241.
• [12.] SAPEK A. 1979. Metody analizy chemicznej roślinności łąkowej, gleby i wody. Cz. 1. [Methods of chemical analyses of meadow vegetation, soil and water. P. 1]. Falenty. IMUZ pp. 55.
• [13.] SAPEK A., NAWALANY P. 2006. Ładunek składników nawozowych wnoszonych z opadem atmosferycznym na powierzchnię ziemi na przykładzie pól doświadczalnych w Falentach [Nutrient load delivered with atmospheric precipitation on ground surface based on the example of experimental fields in Falenty]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 6. Z. 17 p. 23–28.
• [14.] SAPEK B. 2006. Przedmowa. W: Azot, fosfor i potas oraz plonowanie trwałego użytku zielonego na długoletnich doświadczeniach łąkowych [Preface. In: Nitrogen, phosphorus and potassium and the yielding of permanent grassland in long-term meadow experiments]. WodaŚrodowisko-Obszary Wiejskie. T. 6. Z. 17 p. 5–13.
• [15.] SAPEK B. 2011. Współzależność pobrania wapnia i magnezu przez roślinność lakową oraz ich wymywanie z gleby w wieloleciu na tle jej odczynu i formy stosowanego nawozu azotowego [Correlation between calcium and magnesium uptake by meadow vegetation and their washout from soil in a long-term study with respect to soil pH and the type of nitrogen fertiliser]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolnczych. Z. 565 p. 237–252.
• [16.] SAPEK B., NAWALANY P., BARSZCZEWSKI J. 2003. Stężenie składników mineralnych i odczyn wód gruntowych spod długoletnich doświadczeń łąkowych w Falentach [Concentration of mineral components and pH of ground waters under long-term meadow experiments in Falenty]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 3. Z. spec. (6) p. 59–68.
• [17.] SAPEK B., PIETRZAK S. 1996. Zastosowanie metody aparatów ssących z ceramicznymi kubkami porowatymi do oceny potencjalnego wymycia azotanów z gleb łąkowych. [Application of the method of suction apparatuses with ceramic pore cups in the assessment of potential nitrate washout from meadow soils] Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolnczych. Z. 440 p. 343–352.
• [18.] SAPEK B., SAPEK A. 2011. Wapń i magnez w opadzie atmosferycznym [Calcium and magnesium in atmospheric precipitation]. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych. Nr 50 p. 134–154.
• [19.] SCHLESINGER W.H., GRAY J.T., GILLIAM F.S. 1982. Atmospheric deposition processes and their importance as sources of nutrients in a chaparral ecosystem of southern California. Water Resources Research. Vol. 18. No. 3 p. 623 doi: 10.1029/WR018i003p00623.
• [20.] SKURZYŃSKI A. 2009. Dolistne dokarmianie roślin [Foliar feeding of plants]. [online]. Minikowo. Kujawsko-Pomorski Ośrodek Doradztwa Rolniczego, Oddział w Przysieku. Biuletyn Internetowy. [Access 10.03.2013]. Available at http://www.kpodr.pl/roslinna/inne/dolistne_dokarmianie_roslin.php
• [21.] SZPERLIŃSKI Z. 2002. Chemia wybranych elementów środowiska naturalnego. W: Chemia w ochronie i inżynierii środowiska. Cz. II, III [Chemistry of selected elements of the natural environment. In: Chemistry in environmental protection and engineering. P. II, III]. Warszawa. Oficyna Wydaw. PW p. 585–651.
• [22.] WARCHOŁOWA M. 1976. Kationy dwuwartościowe. W: Fizjologia mineralnego żywienia roślin [Divalent cations. In:Physiology of mineral plant nutrition]. Ed. A. Nowotny- Mieczyńska. Warszawa. PWRiL p. 296–358.