Wyznaczanie optymalnego poziomu wody gruntowej na zmeliorowanych użytkach zielonych w zależności od ewapotranspiracji rzeczywistej i rodzaju gleby

• Autorzy: Szajda J. , Łabędzki L.

Warianty tytułu

EN

Depending on actual evapotranspiration determining optimum groundwater table depth on meliorated grasslands and soil type

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy wyznaczono dla zmeliorowanych użytków zielonych na glebach torfowo-murszowych (MtIbc, MtIIb1, MtIIIcc), mineralno-murszowych (Mr42), murszowatych (Me33, Me21, Me11) i murszastych (Mi33) optymalny poziom wody gruntowej w zależności od ewapotranspiracji rzeczywistej, w warunkach których podsiąk kapilarny ze strefy nasyconej w całości równoważy rozchody na ewapotranspirację, zapewnia wilgotność warstwy korzeniowej odpowiadającą pF = 1,9 w okresie IV–V, pF = 1,7 w okresie VI–VII oraz pF = 2,1 w okresie VIII–IX. Taka wilgotność w warunkach oszczędnego zużycia wody skutecznie ogranicza mineralizacją masy organicznej oraz zapewnia uzyskanie maksymalnych plonów siana. Podana w pracy charakterystyka optymalnych poziomów wody gruntowej w zależności od średniej dziennej dla dekad dobowej wartości ewapotranspiracji rzeczywistej i rodzaju gleby (tab. 2) oraz sposób wyznaczania średnich w dekadach dobowych wartości ewapotranspiracji rzeczywistej użytków zielonych (tab. 5) są przydatne do bieżącej eksploatacji systemów nawadniających w siedliskach zalewowych wilgotnych Zb, posusznych Zc i suchych Zd oraz podsiąkowych posusznych PC. Umożliwiają one wyznaczanie w sposób dynamiczny zmiennych w czasie optymalnych poziomów wody gruntowej, dostosowanych do aktualnego przebiegu ewapotranspiracji rzeczywistej użytków zielonych. Utrzymywanie optymalnego poziomu wody gruntowej na zmeliorowanych użytkach zielonych zapewnia maksymalne plonowanie oraz skutecznie ogranicza mineralizacją masy organicznej.

EN

In the paper the optimum groundwater table depth is determined for meliorated grasslands on the peat-moorsh (MtIbc, MtIIb1, MtIIIcc), mineral-moorsh (Mr42), mucky (Me33, Me21, Me11) and muckous soils (Mi33). Under conditions of optimum groundwater table depth the capillary rise from the saturated zone fully balances water uptake for evapotranspiration and ensures soil moisture corresponding to pF = 1.9 in April–May, pF = 1.7 in June–July and pF = 2.1 in August–September. Such soil moisture provides effective soil protection from mineralization of organic mass and maximum hay yield at the economical use of water. Characteristics of optimum groundwater table depth in dependence of mean decadal actual evapotranspiration and soil type as well as the method of determining mean decadal actual evapotranspiration are useful for operation of subirrigation systems in the sites: inundated moist Zb, inundated drying up Zc, inundated dry Zd and waterlogged drying up PC. It enables dynamic determining optimum groundwater table depth variable in time, adapted to actual grassland evapotranspiration. Maintenance of optimum groundwater table depth on meliorated grassland is a prerequisite for sustainable use.

Słowa kluczowe

PL

ewapotranspiracja rzeczywista; optymalny poziom wody gruntowej; zmeliorowane użytki zielone

EN

meliorated grasslands; optimum groundwater table depth; sustainable development

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 17, z. 1
• Strony: 115--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz., rys.

Twórcy

autor

Szajda J.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach

autor

Łabędzki L.

• Kujawsko-Pomorski Ośrodek Badawczy ITP, ul. Glinki 60, 85-174 Bydgoszcz

Bibliografia

• BRANDYK T. 1990. Podstawy regulowania uwilgotnienia gleb dolinowych [Basis of soil moisture control in river valley soils]. Rozprawy Habilitacyjne. Warszawa. Wydaw. SGGW–AR. ss. 116.
• GAWLIK J. 1992. Wpływ stopnia rozkładu torfu i stanu jego zagęszczenia na właściwości wodno-retencyjne utworów torfowych [Effect of peat decomposition degree on water retention properties of peat formations]. Rozprawy Habilitacyjne. Falenty. Wydaw. IMUZ ss. 86.
• GAWLIK J., SZAJDA J. 2002. Evaluation of changes in soil conditions on peatlands of the Lublin Polesie due to drainage. Acta Agrophysica. Vol. 67 s. 67–76.
• GAWLIK J., SZAJDA J. 2003. Zmiany warunków glebowych na torfowiskach w regionie kanału Wieprz–Krzna wskutek ich odwodnienia [Change of water conditions in peatlands in the Wieprz–Krzna canal region as a result of drainage]. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Nr 3 s. 167–170.
• GÓRECKA K. 2007. Określenie optymalnej głębokości odwodnienia ekosystemu łąkowego na glebie murszowej średnio głębokiej w aspekcie zrównoważonego rozwoju [Determination of optimum drainage depth of a meadow ecosystem in a medium-deep moorsh soil in the aspect of sustainable development]. Praca dyplomowa. Maszynopis. Lublin. P. Lub. ss. 60.
• GUZ T., SZAJDA J. 1988. Ustalenie potencjalnych hydrogenicznych siedlisk wilgotnościowych (PHSW) jako podstawy do przewidywania warunków wodnych w siedliskach hydrogenicznych na wybranych obiektach w rejonie kanału Wieprz–Krzna [Determination of the potential hydrogenous sites as a base to predict water conditions in hydrogenous sites in the Wieprz-Krzna canal region]. Sprawozdanie z tematu 10.8.1.2. A.03.02. Maszynopis. Falenty. IMUZ ss. 147.
• JURCZUK S. 2004. Warunki wodne ograniczające straty masy organicznej na łąkach o glebach murszowych [Water conditions restricting losses of organic matter in meadows on peat-moorsh soils]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 4. Z. 2a (11) s. 379–394.
• JURCZUK S. 2011. Melioracyjne uwarunkowania zachowania materii organicznej w użytkowanych łąkowo glebach pobagiennych [Melioration determinants of organic matter preservation in post-bog soils under meadows]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie. Nr 30. ISBN 978-83-62416-27-1 ss. 81.
• KLUGE B., WESSOLEK G., FACKLAM M., LORENZ M., SCHWÄRZEL K. 2008. Long-term carbon loss and CO2-C release of drained peatland soils in northeast Germany. European Journal of Soil Science. Vol. 59 s. 1076–1086. DOI: 10.1111/j.1365-389.2008.01079.x.
• KOWALIK P., ZARADNY H. 1978. Simulation model of the soil water dynamics for layered soil profile with fluctuating water table and water uptake by roots. Journal of Hydrology Science. Vol. 5. No. 2 s. 133–142.
• KOŹMIŃSKI Cz. 1986. Przestrzenny i czasowy rozkład okresów bezopadowych trwających ponad 15 dni na terenie Polski [Spatial and temporal distribution of above 15 day long period without rainfalls in the territory of Poland]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 268 s. 37–52.
• KWAPISZEWSKI J. 1956. Budujemy kanał Wieprz–Krzna [We are building Wieprz–Krzna channel]. Warszawa. PWRiL ss. 91.
• ŁABĘDZKI L. 1997. Potrzeby nawadniania użytków zielonych – uwarunkowania przyrodnicze i prognozowanie [Needs for grassland irrigation – natural determinants and forecasting]. Rozprawy Habilitacyjne. Falenty. Wydaw. IMUZ. ISBN 83-85735-51-8 ss. 147.
• MAZUR R. 2005. Określenie optymalnej głębokości odwodnienia ekosystemu łąkowego w aspekcie zrównoważonego rozwoju [Determination of optimum drainage depth of a meadow ecosystem In the aspect of sustainable development]. Praca dyplomowa. Maszynopis. Lublin. P. Lub. ss. 50.
• OKRUSZKO H. 1976. Zasady rozpoznawania i podziału gleb hydrogenicznych z punktu widzenia potrzeb melioracji. W: Materiały pomocnicze do badań gleboznawczych przy projektowaniu melioracji [Rules of recognition and clasification of hydrogenic soils from the point of view of melioration needs. In: Auxiliary materials for soil survey in the design of melioration]. Biblioteczka Wiadomości IMUZ. Nr 52 s. 754.
• OKRUSZKO H. 1992. Siedliska hydrogeniczne, ich specyfika i zróżnicowanie. W: Hydrogeniczne siedliska wilgotnościowe [Hydrogenous sites, their specifity and differentiation. In: Hydrogenous moisture sites]. Biblioteczka Wiadomości IMUZ. Nr 79 s. 514.
• OLSZTA W. 1980. Badania nad wpływem zwierciadła wody gruntowej i transpiracji na układ wilgotności w profilu gleby torfowo-murszowej metodą modelowania symulacyjnego [Studies on the impact of groundwater table depth and transpiration on moisture distribution in a peat-moorsh soil profile using mathematical modelling]. Roczniki Gleboznawcze. T. 31. Nr 3/4 s. 99-107.
• OLSZTA W. 1981. Badania dynamiki uwilgotnienia gleb, wzrostu traw i prognozowania nawodnień metodą modelowania matematycznego [Research on soil mositure dynamics, grass growth and irrigation prediction using mathematical modelling]. Rozprawy habilitacyjne. Falenty. IMUZ ss. 155.
• RENGER M., WESSOLEK G., SCHWÄRZEL K., SAUBERBREY R., STEWERT C. 2002. Aspects of peat conserving and water management. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. Vol. 165(4) s. 487–493. DOI: 10.1002/1522-2624.
• STĘPNIEWSKA Z., KOTOWSKA U., OSTROWSKA A. 2002. Emisja gazów z jezior naturalnych, zbiorników antropogenicznych oraz z torfowisk Polesia Lubelskiego [Gas emission from natural and anthropogenic lakes of the Łęczyńsko-Włodawskie lakeland and from peatlands of the Poleski National Park]. Acta Agrophysica. Vol. 68 s. 215–233.
• SZAJDA J. 1980. Opracowanie metody prognozowania nawodnień w warunkach płytkiego zalegania poziomu wody gruntowej [Development of the method of irrigation planning under the conditions of shallow groundwater table]. Sprawozdanie końcowe z tematu PR7.06.02.02.06. Maszynopis. Falenty. IMUZ ss. 111.
• SZAJDA J. 1997. Roślinne i glebowo-wodne wskaźniki ewapotranspiracji łąki na glebie torfowo-murszowej [Crop and soil-water indices of meadow evapotranspiration on peat-muck soil]. Rozprawy Habilitacyjne. Falenty. Wydaw. IMUZ. ISBN 83-85735-62-3 ss. 62.
• SZAJDA J. 2000a. Wpływ głębokości odwodnienia gleby torfowo-murszowej na plonowanie i ewapotranspirację łąki. W: Renaturyzacja obiektów przyrodniczych – aspekty ekologiczne i gospodarcze [Influence of the depth of drainage of peat-muck soil on the meadow evapotranspiration and yield. In: Restoration of natural objects – ecological and economic aspects]. Red. Z. Michalczyk. Lublin. Wydaw. UMCS s. 207–214.
• SZAJDA J. 2000b. Wpływ minimalnej głębokości odwodnienia na ciśnienie ssące gleby torfowo-murszowej w strefie korzeniowej. W: Problemy ochrony i użytkowania obszarów wiejskich o dużych walorach przyrodniczych [Influence of the minimum drainage depth on the suction pressure of peat-muck soil in the root zone. In: Problems of conservation and utilization of rural areas of great natural value]. Red. S. Radwan, Z. Lorkiewicz. Lublin. Wydaw. UMCS s. 309–316.
• SZAJDA J. 2006. Ocena ewapotranspiracji rzeczywistej użytków zielonych na podstawie plonu aktualnego [Evaluation of actual grassland evapotranspiration based on current yield]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 6. Z. 1(16) s. 403–412.
• SZAJDA J. 2009. Przeciwdziałanie skutkom suszy meteorologicznej na glebach torfowo-murszowych i murszowatych [Counteracting the effects of meteorological drought in peat-muck and mucky soils]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie. Nr 26 ss. 75.
• SZAJDA J. 2011. Wpływ potencjału wody w glebie na ewapotranspirację i plonowanie użytków zielonych na glebach torfowo-murszowych i murszowatych w warunkach suszy meteorologicznej [The effect of water potential in soil on evapotranspiration and grassland yielding on peat-muck and mucky soils under meteorological drought]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie. Nr 32 ss. 62.
• SZAJDA J. 2014. Wpływ potencjału wody w glebie na ewapotranspirację i plonowanie użytków zielonych [The effect water potential in soil on grassland evapotranspiration and yielding]. WodaŚrodowisko-Obszary Wiejskie. T. 14. Z. 4(48) s. 95–122.
• SZAJDA J., ŁABĘDZKI L. 2016a. Szacowanie plonów rzeczywistych z użytków zielonych na podstawie plonów maksymalnych i potencjału wody w glebie [Estimation of actual yield of grassland on the basis of maximum yield and soil water potential]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 16. Z. 1(53) s. 93–114.
• SZAJDA J., ŁABĘDZKI L. 2016b. Wyznaczanie ewapotranspiracji rzeczywistej użytków zielonych na podstawie ewapotranspiracji maksymalnej i potencjału wody w glebie [Determination of actual evapotranspiration of grasland on the basis of maximum evapotranspiration and soil water potential]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 16. Z. 1 (53) s. 71–92.
• SZAJDA J., OLSZTA W. 2000. Influence of sucking pressure of soil water on evapotranspiration and meadow yielding. W: The role of physical and physicochemical properties of soils in functioning of ecosystems. Acta Agrophysica. Vol. 35 s. 183190.
• SZAJDA J., OLSZTA W. 2002. Wykorzystanie poziomu wody gruntowej jako wskaźnika uwilgotnienia gleby torfowo-murszowej w warunkach różnej ewapotranspiracji [The use of ground water level as a moisture indicator of peat-moorsh soil at indifferent evapotranspiration]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 2. Z. 2(5) s. 3345.
• SZAJDA J., OLSZTA W. 2005. Optymalny poziom wody gruntowej jako czynnik skutecznej ochrony zmeliorowanych ekosystemów torfowiskowych w okresach posusznych [Optimum ground water level as a factor in the effective protection of meliorated peat ecosystems in dry periods]. WodaŚrodowisko-Obszary Wiejskie. T. 5. Z. specj. (14) s. 301–313.
• SZAJDA J., OLSZTA W., GRZYWNA A. 2006. Optymalna głębokość wody gruntowej w glebach murszowa tych zapewniająca duże uwilgotnienie warstwy korzeniowej łąki [The optimum Grodnu water depth in mucky soils providing high moisture of the meadow rhisosphere]. Woda-Środowisko- Obszary Wiejskie. T. 6. Z. 2(18) s. 359372.
• SZAJDA J., OLSZTA W., KOWALSKI D. 2003. Optymalny poziom wody gruntowej jako czynnik zrównoważonego rozwoju zmeliorowanych użytków zielonych [Optimum groundwater table depth as a factor of sustainable development of meliorated grasslands]. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Nr 4 s. 187–190.
• SZAJDA J., OLSZTA W., KOWALSKI D. 2004. Regulation of water relations as a factor in the sustained development of peat ecosystems under land reclamation. Teka Commission of Protection and Formation of Natural Environment. Vol. 1. s. 232236.
• SZUNIEWICZ J. 1979. Charakterystyka kompleksów wilgotnościowo-glebowych pod kątem parametrów systemu melioracyjnego. W: Kompleksy wilgotnościowo-glebowe w siedliskach hydrogenicznych i ich interpretacja przy projektowaniu melioracji i zagospodarowania [Characteristics of soil-moisture complexes for the parameters of a melioration system. In: Soil-moisture complexes in hydrogenous sites and their interpretation in melioration designing and management]. Biblioteczka Wiadomości IMUZ. Nr 58 s. 2150.
• SZUNIEWICZ J., CHURSKA CZ., CHURSKI T. 1992. Potencjalne hydrogeniczne siedliska wilgotnościowe i ich zróżnicowanie pod względem dyspozycyjnych zapasów wody użytecznej. W: Hydrogeniczne siedliska wilgotnościowe [Potential hydrogenic moisture sites and their differentiation in relation on the disposable resource of usable water. In: Hydrogenous moisture sites]. Biblioteczka Wiadomości IMUZ. Nr 79 s. 69-93.
• VISSER W.C. 1963. Soil moisture content and evapotranspiration. International Association of Hydrological Sciences. No. 62 s. 288–294.
• WIŚNIEWSKI A. 2006. Określenie optymalnej głębokości odwodnienia ekosystemu łąkowego na glebie murszowatej właściwej lekkiej w aspekcie zrównoważonego rozwoju [Determination of optimum drainage depth of a meadow ecosystem in a light moorsh soil in the aspect of sustainabble development]. Praca dyplomowa. Maszynopis. Lublin. P. Lub. ss. 54.
• WOJNICKI G. 2005. Określenie optymalnej głębokości odwodnienia ekosystemu łąkowego w aspekcie zrównoważonego rozwoju [Determination of optimum drainage depth of a meadow ecosystem In the aspect of sustainable development]. Praca dyplomowa. Maszynopis. Lublin. P. Lub. ss. 54.
• ZAWADZKI S. 1964. Udział wód w kształtowaniu przemian gleb hydrogenicznych Lubelszczyzny [Role of water in transformations of hydrogenic soils in area of the province Lublin]. Biblioteczka Wiadomości IMUZ. Nr 14 ss. 84.
• ZAWADZKI S. 1973. Laboratoryjne oznaczanie zdolności retencyjnych utworów glebowych [Laboratory determination of retentional properties of soils]. Wiadomości IMUZ. T. 11. Z. 2 s. 11–31.
• ZAWADZKI S. 1979. Zasady określania jednostek gleb mineralnych, w nawiązaniu do koncepcji kompleksów wilgotnościowo-glebowych. W: Kompleksy wilgotnościowo-glebowe w siedliskach hydrogenicznych i ich interpretacja przy projektowaniu melioracji i zagospodarowania [Principals of mineral soil units’ determination in reference to concept of prognostic soil-moisture complexes. In: Soil-moisture complexes in hydrogenous sites and their interpretation in melioration designing and management]. Biblioteczka Wiadomości IMUZ. Nr 58 s. 21–28.
• ZAWADZKI S., GUZ T. 1979. Charakterystyka rejonu kanału Wieprz–Krzna w aspekcie kompleksów wilgotnościowo-glebowych. W: Kompleksy wilgotnościowo-glebowe w siedliskach hydrogenicznych i ich interpretacja przy projektowaniu melioracji i zagospodarowania [Characteristic of the Wieprz–Krzna canal region in the aspect of soil-moisture complexes. In: Soil-moisture complexes in hydrogenous sites and their interpretation in melioration designing and management]. Biblioteczka Wiadomości IMUZ. Nr 58 s. 75–86.
• ZAWADZKI S., OLSZTA W. 1981. Określenie polowej pojemności wodnej w profilu glebowym w oparciu o krzywe pF [Determination of field water capacity of the soil profile on the basis of pF curves]. Wiadomości IMUZ. T. 14. Z. 2 s. 177–186.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).