Ocena zastosowania zróżnicowanych stosunków N:P, N:K i K:P jako czynnika limitującego wzrost roślin na obszarach podmokłych

• Autorzy: Ławniczak A.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of application N:P, N:K and K:P plant ratios for indication of plant growth limiting factor in wetlands

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie zmian zawartości makroskładników (N, P i K) oraz stosunków N: P, N:K i K:P w biomasie gatunków roślin siedlisk podmokłych. Ponadto określenie ich potencjalnego wykorzystania jako czynnika limitującego ich wzrost, na obszarach podmokłych, ze szczególnym uwzględnieniem potasu. Wyniki badań wykazały, iż najlepszym wskaźnikiem zawartości biogenów w roślinach obszarów podmokłych jest stosunek N:P, wykazujący największą korelację między N a P w komórkach roślin. Korelacja między N i K była niższa ale istotna dla wszystkich analizowanych grup roślin (traw, turzyc, roślin zielnych i o łodygach zdrewniałych). Największą zmienność stwierdzono dla wartości K: P. Współczynnik ten w zależności od grup roślin był determinowany raz przez potas (trawy i turzyce), raz przez fosfor (rośliny o zdrewniałych łodygach). Rośliny zielne wykazały wrażliwość zarówno na K, jak i P. Wskazuje to na zróżnicowane preferencje poszczególnych grup roślin do kumulacji tych pierwiastków lub/i możliwości ich poboru z siedliska. Ogranicza to zastosowanie szczególnie wskaźnika stosunku K: P w monitoringu mokradeł. Badania wykazały, że najlepszymi wskaźnikami do oceny czynnika limitującego wzrost roślin na obszarach podmokłych są stosunki N:P oraz N:K.

EN

Variability of nitrogen, phosphorus and potassium concentrations in wetland plant species as well as N:P, N:K i K:P ratios were analysed for further usefulness as factor limiting plants growth in wet-lands, particularly potassium. Data analyses were based on nutrient concentrations in plant species occurring in the different European wetland types. Results revealed that the best index was N:P, which characterized the highest correlations between N and P. Correlation between N and K was the lowest but still significant for all analysed plant groups (grasses, sedges, forbs and shrubs). K:P ratio showed the biggest variability. This index, was determined by K in grasses and sedges and by P in shrubs. However, in forbs was determined by phosphorus as well as by potassium. These different preferences of plant groups to nutrient uptake and accumulation indicating limiting possibility for application of K:P ratio. While N:P and N:K ratios are good indices for evaluation the factor limiting the plants growth in wetland ecosystem.

Słowa kluczowe

PL

biogeny; N:P; N:K; P:K; tereny podmokłe

EN

nutrients; N:P; N:K; P:K ratios; wetlands

• Wydawca: Bydgoskie Towarzystwo Naukowe
• Czasopismo: Ekologia i Technika
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 19, nr 4
• Strony: 199--207
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ławniczak A.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska, 60-649 Poznań, ul. Piątkowska 94C

Bibliografia

• 1. Grzebisz W. (2004): Potas w produkcji roślinnej. IPI Basel, Switzerland, p.88.
• 2. Szczepaniak W. (2004): The effect of potassium fertilization on the yielding of cultivated plants. J. of Elementology, 9(4): 57-66.
• 3. Koerselman W., Meuleman A.F.M. (1996): The vegetation N: P ratio: a new tool to detect the nature of nutrient limitation. Journal of Applied Ecology, 33: 1441-1450.
• 4. Bedford B.L., Walbridge M.R., Aldous A. (1999): Patterns in nutrient availability and plant diversity of temperate North American wetlands. Ecology, 80: 2151-2169.
• 5. Gusewell S., Koerselman W. (2002): Variation in nitrogen and phosphorus concentrations of wetland plants. Perspectives in Ecology, Evolution and Systematics, 5: 37-61.
• 6. Owen C.R. (1999): Hydrology and history: land use changes and ecological responses in an urban wetland. Wetlands Ecology and Management, 6: 209-219.
• 7. Oomes M.J.M., Olff H., Altena H.J. (1996): Effects of vegetation management and raising the water table on nutrient dynamics and vegetation change in a wet grassland. J. Appl. Ecol., 33: 576-588.
• 8. Roem W.J., Berendse F. (2000): Soil acidity and nutrient supply ratio as possible factors determining changes in plant species diversity in grassland and heathland communities. Biological Conseryation, 92: 151-161.
• 9. Olde Yenterink H., Kardel L, Kotowski W., Peeters W.H.M., Wassen M.J. (2009): Longterm effects of drainage and hay-removal on nutrient dynamics and limitation in the Biebrza mires, Poland. Biogeochemistry, 93: 235-252.
• 10. Bobbink R., Hornung M., Roelofs J.G.M. (1998): The effects of air-borne nitrogen pollutants on species diversity in natural and semi-natural European vegetation – a review. Journal of Ecology, 86: 717-738.
• 11. LeeJ.A., Caporn S.J.M. (1998): Ecological effects of atmospheric reactive nitrogen deposition on semi-natural terrestrial ecosystems. New Phytologist, 139: 127-134.
• 12. Aber J.D., Nadelhoffer K.J., Steudler P., Melillo J.M. (1989): Nitrogen saturation in northern forest ecosystems. Bioscience, 39: 378-386.
• 13. Brouwer E., Backx H., Roelofs J.G.M. (2001): Nutrient requirements of ephemeral plant species from wet, mesotrophic soils. Journal of Vegetation Science, 12:319-326.
• 14. Falkowski P. i in. (2000): The global carbon cycle: a test of our knowledge of Earth as a system. Science, 290: 291-296.
• 15. Wassen M.J., Joosten J.H.J. (1996): In search of a hydrological explanation for vegetation changes along a fen gradient in the Biebrza upper basin (Poland). Yegetatio, 124: 191-209.
• 16. Lamers L.P.M., Tomassen H.B.M., Roelofs J.G.M. (1998): Sulphate induced eutrophication and phytotoxicity in freshwater wetland. Environ. Sci. Technol., 32: 199-205.
• 17. Van Duren I.C., Schneider S. (2000): Nutrient limitation in three wet grassland communi-ties on peat soils after long-term restoration management. w: I.C. Van Duren (red.), Nutrient limitations in drained and rewetted fen meadows Groningen. University of Groningen, 75-87.
• 18. Kajak A., Okruszko H. (1990): Grasslands on drained peats in Poland. w: Breymeyer AI (red.) Ecosystems of the World. Vol. 17A: Managed grasslands. Elsevier, Amsterdam, 213-253.
• 19. Odum P.E. (1982): Podstawy ekologii. Warszawa Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa.
• 20. De Wit C.T., Dijkshoorn W., Noggle J.G. (1963): Ionic balance and growth of plants. Wageningen: Verslagen Van Landbouwkundige Onderzoeken, p. 68.
• 21. Gusewell, S. (2004). N : P ratios in terrestrial plants: variation and functional significance. New Phytologist, 164: 243-266.
• 22. Hoosbeek M.R., Van Breemen N., Yasander H., Buttler A., Berendse F. (2002): Potassium limits potential growth of bog vegetation under elevated atmospheric CO2 and N deposition. Global Change Biology, 8: 1130-1138.
• 23. Olde Yenterink, H., Wassen. M., Yerkroost, A.W.M., de Ruiter, P.C. (2003): Species rich-ness-productivity patterns differ between N-, P-, and K-limited wetlands. Ecology, 84: 2191-2199.
• 24. Ławniczak A.E. (2011): A comparative study on the response of two wetland graminoids to the N:K supply ratios on first-year and second-year of growth. Journal of Elementology, w druku.
• 25. Egilla J.N., Davies F.T., Drew M.C. (2001): Ef-fect of potassium on drought resistance of Hi-biscus rosasinensis cv. Leprechaun: Plant growth, leaf macro- and micronutrient con-tent and root longevity. Plant and Soil, 229: 213-224.
• 26. Ławniczak A.E., Gusewell S., Verhoeven J.T.A. (2009): Effect of N:K supply ratios on the performance of three grass species from herbaceous wetlands. Basic and Applied Ecology, 10(8): 715-725.
• 27. Ertsen D. (1998): Ecohydrological response modelling. Dissertation. Utrecht University, Utrecht, The Netherlands.
• 28. Pegtel D. M., Bakker J. P., Verweij G.L., Fresco. L.F.M. (1996): N, K and P deficiency in chronosequential cut summer-dry grasslands on gley podzol after cessation of fertilizer application. Plant and Soil, 178: 121-131.