Application of mineral fertilizers for forest reclamation of mine spoils in Poland

• Autorzy: Strzyszcz Z.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie nawożenia mineralnego w rekultywacji leśnej zwałowisk górniczych w Polsce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Suitable doses and forms of mineral fertilizers play a significant role in soil-less reclamation of mining wastes. It concerns especially nitrogen, because in this case its mineral and organic forms play a definite role. The relationship between each form is affected by a petrographic and mineral composition, weathering processes of waste material on the waste heaps, and also chemical composition and relationship between the main components, such as calcium, magnesium, sodium and potassium. Very important are also tree and shrub species introduced on the heaps, as different species can be characterized by individual nutrient requirements. The investigations showed that the period of first 2-3 years determines the success of interventions in biological reclamation. This refers mostly to nitrogen. Phosphoric fertilization plays an important role in later period, while potassium fertilization is not necessary, because waste material contains considerable quantities of total, and also of exchangeable and dissolvable in water potassium.

PL

W bezglebowej rekultywacji odpadów górniczych decydująca rola przypada doborowi odpowiednich dawek i form nawozów mineralnych. Dotyczy to szczególnie azotu, gdzie określoną rolę odgrywają formy mineralne, jak i organiczne. Wpływ na relację pomiędzy poszczególnymi formami ma skład petrograficzno-mineralny, procesy wietrzeniowe odpadów na zwałowisku, a także skład chemiczny i relacje pomiędzy głównymi pierwiastkami takimi, jak: wapń, magnez, sód i potas. Nie bez znaczenia są wprowadzone na zwałowiska gatunki drzew i krzewów, bowiem zapotrzebowanie na poszczególne składniki przez różne gatunki może być inne. Jak wykazały badania, decydujące o powodzeniu rekultywacji biologicznej są przeważnie pierwsze 2-3 lata i związane są głównie z nawożeniem azotem. Nawożenie fosforem odgrywa ważną role w okresie późniejszym, zaś potasem jest zbędne, bo odpady zawierają znaczne ilości potasu ogólnego, a także wymiennego i rozpuszczalnego w wodzie.

Słowa kluczowe

EN

mining wastes; waste heaps; forest land reclamation; fertilization

PL

rekultywacja odpadów; zwałowisko pogórnicze; rekultywacja biologiczna

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archiwum Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 29, no. 4
• Strony: 25--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz., tab.

Twórcy

autor

Strzyszcz Z.

• Institute of Environmental Engineering of the Polish Academy of Science, M.Skłodowskiej-Curie 34 Street, 41-819 Zabrze, Poland

Bibliografia

• [1] Aldag R., R. Kickuth: Stickstoffverbindungen in Böden und ihre Beziehung zur Humusdynamik, Ztschrf. f. Pflanzenernährung und Bodenkunde, 136, H. 3, 193-202 (1973).
• [2] Aldag R., Z. Strzyszcz: Inorganic and organic nitrogen compounds in carbonaceous phyllosilicates of spoils with regard to forest reclamation, Reclamation Review, 3, 69-73 (1980).
• [3] Arinuszkina E. W.: Rukowodstwo po chemiczeskomu analizu poczw, Izd. MGU, Moskwa 1963.
• [4] Barnhisel R.I., H.F. Massey: Chemical, mineralogical and physical properties of Eastern Kentucky acid-forming coal spoil materials, Soil Science, 108, 5, 367-372 (1969).
• [5] Barshad Y.: Cation exchange in micaceous minerals: II. Replaceability of ammonium and potassium from vermiculite, biotite and montmorillonite, Soil Science, 78, 2, 57-76 (1954).
• [6] Baule H., С. Fricker: Nawożenie drzew leśnych, PWRiL, Warszawa 1971.
• [7] Bengtson G.W., S.E. Allen, D.A. Mays, T.G. Zarger: Use of Fertilizers to Speed Pine Establishment on Reclaimed Coal-mine Spoil in North-eastern Alabama: I Greenhouse Experiments, Ecology and Reclamation of Devastated Land, Gordon and Breach, New York, 2, 199-226 (1969).
• [8] Berg W. A.: Evaluation of P and К soil Fertility Tests on Coalmine Spoils, Ecology and Reclamation of Devastated Land, Gordon and Breach, New York, 2, 93-104 (1969).
• [9] Berg W. A., W. G. Vogel: Toxicity of Acid Coal-mine Spoils to Plans, Ecology and Reclamation of Devastated Land, Gordon and Breach, New York, 2, 57-68 (1969).
• [10] Berge H.: Untersuchungen über die Eignung von Tonschieferhalden des Steinkohlenbergbaues für forstliche Kulturen, Angewandte Botanik, 48, 309-330, (1969).
• [11] Chadwick M.I.: Unterschiedliche chemische Bestandteile im Abraum von Kohlenzechen im Hinblick auf vorzunehmende Bepflanzungen, Internationale Fachtagung Halden im Ruhrgebiet und ihre Integrierung in die Landschaft, Essen 3-5 X 1972, SVR Essen, 17-21 (1974).
• [12] Chapowskyj M.M.: Establishing forest on surface-mined land as related to fertility and fertilization. Forest Fertilization, Symposium Proceeding, USDA Forest service General Technical Report NE-3, 132-139 (1973).
• [13] Clousten I.B.: Praktische Erfahrungen bei der Ödlandrekultivierung und der Widernutzbarmachung von Bergschadensflächen, Internationale Fachtagung Halden im Ruhrgebiet und ihre Integrierung in die Landschaft, Essen 3-5 X 1972, SVR Essen, 109-122 (1974).
• [14] Cornwell S.M., E.L. Stone: Availability of Nitrogen to plans in Acid coal Mine Spoils, Nature, 217, 24, 768-769 (1968).
• [15] Davidson W.H.: Reclaiming refuse banks from underground bituminous mines in Pennsylvania, First symposium on mine and preparation plant refuse disposal, National Coal Association, Washington, 186-197 (1974).
• [16] Degens E.T.: Geochemistry of Sediments, Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey 1965.
• [17] Doubleday G.P.: Development and management of soils on pit heaps, Landscape Reclamation IPS business Press Ltd., Guildford, 2, 25-35 (1972).
• [18] Doubleday G.P.: Soil forming materials their nature and assessment, Landscape Reclamation IPS business Press Ltd., Guildford, 1, 70-83 (1971).
• [19] Evers F.H.: Die Wirkung von Ammonium- und Nitratstickstoff auf Wachstum und Mineralstoffhaushalt von Picea und Populus, Part I, II und III, Ztschrf. F. Botanik, 51, 61-111 (1963).
• [20] Fiedler H.I., W. Nebe, F. Hoffmann: Forstliche Pflanzenernährung und Düngung, VEB Gustav Fischer Verlag, Jena 1973.
• [21] Fleige H., B. Meyer, H. Scholz: Fraktionierung des Strickstoffs für N- Haushaltsbilanzen, Göttinger Bodenkdl. Ber., 18, 1-37 (1971).
• [22] Hall J. G.: The ecology of disused pit heaps in England, Journal of Ecology, 45, 689-720 (1957).
• [23] Havrlant M.: Gegenwärtiger Stand der natürlichen Vegetation auf den Rekultivierungen der durch den Bergbau beschädigten Boden, Prag 1967.
• [24] Knabe W., K. Mellinghoff, E. Meyer, R. Schmidt-Lorenz: Haldenbegrünung im Ruhrgebiet, Schriftenreihe Siedlungsverband Ruhrkohlengebiet, Essen, 22, (1968).
• [25] Leggett G.E., C.D. Moodie: The release of fixed ammonium from soils by sodium as effect by small amounts of potassium, Soil Science Soc. of Amer. Proc., 27-32 (1963).
• [26] Lityński Т., H. Jurkowska, E. Gог1асh : Analiza chemiczno-rolnicza, Gleba i nawozy, PWN, Warszawa - Kraków 1962.
• [27] Lyr H., H. Polster, H.l. Fiedler : Gehölzphysiologie, Gustav Fischer Verlag, Jena 1967.
• [28] Marel H.W. van der: Potassium fixation in dutch soils: mineralogical analysis, Soil Science, 78, 3, 163-179 (1954).
• [29] Massey H. F.: pH and soluble Cu, Ni and Zn in Eastern Kentucky coal mine spoil materials, Soil Science, 114, 3, 217-221 (1972).
• [30] Massey H.F., R.I. Barnhisel: Cooper, nickel and zinc released from acid coalmine spoil materials of Eastern Kentucky, Soil Science, 113, 3, 207-212 (1972).
• [31] Pulford I.D., H.J. Duncan: The influence of pyrite Oxidation products on the adsorption of phosphate by coal-mine waste, The Journal of Soil Science, 26, 74-80 (1975).
• [32] Strzyszcz Z., Z. Harabin, T. Klein: Der Einfluß der Strickstoff-Formen auf das Wachstum und die Entwicklung mancher Baumarten auf Steinkohlenhalden, Internationale Fachtagung Halden im Ruhregebiet und ihre Integrierung in die Landschaft, Essen 3-5 X 1972, SVR Essen, 181-200 (1974).
• [33] Strzyszcz Z.: Erfahrungen, Möglichkeiten und Anwendung künstlicher Düngung auf Halden des Steinkohlenbergbaues in Oberschlesien, Internationale Haldenfachtagung, Kommunalverband Ruhrgebiet, Essen, 149-175 (1982).
• [34] Strzyszcz Z.: Ocena przydatności odpadów górniczych Górnośląskiego Zagłębia Węglowego do rekultywacji biologicznej, Archives of Environmental Protection, 1-2, 91-125 (1988).
• [35] Vogel W.G., W.A. Berg: Fertilizer and Herbaceous Cover Influence Establishment of direct-seeded Black Locust on Coalmine Spoils, Ecology and Reclamation of Devastated Land, Gordon and Breach, New York, 2, 189-198 (1969).
• [36] Vyle C.I.: Practical techniques for establishing vegetation on derelict land, Landscape Reclamation, IPC Business Press Ltd. Guildford, 1, 100-113 (1971).
• [37] Wiegener G.: Anleitung zum quantitativen agrikulturchemischen Praktikum, Verlag Gebr. Bornträger, Berlin 1938.
• [38] Wiggering H., M. Kerth: Berghalden des Steinkohlenbergbaus. Beanspruchung und Veränderung eines industriellen Ballungsraumes, Vieweg 1991.
• [39] Włodarczyk Т., Z. Strzyszcz: Wlijanije mineralnych udobrienii na obrazowanie mikrobiologiczieskoj aktiwnosti otwalow w kamiennougolnoj promyszliennosti, Tiezicy dokladow VI. Mieżdunarodnogo Sympozjuma. Donieck, 7-13 VI 1976, MIN. Sielchoz. SSSR, 73-78 (1976).
• [40] Wozbuckaja A.E.: Chimija poczwy, Izdatielstwo „Wysszaja Szkoła”, Moskwa 1967.
• [41] Zarger T.G., G.W. Bengtson, I.C. Allen, D.A. Mays: Use of Fertilizers to Speed Pine Establishment on Reclaimed Coal-mine Spoil in Northeastern Alabama, II. Field Experiments, Ecology and Reclamation of Devastated Land, Gordon and Breach, New York, 2, 227-236 (1969).