Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effects of Selected Annual and Perennial Energy Crops on Lumbricidae Community Assemblages

Mazur-Pączka Anna, Butt Kevin R., Garczyńska Mariola, Kostecka Joanna, Pączka Grzegorz

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 11

287--293

EN

An increase in demand for energy from renewable sources has increased the hectareage of crops grown for energy purposes. The impact of large-scale energy crop monocultures on soil biodiversity is poorly understood and requires long-term monitoring. Due to their specific lifestyle, Lumbricidae, known as “ecosystem engineers”, have found application in biomonitoring of the soil environment. This study aimed to evaluate the qualitative and quantitative structure of Lumbricidae in annual rapeseed (Brassica napus L.) and perennial willow (Salix viminalis L.) crops for energy purposes, with a permanent grassland as a control site. The research was conducted on the territory of the Podkarpackie Agricultural Advisory Center in Boguchwała (southeastern Poland). Earthworms were obtained by hand sorting soil blocks of 25×25×25 cm and a 0.4% formalin solution was used to extract individuals from deeper soil layers. There were no differences in the species composition of Lumbricidae between the analyzed crops. Five species of earthworms, Dendrodrilus rubidus tenius, Lumbricus rubelllus, Aporrectodea caliginosa, A. rosea, and L. terrestris, were found at each study site. Rapeseed had the lowest density (17.26 ± 9.16 ind•m-2) and biomass (5.93 ± 2.42 g•m-2) of Lumbricidae (p < 0.05). On sites with willow and permanent grassland, density and biomass of Lumbricidae were similar (69.15 ± 28.99 ind•m-2; 26.55 ± 9.67 g•m-2 and 54.04 ± 22.93 ind•m-2; 20.03 ± 7.99 g•m-2, respectively (p > 0.05). The study demonstrated the beneficial effect of perennial willow cultivation on the quantitative structure of earthworm communities. Only long-term biomonitoring will make it possible to determine the real impact of energy crops on invertebrate assemblages and their appropriate management to promote biodiversity.

2

Diversity of Vascular Flora in Salix viminalis L. Crops Depending on the Harvest Cycle

Janicka Maria, Kutkowska Aneta, Paderewski Jakub

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

1175--1201

EN

The aim of the study was to assess the vascular flora of plantations of Salix viminalis L. which were established on permanent grassland in central Poland, and its multifaceted analysis. The dynamics of changes in the flora developed in older willow crops (over 5 years) on two types of plantations (harvested every 2 years, and unharvested) fell within the scope of the study. The study was carried out in the years 2011-2014 and in 2018, on three Salix viminalis L. plantations in two locations of the Łódź region. The plantations were established in the years 2004-2006, so in the first year of the study they were 5-7 years old. Plantations differed in the cycle of the willow harvest, one group was harvested every 2 years, and the other was not harvested throughout the entire research period. The vegetation accompanying willow energy crops was identified based on an analysis of 24 phytosociological relevés which were made using Braun-Blanquet method. For each species, the following parameters were determined: family, geographical and historical groups, apophyte origin, biological stability, life-form, and status as an invasive, endangered, near-endangered, or protected species. The CCA and PCA analysis were done and Shannon-Wiener diversity index was calculated. The species composition of the Salix viminalis L. plantations was related to the previous use of the land i.e. to meadow communities. In total, 62 vascular plant species were found in willow energy crops, which belonged to 22 botanical families. The most numerous families were: Poaceae, Asteraceae, Rosaceae and Lamiaceae. In harvested plantations were found more species than in not harvested. The number of plant species in both types of plantations decreased over time but faster in the uncut plantation. In two types of plantations, native (apophyte) species, perennial species and hemicryptophytes dominated. The long period of willow cultivation and the lack of systematic harvesting created appropriate light conditions for development of woodland/shrub apophytes, rather than meadow apophytes, which increased their share in both types of plantations. The vast majority (about 70%) of species achieved only I or II degrees of phytosociological constancy. The analysis of changes in the share of phytosociological classes showed that in cut plantations, the share of species belonging to the Molinio-Arrhenatheretea class decreased and the share of species belonging to the Stellarietea mediae class increased. While in the uncut plantation the share of ruderal species from the Artemisieta vulgaris class increased slowly and the share of meadow species of the Molinio-Arrhenatheretea class decreased. Shannon-Wiener diversity index in uncut plantation decreased with the age of Salix viminalis L. from 2.5 to 1.6. In cut plantations floristic diversity was a bit higher.

PL

Celem pracy było określenie składu gatunkowego roślin naczyniowych na plantacjach Salix viminalis L. założonych na trwałych użytkach zielonych w środkowej Polsce oraz szeroka jego analiza. Ponadto celem badań było poznanie dynamiki zmian flory starszych upraw wierzby (ponad 5 letnich) na dwóch rodzajach plantacji: ciętych co 2 lata i nieciętych. Badania przeprowadzono w latach 2011-2014 i 2018 na trzech plantacjach Salix viminalis L. w dwóch miejscowościach województwa łódzkiego. Plantacje założone były w latach 2004-2006, a więc w pierwszym roku badań były to plantacje 5-7 letnie. Plantacje różniły się cyklem zbioru wierzby, tj. jedna grupa cięta była co 2 lata, a druga przez cały okres badań nie była cięta. Roślinność towarzyszącą uprawom wierzby energetycznej oceniono na podstawie analizy 24 zdjęć fitosocjologicznych wykonanych według metody Brauna-Blanqueta. Florę naczyniową scharakteryzowano pod względem: przynależności do rodziny botanicznej i grupy geograficzno-historycznej. W odniesieniu do apofitów podano ich pochodzenie, trwałość biologiczną oraz formę życiową. Ponadto określono status rośliny inwazyjnej, zagrożonej, bliskiej zagrożeniu i chronionej. Obliczono wskaźnik różnorodności biologicznej Shannona-Wienera oraz wykonano analizę PCA i CCA. Skład gatunkowy flory upraw Salix viminalis L. nawiązywał do wcześniejszego sposobu użytkowania terenu tj. do zbiorowisk łąkowych. Flora naczyniowa plantacji wierzby energetycznej liczyła 62 gatunki, które należały do 22 rodzin botanicznych. Najliczniej reprezentowanymi rodzinami były: Poaceae, Asteraceae, Rosaceae i Lamiaceae. Plantacje cięte co 2 lata charakteryzowały się większym bogactwem gatunkowym w porównaniu do plantacji nie ciętej. Liczba gatunków na obu typach plantacji zmniejszała się wraz z wiekiem plantacji, lecz proces ten szybciej postępował w uprawie nie ciętej. Na obu typach plantacji dominowały apofity, gatunki wieloletnie oraz hemikryptofity. Długoletni okres uprawy wierzby oraz brak systematycznego jej cięcia stwarzał warunki do rozwoju apofitów leśno-zaroślowych, które zwiększyły swój udział kosztem apofitów łąkowych na obu typach plantacji. Zdecydowana większość (ok. 70%) gatunków osiągnęła niskie stopnie stałości fitosocjologicznej tj. I i II. Analiza przemian udziału klas botanicznych wykazała, że na plantacjach regularnie ciętych zmniejszył się udział gatunków klasy Molinio-Arrhenatheretea a zwiększył udział gatunków klasy Stellarietea mediae. Na plantacji nie ciętej następowało natomiast powolne zwiększanie się udziału gatunków ruderalnych klasy Artemisietea vulgaris a zmniejszanie udziału gatunków łąkowych z klasy Molinio-Arrhenatheretea. Wartości wskaźnika Shannona-Wienera zmniejszyły się wraz z wiekiem uprawy; na plantacji nie ciętej z 2.5 do 1.6. Na plantacji ciętej wskaźniki różnorodności były nieco wyższe.

3

Wpływ uprawy wierzby krzewiastej na zawartość magnezu, wapnia, sodu i potasu w wodach gruntowych

Świtajska I., Potasznik A., Szymczyk S.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 2

627--635

PL

Badania nad wpływem uprawy wierzby krzewiastej na jakość wód gruntowych pod względem zawartości sodu, wapnia, potasu i magnezu realizowano od stycznia 2011 roku do grudnia 2012 roku na terenie północno-wschodniej Polski. Obiekt badawczy znajduje się na gruntach należących do Stacji Dydaktyczno-Badawczej Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie z siedzibą w Łężanach - obiekt Samławki. W celu analiz chemicznych wody gruntowe pobierano systematycznie raz w miesiącu z zainstalowanych 7 piezometrów. Cztery z nich zostały zlokalizowane na plantacji wierzby: po jednym na wierzchowinie, stoku oraz dwa o zróżnicowanej głębokości (A - 1,62 m głębokości i B - 2,65 m głębokości) w obniżeniu terenu. Trzy pozostałe punkty stanowiły obiekty porównawcze i umieszczono je: na gruncie ornym oraz w lesie (na wierzchowinie i w obniżeniu terenu). W pobranych wodach oznaczono standardowymi metodami stężenia magnezu, wapnia, sodu i potasu. Na podstawie przeprowadzonych obserwacji można zauważyćć, że najwyższy poziom zalegania wód gruntowych stwierdzono na gruntach ornych (110,8±53,7 cm p.p.t.), z kolei najniższy występował na wierzchowinie w lesie (572,8±27,0 cm p.p.t.). Na terenie plantacji najwyższe stany wód były charakterystyczne dla punktu w obniżeniu terenu (272,0±25,4 cm p.p.t.). Uprawa wierzby wiciowej na cele energetyczne w istotny sposób wpłynęła na zawartość w wodach gruntowych magnezu i wapnia, które występowały w największych stężeniach w wodzie gruntowej na stoku plantacji (15,1±3,8 mg Mg·dm–3 oraz 88,8±26,4 mg Ca·dm–3) oraz na wierzchowinie (13,6±4,5 mg Mg·dm–3 i 109,1±22,3 mg Ca·dm–3). Największe koncentracje sodu również występowały w wodzie gruntowej na wierzchowinie plantacji (10,2±1,6 mg Na·dm–3) oraz na gruntach ornych (11,5±2,0 mg Na·dm–3). Stężenia potasu w wodach gruntowych uzależnione były od poziomu zalegania, co potwierdzają najwyższe koncentracje w punktach zlokalizowanych na wierzchowinie zarówno na plantacji wierzby (5,2±4,4 mg K·dm–3), jak i w lesie (4,3±2,7 mg K·dm–3).

EN

The research about the influence of willow cultivation on content magnesium, calcium, sodium and potassium in groundwater was implemented from January 2011 to December 2012, in the north-eastern Polish. The tested object was located in the Research Station in Lezany (Samlawki) belonging to the University of Warmia and Mazury in Olsztyn. For analysis of groundwater were installed 7 piezometers. Four of them was located in the willow planted: on the elevation, slope and depression of land (two with different depths: A: 1.62 m and B: 2.65 m deep) and from three points of comparison object (of arable land located in the vicinity on the plantation, and the elevation and depression of forest). The chemical analysis of sampling water was determined by standard methods of magnesium, calcium, sodium and potassium. On the basis of observations can be concluded that the highest level of residual groundwater was characteristic areas of arable land (110.8±53.7 cm below the surface under area), while the lowest occurred on elevation of forest (572.8±27.0 cm below the surface under area). On area of plantation of willow highest water level were characteristic of point in the depression of land (272.0±25.4 cm below the surface under area). Willow planted significantly influenced the content in groundwater compounds of magnesium and calcium, which were the highest values in piezometer located on the slope of plantation (15.1±3.8 mg Mg·dm–3, and 88.8±26.4 mg Ca·dm–3) and elevation of land (13.6±4.5 mg Mg·dm–3 and 109.1± 2.3 mg Ca·dm–3). The highest concentrations of sodium occurred in piezometer located elevation of land plantation (10.2±1.6 mg Na·dm–3) and arable land (11.5±2.0 mg Na·dm–3) also. Content of potassium in groundwaters were dependent retention of the groundwater, which was confirmed by the highest concentrations at point located on the elevation of land plantation (5.2±4.4 mg K·dm–3) and forest (4.3±2.7 mg K·dm–3).

4

The impact of the cultivation of Salix viminalis L. on concentration of components in groundwater

Potasznik A., Świtajska I., Szymczyk S.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2014

|

Vol. 21, nr 3

279--289

EN

The influence of the cultivation of the common osier on sodium, calcium, potassium and magnesium concentrations in groundwater was evaluated between January 2011 and December 2012 in north-eastern Poland. The analyzed site is situated in Samławki on the premises of the Educational and Research Station in £ężany administered by the University of Warmia and Mazury in Olsztyn. Groundwater samples for chemical analyses were collected once a month from seven piezometers. Four piezometers were installed in a willow plantation: one on a hilltop, one on a slope and two varied-depth piezometers (904A – depth of 1.62 m, 904B – depth of 2.65 m) in a surface depression. The remaining three piezometers were installed for comparative purposes on arable land, in a forest on a hilltop and in a surface depression. Magnesium, calcium, sodium and potassium concentrations were determined in water samples by standard methods. The highest groundwater levels were noted in arable land (110.8·53.7 cm below ground level), and the lowest levels – on the forest hilltop (572.8·27.0 cm below ground level). In the willow plantation, the highest groundwater table was noted in a surface depression (272.0·25.4 cm below ground level). Growing common osiers for energy significantly influenced magnesium and calcium concentrations in groundwater, which were highest on the slope of the plantation (15.1·3.8 mgMg·dm-3 and 88.8·26.4 mgCa·dm-3) and on the hilltop (13.6·4.5 mgMg·dm-3 and 109.1·22.3 mgCa·dm-3). The highest sodium levels in groundwater were noted on the plantation hilltop (10.2·1.6 mgNa·dm-3) and in arable land (11.5·2.0 mgNa·dm-3). Potassium concentrations in groundwater were determined by the height of the groundwater table, and they were highest on hilltops in the willow plantation (5.2·4.4 mgK·dm-3) and in the forest (4.3·2.7 mgK·dm-3).

PL

Badania nad wpływem uprawy wierzby krzewiastej na jakość wód gruntowych pod względem zawartości sodu, wapnia, potasu i magnezu realizowano od stycznia 2011 roku do grudnia 2012 roku na terenie Polski północno-wschodniej. Obiekt badawczy znajduje się na gruntach należących do Stacji DydaktycznoBadawczej Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie z siedzibą w Łężanach – obiekt Samławki. W celu analiz chemicznych wody gruntowe pobierano systematycznie raz w miesiącu z zainstalowanych 7 piezometrów. Cztery z nich zostały zlokalizowane na plantacji wierzby: po jednym na wierzchowinie, stoku oraz dwa o zróżnicowanej głębokości (904A – 1,62 m głębokości i 904B – 2,65 m głębokości) w obniżeniu terenu. Trzy pozostałe punkty stanowiły obiekty porównawcze i umieszczono je: na gruncie ornym oraz w lesie na wierzchowinie i w obniżeniu terenu). W pobranych wodach oznaczono standardowymi metodami stężenia magnezu, wapnia, sodu i potasu. Na podstawie przeprowadzonych obserwacji można stwierdzić, że najwy ższy poziom zalegania wód gruntowych stwierdzono na gruntach ornych (110,8·53,7 cm p.p.t.), z kolei najniższy występował na wierzchowinie w lesie (572,8 ·27,0 cm p.p.t.). Na terenie plantacji najwyższe stany wód były charakterystyczne dla punktu w obniżeniu terenu (272,0 ·25,4 cm p.p.t.). Uprawa wierzby wiciowej na cele energetyczne w istotny sposób wpłynęła na zawartość w wodach gruntowych magnezu i wapnia, które występowały w największych stężeniach w wodzie gruntowej na stoku plantacji (15,1·3,8 mgMg·dm-3 oraz 88,8·26,4 mgCa·dm-3) oraz na wierzchowinie (13,6·4,5 mgMg·dm-3 i 109,1·22,3 mgCa·dm-3). Największe koncentracje sodu również występowały w wodzie gruntowej wierzchowinie plantacji (10,2·1,6 mgNa·dm-3) oraz na gruntach ornych (11,5·2,0 mgNa·dm-3). Stężenia potasu w wodach gruntowych uzależnione były od poziomu zalegania, co potwierdzają najwyższe koncentracje w punktach zlokalizowanych na wierzchowinie zarówno na plantacji wierzby (5,2·4,4 mgK·dm-3), jak i w lesie (4,3·2,7 mgK·dm-3).

5

Hydroliza enzymatyczna surowca lignocelulozowego z wierzby energetycznej (Salix viminalis L.)

Dąbkowska K., Pilarek M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 6

529--530

PL

Przedstawiono wyniki analizy statystycznej procesu wykorzystującego przemysłowe preparaty enzymatyczne Cellic® CTec2 oraz СеШс® HTec2 do hydrolizy surowca lignocelulozowego z wierzby energetycznej (Salix viminalis L.) poddanego obróbce wstępnej metodą eksplozji pary. Wykazano niewielki wpływ preparatu Cellic HTec2 na efektywność hydrolizy. Według planu Boxa-Behnkena wyznaczono optymalne wartości temperatu¬ry (43,8°C) oraz odczynu pH (5,55) układu reakcyjnego, dla których po 72 h odnotowano stopień hydrolizy równy 0,52.

EN

Statistical analysis results of hydrolysis process of energetic willow (Salix viminalis L.) lignocellulose biomass (pre-treated with steam explosion) catalyzed by industrial enzyme preparations: Cellic® CTec2 and Cellic® HTec2, have been discussed. The negligible effect of Cellic® HTec2 on the hydrolysis efficiency has been demonstrated. Based on the Box-Behnken design, the optimum values of temperature (43.8°C) and pH (5.55) for the studied reaction system have been estimated.

6

Nakłady energetyczne w procesie mielenia zrębków wierzby Salix viminalis L.

Frączek J., Mudryk K., Wróbel M.

Inżynieria Rolnicza

|

2010

|

R. 14, nr 4

43-49

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań energochłonności procesu mielenia zrębków wierzby na młynie bijakowym firmy POR ECOMEC model C120. Określono nakłady ponoszone na mielenie w zależności wielkości mielonych zrębków oraz od wielkości oczek w stosowanych sitach. Energochłonność procesu zobrazowano tzw. energią jednostkową Ejm [Wh*kg-1] określaną jako stosunek zużytej energii odniesionej do jednostki masy rozdrobnionego materiału. W pracy wykazano wpływ wielkości mielonych zrębków jak również wielkości oczek sit stosowanych w młynie na wartość energii jednostkowej w procesie mielenia. Największą energochłonnością (82,56 Wh*kg-1) charakteryzował się proces mielenia dłuższych zrębków o długości teoretycznej 35 mm przy zastosowaniu sita o4 mm. Wykazano również, iż mielenie w systemie tzw. kaskadowym pozwala zmniejszyć całkowite nakłady energetyczne (o około 10%) przy zachowaniu optymalnej wydajności procesu.

EN

The work presents results of the analysis of energy consumption in the process of grinding of chips on the beater mill of POR ECOMEC, C120 model. Expenditures used for grinding were determined subject to the size of ground chips and the size of meshes in sieves being used. Energy consumption in the process was illustrated by unit energy Ejm [Wh*kg-1], which is defined as the ratio of consumed energy referred to the mass unit of crumbled material. The work presents the impact of the size of ground chips and the size of meshes of sieves being used in the mill on the value of unit energy in the grinding process. The biggest energy consumption (82.56 Wh*kg-1) was characterised by the process of grinding of longer chips with the theoretical length of 35 mm with the use of a sieve with 4 mm meshes. It was also proved that grinding in the "cascade" system helps to decrease total energy expenditures (by approx. 10%) with the optimum process efficiency being maintained.

7

Water and Ionic Balance in the Leaves of Basket Willow (Salix viminalis L) Cultivated in Hydroponics with Different Salinity Levels

Wróbel J., Mikiciuk M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 10

1315-1321

EN

In the study, a significant effect of different NaCl concentration in Hoagland’s medium was showed on the water and ionic balance in the leaves of three clones of Salix viminalis L., ie ‘Bjor’, ‘Jorr’ and ‘Tora’. The measurements of water indicators (RWC and WSD) as well as the content of monovalent (K+ and Na+) and bivalent (Ca2+ and Mg2+) cations in the leaves of basket willow clones allow to conclude that under high salinity of hydroponics with sodium chloride the ‘Bjor’ clone was characterised by more favourable water and ionic balance when compared with the ‘Jorr’ and ‘Tora’ clones, as well as by effective mechanism of decreasing the uptake of sodium ions in leaves under the highest salt concentration in the medium. The results indicate that the ‘Bjor’ clone is best adapted to survival under salt stress conditions.

PL

W badaniach wykazano ważny wpływ zróżnicowanego stężenia NaCl w pożywce Hoaglanda na bilans wodny i jonowy w liściach trzech klonów Salix viminalis L.: 'Bjor', 'Jorr' i 'Tora'. Pomiary wskaźników wodnych RWC i WSD oraz zawartości kationów jednowartościowych (K+ i Na+) oraz dwuwartościowych (Ca2+ i Mg2+) w liściach klonów wierzby wiciowej pozwalają wnioskować, że w warunkach dużego zasolenia hydroponiki chlorkiem sodu klon 'Bjor' w porównaniu z klonami 'Jorr' i 'Tora' charakteryzował się korzystniejszym bilansem wodnym oraz jonowym, a także skutecznym mechanizmem zmniejszania pobierania jonów sodu w liściach w warunkach największego stężenia soli w podłożu. Wyniki badań wskazują, że klon 'Bjor' jest najlepiej przystosowany do przetrwania w warunkach stresu solnego.