Ocena przydatności ...

Ocena przydatności oczyszczonych ścieków do nawadniania, Rolnictwo, ląki

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ANNALES
UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁODOWSKA
LUBLIN – POLONIA
VOL. LX
SECTIO E
2005
Katedra Łąkarstwa i Kształtowania Zieleni, Akademia Rolnicza w Lublinie,
ul. Akademicka 15, 20-950 Lublin 1 skr. poczt. 158, Poland
Ryszard Baryła
Ocena przydatności oczyszczonych ścieków do nawadniania
zbiorowisk trawiastych
Evaluation of the usefulness of purified sewage for irrigation of grass communities
A
BSTRACT
. Results of studies carried out in 1996-2000 were presented in the paper. They referred
to the influence of grass communities irrigation (two mixtures with different species compositions)
with purified sewage after previous mechanical and biological utilization of sewage wastes from
Purification Plant Hajdów near Lublin on the yielding and species composition of grass communi-
ties. Two irrigation levels were used (600 and 1200 mm) on the background of the control object
with no irrigation. In 1997-2000, irrigation was made in 10 proportional rates applying flooding
system. Every year, the yield of three sward cuts was harvested and species composition was
evaluated (from the 1
st
and 2
nd
cuts). Applied irrigation significantly affected the increase of mean
hay yields for 4-year period in relation to not irrigated plots. Neither the varied irrigation rates nor
the mixture species composition had any effects on proved yield differentiation. The irrigation
stimulated the development of grasses in wet habitats (meadow foxtail, reed-grass), and reduced
the share of optimum-wet-habitats species in the sward (meadow fescue, meadow-grass, meadow
fescue), that dominated in the sward of not irrigated plots.
K
EY WORDS
:
purified sewage, irrigation, grass communities, yields, species composition.
Jednym ze sposobów oczyszczania ścieków jest ich wykorzystanie do inten-
sywnej produkcji roślinnej, czyli gruntowo-roślinna ich utylizacja [Kutera, Czy-
żyk 1992]. Do tego celu nadają się głównie rośliny charakteryzujące się ciągłym
wzrostem w okresie wegetacyjnym, co związane jest z dużym zapotrzebowa-
niem na wodę i składniki pokarmowe [ Rusak 1987]. W korzystnych warunkach
powietrzno-wodnych i pokarmowych znaczna część roślin zbieranych kilka razy
Annales UMCS, Sec. E, 2005, 60, 123–132.
 124
R. Baryła
w sezonie wegetacyjnym może pobrać około 350–700 kg azotu, do 1000 kg
potasu oraz około 150-300 kg fosforu z powierzchni 1 ha [Siuta, Wasiak 1995].
Najbardziej przydatne są tu zbiorowiska trawiaste, zarówno pod względem bio-
logicznym, jak i ekonomicznym. Roślinność trawiasta wytwarza bardzo dobrze
rozwinięty system korzeniowy typu wiązkowego, który z glebą stanowi barierę
w przenikaniu do głębszych warstw związków biogennych, tworząc filtr biolo-
giczny chroniący przed przenikaniem różnych związków do wód gruntowych i
otwartych [Talik in. 1995; Kutera 1999; Baryła in. 2000]
Liczne badania przeprowadzone w Polsce potwierdziły dużą przydatność
zbiorowisk trawiastych do oczyszczania ścieków w środowisku glebowo-
roślinnym [Rusak 1967; Czyżyk 1968; Czyżyk 1985; Talik, 1985; Talik 1993;
Talik 1995; Talik i in. 1995]. Nie było natomiast badań dotyczących wpływu
nawadniania ściekami po ich mechaniczno-biologicznym oczyszczeniu (wodami
pościekowymi) na plonowanie zbiorowisk trawiastych. Z wodami pościekowy-
mi po mechaniczno-biologicznej utylizacji ścieków w oczyszczalni „Hajdów”,
która odbiera ścieki z Lublina i Świdnika, odpływa do rzeki Bystrzycy w skali
roku około 1 000 t azotu ogólnego i około 657 t fosforu fosforanowego oraz
innych w znacznej ilości makro- i mikroelementów, w tym również metali cięż-
kich [Kotowski 1998]. Stopień usunięcia składników biogennych w mechanicz-
no-biologicznym procesie oczyszczania ścieków w tej oczyszczalni wynosi od-
powiednio dla azotu około 63%, a fosforu tylko około 10% [Kotowski 1998].
Celem badań była ocena wpływu nawadniania oczyszczonymi ściekami z
oczyszczalni ścieków Hajdów k/ Lublina na plonowanie i skład gatunkowy zbio-
rowisk trawiastych.
M
ETODY
W latach 1996-2000 prowadzono badania, w których oceniano wpływ na-
wadniania oczyszczonymi ściekami na plonowanie runi dwóch mieszanek tra-
wiastych i zmiany ich składu gatunkowego. Badania realizowano na polu do-
świadczalnym w dolinie rzeki Bystrzycy koło Lublina. Na polu oceniano wpływ
nawodnień oczyszczonymi ściekami z oczyszczalni ścieków Hajdów k/Lublina
na rozwój i plonowanie różnych roślin – III
0
stopień oczyszczania ścieków
[Filipek 1998]. Pole doświadczalne o powierzchni około 8 ha podzielone było na
siedem parcel, a każda parcela na trzy kwatery (A, B i C) o różnej ilości wód
stosowanych do nawodnień.
Na dwóch parcelach prowadzono badania nad wpływem nawadniania na
plonowanie mieszanek trawiastych ( I – mieszanka na siedliska wilgotniejsze, II
– mieszanka na siedliska optymalnie uwilgotnione – tab. 1). Każdą z wymienio-
 Ocena przydatności oczyszczonych ścieków...
125
nych mieszanek trawiastych objęto nawodnieniami: kwatera A – bez nawodnień
(kontrola), B – nawodnienia w dawce 600 mm i C – w dawce 1200 mm. Kwate-
ry B i C nawadniano corocznie w latach 1997–2000 systemem zalewowym,
stosując dziewięć nawodnień w okresie wegetacyjnym i jedno po zakończeniu
wegetacji. Oczyszczone ścieki (wody pościekowe) z oczyszczalni Hajdów w
dawce 600 mm dostarczały około 180 kg N, 30 kg P i 110 kg K ha
-1
oraz pewne
ilości innych składników, a z dawką 1200 mm odpowiednio dwukrotnie wyższą
ilość wymienionych składników [Kotowski 1998].
Tabela 1. Skład mieszanek trawiastych użytych do obsiewu parcel objętych nawodnieniami (%)
Table 1. Composition of grass mixtures used for sowing on irrigated plots (%)
Mieszanka I
Mixture I
Mieszanka II
Mixture I
Alopecurus pratensis
odm. Polanowicki
30
30
Festuca pratensis
odm. Skra
12
10
Festuca arundinacea
odm. Terros
8
0
Phalaris arundinacea
odm. Motycka
20
0
Dactylis glomerata
odm. Berta
0
20
Phleum pratense
odm. Bartovia
0
10
Poa pratensis
odm. Skrzeszowicka
10
10
Poa
palustris
odm. Skrzeszowicka
10
10
Agrostis alba
odm. Polanowicka
10
0
Lolium perenne
odm. Maja
0
10
Pole doświadczalne przygotowano jesienią 1995 roku i wiosną 1996 roku.
Wysiew mieszanek trawiastych przeprowadzono w sierpniu 1996 roku, z wyko-
rzystaniem siewnika do siewów bezpośrednich marki Hassia. Jesienią tego sa-
mego roku przeprowadzono dwukrotne nawodnienie. W latach 1997–2000 zbie-
rano plon z trzech odrostów runi w terminach optymalnych dla łąk trzykośnych.
Na każdej z wydzielonych kwater koszono ruń na losowo wybranych stałych
126
R. Baryła
poletkach o powierzchni 40 m
2
(do zbioru 10 m
2
), w czterech powtórzeniach. W
trakcie koszenia pobierano po dwie próbki zielonej masy z każdego poletka do
określenia współczynnika podsuszania w celu wyliczenia plonów powietrznie
suchej masy (siana) i analiz botaniczno-wagowych. Próby do określenia składu
gatunkowego pobrano również z pierwszego odrostu w r. 2001, w którym sto-
sowano tylko nawadnianie wiosną.
Tabela 2 Ilość i rozkład opadów atmosferycznych mm w poszczególnych miesiącach okresu
wegetacji w latach 1997–2000
Table 2. Amount and distribution of rainfall (mm) in particular months during vegetation periods
in 1997–2000
Miesiąc Month
1997
1998
1999
2000
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
45,1
58,7
36,2
200,0
33,3
67,3
30,7
66,4
50,3
106,2
96,0
98,7
51,1
54,4
68,6
51,4
148,7
135,3
42,3
42,8
43,8
64,4
45,4
25,4
188,4
53,0
59,1
1,5
Suma Sum IV-X
471,3
523,1
532,9
437,2
Suma roczna
Annual sum
594,9
657,3
717,0
637,0
Badania z nawadnianiem zbiorowisk trawiastych przeprowadzono na glebie
zaliczanej do typu murszowego, podtyp gleba namurszowa, która zawierała oko-
ło 13,30–17,35% substancji organicznej i charakteryzowała się niską zasobno-
ścią w składniki pokarmowe ( P– 8,1, K– 3,3, Mg – 12,5 mg 100g gleby), a war-
tość pH w 1 mol KCl /dm
3
wahała się w granicach 6,9 – 7,1 [Olek, Filipek
1996].
Warunki klimatyczne, a zwłaszcza ilość i rozkład opadów w okresie wegeta-
cyjnym w poszczególnych latach badań były zróżnicowane. Najwyższą ilość
opadów zanotowano w latach 1998–1999 w porównaniu z pozostałymi latami
badań (tab. 2). Biorąc pod uwagę rozkład opadów w okresie badań, największe
ich sumy notowano w okresach letnich lipiec – sierpień. Stosunkowo wysoka
ilość opadów w okresie letnim w poszczególnych latach badań w pewnym stop-
niu niwelowała dodatni wpływ stosowanych nawodnień na plonowanie bada-
nych mieszanek trawiastych.
Ocena przydatności oczyszczonych ścieków...
127
W
YNIKI
P l o n y s u c h e j m a s y (s i a n a). Średnie plony suchej masy za czte-
roletni okres badań (1997–2000) wahały się od 7,50 t ha
-1
s. m. z kwater bez
nawodnień do 11,39 t ha
-1
s. m. z kwater nawadnianych 600 mm i 12,09 t ha
-1
s.m. dawką 1200 mm (tab. 3). Zastosowane nawodnienia spowodowały istotny
wzrost plonów badanych mieszanek trawiastych w stosunku do kwater niena-
wadnianych. Podobne zależności stwierdzono w poszczególnych latach prowa-
Tabela 3. Plony powietrznie suchej masy (t ha
–1
) mieszanek trawiastych w zależności od nawad-
niania oczyszczonymi ściekami (wodami pościekowymi)
Table 3. Yields of air-dry matter (t ⋅ ha
–1
) of grass mixtures depending on the irrigation with puri-
fied sewage
Dawka nawodnień (mm)
Irrigation rate (mm)
1997
1998
1999
2000
Plon średni
Yield mean
Mieszanka I Mixture I
A – „0”
B – 600
C – 1200
6,78
8,33
8,89
9,94
14,44
14,95
5,18
10,43
13,42
6,82
12,57
12,89
7,18
11,44
12,54
ÿ
8,00
13,11
9,68
10,76
10,39
Mieszanka II Mixture II
A – „0”
B – 600
C – 1200
7,40
8,28
6,85
10,02
14,95
15,41
7,50
13,28
14,28
6,30
8,85
9,97
7,81
11,34
11,63
ÿ
7,51
13,46
11,69
8,37
10,26
Plon średni (niezależnie od mieszanek) Mean yield (regardless of the mixture)
A – „0”
B – 600
C – 1200
7,09
8,31
7,87
9,98
14,70
15,18
6,34
11,86
13,85
6,56
10,71
11,43
7,50
11,39
12,09
NIR
0,05
LSD
0,05
Mieszanek Mixtures
Nawodnień Irrigations
-
-
-
1,43
1,49
2,23
2,15
1,44
-
0,99
dzonych badań, z wyjątkiem pierwszego roku (1997). W tym bowiem roku za-
stosowane nawodnienia nie wpłynęły na uzyskanie potwierdzonych statystycz-
nie wyższych plonów w stosunku do kwater nienawadnianych. Należy przy-
puszczać, że drenowanie wykonane przed rozpoczęciem badań spowodowało
naruszenie struktury profilu glebowego na ciągach drenarskich i wprowadzana w
czasie nawodnień woda szybko wymienionymi ciągami przesączała się w głąb
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

happyhour.opx.pl