Agroreklamation in formation of the agricultural environment

Praca przedstawia zagadnienia dotyczące ograniczenia urodzajności gleb w wyniku zagęszczenia, charakterystykę zabiegów agromelioracyjnych stosowanych na glebach mineralnych oraz ich wpływ na poprawę właściwości fizyczno-wodnych i biochemicznych gleb, a także na rozwój korzeni roślin uprawnych. Ponadto omówiono opłacalność stosowania zabiegów agromelioracyjnych na glebach ciężkich. Słowa kluczowe: zagęszczenie, zabiegi agromelioracyjne, właściwości fizyczno-wodne gleby, właściwości biochemiczne gleby, korzenie roślinThe paper presents problems concerning reduction in soil fertility due to compaction, characterization of agroreclamation measures used on mineral soils as wellas their effect on an improvement in physical, water, and biochemical properties of soils and on the development of crop roots.Moreover,profitability of carrying out agroreclamation measures on heavy soils is discussed

The effect of habitat conditions on methane emission from peat-muck soil in the Noteć valley

W pracy przedstawiono wyniki badań emisji metanu z gleby torfowo-murszowej. Badania prowadzono w latach 2010-2011 na stacji lizymetrycznej w dolinie Noteci. Celem pracy było określenie wpływu warunków siedliskowych na emisję CH4 z gleby torfowo-murszowej w dolinie Noteci. Pomiary emisji CH4 prowadzono metodą komorową za pomocą miernika fotoakustycznego. Stwierdzono, że emisja metanu z gleby torfowo-murszowej była zależna od poziomu wody gruntowej. Największą emisję CH4 (średnio 6,95 mg·m-²·h-¹) stwierdzono w warunkach pełnego wysycenia profilu glebowego wodą. Wraz z obniżeniem poziomu wody gruntowej wartość emisji CH4 malała. W warunkach poziomu wody gruntowej utrzymywanego na głębokości 25, 50 i 75 cm średnia emisja metanu wynosiła odpowiednio 5,22, 3,08 i 1,84 mg·m-²·h-¹. Stwierdzono także, że nawożenie mineralne powodowało zwiększenie emisji CH4. W wariancie nawożonym emisja CH4 była dwukrotnie większa niż w wariancie bez nawożenia mineralnego. Oszacowano także wartość emisji CH4 z użytkowanych łąkowo gleb torfowo-murszowych w Polsce. Wartość tej emisji wynosi około 61,2 tys. t, co stanowi 3,38% ogólnej emisji tego gazu oraz 9,53% emisji ze źródeł rolniczych w 2008 r.Results of a study on methane emission carried out at a lysimetric station in the Noteć River Valley in the years 2010-2011 are presented in the paper. CH4 emission measurements were made with the chamber method using photoacoustic field gas sensor. The aim of the paper was to determine the effect of habitat conditions on CH4 emission from a peat-muck soil in the Noteć River valley. Methane emission depended on ground water level. The highest CH4 emission (6.95 mg·m-²·h-¹ on average) was found at full saturation of the soil profile with water. The CH4 emission rate decreased with the ground water table decline. At the ground water level kept at the depths of 25, 50 and 75 cm, mean methane emissions were 5.22, 3.08 and 1.84 mg·m-²·h-¹, respectively. It was found that mineral fertilisation caused an increase in CH4 emission. In the treatment with mineral fertilization the CH4emission was twice that in the treatment without mineral fertilisation. A quantity of CH4 emission from grassland-used peat-muck soils in Poland was also estimated. This emission amounts about 60 thousand tons which constitutes 3.38% of the total emission of this gas and 9.53% of the emission from agricultural sources in relation to the emission in 2008

Wpływ orki agromelioracyjnej na niektóre właściwości fizyczne gleby i rozmieszczenie korzeni pszenicy

The influence of agromeliorative ploughing (45 cm) on some physical parameters of degraded chernozem and on the vertical distribution of dry mass in the profile 0-100 cm was measured.Les systèmes racinaires doivent être étendus, denses, à une grande capacité de pénétration dans le sol pour que les plantes se développent bien. De tels systèmes racinaires peuvent se former seulement dans les sols dont toutes les propriétés, chimiques et biologiques répondent aux besoin des racines. Les études effectuées ont visé à déterminer l'effet du labour d'amélioration (45 cm) sur certaines propriétés physiques du tchernoziom dégradé de Kujawy et sur la distribution verticale de la matière sèche de racines du blé dans le profil 0-100 cm. Sous l'action du labour d'amélioration se sont améliorés les principaux paramètres physiques de la couche sous-jacente à la couche arable (20-40 cm) du sol considéré. La masse volumique du sol et sa compacité ont diminué, la capacité totale à l'eau et la porosité-air ont augmenté, le régime d'eau et d'air dans le sol à la capacité de rétention au champ s'est amélioré. On a constaté qu'à la suite de ces changements le développement des systèmes racinaires du blé est devenu meilleur, et la distribution verticale des racines dans le sol plus uniforme. La masse totale des racines de blé sous 1'effet du labour d'amélioration a augmenté dans les phases particulières du développament de 5-61%. Quand on avait effectué le labour d'amélioration, 15,5-50,3 % de la masse sèche de racines, dans les phases particulières du développement se trouvaient dans les couches plus profondes du profil (30-100 cm) tandis qu'après le labour typique (25 cm); il y en avait 1,6-40,7 %.Rośliny dla optymalnego rozwoju powinny mieć rozległe, gęste, o dużej zdolności penetracji gleby systemy korzeniowe. Systemy korzeniowe o takich cechach mogę rośliny wytwarzać tylko w glebach, w których wszystkie podstawowe właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne spełniają wymagania korzeni. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu orki agromelioracyjnej (45 cm) na niektóre właściwości fizyczne czarnoziemu kujawskiego zdegradowanego oraz na pionowe rozmieszczenie suchej masy korzeni pszenicy w profilu 0-100 cm. Pod wpływem orki agromelioracyjnej poprawiły się podstawowe parametry fizyczne warstwy podornej (20-40 cm) badanej gleby. Zmiejszyła się gęstość objętościowa i zwięzłość, wzrosła pełna pojemność wodna i porowatość powietrzna, poprawił się układ stosunków powietrzno-wodnych w glebie przy polowej pojemności wodnej. W wyniku tych zmian nastąpił lepszy rozwój systemów korzeniowych pszenicy i bardziej równomierne pionowe ich rozmieszczenie w glebie. Ogólna masa korzeni pszenicy pod wpływem orki agromelioracyjnej wzrosła w poszczególnych fazach rozwojowych o 5-61%. W głębszych warstwach profilu glebowego (30-100 cm) po orce agromelioracyjnej znajdowało się w poszczególnych fazach rozwojowych 15,5-50,3% suchej masy korzeni, podczas gdy po orce typowej (25 cm) znajdowało się 1,6-40,7

Effect of fertilization on sward composition and yield of post-bog meadow under the conditions of ground water depression cone

Celem badań było określenie wpływu nawożenia na skład botaniczny oraz plonowanie łąki w warunkach leja depresji wody gruntowej. Udział gatunków roślin określano metodą Klappa, przed zbiorem pierwszego pokosu. Badania prowadzono w latach 2005˗2014 na trzech kompleksach zlokalizowanych w siedliskach o zróżnicowanych warunkach wodnych. Pierwszy z kompleksów łąkowych był położony poza zasięgiem, drugi – na granicy, a trzeci w zasięgu leja depresji wody gruntowej. Stwierdzono korzystny wpływ nawożenia mineralnego na zwiększenie udziału traw w runi oraz zmniejszenie udziału roślin z grupy ziół i chwastów na kompleksach zasilanych wodą gruntową. Nawożenie mineralne powodowało zmniejszenie udziału roślin bobowatych. Stwierdzono także, że głębokie obniżenie poziomu wody gruntowej w siedliskach pobagiennych spowodowało drastyczne ograniczenie plonu roślin. Na kompleksie pozbawionym zasilania gruntowego średnie plony siana na poletkach nienawożonych i nawożonych wynosiły odpowiednio 0,40 i 0,85 Mg•ha-1 i były około 10-krotnie mniejsze niż na kompleksach zasilanych wodą gruntową.The aim of the studies was to determine the effect of mineral fertilization on botanical composition, and meadows yields depending on water conditions. The studies were carried out in the years 2005–2014 at three sites located in habitats with different water conditions. The first of the sites was located out of the reach, the second – on the boundary and the third within the ground water depression cone. A favourable effect of mineral fertilization on increasing grasses share and decreasing herbs and weeds share in the sward at sites supplied with ground water was found. Mineral fertilization caused decrease in papilionaceous plants share. It was also found that deep lowering of ground water level at post-bog sites caused drastic reduction in plant yield. At the site without ground supply mean hay yield in plots without fertilization and with fertilization was 0.40 and 0.85 Mg·ha–1 respectively and was about 10 times lower than at sites supplied with ground water

Use of agroreclamation ploughing in reclamation of a deeply drained mineral-muck soil

Gleby organiczne są szczególnie podatne na przekształcenia hydrologiczne siedlisk. Głębokie odwodnienie związane z eksploatacją zasobów wód głębinowych lub odwadnianiem złóż surowców wyzwala w tych glebach przyspieszone procesy mineralizacji i degradacji masy organicznej. Orka agromelioracyjna powoduje przekształcenie płytkich gleb organicznych podścielonych utworem piaszczystym w gleby, które w górnej warstwie (o miąższości zależnej od głębokości późniejszych uprawek) posiadają utwór organiczno-mineralny o zmiennej zawartości masy organicznej, a głębiej - ukośnie ułożone na przemian warstwy masy organicznej i utworu mineralnego. Wyniki wieloletnich badań polowych wykazały, że orka agromelioracyjna spełnia funkcję ochronną biorąc pod uwagę procesy degradacji fizycznej masy organicznej i całkowicie zabezpiecza, te gleby przed pożarem. Umożliwia także zmianę sposobu użytkowania tych gleb. W niektórych warunkach zabieg len może przyczynić się do obniżenia tempa mineralizacji masy organicznej, Otrzymane wyniki badań dają podstawę do stosowania w praktyce tego typu zabiegu na glebach o podobnej charakterystyce jak na obiekcie badawczym w celu ich ochrony i rekultywacji w siedliskach trwale pozbawionych zasilania gruntowego.Peat soils arc very sensitive to a change in the site water regime. Deep drainage of the soils connected with ground wafer exploitation or deep drainage of' natural resources causes intensive processes of degradation and decomposition of organic mass in ihe soils. The agroreclamation ploughing transforms natural shallow peal soils on sandy substratum into soils which have a mixture of peat and sand in the upper (15-20 cm) layer and sloped organic and sand layers deeper. The results of long-term field experiments showed that agroreclamation ploughing protects organic mass from physical degradation and it protects entirely these soils against fires. It also enables a change of land use. Under certain conditions it may reduce ihe rate of organic mass mineralization. The study results obtained are the basis for using the measure in practice to protect and reclaim deeply drained mineral-muck as well as shallow peat-muck soils on sandy substratum

The content of mineral forms of nitrogen in a long drained shallow peat-moorsh and mineral-moorsh soil

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące zawartości mineralnych form azotu w głęboko odwodnionych płytkich glebach organicznych po około 20 latach od momentu obniżenia poziomu wody gruntowej. Podjęto też próbę oszacowania ubytków azotu mineralnego w wyniku wymywania w okresie jesienno-zimowym. Średnia w wieloleciu zawartość N-NH4 w poszczególnych warstwach i terminach kształtowała się w zakresie od 6,0 do 8,4 mg&#183dm-&#179, natomiast średnia zawartość N-NO3 - od 3,3 do 13,2 mg&#183 m-&#179 gleby. W glebie torfowo-murszowej ubytki azotu mineralnego w wyniku wymywania w okresie jesienno-zimowym 2000/2001 wyniosły około 80 kg&#183ha-&#185.Results of studies on mineral forms of nitrogen in deeply drained shallow organic soils are presented in the paper. The studies were carried out 20 years after lowering the ground water level. At-tempts were undertaken to assess mineral nitrogen losses due to leaching in the autumn-winter period. The long-term mean N-NH4 concentrations in particular layers and sampling dates ranged from 6.0 to 8.4 mg&#183dm-&#179 while the mean N-NO3 concentrations ranged from 3.3 to 13.2 mg&#183dm-&#179 of soil showing very large fluctuations. In a peat-moorsh soil mineral nitrogen losses due to leaching deter-mined in the autumn-winter period of 2000/2001 were about 80 kg&#183ha-&#185

Assessment of organic mass mineralization rate in deeply drained peat-muck soil based on losses of soil mass and CO2 emission

Celem badań była ocena tempa mineralizacji masy organicznej w głęboko odwodnionej glebie torfowej na podstawie pomiarów ubytków masy gleby oraz emisji CO2. Badania prowadzono w latach 2002–2007 i 2015. Emisję CO2 oznaczano metodą komorową. Głębokie obniżenie poziomu wody gruntowej spowodowało około dwukrotne zwiększenie tempa mineralizacji masy organicznej oraz drastyczne zmniejszenie aktywności respiracyjnej ekosystemu. W warunkach odwodnienia aktywność respiracyjna ekosystemu była ponad dwukrotnie mniejsza niż w warunkach zasilania gruntowego. Stwierdzono, że metoda oceny ubytków masy organicznej na podstawie zmian gęstości objętościowej i miąższości złoża zawyżała rzeczywiste wartości mineralizacji masy organicznej. Według tej metody średnia wartość mineralizacji masy organicznej wynosiła 3,2 kg∙m–2∙r–1, natomiast określana na podstawie pomiarów emisji CO2 z powierzchni gleby – 0,72 kg∙m–2∙r–1The aim of the studies was to compare methods of assessment of organic mass mineralization rate in deeply drained peat soil on the basis of measurements of soil mass losses and CO2 emission. The studies were conducted in the years 2002–2007 and in 2015. CO2 emission was determined by the chamber method. Ground water level deep lowering caused about a twofold increase in organic mass mineralization rate as well as a drastic decrease in ecosystem respiration activity. Under drainage conditions ecosystem respiration activity was more than two times lower than under ground supply conditions. It was found that the method of organic mass losses assessment on the basis of bulk density changes and peat thickness overestimated the actual values of organic mass mineralization. By this method the mean value of organic mass mineralization was 3.2 kg∙m–2∙year–1, whereas determined on the basis of measurements of CO2 emission from the soil surface – 0.72 kg∙m–2∙year–1

CO2 emission from post-bog soils

W pracy przedstawiono wyniki trzyletnich badań emisji CO2 z gleb torfowo-murszowych o różnym stopniu zmurszenia oraz z gleby murszowatej właściwej. Największą emisję CO2 stwierdzono z gleby MtIIbb kompleksu wilgotnego (B). W warunkach występowania nadmiernego uwilgotnienia (gleba torfowo-murszowa MtIaa), a także okresowego przesuszenia (gleba MtIIIc1) stwierdzono ograniczenie wielkości emisji CO2. Wielkość emisji CO2 z gleb pobagiennych była także zależna od stopnia ich zmurszenia. Znacznie większa emisja CO2 z gleby torfowo-murszowej MtIIbb niż z gleby torfowomurszowej MtIIIc1 i murszowatej właściwej Me11 była związana z mineralizacją zakumulowanej w tej glebie łatwo rozkładającej się masy organicznej.Three-years long studies on the rate of CO2 emission from peat-muck soils with a different degree of organic matter transformation and from a proper mucky soil are presented in the paper. The highest CO2 emission was found from the MtIIbb soil of moist complex (B). Under the conditions of excessive moisture (the MtIaa peat-muck soil) as well as periodically drying (the MtIIIc1 soil) CO2 emission was reduced. The rate of CO2 emission from post-bog soils depended also on the degree of organic matter transformation. Considerably higher CO2 emission from the MtIIbb peat-muck soil than from the MtIIIc1 peat-muck soil and the Me11 proper mucky one was connected with mineralization of easily decomposable organic mass accumulated in this soil

Zawartosc azotu azotanowego w gleboko odwodnionych glebach torfowo-murszowych

W pracy określono wpływ trwałego, głębokiego odwodnienia terenu w rejonie oddziaływania leja depresji KWB „Bełchatów” na chwilową zawartość N-NO₃ w glebach torfowo-murszowych oraz określono straty tego związku w wyniku wymywania w okresie pozawegetacyjnym. W siedlisku zasilanym wodą gruntową średnia zawartość N-NO₃ w glebie torfowo-murszowej wynosiła od 5,3 mg·dm⁻³ w warstwie powierzchniowej do 0,7 mg·dm⁻³ w warstwie spągowej, co było równoważne 20 kg N-NO₃·ha⁻¹. W glebach torfowo-murszowych trwale, głęboko odwodnionych średnia zawartość N-NO₃ w poszczególnych warstwach wynosiła od 20,2 do 66,1 mg·dm⁻³. Średnia zawartość N-NO₃ w tych profilach była od 13 do 17 razy większa niż w profilu o niezmienionych warunkach wodnych i wynosiła od 257 do 346 kg·ha⁻¹. Straty N-NO₃ z głęboko odwodnionych gleb torfowo-murszowych w wyniku wymywania w okresie pozawegetacyjnym wynosiły od 86 do 162 kg·ha⁻¹The study determined the influence of long-lasting, deep drainage of land in the region of „Bełchatów” Brown Coal Mine depression cone impact on a momentary N- NO₃ content in peat-muck soils as well as the losses of this compound as a result of leaching during the season apart from vegetation. At the site supplied with ground water the mean N-NO₃ content in peat- muck soil ranged from 5,3 mg·dm⁻³ in the surface layer to 0,7 mg·dm⁻³ in the bottom layer, what was equivalent to 20 kg N-NO₃·ha⁻¹ . In long, deeply drained peat-muck soils the mean N-NO₃ content in particular layers reached from 20.2 to 66.1 mg·dm⁻³. The mean N-NO₃ content in these profiles was 13 to 17 times higher than in the profile with unchanged water conditions amounting from 257 to 346 kg·ha⁻¹. N- NO₃ losses from deeply drained peat-muck soils - as a result of leaching during the period apart from vegetation season - were from 81 to 158 kg·ha⁻¹

The content of mineral forms of nitrogen and its estimated balance in deeply drained organic soils transformed by agroreclamation ploughing

W pracy przedstawiono wieloletnie wyniki badań dotyczące zawartości azotu azotanowego i amonowego oraz szacunkowy bilans azotu w okresie wegetacyjnym w profilach płytkich gleb organicznych przekształconych orką agromelioracyjną, trwale pozbawionych zasilania wodą gruntową. Średnia zawartość azotu mineralnego w profilach przekształconych orką agromelioracyjną była mała w warstwach powierzchniowych i średnia w warstwach spągowych, biorąc pod uwagę kryteria zasobności gleb. Stopień wykorzystania przez rośliny azotu uwalnianego w okresie wegetacyjnym w wyniku procesu mineralizacji jego organicznych związków wynosił 24% w glebie torfowo-murszowej i 30% w mineralno-murszowej, a szacunkowa wielkość emisji azotu do środowiska z tych gleb wynosiła w okresie wegetacyjnym odpowiednio 246 i 193 kg x ha-¹. Straty azotu w wyniku wymywania w okresie pozawegetacyjnym 2001/2002 wynosiły 75 kg·ha-¹ w glebie torfowo-murszowej i 45 kg x ha-¹ w glebie mineralno-murszowej.Results of long-term studies on nitrate and ammonium nitrogen content and estimated nitrogen balance during the growing season in profiles of shallow organic soils transformed by agroreclamation ploughing, permanently deprived of ground water supply, are presented in the paper. Mean mineral nitrogen content in the profiles transformed by agroreclamation ploughing was low in the surface layers and mean in the floor layers taking into account the criteria of soil fertility. Plants utilized 24 % of nitrogen released during mineralization of organic N compounds in the peat-muck soil and 30 % of N in the mineral-muck soil and the estimated amount of nitrogen emitted to the environment from these soils was 246 kg·ha-¹ and 193 kg·ha-¹ respectively. Nitrogen losses due to leaching during the non-growing season of 2001/2002 were 75 kg·ha-¹ in the peat-muck soil and 45 kg·ha-¹ in the mineral-muck soil