Effect of the willow planted to energy purposes on the nitrogen and phosphorus compounds in groundwaters

Abstract

W okresie od stycznia do grudnia 2011 roku na terenie obiektu doświadczalnego UWM w Olsztynie, zlokalizowanego we wsi Samławki (ok. 80 km od Olsztyna), prowadzono badania nad dynamiką stężeń składników biogennych w wodach gruntowych pod plantacją wierzby krzewiastej (Salix viminalis L.), uprawianej na cele energetyczne, oraz na obiektach porównawczych. Wody gruntowe pobierano z sześciu piezometrów. Trzy z nich zainstalowano na plantacji wierzby: po jednym na wzniesieniu terenu, na stoku i w obniżeniu terenu oraz trzy w celach porównawczych umieszczono - na gruntach ornych (1 szt.) i dwa w lesie (po jednym na wierzchowinie i w obniżeniu terenu). Wody gruntowe do analiz chemicznych pobierano raz w miesiącu i oznaczono w nich standardowymi metodami: azot azotanowy(V) (N-NO3), azot azotanowy(III) (N-NO2), azot amonowy (N-NH4), a także fosfor ogólny (P) i fosforanowy (P-PO4). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że na zawartość związków azotu i fosforu w wodach gruntowych znacząco wpływał sposób użytkowania terenu oraz jego ukształtowanie, a także warunki meteorologiczne, w tym przede wszystkim opady atmosferyczne, modyfikujące dostępność dla roślin i mobilność składników pokarmowych w środowisku glebowym. Ze względu na ochronę wód gruntowych przed zanieczyszczeniami związków fosforu zaleca się uprawę wierzby, która znacznie redukuje te związki.In the period from January to December 2011 in the area of the experimental object University of Warmia and Mazury in Olsztyn, located in the village Samławki (about 80 km from Olsztyn distance) the research was concerned of nutrients compounds on dynamics concentrations in groundwaters on the long-term plantation of the willow (Salix viminalis L.) and comparative points. Groundwaters were being taken up from 6 piezometers. Three of them were installed on the area of the planted willow: the elevation of land (1 piece), slope (1 piece), the depression of land (1 piece). The three comparative points was installed in the forest (2 pieces - elevation and depression of forest) and on the arable land (1 piece) located in the vicinity of the plantation. Groundwaters for chemical analyses have been taken up once a month to determine with standard methods: the nitrate nitrogen (N-NO3), nitrite nitrogen (N-NO2) ammonia nitrogen (N-NH4), as well as compounds of total phosphorus (P) and of phosphates (P-PO4). As a result of examinations carried out, it was found that nitrate, nitrite and ammmonia nitrogen, total phosphorus and phosphates concentration in groundwaters was affected the method of agricultural use, land form and meteorological conditions especially precipitations which modified the availability for plants and of nutrients in the soil environment. The willow plantation (Salix viminalis L.) as form excluded from agricultural use proved to be the most effective method of protecting groundwaters before total phosphorus