spis treści - Inżynieria Rolnicza a Środowisko

SPIS TREŚCI
Dudek S., Żarski J., Kuśmierek-Tomaszewska R.: Efekty zastosowania
deszczowania na glebie lekkiej na przykładzie bobiku - The effects of irrigation
of faba bean cultivated on a light soil ....................................................................
Gościański M., Kapcińska D.: Skażenie tworzyw sztucznych chemikaliami
pochodzącymi z rolnictwa a problem zagospodarowania odpadów - Pollution
of plastic by chemically as a prloblem of waste management ................................
Koszański Z., Rumasz-Rudnicka E., Biczak R., Kowalewska R.: Wpływ
nawadniania na plonowanie słonecznika oleistego - Influence of irrigation
on yield of sunflower ..............................................................................................
Kuśmierek-Tomaszewska R., Żarski J., Dudek S.: Ocena przydatności
automatycznej stacji pomiarowej do sterowania nawadnianiem - The usefulness
of automatic weather station for irrigation control ................................................
Matuszak K., Janicki W.: Założenia projektowe stanowiska do badania opóźnionej
luminescencji fitoplanktonu wzbudzanej światłem słonecznym - Conceptual
design for investigations of phytoplankton induced delayed luminescence
sunlight ....................................................................................................................
Rolbiecki R., Podsiadło C., Rolbiecki S.: Porównanie reakcji dyni zwyczajnej
odmiany ‘Danka’ na nawadniane kroplowe w warunkach opadowotermicznych Bydgoszczy i Stargardu Szczecińskiego - Comparison of the
response of summer squash ‘Danka’ to drip irrigation under rainfall-thermal
conditions of Bydgoszcz and Stargard Szczeciński .................................................
Rolbiecki S., Rolbiecki R., Klimek A., Hilszczańska D.: Wpływ nawożenia
organicznego i ściółkowania na wzrost dwuletnich siewek modrzewia
europejskiego (Larix decidua Mill.) i występowanie roztoczy glebowych
w warunkach mikrozraszania - Effect of organic fertilization and mulching
on the growth of two-year-old seedlings of european larch (Larix decidua
Mill.) and occurrence of soil mites under microsprinkler irrigation ......................
Rzekanowski C., Rolbiecki S., Rolbiecki R.: Wpływ deszczowania i
zróżnicowanego nawożenia azotem na plon ziemniaka odmiany ‘Gracja’
na glebie kompleksu żytniego słabego w rejonie Bydgoszczy – Influence
of sprinkler irrigation and differentiated nitrogen fertilization on yields of
potato cv. ‘Gracja’ on the soil of weak rye complex in the region of Bydgoszcz....
Żarski J., Dudek S., Kuśmierek-Tomaszewska R.: Potrzeby i efekty nawadniania
ziemniaka na obszarach szczególnie deficytowych w wodę - Irrigation needs
end effects on potato in particularly scarce water areas ......................................
2
5
8
11
14
16
18
22
25
Stanisław DUDEK
Jacek ŻARSKI
Renata KUŚMIEREK-TOMASZEWSKA
Katedra Melioracji i Agrometeorologii
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy
EFEKTY ZASTOSOWANIA DESZCZOWANIA NA GLEBIE
LEKKIEJ NA PRZYKŁADZIE BOBIKU
THE EFFECTS OF IRRIGATION OF FABA BEAN CULTIVATED
ON A LIGHT SOIL
Abstract: The aim of this study was to assess the needs of irrigation in the
cultivation of agricultural plants in Central Poland. Irrigation needs were
assessed based on the results of the experiments with faba been irrigation on a
light soil in the vicinity of Bydgoszcz, conducted in years 2005-2009. Yield
and yield increases of faba been seeds obtained under the influence of
supplemental irrigation applications were dependent on the volume of rainfall
and irrigation doses. The highest increases in yield of faba been seeds were
obtained in years with the smallest natural precipitation and the largests doses
of supplemental irrigation.
Słowa kluczowe: irrigation, faba been, yield increase of faba been seeds
WSTĘP
Ważnym i często zmieniającym się czynnikiem środowiskowym wpływającym na
obniżenie wielkości produkcji roślinnej w Polsce są warunki klimatyczne, a zwłaszcza
małe i nierównomiernie rozłożone w sezonie wegetacyjnym, opady atmosferyczne.
Niedobór wody jest głównym czynnikiem ograniczającym wysokość plonowania w
warunkach wysokiej kultury rolnej i przy stosowaniu wymogów współczesnej
agrotechniki. Małe ilości opadów, niekorzystny ich rozkład i duży areał gleb o zbyt małej
retencji przekonują do stosowania nawodnień deszczownianych w uprawie polowej.
Nawadnianie roślin uprawnych zalicza się nie tylko do czynników intensyfikujących
produkcję, ale także pozwalających na zapewnienie odpowiednio wysokiego, stabilnego w
latach i spełniającego wymagania przemysłu przetwórczego odnośnie jakości, plonu.
Dotyczy to zarówno upraw rolniczych jak i warzyw czy owoców. Zmienne warunki
pogodowe powodują, że potrzeby stosowania uzupełniającego niedobory opadów
nawadniania występują w Polsce praktycznie w każdym roku. Jednak, głównie z uwagi na
wysokie koszty inwestycyjne jak i eksploatacyjne, stosowanie nawadniania nie jest
uznawane za konieczne, szczególnie w przypadku roślin rolniczych. Wydaje się jednak, że
obserwowany wzrost poziomu naszego rolnictwa zmierzającego do skutecznego
konkurowania o rynki zbytu z rolnictwem krajów lepiej wyposażonych w środki produkcji,
musi zakładać stosowanie nawodnień. Stosowanie tego zabiegu może przyczynić się do
poprawy niekorzystnej struktury zasiewów (dominacja zbóż), poprzez wprowadzenie do
zmianowania roślin poprawiających strukturę gleby czy wzbogacających ją w składniki
pokarmowe, takich jak rośliny strączkowe czy przemysłowe, stanowiące doskonały
przedplon zbóż. Te cenne z punktu widzenia ogólnogospodarczego rośliny mogą stanowić
ponadto ważne źródło dochodów rolnika w zależności od zapotrzebowania przemysłu
przetwórczego na surowiec roślinny o wysokiej jakości.
Celem pracy była ocena efektywności stosowania deszczowania roślin rolniczych na
glebie lekkiej w Centralnej Polsce na przykładzie bobiku.
MATERIAŁ I METODY
Opracowanie wykonano na podstawie wieloletniego eksperymentu polowego z
deszczowaniem bobiku odmiany Bobas na glebie lekkiej. Doświadczenie przeprowadzono
w latach 2005-2009 w terenowej stacji badawczej Wydziału Rolnictwa i Biotechnologii
UTP w Mochełku pod Bydgoszczą.
Warunki pogodowe okresu 2005-2009 były typowe dla klimatu Polski, obok sezonu
chłodnego (2005) wystąpił bardzo ciepły (2006). Opady (P) wahały się w jeszcze
większym zakresie, bo od 239 mm w roku 2008 do 359 mm w 2007. Zmiany te
spowodowały olbrzymie zróżnicowanie zastosowanych dawek nawodnieniowych (D), od
braku deszczowania (2009) do 200 mm w 2008 (tab.1).
Tab. 1. Warunki meteorologiczne okresu wegetacyjnego (IV-IX) w Mochełku
Tab. 1. Meteorological conditions of the growing period (IV-IX) in Mochełek
Okres
2005
2006
2007
2008
2009
2005-2009
t ºC
14,2
15,1
14,8
14,6
14,5
14,6
P mm
243
353
359
239
312
301
D mm
140
110
25
200
0
95
WYNIKI BADAŃ
W doświadczeniu z deszczowaniem bobiku na nasiona uprawianego w warunkach
gleby lekkiej w Centralnej Polsce uzyskano bardzo wysokie efekty produkcyjne tego
zabiegu, wynoszące średnio 1.67, a w roku suchym przekraczające 3 t·ha-1. Były one
jednak w bardzo wysokim stopniu uzależnione od wysokości opadów atmosferycznych i
dawek nawodnieniowych, najlepsze współczynniki korelacyjne uzyskano dla uzależnienia
wysokości przyrostu plonu nasion od sumy opadów atmosferycznych i dawek
nawodnieniowych w okresie V-VII (rys.1). Jednocześnie stwierdzono znaczne, wynikające
ze zmienności klimatu, zróżnicowanie potrzeb stosowania deszczowania w
poszczególnych latach. Skłania to do sformułowania wniosku o dużej potrzebie
wyposażenia nowoczesnego gospodarstwa produkcyjnego w urządzenia nawadniające, bo
praktycznie w każdym sezonie wegetacyjnym występują okresy bezopadowe powodując
potrzebę zastosowania uzupełniającego braki wody deszczowania roślin.
y = -0,0121x + 3,81
R2 = 0,8409
A
3,5
t/ha
y = 0,0143x + 0,3095
R2 = 0,9732
B
3,5
3
3
2,5
2,5
2
t/ha
1,5
2
1,5
1
1
0,5
0,5
0
0
0
50
100
150
mm
200
250
300
0
50
100
150
200
250
mm
Rys. 1. Zależność przyrostu plonu nasion od opadów atmosferycznych (A) i dawek
nawodnieniowych (B) w okresie V-VII
Rys. 1. Dependence of increase in seed yield from rainfall (A) and irrigation doses
(B) during period V-VII
WNIOSKI
1. Deszczowanie bobiku uprawianego na glebie lekkiej w Centralnej Polsce może być
zabiegiem istotnie podnoszącym plon nasion, a zwłaszcza stabilizującym ich
poziom w kolejnych latach.
2. Uzyskany przyrost plonu nasion bobiku na glebie lekkiej był zależny od wielkości
opadów atmosferycznych i zastosowanych dawek nawodnieniowych. Im mniejsze
opady i większe dawki nawodnieniowe, tym większe efekty produkcyjne
deszczowania.
Marek GOŚCIAŃSKI
Dorota KAPCIŃSKA
Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, Poznań
SKAŻENIE TWORZYW SZTUCZNYCH CHEMIKALIAMI
POCHODZĄCYMI Z ROLNICTWA A PROBLEM
ZAGOSPODAROWANIA ODPADÓW
POLLUTION OF PLASTIC BY CHEMICALLY AS A PRLOBLEM
OF WASTE MANAGEMENT
Abstract: At the work executed the problems of chemically polluted and their
utilization. The system of waste management was developed, which provide
rational utilization that type of waste materials.
Słowa kluczowe: pollution of plastic, recycling, utilization, system of waste
management
STRESZCZENIE
Maszyny rolnicze są zaliczane do grupy maszyn roboczych, wśród których trudno
określić typowe, wspólne warunki ich eksploatacji. Rocznie użytkuje się w Polsce ponad
11 mln sztuk ciągników, maszyn i urządzeń rolniczych.
Duże zróżnicowanie grupy maszyn i urządzeń rolniczych, w aspekcie
wykonywanych funkcji, warunków eksploatacji oraz stopnia skomplikowania budowy,
wymaga stosowania w nich różnorodnych materiałów konstrukcyjnych, o dobrych
właściwościach mechanicznych, odporności na ścieranie, odporności chemicznej oraz
odporności na działanie zmieniających się w szerokim zakresie czynników glebowoklimatycznych.
Specyfiką znacznej grupy maszyn i urządzeń rolniczych jest ich szeroki kontakt
w czasie eksploatacji z agresywnymi mediami chemicznymi. Do tej grupy maszyn należą
przede wszystkim: opryskiwacze ochrony roślin, rozsiewacze nawozów mineralnych oraz
siewniki zbożowe, wysiewające ziarna zbóż, z jednoczesnym ich zaprawianiem.
Opryskiwacze ochrony roślin, w których udział tworzyw sztucznych (zbiorniki) jest
największy (ok.60%), rozsiewacze nawozów, siewniki są narażone na działanie wielu
różnego typu mediów chemicznych takich jak: środki do zwalczania chwastów
(herbicydy), grzybów (fungicydy) i owadów (pestycydy), nawozy mineralne, środki
do zaprawiania ziarna i inne.
Obecnie w rolnictwie i sadownictwie stosuje się ok. 900 różnych substancji
chemicznych, w postaci wodnych roztworów, zawiesin lub mieszanin substancji czynnych,
będących m.in. związkami chloroorganicznymi i fosforoorganicznymi. Niektóre z tych
substancji zawierają rozpuszczalniki organiczne, takie jak benzen, toluen, ksylen i inne.
Środki ochrony roślin na podstawie Ustawy o ochronie roślin uprawnych (art. 20),
klasyfikuje się w zakresie toksyczności jako bardzo toksyczne, toksyczne, szkodliwe
i pozostałe. Jednak większość z nich to substancje toksyczne i bardzo toksyczne.
W konstrukcjach opryskiwaczy rolniczych stosuje się przede wszystkim tworzywa
sztuczne termoplastyczne między innymi: polietyleny oraz kopolimery poliacetalowe
ale także termo i chemoutwardzalne takie jak: żywice poliestrowe, epoksydowe, rezolowe
z włóknami szklanymi.
Na chemoodporność polimerów, oprócz czynnika chemicznego, w istotny sposób
wpływają czynniki fizyczne, do których należą: temperatura, zmienność warunków
użytkowania (cykliczność kontaktu tworzywa z cieczą agresywną), ruch cieczy, stężenie
roztworu oraz współdziałanie rozpuszczalników organicznych z substancjami chemicznie
czynnymi. Złożoność problematyki wynika z addytywności i synergizmu działania różnych
czynników fizycznych, chemicznych, mechanicznych i starzeniowych, których efekty
są niemożliwe do przewidzenia.
Wynikają stąd duże problemy z zagospodarowaniem skażonych odpadów i wyborem
racjonalnego sposobu ich utylizacji.
Przykładowe badania powierzchni zużytych zbiorników opryskiwaczy po okresie
eksploatacji (ponad 10 lat) wykonanych z polietylenu PEHD oraz z kompozytu (żywica
poliestrowa z włóknem szklanym), dowodzą znacznych zmian destrukcyjnych w strukturze
materiałów. Zmiany te pokazano na rys. 1.
A
B
Rys. 1.Widok powierzchni wewnętrznej zbiorników opryskiwaczy po 10 letniej
eksploatacji: A - polietylen dużej gęstości PEHD, B - kompozyt poliestrowoszklany
Fig. 1. View of inside surface spraying tanks after 10 years exploitation: A – high
density polyethylene PEHD, B – composite of polyester – glass
Wykonane badania spektrometryczne potwierdziły obecność w tych materiałach
szkodliwych pierwiastków, co jest istotne w aspekcie przewidywanego ich recyklingu.
Prognozy ilości zużytych tworzyw sztucznych skażonych chemicznie,
a pochodzących tylko z trzech analizowanych grup maszyn rolniczych, wskazują, że do
2015 roku konieczna będzie utylizacja ponad 16 000 ton odpadów. Do tego dochodzą
znaczne ilości odpadów pochodzących z opakowań po nawozach, zaprawach i środkach
ochrony roślin.
Aby racjonalnie i efektywnie zaplanować i rozwiązać problemy recyklingu
i utylizacji wieluset tysięcy, zużytych w różnym stopniu, elementów maszyn rolniczych,
stykających się z mediami chemicznymi, opracowano w Przemysłowym Instytucie Maszyn
Rolniczych w Poznaniu, w ramach projektu wieloletniego (PW–004/ITE/06/2004),
modelowy system zagospodarowania odpadów elementów maszyn i urządzeń rolniczych
z tworzyw sztucznych skażonych chemicznie mediami pochodzącymi z rolnictwa (rys. 2.).
Rys. 2. System zagospodarowania odpadów skażonych chemicznie tworzyw
sztucznych pochodzących z rolnictwa
Fig. 2. System of waste management chemically polluted plastics, which are
come from agricultural
Opracowanie tego niezbędnego systemu stanowiło niewątpliwie ważne, ale
jednocześnie bardzo trudne wyzwanie w aspekcie likwidacji skażonych chemicznie
odpadów tworzyw sztucznych. Przyszłościowe wdrożenie systemu w istotny sposób
pozwoli na minimalizację balastu obciążającego środowisko naturalne tego typu
niebezpiecznymi odpadami.
WNIOSKI
1. Skażenie mediami chemicznymi stosowanymi w rolnictwie elementów maszyn
i urządzeń rolniczych wykonanych z tworzyw sztucznych jest istotne, co powoduje
konieczność zróżnicowania ich zagospodarowania.
2. Opracowany system logistyczno - technologiczny zapewnia możliwość utylizacji
odpadów tworzyw sztucznych, skażonych mediami stosowanymi w rolnictwie
w sposób racjonalny, przy wykorzystaniu najbardziej właściwych technologii,
uwzględnieniu optymalnej logistyki oraz minimalizowaniu kosztów.
3. Modelowy system został oparty o instytucje już działające w Polsce (Stacje Kontroli
Opryskiwaczy, sortownie odpadów, cementownie, koksownie i specjalistyczne firmy
transportowe), przy uwzględnieniu koniecznych zmian legislacyjnych na szczeblu
Ministerstwa Ochrony Środowiska, Ministerstwa Administracji i Samorządu
Terytorialnego, Ministerstwa Finansów.
Zdzisław KOSZAŃSKI1,
Ewa RUMASZ-RUDNICKA1,
Robert BICZAK2
Róża KOWALEWSKA1
1
Zakład Produkcji Roślinnej i Nawadniania, Instytut Inżynierii Rolniczej,
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, ul. Słowackiego 17, 71-434 Szczecin
2
Katedra Biochemii, Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie
WPŁYW NAWADNIANIA NA PLONOWANIE SŁONECZNIKA
OLEISTEGO
INFLUENCE OF IRRIGATION ON YIELD OF SUNFLOWER
Abstrakt: Field experiment was done in Agriculture Experiment Station Lipki
near Szczecin. As objects of studies were 2006-2007 years, sunflower var.
’Wielkopolska’ cultivated on the acid brown soil belong to good rye complex.
Growth and yielding sunflower irrigated and not irrigated. Plants were irrigated
using dropping lines with emitters collocated every 30 cm with total efficiency
of 2,4 l.h-1. Tensiometer show the need of irrigation. Field and plants were
irrigated when soil suction power was bigger than 0,01 MPa. Every year
sunflower plants were fertilized with 80 kg N.ha-1 and doses of P and K
depended on their concentration in soil. Total doses of water used for irrigation
depended on yearly precipitation equal in 2006y.-250 mm, 2007y.-60 mm. As
effect of supplemental irrigation average crop of seeds increased in 2006 year
by 121% (2,83 t.ha-1) in 2007 year by 20%, (1,3 t.ha-1). Irrigation significantly
increased weight of seeds and content of chlorophyll.
WSTĘP
W Polsce najważniejszymi roślinami upraw polowych, przeznaczonymi na cele
energetyczne są rzepik i rzepak. Stanowią one około 98 % zbiorów nasion roślin oleistych.
W strukturze zasiewów zajmują 7% powierzchni gleb kompleksów bardzo dobrych i
dobrych Juliszewski i Zając[1]. Na glebach kompleksów słabszych można by było
uprawiać rośliny oleiste mniej wymagające. Do takich roślin należy słonecznik, którego
zaletą jest duża odporność na dłuższe okresy posuchy, mniejsze wymagania glebowe niż
rzepaku i rzepiku, niższe nakłady na nawożenie mineralne oraz zwalczanie chorób i
szkodników. Istotną przeszkodą w rozpowszechnianiu uprawy słonecznika oleistego mogą
być straty w plonach nasion powodowane przez ptaki. Można temu przeciwdziałać przez
zakładanie większych plantacji lub koncentrację ich upraw. Analiza efektów
produkcyjnych różnych roślin oleistych przeprowadzona w wybranych gospodarstwach
Europy zrzeszonych w międzynarodowej sieci gospodarstw porównawczych wykazała, że
uprawa słonecznika oleistego może konkurować z uprawą rzepaku Prochorowicz i Rusielik
[2]. W związku z powyższym podjęto badania których celem było określenie w warunkach
Pomorza Zachodniego możliwości plonotwórczych słonecznika oleistego uprawianego na
glebie lekkiej w zróżnicowanych warunkach wodnych.
MATERIAŁ I METODY
Doświadczenie polowe wykonano w latach 2006-2007 w Stacji Doświadczalnej
Lipki na glebie brunatnej kwaśnej, kompleksu żytniego słabego. Słonecznika oleistego
odmiany ’Wielkopolski’ uprawiano po jęczmieniu jarym w rozstawie 40 x 30 cm na
poletkach bez nawadniania i nawadnianych przy sile ssącej gleby powyżej 0,01 MPa. Do
nawodnień używano linii kroplującej o rozstawie emiterów co 30 cm i wydajności 2,4l.h-1.
Nawożenie mineralne było zrównoważone, stosowano 80 kg N.ha1, natomiast wielkość
dawki P i K była uzależniona od zawartości tych składników w glebie. Sumaryczne dawki
wody do nawadniania zależały od rozkładu i wielkości opadów i wynosiły: w 2006 r.250 mm, 2007 r. -60 mm.
WYNIKI BADAŃ
Plony nasion słonecznika w istotny sposób zależały od warunków wilgotnościowych
gleby i były zróżnicowane w poszczególnych latach badań. W naturalnych warunkach
opadowych najwyższe plony nasion (3,10 t.ha-1) zebrano w 2007 r., którego okres
wegetacji dla słonecznika pod względem rozkładu opadów i temperatur można zaliczyć
do warunków przeciętnych, natomiast w posusznym 2006 r. zbiory nasion były o 33 %
mniejsze. Nawadnianie powodowało istotny wzrost plonu, średnio za okres dwóch lat
zwiększyło plony nasion słonecznika o 1,72 t.ha-1 (63%). To zwiększenie zbiorów nasion w
posusznym 2006 r. wynosiło aż 2,83 t. ha-1 (121 %), a w przeciętnym 2007 r.- 20%.
Nawadnianie nie tylko zmieniało wielkość plonów nasion, ale oddziaływało na dorodność
niełupek zwiększając średnio o 12 % ich masę. Powierzchnia koszyczka roślin
nawadnianych była o 14 % większa niż nie nawadnianych, również zawartość chlorofilu
zwiększała się istotnie pod wpływem nawadniania. Analiza struktury plonów części
nadziemnej suchej masy słonecznika wykazała, iż w wyniku nawadniania w ogólnym
plonie zwiększa się udział nasion i powierzchnia koszyczka kosztem udziału łodyg i liści.
Tabela 1. Wpływ nawadniania na plon słonecznika (t. ha-1)
Table 2. Influence of irrigation on yield of sunflower (t. ha-1)
Obiekty
Lata
2006
2007
Nie nawadnianie
14,3
20,3
Nawadniane
22,5
21,6
Średnio
18,4
20,9
x
NIR 0,05 dla nawadniania (N) - 0,9; lata (L) -1,7; N L -2,3;
Średnio
17,3
22,0
19,6
WNIOSKI
1. Przyrosty plonów pod wpływem nawadniania zależały od warunków klimatycznych
panujących w latach badań. W roku posusznym (2006) wynosiły 121%, natomiast w
przeciętnym (2007) 20%.
2. Nawadnianie zwiększyło masę niełupek o 12% oraz powierzchnię koszyczka o 14% w
porównaniu do roślin nie nawadnianych.
LITERATURA
1. Juliszewski T, Zając T. 2008. Biopaliwo rzepakowe. PWRiL, s.180.
2. Prochorowicz J., Rusielik R. 2007. Efektywność względna produkcji roślin oleistych
w wybranych gospodarstwach w Europie i na świecie w 2005 roku. Acta Scientarum
Polonorum, Ekonomia, 6 (4): 57-62.
Renata KUŚMIEREK-TOMASZEWSKA
Jacek ŻARSKI
Stanisław DUDEK
Katedra Melioracji i Agrometeorologii, Wydział Rolnictwa i Biotechnologii,
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy
OCENA PRZYDATNOŚCI AUTOMATYCZNEJ STACJI
POMIAROWEJ DO STEROWANIA NAWADNIANIEM
THE USEFULNESS OF AUTOMATIC WEATHER STATION FOR
IRRIGATION CONTROL
Abstract: The aim of the work was a comparison of chosen
agrometeorological indices helpful for irrigation control (precipitation,
evaporation, climatic water balance and SPI), measured and calculated in the
warm half-a-year (IV-IX) with classic and automatic weather stations. The
investigation was based on data obtained in years 2000-2007 in Mochełek near
Bydgoszcz. In this agrometeorological research the fundamental interval of a
factor is its ten-day value. Series obtained from classic and automatic stations
were compared. A particular consideration of correlative results was done.
High accuracy of the results allowed to assign mathematical formulas that
would allow use the data series from both stations exchangeably.
Key words: automatic weather station, precipitation, evaporation
WSTĘP
Przewaga opadów atmosferycznych półrocza letniego nad opadami w półroczu
zimowym sprzyja produkcji rolniczej w Polsce. Jednak charakterystyczna dla naszego
klimatu duża zmienność warunków opadowych w latach i jednocześnie duży udział
parowania w bilansie wodnym prowadzi do występowania okresowych niedoborów
wodnych, a tym samym powoduje znaczne wahania plonów. Istnieje zatem potrzeba
interwencyjnego uzupełniania niedoborów opadów poprzez systemy nawodnień sterowane
w oparciu o wskaźniki agrometeorologiczne, stosownie do zmieniających się potrzeb
wodnych roślin. Do ilościowego określenia niedoborów wodnych najczęściej wykorzystuje
się wskaźniki oparte wyłącznie na standardowych pomiarach opadów atmosferycznych
(wysokość opadów P, wskaźnik standaryzowanego opadu SPI) lub na relacji opadów z
pomiarami bądź obliczeniami różnych rodzajów parowania (E). Najczęściej stosuje się w
tym przypadku różnicę P-E, określaną jako klimatyczny wskaźnik bilansu wodnego.
Niezależnie od przyjętej metody, ocena niedoborów opadów oparta jest na
jednorodnych, standardowych obserwacjach meteorologicznych, zachowujących zasadę
porównywalności wyników. Powszechne obecnie w miernictwie meteorologicznym
automatyczne stacje pomiarowe dostarczają co prawda dużej ilości precyzyjnych danych,
ale ponieważ wyposażone są w przyrządy inne niż na stacjach tradycyjnych, zasady tej nie
spełniają. W efekcie, możliwość wykorzystania stacji automatycznych do sterowania
nawadnianiem powinna być poprzedzona analizami porównującymi te odczyty, z
pozyskiwanymi przy użyciu metod standardowych.
Celem badań było porównanie wyników pomiarów meteorologicznych niezbędnych
do sterowania nawadnianiem, dokonywanych za pomocą stacji standardowej i
automatycznej i stwierdzenie, czy wyniki te można stosować zamiennie.
METODYKA BADAŃ
Materiał do badań stanowiły wyniki pomiarów meteorologicznych wykonywanych w
latach 2000-2007 w Stacji Badawczej Mochełek, położonej w pobliżu Bydgoszczy (z
wyjątkiem okresu kalibracji przyrządów w 2005 roku) . Porównywano odczyty
dokonywane za pomocą stacji standardowej i 8-kanałowej automatycznej stacji
meteorologicznej firmy Eijkelkamp. Porównanie dotyczyło opadów atmosferycznych (P),
parowania wskaźnikowego (E) według wzor Baca postaci: E = dv + 4Q, gdzie d-niedosyt
wilgotności powietrza w hPa, v-prędkość wiatru w m.s-1, Q- suma promieniowania
słonecznego całkowitego w kcal.cm-2, klimatycznego wskaźnika bilansu wodnego (P-E)
oraz standaryzowanego wskaźnika opadu (SPI).
Statystycznej oceny zgodności wyników dokonano na podstawie wartości
dekadowych sezonu wegetacyjnego (kwiecień-wrzesień). Liczebność porównywanych
zbiorów wynosiła 126 (7 lat x 6 miesięcy x 3 dekady) dla całego okresu wegetacyjnego IVIX oraz 21 dla poszczególnych miesięcy. Zbiory danych scharakteryzowano metodami
statystyki opisowej, a ich relacje określono na podstawie rachunku korelacji i regresji.
WYNIKI
Na podstawie porównania średnich wyników pomiarów standardowych i
automatycznych można stwierdzić, że charakteryzowało je dość duże dopasowanie (tabl.1)
(rys.1). Wyższą o 1,0 mm średnią dekadową sumę opadów uzyskano stosując pomiar
automatyczny (tabl.1). Był to efekt większej powierzchni odbiorczej i jej wysokości nad
powierzchnią gruntu deszczomierza stacji automatycznej w stosunku do deszczomierza
Hellmanna. W przypadku parowania wskaźnikowego, różnica była nieznaczna. W
rezultacie niższych opadów, średni dekadowy klimatyczny bilans wodny obliczony na
podstawie pomiarów standardowych przyjął wartość –5,7 mm, wobec –4,4 mm
uzyskanego według metody automatycznej. Użycie do obliczeń wskaźnika SPI wyników
pomiarów opadów atmosferycznych drogą automatyczną spowodowało złagodzenie oceny
intensywności posuchy. Spośród analizowanych 126. dekad, 19-22% z nich – zależnie od
metody pomiarów opadów atmosferycznych – określono na podstawie wskaźnika SPI jako
ekstremalnie, bardzo lub umiarkowanie suche.
Tabl. 1. Porównanie średnich dekadowych wielkości wybranych wskaźników obliczonych
w oparciu o pomiar standardowy (S) i automatyczny (A)
Tabl. 1. Comparison of ten-day mean values of chosen indices received with conventional
(S) and automatic measurements (A)
Okres
Wskaźnik
IV-IX
Średnia
P
E
P-E
SPI
S-A
S
A
18,9
24,5
-5,7
0,19
19,9
24,4
-4,4
0,28
Maksymalna
S
-1,0
0,1
-1,3
-0,09
87,5
49,0
67,3
1,99
A
Odchylenie
standardowe
S
A
A
S
A
113,0
47,3
94,6
2,22
0,0
6,2
-44,5
-2,36
0,0
7,1
-46,9
-2,06
17,4
7,8
21,5
0,92
B
IV-IX
S
Minimalna
18,2
7,5
21,9
0,87
Wsp.
korelacji
R
0,957
0,943
0,963
0,969
Równanie regresji
S=0,919A+0,549
S=0,980A+0,619
S=0,946A-1,456
S=1,024A-0,091
C
IV-IX
D
IV-IX
IV-IX
S
S
S
120,0
100,0
80,0
60,0
100,0
50,0
80,0
3,00
2,00
60,0
40,0
1,00
40,0
60,0
30,0
40,0
20,0
20,0
20,0
-100,0
10,0
0,0
0,0
40,0
60,0
A
80,0
100,0
120,0
-50,0 -20,0 0,0
50,0
0,0
10,0
20,0
30,0
A
40,0
50,0
100,0
150,0
-2,00
-1,00
0,00
-1,00
1,00
2,00
3,00
-2,00
-40,0
0,0
20,0
0,00
-3,00
0,0
-60,0
-3,00
A
A
Rys. 1. Zależność liniowa dekadowych sum w okresie wegetacyjnym (IV-IX)
opadów (A), parowania wskaźnikowego (B), klimatycznego bilansu wodnego
(C) i wskaźnika SPI (D) wyznaczonych w oparciu o pomiar stacji
standardowej i automatycznej
Fig. 1. Linear regresion of ten-day totals in the growing period (IV-IX) of
precipitation (A), evaporation (B), climatic water balance (C) and SPI (D)
based on conventional and automatic measurements
WNIOSKI
Omówione w pracy rezultaty badań wskazują na dużą zgodność odczytów
dokonywanych dwoma porównywanymi metodami, mimo niedopełnienia zasady
porównywalności wyników. Pozwala to na sformułowanie wniosku o przydatności
wyników pomiarów automatycznych do sterowania nawadnianiem. Należy jednak
pamiętać, że, zastosowanie wyników pomiarów opadów atmosferycznych do obliczeń
wskaźników agrometeorologicznych charakteryzujących warunki wodne powodowało, ze
klimatyczne bilanse wodne były korzystniejsze a ocena stopnia intensywności posuchy na
podstawie wskaźnika SPI – łagodniejsza.
Istotna zależność dekadowych wyników pomiarów standardowych i automatycznych
pozwala przedstawić równania regresji liniowej, bez zastosowania których nie jest
możliwe zachowanie jednorodności porównywanych ciągów pomiarowych. Jednakże
obliczenia prowadzone w oparciu o te równania, zawsze będą obarczone błędem, tym
większym im mniejsza była współzależność porównywanych danych.
Możliwe wydaje się także zamienne stosowanie danych pozyskiwanych metodą
standardową i automatyczną do badań agroklimatologicznych, bazujących na długoletnich,
w miarę jednorodnych seriach pomiarowych.
Krzysztof MATUSZAK
Wiesław JANICKI
Katedra Gospodarki Wodnej, Zakład Automatyki i Monitoringu Wód
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie;
ZAŁOŻENIA PROJEKTOWE STANOWISKA DO BADANIA
OPÓŹNIONEJ LUMINESCENCJI FITOPLANKTONU
WZBUDZANEJ ŚWIATŁEM SŁONECZNYM
CONCEPTUAL DESIGN FOR INVESTIGATIONS OF
PHYTOPLANKTON INDUCED DELAYED LUMINESCENCE
SUNLIGHT
Abstract: The paper presents the current state of the position to study
phytoplankton induced delayed luminescence sunlight in the environment.
Słowa kluczowe: opóźniona luminescencja, fitoplankton.
WSTĘP
Jedną z cech charakterystycznych glonów, możliwą do wykorzystania w testach oraz
w badaniach wód naturalnych, jest luminescencja (zarówno fluorescencja, jak i opóźniona
luminescencja) ich chlorofilu a towarzysząca procesowi fotosyntezy. Jej natężenie
związane jest z przebiegiem niektórych pierwotnych reakcji fotosyntezy stąd może
odzwierciedlać zarówno warunki przebiegu całego procesu fotosyntezy, jak informować o
wpływie na ten proces czynników zakłócających (Brzóstowicz 2001).
W ostatnim okresie zauważa się zwiększone zainteresowanie badaczy
zastosowaniem metod luminescencyjnych w badaniach ekosystemów wodnych. Z
dotychczasowych badań wynika, że zastosowanie metod luminescencyjnych w takich
badaniach może dostarczyć wielu istotnych informacji zarówno o koncentracji biomasy
glonów w takim środowisku jak i o warunkach przebiegu procesu ich fotosyntezy.
Wymaga to jednak opracowania nowych metod badawczych.
Jedną z takich nowych metod badania ekosystemów wodnych może być rejestracja
opóźnionej luminescencji fitoplanktonu wzbudzanej światłem słonecznym, jednak
informacyjna rola tej luminescencji jest jak dotychczas nieznana. Wstępne wyniki badań
wskazują jednak, że natężenie tak wzbudzanej długotrwałej opóźnionej luminescencji
może być związane z produktywnością pierwotną środowiska fitoplanktonu (Krause i
Gerhardt 1984).
W celu zbadania informacyjnej roli opóźnionej luminescencji fitoplanktonu
wzbudzanego światłem słonecznym w Zakładzie Automatyki i Monitoringu Wód ZUT w
Szczecinie opracowano założenia projektowe stanowiska do badań w/w zjawiska w
warunkach in situ.
CEL PRACY
Opracowanie stanowiska do rejestracji natężenia opóźnionej luminescencji
fitoplanktonu in situ wzbudzanej światłem słonecznym w zbiornikach wodnych.
STANOWISKO POMIAROWE
Na rysunku 1 przedstawiono schemat blokowy stanowiska pomiarowego.
rejestrator
sonda z kuwetą
pomiarową
zespół czujników:
temperatury, natężenia
światła, głębokości
czujnik:
natężenia światła
Rys.1. Schemat blokowy stanowiska pomiarowego
Fig.1. Block diagram of test bench
Rejestracja natężenia opóźnionej luminescencji w sposób ciągły wymaga na ogół
zastosowania w aparaturze pomiarowej odpowiedniej kuwety przepływowej.
Zastosowana w stanowisku badawczym zanurzalna kuweta przepływowa
wykorzystuje konstrukcję Puzyny i Prokowskiego z modyfikacjami wynikającymi z
założonych warunków jej eksploatacji: współpraca z zanurzalną sondą impulsową;
maksymalna głębokość pracy - d = 25 m; czas przepływu wody od króćca wlotowego do
początku spirali - t < 0,3 s; zapewnienie laminarnego przepływu wody w spirali kuwety
przy oporach hydraulicznych w kuwecie - h < 0,008 MPa); względna światloszczelność
wyrażona jako stosunek ilości fotoimpulsów rejestrowanych przy oświetleniu króćca
wlotowego światłem o gęstości strumienia fotonów q = 500 E m-2 s-1 (N) do ilości
impulsów rejestrowanych w ciemności (Nt) - N/Nt < 10 (Rogusz i Prokowski 1992).
Jako rejestrator zastosowano komputer PC z kartą pomiarową DaqBook/260 z
oprogramowaniem DasyLab7.
LITERATURA
Brzóstowicz A., 2001, Luminescencja w procesie fotosyntezy, Acta Agrophys. 45: 31-42.
Krause H., Gerhardt V., 1984, Application of delayed luminescence in limnology and
oceanography, J. Lumines. 31-32: 888-891.
Rogusz W., Prokowski Z., 1992, Zanurzalna kuweta przepływowa do rejestracji in situ
natężenia opóźnionej luminescencji fitoplanktonu, V Sesja Naukowa Oddziału Techniki
Rolniczej s. 71-74; Akademia Rolnicza w Szczecinie.
***Roman ROLBIECKI1
Cezary PODSIADŁO2
Stanisław ROLBIECKI1
1
Katedra Melioracji i Agrometeorologii, UTP Bydgoszcz
2
Katedra Gospodarki Wodnej, ZUT Szczecin
PORÓWNANIE REAKCJI DYNI ZWYCZAJNEJ ODMIANY
‘DANKA’ NA NAWADNIANE KROPLOWE W WARUNKACH
OPADOWO-TERMICZNYCH BYDGOSZCZY I STARGARDU
SZCZECIŃSKIEGO
COMPARISON OF THE RESPONSE OF SUMMER SQUASH
‘DANKA’ TO DRIP IRRIGATION UNDER RAINFALL-THERMAL
CONDITIONS OF BYDGOSZCZ AND STARGARD SZCZECIŃSKI
WSTĘP
Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu nawadniania kroplowego
na plonowanie dyni zwyczajnej odmiany ‘Danka’ uprawianej w warunkach Równiny
Pyrzycko-Stargardzkiej (Lipnik koło Stargardu Szczecińskiego) oraz wschodniego krańca
Pojezierza Krajeńskiego (Kruszyn Krajeński koło Bydgoszczy).
MATERIAŁ I METODY
Obiekt w Lipniku leży około 5 km w kierunku północno-zachodnim od Stargardu
Szczecińskiego, na pograniczu zlewni rzek Płoni i Iny. Obiekt w Kruszynie Krajeńskim
leży około 12 km od centrum Bydgoszczy w pobliżu Kanału Górnonoteckiego.
Doświadczenia polowe przeprowadzono w latach 2005-2006, na glebie kompleksu
żytniego słabego (V klasa bonitacyjna) – w Kruszynie Krajeńskim, a w Lipniku - na glebie
kompleksu żytniego dobrego (IVb klasa bonitacyjna). Nasiona wysiano w trzeciej dekadzie
maja w rozstawie 1 x 0,7 m. Powierzchnia pojedynczego poletka wyniosła 9,1 m2.
Nawożenie P i K stosowano przedsiewnie w dawkach dostosowanych do zawartości tych
składników w glebie. Nawożenie azotowe zastosowano na poziomie 115 kg ha-1, dzieląc je
na trzy pojedyncze dawki. Terminy wykonywania nawodnień ustalano na podstawie
potencjału wodnego gleby określanego przy użyciu tensjometrów. Nawadnianie
rozpoczynano, gdy siła ssąca gleby wynosiła minus 0,04 MPa. Owoce dyni zbierano w
fazie dojrzałości technologicznej, w drugiej dekadzie września, w każdym z sezonów
wegetacyjnych prowadzenia doświadczeń. Określano masę pojedynczego owocu, liczbę
owoców oraz plon handlowy z jednostki powierzchni.
Otrzymane wyniki opracowano statystycznie, wykorzystując test Fishera-Snedecora
w celu stwierdzenia istotności działania czynników doświadczenia oraz test Tukey’a dla
porównania otrzymanych różnic. Obliczenia przeprowadzono przy użyciu pakietu
ANALWAR-5.FR.
WYNIKI
Zastosowane nawadnianie kroplowe tak w Lipniku jak i w Kruszynie Krajeńskim
istotnie zwiększyło plon handlowy owoców dyni zwyczajnej ‘Danka’. Wyższe przyrosty
plonów pod wpływem nawadniania stwierdzono w Kruszynie Krajeńskim. Wyższy średni
plon handlowy owoców dyni zwyczajnej uzyskano w Lipniku, aniżeli w Kruszynie
Krajeńskim. Było to efektem wyższego plonu na obiektach kontrolnych (bez nawadniania),
na wysokość którego bezpośredni wpływ wywarły wyższe niż w Kruszynie Krajeńskim
opady atmosferyczne. Wyższe masy pojedynczych owoców stwierdzono również w
Lipniku natomiast większą liczbą owoców charakteryzowały się rośliny uprawiane w
Kruszynie Krajeńskim, niezależnie od wariantu wodnego doswiadczenia.
Stanisław ROLBIECKI1
Roman ROLBIECKI1
Andrzej KLIMEK2
Dorota HILSZCZAŃSKA3
1
Katedra Melioracji i Agrometeorologii, UTP Bydgoszcz
Zakład Agroturystyki i Kształtowania Krajobrazu, UTP Bydgoszcz
3
Zakład Fitopatologii Leśnej, IBL Warszawa
2
WPŁYW NAWOŻENIA ORGANICZNEGO I ŚCIÓŁKOWANIA NA
WZROST DWULETNICH SIEWEK MODRZEWIA
EUROPEJSKIEGO (LARIX DECIDUA MILL.) I WYSTĘPOWANIE
ROZTOCZY GLEBOWYCH W WARUNKACH MIKROZRASZANIA
EFFECT OF ORGANIC FERTILIZATION AND MULCHING ON
THE GROWTH OF TWO-YEAR-OLD SEEDLINGS OF EUROPEAN
LARCH (LARIX DECIDUA MILL.) AND OCCURRENCE OF SOIL
MITES UNDER MICROSPRINKLER IRRIGATION
Abstract: The aim of the study was to determine the influence of mulching and
organic fertilization on the two-year-old seedling vigour of European larch
(Larix decidua Mill.) and the occurrence of soil mites (Acari) under microsprinkler irrigation. The trial was conducted in 2005-2007 at the forest nursery
Białe Błota near Bydgoszcz – on a brown podzolic soil. It was fund that
seedlings grown on treatments mulched with litter were characterized by the
increased height, diameter and the fresh mass of above-ground parts as
compared to those cultivated on control plots (without mulching). Studied
factors influenced also on the mycorrhizal colonization and occurrence of
mites.
Key words: two-year old European larch seedlings, organic fertilization, mulching,
mycorrhizal colonization, Acari, Oribatida, micro-sprinkler irrigation
WSTĘP
Gleby terenów porolnych (i innych zmienionych działalnością gospodarczą) cechują
się bardzo często brakiem odpowiedniego fito- i zooedafonu, który mógłby zapewnić
prawidłowy wzrost drzew leśnych. Analogiczna sytuacja może zaistnieć w glebach
starszych szkółek, gdzie obserwuje się zmniejszenie różnorodności biologicznej, m.in.
grzybów ektomikoryzowych (Aleksandrowicz-Trzcińska 2004). W glebach leśnych
szczególnie licznie występują saprofagiczne mechowce (Acari, Oribatida)(Klimek 2000),
które spełniają szereg bardzo ważnych funkcji w glebach.
Materia organiczna jest składnikiem gleb decydującym o ich przydatności pod
produkcję szkółkarską (Niski 1992). Warunkiem zachowania wysokiej produkcyjności
gleb w szkółkach jest dostarczanie nawozów organicznych, np. w postaci kompostów. W
niniejszym doświadczeniu zastosowano kompost wyprodukowany na bazie osadów
ściekowych. Przyrodnicze użytkowanie osadów ściekowych jest zasadne z ekologicznego
punktu widzenia (Siuta i Wasiak 2001).
Celem badań było określenie wpływu ściółkowania i nawożenia organicznego na
cechy siły wzrostu dwuletnich siewek modrzewia europejskiego oraz na występowanie
roztoczy (Acari) glebowych.
MATERIAŁ I METODY
Ścisłe badania przeprowadzono w latach 2005-2007 w szkółce leśnej Białe Błota
niedaleko Bydgoszczy na glebie rdzawej właściwej. Założono dwa doświadczenia:
pierwsze przeprowadzono w latach 2005-2006, a drugie - w latach 2006-2007.
Oba doświadczenia założono w dwuczynnikowym układzie zależnym split-plot, w
czterech powtórzeniach. Pierwszym czynnikiem było nawożenie zastosowane w dwóch
wariantach: N1 - higienizowane osady ściekowe (⅔) + kora (⅓), N2 - higienizowane osady
ściekowe (⅔) + trociny (⅓). Drugim czynnikiem było ściółkowanie stosowane również w
dwóch wariantach: S - ściółkowanie próchnicą nadkładową z boru świeżego, C – bez
ściółkowania (kontrola).
Nawóz organiczny wyprodukowano na bazie higienizowanych osadów ściekowych
(⅔) i kory sosnowej (⅓) bądź trocin (⅓). Zastosowano go w dawce 100 t . ha-1 wiosną i
wymieszano z wierzchnią warstwą gleby do głębokości 10 cm przed wysiewem nasion
sosny. Ściółkowanie próchnicą nadkładową pozyskaną z siedliska w typie boru świeżego
przeprowadzono po wschodach modrzewia. Zastosowano dawkę 100 m3 . ha-1.
Nawadnianie przeprowadzano wykorzystując mikrozraszacze “Nelson”. Terminy
nawodnień i dawki polewowe ustalano zgodnie z zaleceniami dla szkółek leśnych na
powierzchniach otwartych (Pierzgalski i in. 2002).
Wzrost siewek określano w październiku 2006 i 2007 r. Mierzono wysokość siewek
(cm), średnicę w szyi korzeniowej (mm) oraz masę części nadziemnych (g).
Ektomikoryzy identyfikowano pod mikroskopem stereoskopowym przy
powiększeniu 4-50x, na podstawie obecności mufki grzybniowej(kolor, kształt i struktura),
grzybni ekstramatrykalnej, nabrzmiałych wierzchołków i sznurów grzybniowych.
Wycinki gleby do badań akarologicznych pobierano trzykrotnie (w czerwcu, sierpniu
i październiku), z każdego poletka w 3 powtórzeniach. Ogółem z jednego wariantu
doświadczenia pobrano 36 próbek gleby, każda z 17 cm2 x 3 cm głębokości. Roztocze
wypłaszano przez 7 dni metodą Tullgrena, a następnie konserwowano i preparowano. Do
gatunku lub rodzaju oznaczono mechowce, łącznie ze stadiami młodocianymi. Przed
analizą statystyczną dane liczbowe poddano logarytmowaniu – ln(x+1).
Otrzymane wyniki opracowano statystycznie, wykorzystując test Fishera-Snedecora
w celu stwierdzenia istotności działania czynników doświadczenia oraz test Tukey’a dla
porównania otrzymanych różnic. Obliczenia przeprowadzono przy użyciu pakietu
ANALWAR-5.FR.
WYNIKI
Nie stwierdzono istotnego wpływu ze strony nawożenia organicznego na badane
parametry wzrostu siewek modrzewia (tab. 1). Ściółkowanie próchnicą nadkładową z boru
świeżego przeprowadzone po wschodach modrzewia oddziaływało istotnie na wzrost
dwuletnich siewek. Siewki modrzewia na poletkach ściółkowanych cechowały się – w
odniesieniu do roślin na poletkach kontrolnych (bez ściółkowania) - większą wysokością,
średnicą oraz świeżą masą części nadziemnych.
Nawożenie organiczne i ściółkowanie różnicowało liczebność oraz różnorodność
gatunkową roztoczy, głównie mechowców.
Najwyższym udziałem mikoryz Thelephora terrestris charakteryzowały się sadzonki
z wariantu SN1, zaś najniższym sadzonki z wariantu CN1. Mikoryzy z udziałem Suillus
liczniej występowały w wariantach CN 1 i SN 1.
Tabela 1. Wpływ nawożenia organicznego i ściółkowania na parametry wzrostu
dwuletnich siewek modrzewia
Table 1. Influence of organic fertilization and mulching on the growth indices of two-year
old European larch seedlings
Ściółkowanie Nawożenie - Fertilization
Średnio Mulching
Mean
N1
N2
Wysokość siewki - Height of seedling (cm)
C
85,500
79,350
82,425 a
S
93,609
97,156
95,383 b
Średnio - Mean
89,554
88,253
88,904
Średnica siewki - Seedling diameter (cm)
C
1,108
1,200
1,154 a
S
1,256
1,344
1,300 b
Średnio - Mean
1,182
1,272
1,227
Świeża masa części nadziemnych - Fresh mass of above-ground parts (g)
C
95,109
84,150
89,629 a
S
126,975
140,481
133,728 b
Średnio - Mean
111,042
112,316
111,679
N1, N2 – odpowiednio:
N1 – higienizowane osady ściekowe (⅔) + kora (⅓), N2 – higienizowane osady
ściekowe (⅔) + trociny (⅓). C, S - odpowiednio:
C – bez ściółkowania (kontrola), S – ściółkowanie
próchnicą nadkładową z boru świeżego. Różne litery: a, b – istotna różnica (NIR- test Tukey’a)
PODZIĘKOWANIA
Autorzy dziękują Firmie „Agromis” – Rafał Piasecki z Łochowa k/Bydgoszczy za
przygotowanie kompostu zastosowanego w doświadczeniu oraz pracownikom
Nadleśnictwa Bydgoszcz za umożliwienie przeprowadzenia badań i cenną pomoc w trakcie
realizacji doświadczenia.
LITERATURA
Aleksandrowicz-Trzcińska M., 2004. Kolonizacja mikoryzowa i wzrost sosny
zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w uprawie założonej z sadzonek w różnym stopniu
zmikoryzowanych. Acta Sci. Pol. Silv. Colendar. Rat. Ind. Lignar. s. 3, 5-15.
Klimek A., 2000. Wpływ zanieczyszczeń emitowanych przez wybrane zakłady
przemysłowe na roztocze (Acari) glebowe młodników sosnowych, ze szczególnym
uwzględnieniem mechowców (Oribatida). Wyd. Uczln. ATR w Bydgoszczy, Rozprawy 99,
1-93.
Niski A., 1992. Nawożenie organiczne. W: Szkółkarstwo leśne (pr. zbior. pod red.
R. Sobczaka), Wyd. Świat, rozdz. VIII, Warszawa, s. 130–191.
Pierzgalski E., Tyszka J., Boczoń A., Wiśniewski S., Jeznach J., Żakowicz S. 2002.
Wytyczne nawadniania szkółek leśnych na powierzchniach otwartych. Dyrekcja Generalna
Lasów Państwowych, 1-63.
Siuta J., Wasiak G., 2001. Zasady wykorzystania osadów ściekowych na cele
nieprzemysłowe. Inżynieria Ekologiczna Nr 3, s. 13-42.
Szujecki A., 1996. Ekologiczne aspekty odtwarzania lasu na glebach porolnych. Prace
IBL, ser. B, 27, Warszawa, s. 47-55.
Czesław RZEKANOWSKI,
Stanisław ROLBIECKI,
Roman ROLBIECKI
Katedra Melioracji i Agrometeorologii, Wydział Rolniczy, Uniwersytet TechnologicznoPrzyrodniczy w Bydgoszczy
WPŁYW DESZCZOWANIA I ZRÓŻNICOWANEGO NAWOŻENIA
AZOTEM NA PLON ZIEMNIAKA ODMIANY ‘GRACJA’ NA
GLEBIE KOMPLEKSU ŻYTNIEGO SŁABEGO W REJONIE
BYDGOSZCZY
INFLUENCE OF SPRINKLER IRRIGATION AND
DIFFERENTIATED NITROGEN FERTILIZATION ON YIELDS OF
POTATO CV. ‘GRACJA’ ON THE SOIL OF WEAK RYE COMPLEX
IN THE REGION OF BYDGOSZCZ
Abstract. The experiment was conducted in the years 2005-2007 on the very
light soil in Kruszyn Krajenski near Bydgoszcz. The influence of sprinkler
irrigation and the differentiated nitrogen fertilization on yields of early potato
cv. ‘Gracja’ was studied. This experiment was established as a two-factorial
trial. The first-row factor was sprinkling irrigation applied in two variants: W0 without irrigation (control), W1 - sprinkling irrigation. The second row factor –
differentiated nitrogen fertilization, was used in the four following variants
(doses): N0 = 0 kg N·ha-1, N1 = 40 kg N·ha-1, N2 = 80 kg N·ha-1, N3 = 120 kg
N·ha-1. The mean yield harvested on control plots (without irrigation)
amounted on average 16,3 t·ha-1. The use of irrigation significantly increased
the yields, on average to level 30,0 t·ha-1. The yield increase, obtained thanks
to irrigation, amounted 13,7 t·h-1 (84,2 %).
Słowa kluczowe: nawadnianie, ziemniak, dawki azotu, odmiana ‘Gracja’
WSTĘP
Chociaż warunki klimatyczno-glebowe Polski sprzyjają uprawie ziemniaka, to
jednak jest on bardzo wrażliwy na niedostatek opadów, a największy spadek jego plonów
występuje na glebach lekkich. Problem niedoboru wody może rozwiązać zastosowanie
nawodnień deszczownianych, które w połączeniu z odpowiednim nawożeniem mineralnym
jest w uprawie tej rośliny bardzo efektywne [GŁADYSIAK i BORÓWCZAK 1996; CHMURA i
ROJEK 2001; NOWAK 2001]. Największe przyrosty plonu bulw wskutek tego zabiegu
notuje się na glebach bardzo lekkich w Krainie Wielkich Dolin, czyli w rejonie o niskich
opadach atmosferycznych w okresie wegetacji [GRABARCZYK i in. 1992].
METODYKA
Doświadczenie przeprowadzono w latach 2005-2007 na glebie bardzo lekkiej w
Kruszynie Kraj. koło Bydgoszczy. Badano w nim wpływ deszczowania i zróżnicowanego
nawożenia azotowego na plonowanie ziemniaka wczesnego odmiany ‘Gracja’. Założono je
jako dwuczynnikowe, w wariantach: W0 - bez nawadniania (kontrola), W1 - deszczowanie,
oraz zróżnicowane nawożenie azotem: N0 = 0 kg N·ha-1, N1 = 40 kg N·ha-1, N2 = 80 kg
N·ha-1, N3 = 120 kg N·ha-1. Średnia temperatura powietrza okresu wegetacji ziemniaka (VVIII) była najniższa w roku 2005 (15,7 °C), w następnych dwóch latach przekroczyła 17
°C. Suma opadów atmosferycznych w okresie wegetacji (V-VIII), średnio dla trzech lat,
wyniosła 238,2 mm, wahając się od 161,3 mm (rok 2005) do 323,0 mm (2007). Sezonowe
dawki nawodnieniowe mieściły się, zależnie od rozkładu opadów, w przedziale od 40 mm
(2007) do 170 mm (2005), przy średniej z trzech lat wartości 120 mm.
WYNIKI BADAŃ
Średni plon zebrany na poletkach kontrolnych (bez nawadniania) wyniósł średnio
16,3 t·ha-1 (tabl. 1). Mniejsze plony, w zakresie 10,4-14,5 t·ha-1, zanotowano w suchszych
(161-230 mm) pierwszych dwóch latach badań, wyższe natomiast (23,9 t·ha-1) - w
cechującym się największymi w okresie wegetacji ziemniaka opadami (323 mm) roku
2007. Zastosowanie deszczowania wpłynęło na istotny wzrost plonów, średnio do poziomu
30,0 t·ha-1. Uzyskany dzięki nawadnianiu przyrost wynosił 13,7 t·ha-1, co stanowiło 84,2%.
Wyższe przyrosty plonów (rzędu 13,6-18,8 t·ha-1 - tj. 94-180%) zanotowano w pierwszych
dwóch latach badań o niższych opadach w okresie wegetacji, a najniższe efekty
produkcyjne (8,9 t·ha-1, tj. 37%) deszczowanie przyniosło w roku o największych opadach.
Nawożenie azotowe na poletkach kontrolnych było efektywne jedynie w ostatnim,
wilgotnym roku badań. Wystąpiło natomiast istotne współdziałanie pomiędzy
deszczowaniem i nawożeniem azotem w kształtowaniu plonów handlowych ziemniaka.
Wzrastające dawki azotu powodowały w warunkach deszczowania istotny wzrost plonu,
który średnio dla trzech lat wyniósł 35,6 t·ha-1. Najwyższy plon zanotowano przy
nawożeniu 120 kg N·ha –1 (N3).
Tabela 1. Plon handlowy bulw ziemniaka odmiany ‘Gracja’ (t·ha-1)
Table 1. Marketable yield of tubers cv. ‘Gracja’ (t·ha-1)
Warianty wodne/
Warianty nawozowe/
Lata/ Years
Water variants
Fertilization variants
2005
2006
N0
9,54
13,33
N1
9,94
13,39
O
N2
12,22
14,06
N3
10,02
17,24
Średnio / Mean
10,43
14,50
N0
23,36
20,75
N1
30,81
25,55
W
N2
31,31
30,78
N3
31,32
35,50
Średnio / Mean
29,2
28,15
2007
19,02
22,34
25,80
28,47
23,91
19,41
33,07
38,70
39,91
32,77
Średnio/
Mean
13,96
15,22
17,36
18,58
16,28
21,17
29,81
33,60
35,58
30,04
NIR0,05
- czynnik I
LSD0,05
- factor I
- czynnik II
- factor II
Interakcja - czynnik II/I Interaction - factor II/I
- czynnik I/II
- factor I/II
4,634
3,101
4,386
3,785
1,472
3,527
3,233
4,988
0,273
0,167
0,236
0,216
4,295
5,001
4,072
3,798
Średni z trzech lat przyrost plonu uzyskany dzięki deszczowaniu wyniósł 15,0 t·ha-1
przy dawce 40 kg N·ha-1, 16,2 t·ha-1 przy 80 kg N·ha-1 i 17,0 t·ha-1 przy 120 kg N·ha-1.
Produktywność 1 mm wody z deszczowni zwiększała się wraz ze wzrastającym
nawożeniem azotowym, i średnio dla trzech lat oraz odpowiednio dla dawki 40, 80 i 120
kg N·ha-1 wynosiła: 122, 135 i 142 kg·ha-1·mm-1.
LITERATURA
1. Chmura K., Rojek S. 2001. Irrigating potatoes in the Wrocław region. Przegl. Nauk.
Wydz. Inż. i Kształt. Środ. SGGW w Warszawie, 22: 259-274.
2. Gładysiak S., Borówczak F. 1996. Wpływ pogody, deszczowania i nawożenia
azotowego na plony ziemniaków w wieloletnich doświadczeniach w warunkach
Wielkopolski. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 438: 53-60.
3. Grabarczyk S., Peszek J., Rzekanowski C., Żarski J. 1992. Efekty deszczowania
roślin uprawianych na glebach kompleksu żytniego bardzo słabego. Roczn. AR Pozn.
CCXXXIV: 75-82.
4. Nowak L. 2001. Efekty deszczowania ziemniaków średnio wczesnych w rejonie
Wrocławia zależnie od ilości opadów. Fragm. Agron., 1: 69-75.
Jacek ŻARSKI
Stanisław DUDEK
Renata KUŚMIEREK-TOMASZEWSKA
Katedra Melioracji i Agrometeorologii
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy
POTRZEBY I EFEKTY NAWADNIANIA ZIEMNIAKA
NA OBSZARACH SZCZEGÓLNIE DEFICYTOWYCH W WODĘ
IRRIGATION NEEDS END EFFECTS ON POTATO
IN PARTICULARLY SCARCE WATER AREAS
Abstract: Aim of this study was to determine the numerical irrigation needs of
average early potatoes, dysplaying their a very large variability in time and
linking those needs with the projected increases in tubers under the influence of
the application procedure. The needs of irrigation were calculated for four
places located on areas of particular water deficit.
Using rainfall data from the years 1971-2005, it was found that large irrigation
needs (the need to apply at least 4 doses of irrigation) occur in 8-40% of years
depending on locality and soil type. In the years of major needs, irrigation
causes a very large potato production effects of at least 17.0t·ha-1.
Key words: irrigation, potato, optimum rainfall, scarce water area
WSTĘP
W Polsce, w odróżnieniu do krajów położonych w cieplejszych strefach
klimatycznych, nawadnianie roślin ma charakter interwencyjny. Jego celem jest
uzupełnianie okresowych niedoborów opadów atmosferycznych w stosunku do wymagań
wodnych roślin uprawnych. W ujęciu średnim wieloletnim niedobory te wynikają ze zbyt
małej ilości opadów w porównaniu z zapotrzebowaniem roślin, wyrażanym za pomocą
wskaźników ewapotranspiracji lub opadów optymalnych. Dotyczy to zwłaszcza nizinnej
części kraju, określanej jako obszar szczególnie deficytowy w wodę dla rolnictwa. W
konkretnych sezonach wegetacji lub fragmentach tych sezonów, niedobory te są z kolei
skutkiem okresowych braków opadów, określanych mianem posuch lub susz. Susze
rolnicze w warunkach klimatycznych Polski należą do zjawisk nieregularnych, lecz
częstych. Ich występowanie wynika z bardzo dużej zmienności czasowej klimatu Polski,
przejawiającej się nieregularnością ilości i rozkładu opadów atmosferycznych w tych
samym okresach kalendarzowych kolejnych lat.
Mimo aktualnego regresu i ograniczeń wynikających z niekorzystnych uwarunkowań
ekonomicznych i wielkości źródeł wody, nawadnianie roślin w Polsce, jako jeden z
elementów gospodarowania wodą w rolnictwie, wydaje się rozwiązaniem
przyszłościowym. Do czynników przyspieszających rozwój nawodnień, obok podnoszenia
wydajności produkcji roślinnej i zapewnienia stabilnych plonów o dobrej jakości, zaliczyć
można potrzebę wzrostu nowoczesności i konkurencyjności rolnictwa oraz przewidywane
zmiany klimatyczne.
Celem pracy było określenie liczbowe potrzeb nawadniania ziemniaka średnio
wczesnego, zobrazowanie ich bardzo dużej zmienności czasowej oraz powiązanie tych
potrzeb z prognozowanymi przyrostami bulw pod wpływem zastosowania zabiegu. W
świetle dotychczasowych badań, ziemniak należy do roślin polowych najbardziej
zalecanych na pola nawadniane ze względu na duże przyrosty plonów, poprawę ich jakości
oraz opłacalność ekonomiczną.
MATERIAŁ I METODY
Zastosowano nową, bezpośrednią metodę badawczą, bazującą na wynikach
wieloletnich ścisłych eksperymentów polowych, prowadzonych w różnych ośrodkach na
obszarach szczególnie deficytowych w wodę dla rolnictwa. Obszary te obejmują gleby
lekkie i bardzo lekkie położone w nizinnej, centralnej części Polski, w strefie opadów
ograniczonych izohietą 350 mm w półroczu letnim (IV-IX).
Jako wskaźnik potrzeb wodnych przyjęto takie ilości opadów w okresach
wzmożonego zapotrzebowania na wodę ziemniaka, przy których nie występuje już
przyrost plonu pod wpływem nawadniania, wykorzystując ogólną formułę:
Q = (POPT – PRZ).k
Q – spodziewany przyrost plonu bulw pod wpływem nawadniania, t.ha-1,
k – przyrost plonu na 1 mm deficytu opadów atmosferycznych, t.ha-1,
P – suma opadów atmosferycznych optymalnych (POPT) i rzeczywistych (PRZ) w okresie
wzmożonego zapotrzebowania na wodę ziemniaka, mm.
Tak rozumiane opady optymalne wyznaczono na podstawie własnych i krajowych
doświadczeń z nawadnianiem ziemniaka na dwóch rodzajach gleb: bardzo lekkich na
podłożu przepuszczalnym oraz lekkich na podłożu zwięzłym. Niedobory opadów w
okresach krytycznych pod względem zapotrzebowania ziemniaka na wodę obliczono jako
różnicę między zdefiniowanym powyżej i określonym liczbowo opadem optymalnym oraz
opadem rzeczywistym. Wykorzystano jednorodne, nieprzerwane ciągi opadów z 4 stacji
położonych w obszarze szczególnie deficytowym w wodę (Szczecin, Bydgoszcz, Poznań,
Warszawa) z lat 1971-2005. Na podstawie wyników obliczeń, dokonano klasyfikacji
oszacowanych potrzeb nawadniania, według kryterium uwzględniającego liczbę
niezbędnych do zastosowania jednorazowych dawek wody i wielkość prognozowanych
efektów produkcyjnych nawadniania.
WYNIKI BADAŃ
Wykazano, że okres wzmożonego zapotrzebowania na wodę ziemniaka średnio
wczesnego obejmuje miesiące czerwiec i lipiec w warunkach uprawy na glebie bardzo
lekkiej oraz lipiec i sierpień na glebie lekkiej. Według równań regresji, wyprowadzonych
na podstawie wyników eksperymentów polowych, opady optymalne, przy których nie
stwierdzono zwyżek plonów bulw pod wpływem deszczowania, wynosiły w warunkach
gleby bardzo lekkiej na podłożu przepuszczalnym 205 mm, a na glebie lekkiej na podłożu
zwięzłym 190 mm.
Niedobory opadowe przekraczające odpowiednio 25 mm na glebie bardzo lekkiej i
30 mm na glebie lekkiej o zwięzłym podłożu zdefiniowano jako potrzeby nawadniania.
Klasyfikację tych potrzeb, uwzględniającą rodzaj gleby i cztery miejscowości położone na
terenach szczególnie deficytowych w wodę, przedstawiono w tabl. 1 i 2.
Tabl.1. Klasyfikacja potrzeb nawadniania ziemniaka na glebach bardzo lekkich
Tabl.1. Classification of potato water needs on a very light soils
Klasyfikacja
Liczba
Przewidywany
Częstotliwość występowania (% lat)
jednorazowych przyrost plonu Szczecin
Poznań
Bydgoszcz Warszawa
Brak
Małe
Średnie
Duże
dawek wody
(25mm)
bulw
t.ha-1
1-2
3-4
>4
< 4,2
4,2-8,5
8,6-17,0
>17,0
17
6
40
37
17
14
37
32
14
12
34
40
20
20
40
20
Tabl.2. Klasyfikacja potrzeb nawadniania ziemniaka na glebach lekkich
Tabl.2. Classification of potato water needs on a light soils
Klasyfikacja
Liczba
Przewidywany
Częstotliwość występowania (% lat)
jednorazowych przyrost plonu Szczecin
Poznań
Bydgoszcz Warszawa
Brak
Małe
Średnie
Duże
dawek wody
(30mm)
bulw
t.ha-1
1-2
3-4
>4
< 4,5
4,5-9,0
9,1-18,0
>18,0
11
29
46
14
29
20
43
8
23
14
43
20
29
23
40
8
WNIOSKI
3. Potrzeba zastosowania nawadniania ziemniaka jako podstawowego czynnika
plonotwórczego na glebach bardzo lekkich o przepuszczalnym podłożu, występuje
na obszarach szczególnie deficytowych w wodę w 80-86% lat, zależnie od
miejscowości. W 20-40% lat są to duże potrzeby, a ich pokrycie przynosi istotny
wzrost plonów (o co najmniej 17 t.ha-1)
4. Potrzeba zastosowania nawadniania ziemniaka jako uzupełniającego
(interwencyjnego) zabiegu na glebach lekkich o podłożu zwięzłym, występuje na
obszarach szczególnie deficytowych w wodę w 71-89% lat, zależnie od
miejscowości. W 8-20% lat są to duże potrzeby, a ich pokrycie przynosi istotny
wzrost plonów (o co najmniej 18 t.ha-1)
5. Charakteryzujące się bardzo dużą zmiennością czasową potrzeby nawadniania
ziemniaka w miejscowościach położonych na obszarach szczególnie deficytowych
w wodę nie wykazały w okresie 1971-2005 istotnych trendów zmian.