www.miskantus.fora.pl

rolnik_soltys · Gość

Aktywność biologiczna oraz procesy jej towarzyszące w glebach organicznych nawadnianych oczyszczonymi ściekami miejskimi (Badania polowe i modelowe) dla doc. dr hab. Małgorzaty Brzezińskiej z Instytutu Agrofizyki im. B. Dobrzańskiego PAN w Lublinie z rekomendacji Komitetu Gleboznawstwa i Chemii Rolnej PAN

Praca przedstawia wyniki badań dotyczących wpływu nawadniania gleb organicznych oczyszczonymi ściekami miejskimi (wodami pościekowymi) na ich aktywność biologiczną na tle wybranych właściwości i procesów fizyko-chemicznych istotnych z punktu widzenia nadmiernego uwilgotnienia gleby. Zastosowano kompleksowe podejście metodyczne. Dla wyjaśnienia mechanizmu zmian obserwowanych na etapie badań polowych, które trudne były do interpretacji, przeprowadzono doświadczenia modelowe w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych bez udziału roślin, na materiale glebowym w monolitach i próbkach z wierzchnich warstw. Oznaczane w pracy wielkości charakteryzują procesy oddechowe, będące podstawą utrzymania prawidłowych funkcji życiowych mikroorganizmów glebowych.

Systematyczne, czteroletnie nawadnianie gleb oczyszczonymi ściekami miejskimi (60 i 120 cm rocznie; gleba torfowo-murszowa w uprawie topoli Populus spp. i wierzby Salix spp. oraz gleba mineralno-murszowa porośnięta mieszanką traw) istotnie wpływało na status biologiczny gleb, a intensywność i kierunek zmian znacząco zależały od typu gleby, warstwy w profilu, uprawianej rośliny i zastosowanej dawki ścieków. Właściwości gleby były modyfikowane przez długotrwałe działanie ścieków, zaś wpływ bezpośredni (krótkotrwały) niewiele różnił się od oddziaływania czystej wody, w warunkach laboratoryjnych dotyczył głównie stymulacji procesu denitryfikacji. Badania laboratoryjne ujawniły silne przekształcenia materiału glebowego z wierzchnich warstw (0-10 cm), prowadzące do zmian dostępności Corg oraz modyfikacji zawartości biomasy drobnoustrojów (Cmic) i ich aktywności biochemicznej (m.in. dehydrogenaz, katalazy, wydzielania N2O, respiracji, wykorzystanie glukozy). Zmiany determinowane były warunkami wodno-powietrznymi gleby w trakcie nawodnień oraz były trwałe w glebie torfowo-murszowej (korzystne w uprawie wierzby, niekorzystne w obecności topoli) i nietrwałe w glebie mineralno-murszowej porośniętej trawami (poprawa warunków ekosystemu następująca po trzyletniej przerwie w zalewach). Intensywna mineralizacja glukozy oraz wysoka aktywność potencjalna (indukowane glukozą dehydrogenazy, wydzielanie metanu) wskazują, że obniżenie biomasy i aktywności drobnoustrojów w glebie porośniętej topolą nie wynikało z uszkodzenia populacji, lecz zmniejszenia dostępności substratu organicznego. Wszystkie gleby zachowały cechy istotne przy systematycznym stosowaniu nawodnień: zdolność pełnej denitryfikacji do N2, aktywność metanotroficzną, oraz wysoką odporność na redukcję (przy wykorzystaniu natywnych substratów organicznych). Cechy te wskazują na przydatność gleb pobagiennych do nawodnień ściekami, pod warunkiem utrzymania odpowiednich stosunków wodno-powietrznych gleby i niskiej zawartości substancji organicznej w ściekach. Zastrzeżenia budzi podwyższenie emisji CO2 (aktywności oddechowej drobnoustrojów) utrzymujące się po zaprzestaniu nawodnień.

Ocena szerokiego zakresu wskaźników aktywności biologicznej gleby wykazała, że informacje dostarczane przez badane wielkości są spójne, uzupełniają się i dobrze opisują zmiany w ekosystemie gleby. Stwierdzono przydatność tzw. wskaźników eko-fizjologicznych (wskaźnika dostępności węgla Cmic/Corg i współczynnika metabolicznego qCO2) dla określenia statusu biologicznego gleb organicznych. Otrzymane wyniki mogą być pomocne przy ustalaniu korzystnych, z punktu widzenia jakości gleby, warunków wykorzystania gleb organicznych do utylizacji wód pościekowych (tzw. III stopień oczyszczania ścieków) oraz upraw roślin energetycznych z zastosowaniem nawodnień/nawożenia wodami pościekowymi.

Opublikowano:

[1] Acta Agrophysica 131, Rozprawy i Monografie 2006(2): 164 ss.

aaa4