The effect of decomposition stage of peat-muck soils on nitrogen, phosphorus and DOC release to groundwater

W pracy opisano aspekty ilościowej i czasowej zmienności uwalniania do wody gruntowej związków azotu, fosforu i RWO z gleb torfowo-murszowych o różnym stopniu odwodnienia, warunkującego odmienną intensywność napowietrzenia górnych partii gleby i przemian ich materiału organicznego. Prace prowadzono na zmeliorowanych torfowiskach w północno-zachodniej części środkowego basenu Biebrzy, charakteryzujących się glebami powstałymi z torfów niskich. Badania zlokalizowano na glebach torfowo-murszowych o różnym stopniu zmurszenia (MtI, MtII i MtIII), zagospodarowanych jako ekstensywne łąki kośne, nienawożone. Zauważono, że im większym stopniem zmurszenia charakteryzowała się gleba torfowa, tym większe było średnie z całego okresu badawczego stężenie NO3– i RWO w wodzie gruntowej. Stężenie NO3– w wodzie gruntowej wzrastało w okresie zimowym. Najsilniej zjawisko to zaznaczało się w profilu gleby MtIII. Zanotowano brak zróżnicowania średniego stężenia NH4+ w zależności od stopnia zmurszenia gleby. We wszystkich glebach obserwowano jednak, że największe stężenie tego składnika występowało w okresach największego obniżenia lustra wody gruntowej. Najsilniejsze wzbogacanie wody gruntowej w PO4–3 stwierdzono w glebie o drugim stopniu zmurszenia, co mogło wynikać z tworzenia się łatwo rozpuszczalnych fosforanów amonu. Niezależnie od stopnia zmurszenia gleby torfowej, stężenie RWO w wodzie gruntowej było największe od czerwca do września, pokrywając się z występowaniem najniższego poziomu wody gruntowej i najwyższą temperaturą wody. W roku, w którym obserwowano wyższy od przeciętnego średni poziom wody gruntowej, stężenie RWO w wodzie gruntowej z gleby MtII i MtIII było znacząco większe w porównaniu z latami suchymi, podczas gdy w przypadku gleby MtI stwierdzono sytuację odwrotną.Quantitative and temporal changes in the release of nitrogen, phosphorus and DOC from peatmuck soils to ground water are described in the paper. Studied soils differed in the extent of drainage which resulted in the different intensity of aeration of upper soil layers and different transformation of their organic material. The studies were carried out in drained fens in north-west part of the Middle basin of the Biebrza River, Poland. Study sites were localized on peat-muck soils with different degree of peat decomposition (MtI, MtII and MtIII – according to Polish classification). These sites were used as extensively mown meadows, without fertilisation. Mean concentrations of NO3– and DOC in ground water were the higher the more decomposed was peat soil. Nitrate concentrations in ground water increased in the winter time. This effect was most clearly visible in MtIII soil. Mean NH4+ concentration wasn’t significantly differentiated by the degree of soil decomposition. The greatest enrichment of water by this ion was observed in periods of the lowest ground water table. The greatest enrichment of ground water with phosphates was found in MtII soil. This could result from the formation of soluble ammonium phosphates. Irrespective of decomposition processes, DOC concentrations in ground water were highest from June to September in association with the lowest ground water table and the highest water temperature. In the year of ground water table higher than average, DOC concentration in ground water from MtII and MtIII soil was significantly higher compared with dry years while in sites on MtI soil the inverse situation was observed