Phosphorus runoff from small agricultural catchments under different land use intensity

• Autorzy: Skwierawski A , Sobczynska-Wojcik K. , Rafalowska M.

Warianty tytułu

PL

Straty fosforu z malych zlewni rolniczych o roznej intensywnosci uzytkowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study was carried out in the hydrologic year 2006 and comprised two small agricultural catchments in the Masurian Lakeland. Both catchments possessed very large water retention potential (presence of buffer zones and surface waters in the catchments) but they differed in the intensity of agricultural production. The study has demonstrated that the concentration of phosphorus in the surface waters flowing from the catchments ranged from 0.12 to 0.43 mg⋅dm-3. The catchments were characterised by low indices of water overland flow (0.32-1.67 dm3⋅s-1⋅km-2), which was a decisive factor shaping the runoff of phosphorus (from 0.013 to 0.060 kg⋅ha-1⋅year-1. A subcatchment dewatered by a pipe drain system, which was used for comparison, had a water flow of 3.54 dm3⋅s-1⋅km-2 and exported much more phosphorus with its surface waters (0.39 kg⋅ha-1⋅year-1). The results obtained during our study emphasise an important role played by small landscape water retention elements in both catchments and the efficiency of buffer zones at a contact of water bodies and fields in reducing the runoff of biogenic substances, especially when agricultural production carried out on a given catchment is intensive.

PL

Badania prowadzono w roku hydrologicznym 2006, w dwóch małych zlewniach rolniczych położonych w obrębie Pojezierza Mazurskiego. Badane zlewnie charakteryzowały się dużymi zdolnościami retencyjnymi (obecność stref buforowych i wód powierzchniowych w zlewni) oraz zróżnicowanym poziomem intensywności rolniczego użytkowania. Wykazano, że koncentracja fosforu w wodach odpływających z badanych zlewni rolniczych kształtowała się w zakresie 0,12+0,43 mg·dm-3. Zlewnie charakteryzowały się niskimi wskaźnikami odpływu wody (0,32+1,67 dm3·s-1·km-2), co w największym stopniu wpłynęło na odpływ fosforu, kształtujący się na poziomie od 0,013 do 0,060 kg·ha-1·rok-1. W porównawczej zlewni drenarskiej, o wskaźniku odpływu 3,54 dm3 - s-1 - km-2, wykazano wielokrotnie wyższy eksport fosforu z wodami — 0,39 kg·ha-1·rok-1. Uzyskane wartości wskazują na rolę małej retencji krajobrazowej w badanych zlewniach oraz skuteczność stref buforowych na styku wód i pól uprawnych, ograniczających odpływ biogenów, zwłaszcza w warunkach intensywnej produkcji rolniczej na obszarze zlewni.

Słowa kluczowe

EN

phosphorus; biogenic substance; migration; water flow; agricultural catchment; biogeochemical barrier; land use intensity; small agricultural catchment

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2008
• Tom: 13
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.637-646,fig.,ref.

Twórcy

autor

Skwierawski A

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, pl.Lodzki 2, 10-719 Olsztyn, Poland

autor

Sobczynska-Wojcik K.

autor

Rafalowska M.

Bibliografia

• Arheimer B., Liden R. 2000. Nitrogen and phosphorus concentrations from agricultural catchments — influence of spatial and temporal variables. J. Hydrol., 227: 140-59.
• Bajkiewicz-Grabowska E. 2002. Obieg materii w systemach rzeczno-jeziornych. Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego, Wydz. Geogr. i Stud. Regionalnych, s. 274.
• Carpenter S.R., Caraco N.F., Correll D.L., Howarth R.W., Sharpley A.N., Smith V.H. 1998. Nonpoint pollution of surface waters with phosphorus and nitrogen. Ecol. Appl., 8: 559-568.
• Ekholm P., Mitikka S. 2006. Agricultural lakes in Finland: current water quality and trends. Environ. Monit. Assess., 116: 111-135.
• Fal B. 1993. Zmienność odpływu z obszaru Polski w bieżącym stuleciu. Wiad. IMGW, 16/27, 3.
• Giercuszkiewicz-Bajtlik M. 1990. Prognozowanie zmian jakości wód stojących. Wyd. IOŚ, Warszawa, s. 130.
• Grabińska B., Koc J., Skwierawski A., Rafałowska M., Sobczyńska-Wójcik K. 2005. Wpływ użytkowania zlewni na sezonowość odpływu fosforu do wód powierzchniowych. cz. 2. J. Elementol., 10 (3): 693-699.
• Kajak Z. 2001. Hydrobiologia — Limnologia. Ekosystemy wód śródlądowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, s. 360.
• Koc J. 1998. Badania nad przemieszczaniem fosforu do wód w środowisku rolniczym. Pr. Nauk. AE Wrocł., Chemia, 792: 84-91.
• Koc J., Skwierawski A. 2004. Fosfor w wodach obszarów rolniczych. Zesz. Nauk. AE Wrocł., 1017: 165-182.
• Koc J., Szymczyk S. 2003. Wpływ intensyfikacji rolnictwa na odpływ fosforu do wód powierzchniowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 494: 191-197.
• Rozporządzenie 2004. Rozporządzenie Nr 5/2004 Dyrektora RZGW w Warszawie z dnia 20 kwietnia 2004 w sprawie wprowadzenia programu działań mających na celu ograniczenie odpływu azotu ze źródeł rolniczych dla obszaru szczególnie narażonego w gminach: Giżycko i Węgorzewo.
• Schippers P., van de Weerd H., de Klein J., de Jong B., Scheffer M. 2006. Impacts of agricultural phosphorus use in catchments on shallow lake water quality: About buffers, time delays and equilibria. Sci. Tot. Environ., 369: 280-294.