Przydatność wskaźnika wysycenia gleby fosforem do oceny ryzyka wynoszenia tego składnika w spływie do wód powierzchniowych – studium przypadku

• Autorzy: Pietrzak S. , Majewska Z. , Wesołowski P.

Warianty tytułu

EN

The suitability of degree of phosphorus saturation indicator to assess the risk of losses this compound by runoff to surface water – case study

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy rozpoznano przydatność wskaźnika określającego stopień wysycenia gleby fosforem (DPS), wyznaczonego wyłącznie na podstawie zawartości fosforu w glebie wyekstrahowanego z użyciem wody destylowanej, do oceny ryzyka wynoszenia fosforu fosforanowego wraz ze spływem powierzchniowym z pola uprawnego. Wykorzystana w pracy wersja wskaźnika DPS została niedawno opracowana i ma charakter nowatorski w stosunku do istniejących jego wcześniejszych wariantów. Badania przeprowadzono w latach 2013–2014 na gruncie ornym położonym na stoku o nachyleniu ok. 5%, w wybranym gospodarstwie w województwie zachodniopomorskim. Stwierdzono w szczególności, że: a) wierzchnia warstwa gleby stanowiącego obiekt badawczy pola była wysycona fosforem na poziomie przekraczającym 80%, co oznacza, że potencjalnie istniało duże ryzyko wynoszenia z niej tego składnika ze spływem powierzchniowym; b) stopnień wysycenia gleby fosforem był silnie skorelowany z zawartością fosforu w glebie, oznaczonego w wodzie destylowanej, a także – już w mniejszym stopniu, z zawartością fosforu w glebie, oznaczonego metodą Egnera–Riehma; c) stężenie fosforu rozpuszczalnego w spływie powierzchniowym było związane – na słabym, co najwyżej umiarkowanym poziomie – ze stopniem wysycenia gleby fosforem. W ogólnym aspekcie, uzyskane wyniki badań sugerują, że zastosowany w ich ramach wskaźnik DPS może być przydatnym środkiem do oceny ryzyka wynoszenia fosforu ze spływem powierzchniowym z użytków rolnych.

EN

The objective of the current study was to recognize the usefulness of parameter defining the degree of phosphorus saturation (DPS), determined on the basis of the content of phosphorus in the soil, extracted by using distilled water to assess the risk of phosphorus loss from agricultural soils. The version of DPS indicator, used in this study, has been recently developed. Existing variant is innovative as compared to the previous. The study was conducted in 2013–2014 on arable land located on slopes with a slope of approx. 5%, in selected farm in Western Pomerania. In particular, it was found that: a) the top layer of soil was saturated with phosphorus at a level exceeding 80%, which means that potentially there was a high risk of loss this component by runoff; b) the degree of phosphorus saturation was strongly correlated with the content of phosphorus in the soil determined by using distilled water, and – to a lesser extent, phosphorus content in the soil determined by Egner–Riehm; c) concentration of water- soluble phosphorus in runoff water was connected – a weak, at best a moderate level – with the degree of phosphorus saturation. In general, the results of research suggest that DPS rate may be useful to assess the risk of phosphorus loss from agricultural land by runoff.

Słowa kluczowe

PL

spływ powierzchniowy; stopień wysycenia gleby fosforem; użytki rolne

EN

agricultural land; degree of phosphorus saturation; surface runoff

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 16, z. 2
• Strony: 89--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Pietrzak S.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zakład Jakości Wody, al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn

autor

Majewska Z.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zakład Jakości Wody

autor

Wesołowski P.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zachodniopomorski Ośrodek Badawczy w Szczecinie

Bibliografia

• 1. ALLEONI L.R.F., FERNANDES A.R., DE CAMPOS M., 2014. Degree of phosphorus saturation of an Oxisol amended with biosolids in a long-term field experiment. Environmental Science and Pollution Research. Vol. 21. Iss. 8 s. 5511–5520.
• 2. AMARAWANSHA E.A.G.S., INDRARATNE S.P. 2010. Degree of phosphorous saturation in intensively cultivated soils in Sri Lanka. Tropical Agricultural Research. Vol. 22 (1) s. 113–119.
• 3. ANDRASKI T.W., BUNDY L.G. 2003. Relationships between phosphorus levels in soil and in runoff from corn production systems. Journal of Environmental Quality. Vol. 32(1) s. 310–316.
• 4. CASSON J.P., BENNETT D.R., NOLAN S.C., OLSON, B.M., ONTKEAN G.R., LITTLE J.L. 2006. Degree of phosphorus saturation thresholds in Alberta soils. 40 pp. In Alberta Soil Phosphorus Limits Project. Volume 3: Soil sampling, manure application, and sorption characteristics. Lethbridge. Alberta Agriculture, Food and Rural Development ss. 48.
• 5. EPA 2000. Guidance for data quality assessment: practical methods for data analysis. EPA QA/G-9, QA00 Update. Washington. Office of Environmental Information, U.S. Environmental Protection Agency ss. 219.
• 6. MILLER J.J., CHANASYK D.S., CURTIS T.W., OLSON B.M. 2011. Phosphorus and nitrogen in runoff after phosphorus- or nitrogen-based manure applications. Journal of Environmental Quality. Vol. 40(3) s. 949–958.
• 7. NAIR V.D. 2014. Soil phosphorus saturation ratio for risk assessment in land use systems. Frontiers in Environmental Science 2:6. DOI: 10.3389/fenvs.2014.00006.
• 8. NAIR V.D., PORTIER K.M., GRAETZ D.A., WALKER M.L. 2004. An environmental threshold for degree of phosphorus saturation in sandy soils. Journal of Environmental Quality. Vol. 33. No. 1 s. 107–113.
• 9. OHNO T., HOSKINS B.R., ERICH M.S. 2007. Soil organic matter effects on plant available and water soluble phosphorous. Biology and Fertility of Soils. Vol. 43 s. 683–690.
• 10. PN-EN ISO 6878:2006. Jakość wody. Oznaczanie fosforu. Metoda spektrometryczna z molibdenianem amonu [Water quality. Determination of phosphorus. Ammonium molybdate spectrometric method].
• 11. PN-R-04023:1996. Analiza chemiczno-rolnicza gleby. Oznaczanie zawartości przyswajalnego fosforu w glebach mineralnych [Agrochemical soil analyse. Determination of assimilated phosphorus contents].
• 12. POTE D.H., DANIEL T.C., SHARPLEY A.N., MOORE P.A., EDWARDS D.R., NICHOLS D.J. 1996. Relating extractable soil phosphorus to phosphorus losses in runoff. Soil Science Society of America Journal. Vol. 60(3) s. 855–859.
• 13. PÖTHIG R., BEHRENDT H., OPITZ D., FURRER G. 2010. A universal method to assess the potential of phosphorus loss from soil to aquatic ecosystems. Environmental Science and Pollution Research. Vol. 17(2) s. 497–504.
• 14. RENNESON M., VANDENBERGHE C., DUFEY J., MARCOEN J.M., BOCK L., COLINET G. 2015. Degree of phosphorus saturation in agricultural loamy soils with a near-neutral pH. European Journal of Soil Science. Vol. 66 s. 33–41.
• 15. SAPEK A. 2007. Przyczyny zwiększania się zasobów fosforu w glebach polskich [Reasons for the increasing phosphorus pool in Poland's soils]. Roczniki Gleboznawcze T. 58. Nr 3/4 s. 110–118.
• 16. SAWKA C.A., FLATEN D.N., WANG X., AKINREMI O.O., SRI RANJAN R. 2007. Predicting phosphorus concentrations in simulated runoff from soil test phosphorus – preliminary results [online]. Winnipeg. Proceedings 50th Manitoba Society of Soil Science Meetings. [Dostęp 2.03.2016]. Dostępny w Internecie: http://www.researchgate.net/publication/268273580
• 17. SHARPLEY A.N. 1993. Assessing phosphorus bioavailability in agricultural soils and runoff. Fertilizer Research. Vol. 36 s. 259–272.
• 18. SHARPLEY A., KLEINMAN P. 2003. Effect of rainfall simulator and plot scale on overland flow and phosphorus transport. Journal of Environmental Quality. Vol. 32(6) s. 2172–2179.
• 19. TORBERT H.A., DANIEL T.C., LEMUNYON J.L., JONES R.M. 2002. Relationship of soil test phosphorus and sampling depth to runoff phosphorus in calcareous and noncalcareous soils. Journal of Environmental Quality. Vol. 31(4) s. 1380–1387.
• 20. TWARDOWSKI K., TRAPLE J. 2006. Uwagi dotyczące wątpliwych wyników pomiarów [Remarks on doubtful results of measurements]. Wiertnictwo, Nafta, Gaz. T. 32(2) s. 699–714.
• 21. WANG Y.T., ZHANG T.Q., HU Q.C., TAN C.S., HALLORAN I.P.O., DRURY C.F., REID D.K., MA B.L., BALL-COELHO B., LAUZON J.D., REYNOLDS W.D., WELACKY T. 2010. Estimating dissolved reactive phosphorus concentration in surface runoff water from major Ontario soils. Journal of Environmental Quality. Vol. 39(5) s. 1771–1781.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.