Przegląd metod bilansowania makroskładników NPK w produkcji rolnej

Kupiec, J. M.

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Przegląd metod bilansowania makroskładników NPK w produkcji rolnej

Autorzy

Kupiec J. M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Review of NPK nutrient balance methods in terms of monitoring pollution from agricultural sources

Języki publikacji

Abstrakty

Problem zanieczyszczeń obszarowych jest aktualny od kilkudziesięciu lat. Szczególnym zagrożeniem dla środowiska jest rozpraszanie niewykorzystanych w produkcji rolnej składników pokarmowych. Emisja makroskładników do ekosystemów naturalnych może wywoływać niekorzystne zmiany fizyczne, chemiczne oraz biologiczne. Dlatego tak ważne są kontrola i monitoring gospodarstw rolnych w kontekście rozpraszania zanieczyszczeń do środowiska. Jedynym narzędziem kontroli produkcji rolniczej jest bilans składników biogennych. W krajach Unii Europejskiej oraz krajach należących do OECD jest on obowiązkowy. Niestety, brak standaryzacji metody, z uwzględnieniem strefy klimatycznej bądź uwarunkowań regionalnych, oraz opracowania poprawnej formuły bilansowej powoduje, że uzyskane wyniki są mało miarodajne i często nieporównywalne. Takie podejście może powodować niewłaściwą weryfikację wyników, spadek opłacalności produkcji oraz niewłaściwą ocenę stanu środowiska.

The aim of the study was to characterize national and foreign nutrient balancing methods used for controlling and monitoring of agricultural production in the context of their dispersion into the environment. The problem of non-pointed pollution is present from several decades. Particular threat to the environment is emission of unused nutrients from agricultural production. Overenrichment of natural ecosystems by macronutrients may cause adverse effects to physical, chemical and biological properties. Therefore, it is important to control and monitor farms in the context of emissions to the environment. The only tool of controlling of farms is the nutrient balance. In the European Union and OECD countries it is obligatory. Unfortunately, the lack of standardization in methods and development of the correct formula for the balance sheet causes that the results are not very reliable and often incomparable. This approach can lead to improper verification of the results, the decline in profitability and inadequate assessment of the state of the environment. In Europe there are used about 45 different types of balances. They are used in the monitoring of surface and groundwater, air, forecasting changes in the environment, the impact of agriculture on natural ecosystems, to assess the economic aspects and for agri-environmental actions. Basically due to the nature of the farms, but also posed goals, balance sheets are divided into: partial - about selected areas of production, field scale - most commonly used in the protection of water quality, farms scale - dealing with farm as a specific ecosystem, system - used for detailed scientific considerations. Mostly, however, the literature meets mixed balance sheets or some modifications which are far deviating from the classical balance sheets. The balances are made also on different levels. Depending on the purpose of their preparation and needs the balance can be performed at the level of arable plots, fields area in farm, animal housing, reservoir (fish breeding ponds), farm, catchment rivers or lakes, administrative unit or country.

Słowa kluczowe

bilans składników zanieczyszczenia obszarowe monitoring rolniczy

nutrient balance non-pointed pollution agricultural monitoring

Wydawca

Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej

Czasopismo

Inżynieria i Ochrona Środowiska

Rocznik

2015

Tom

T. 18, nr 3

Strony

323--342

Opis fizyczny

Bibliogr. 61 poz.

Twórcy

autor

Kupiec J. M.

jkupiec@up.poznan.pl

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska, ul. Piątkowska 94C, 60-649 Poznań

Bibliografia

[1] Łabętowicz J., Radecki A., Wasilewski Z., Waloryzacja obszarów wiejskich na potrzeby inwestycji środowiskowych. Woda - Środowisko - Obszary Wiejskie, Rozprawy Naukowe i Monografie, Wyd. IMUZ, Falenty 2003, 10, 73.
[2] Gourley C.J.P., Powell J.M., Dougherty W.J., Weaver D.M., Nutrient budgeting as an approach to improving nutrient management on Australia dairy farms, Australian Journal of Experimental Agriculture 2007, 47, 1064-1074.
[3] Dyrektywa Rady (91/676/EWG) z dn. 12 grudnia 1991 roku dotycząca ochrony wód przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego, Official Journal L 375, 31/12/1991 P, http://www.mos.gov.pl (16.09.2004).
[4] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 23 grudnia 2002 r. w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać programy działań mających na celu ograniczenie odpływu azotu ze źródeł rolniczych, DzU Nr 4, poz. 44 z dnia 15 stycznia 2003 r.
[5] Kopiński J., Regionalne zróżnicowanie bilansu azotu, fosforu i potasu w rolnictwie polskim w latach 1999-2003, [w:] Nawozy i nawożenie, red. W. Lipiński, M. Fotyma, IUNG, Puławy 2005, 2(23), 84-93.
[6] Policy Instruments for Environmental Protection in Agriculture, Analytical Review of the Literature (1997), Eastern Canada Soil and Water Conservation Centre, Grand Falls, NB, http://www.cuslm.ca
[7] Oenema O., Nitrogen cycling and losses in agricultural systems, [in:] Nitrogen Cycle and Balance in Polish Agriculture, ed. A. Sapek, IMUZ, Falenty 1999, 25-43.
[8] Fotyma M., Igras J., Kopiński J., Głowacki M., Bilans azotu, fosforu i potasu w rolnictwie polskim, Pamiętnik Puławski 2000, 120, 91-100.
[9] Kupiec J., Zbierska J., Comparison of results obtained on the basis of selected types of nitrogen balance in the scale of a field and a farm, Polish Journal of Environmental Studies 2012, 21, 5.
[10] Ziemianin. Pismo poświęcone rolnictwu i przemysłowi, red. W. Świnarski, Tom I, Nakładem Redakcyi, Poznań 1850, 376.
[11] Niklewski B., Nawozy wytwarzane w gospodarstwie (obornik, kompost, nawozy zielone), Wyd. Książnicy dla rolników Centr. Towarzystwa Organizacyj i Kółek Rolniczych w Warszawie, 1936, 105.
[12] Gustafson G.M., Salomon E., Jonsson S., Steineck S., Fluxes of K, P and Zn in conventional and an organic dairy farming through feed, animals, manure and urine - a case study at Öjebyn, Sweden, European Journal of Agronomy 2003, 20, 89-99.
[13] Papatryphon E., Petit J., Van Der Werf H.M.G., Sadasivam K.J., Claver K., Nutrient balance modeling as a tool for environmental management in aquaculture: the case of trout farming in France, Environmental Management 2005, 35, 2, 161-174.
[14] Hansen B., Kristensen E.S., Grant R., Hogh-Jensen H., Simmelsgaard S.E., Olesen J.E., Nitrogen leaching from conventional versus organic farming systems - a systems modelling approach, European Journal of Agronomy 2000, 13, 65-82.
[15] Schleef K.H., Kleinhanss W., Mineral balances in agriculture in the EU, Part I: The regional level, Braunschweig-Volkenrode, Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, Arbeitsbericht 1994, 1, 84.
[16] Zbierska J., Murat-Błażejewska S., Szoszkiewicz K., Ławniczak A., Bilans biogenów w agroekosystemach Wielkopolski w aspekcie ochrony jakości wód na przykładzie zlewni Samicy Stęszewskiej, Wyd. AR, Poznań 2002.
[17] Richter J., Roelcke M., The N-cycle as determined by intensive agriculture - examples from central Europe and China, Nutrient Cycling in Agroecosystems 2000, 57, 33-46.
[18] Maticic B., The impact of agriculture on ground water quality in Slovenia: standards and strategy, Agricultural Water Management 1999, 40, 235-247.
[19] Szponar L., Traczyk I., Pawlik-Dobrowolski J., Bilans azotu, fosforu i potasu w rolnictwie polskim, IŻŻ, Warszawa 1996, 80, 5-59.
[20] Kaczyńska E., Benedycka Z., Benedycki S., Bilans fosforu i potasu na gruntach ornych i użytkach zielonych w gospodarstwach mlecznych, Łąk. w Pol., PTŁ, Poznań 2004, 7, 129-140.
[21] Sacco D., Bassanino M., Grignani C., Developing a regional agronomic information for estimating nutrient balances at a larger scale, Europ. J. Agronomy 2003, 20, 199-210.
[22] Szponar L., Pawlik-Dobrowolski J., Domagała R., Twardy S., Traczyk I., Bilans azotu, fosforu i potasu w rolnictwie polskim. Aneks - Nadmiar azotu w rolnictwie zagrożeniem zdrowia człowieka, IŻŻ, Warszawa 1996, 80, 10-27.
[23] Bekunda M., Manzi G., Use of the partial nutrient budget as an indicator of nutrient depletion in the highlands of southwestern Uganda, Nutrient Cycling in Agroecosystems, Kluwer Academic Publishers, The Netherlands 2003, 67, 187-195.
[24] Salo T., Turtola E., Nitrogen balance as an indicator of nitrogen leaching in Finland, Agriculture, Ecosystems and Environment 2006, 113, 98-107.
[25] Vos J., Input and offtake of nitrogen, phosphorus and potassium in cropping systems with potato as a main crop and sugar beet and spring wheat as subsidiary crops, European Journal of Agronomy 1996, 5, 105-114.
[26] Oenema O., Roest C.W.J., Nitrogen and phosphorus losses from agriculture into surface waters. The effects of policies and measures in the Netherlands, Wat. Sci. Tech. 1998, 37, 2, 19-30.
[27] Parris K., Agricultural nutrient balances as agri-environmental indicators: an OECD perspective, Environmental Pollution 1998, 102, S1, 219-225.
[28] OECD national soil surface nitrogen balance. Explanatory notes (2001), OECD Secretariat, www.oecd.org (16.10.2003).
[29] Rae A.N., Strutt A., Agricultural trade reform and environmental pollution from livestock in OECD countries, The 6th Annual Conference on Global Economic Analysis, The Hague, 12-14 June 2003.
[30] Stalenga J., Jończyk K., Kuś J., Bilans składników pokarmowych w ekologicznym i konwencjonalnym systemie produkcji roślinnej, Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, Lublin 2004, 59, 1, Sec. E: 383-389.
[31] Zbierska J., Kupiec J., Nadmiar azotu w produkcji rolnej w gospodarstwach indywidualnych na obszarze zlewni rzeki Samicy Stęszewskiej, Roczn. AR, Poznań, Mel. i Inż. Środ. 2004, 25, 573-580.
[32] Kopiński J., Bilans azotu (N) brutto w rolnictwie Polski na tle krajów należących do OECD, Nawozy i Nawożenie 2006, 1, 112-122.
[33] Kopiński J., Tujaka A., Igras J., Nitrogen and phosphorus budget in Poland as a tool for sustainable management, Acta Agiculturae Slovenica 2006, 87, 173-181.
[34] Mazur T., Mineev M.V., Debreczeni B., Nawożenie w rolnictwie biologicznym, Wyd. ART, Olsztyn 1993.
[35] Wier M., Hasler B., Accounting for nitrogen in Denmark - a structural decomposition analysis, Ecological Economics 1999, 30, 317-331.
[36] Environmental indicators for agriculture, Methods and results, OECD Publications Service 2001, 3, 409.
[37] Marcinkowski T.. Emisja amoniaku z gospodarskich składowisk obornika w świetle pomiarów ilościowych, Zeszyty Naukowe AR w Szczecinie 2000, 84, 269-274.
[38] Zbierska J., Kupiec J., Bilans fosforu w gospodarstwach rolnych na obszarze zlewni rzeki Samicy Stęszewskiej, Roczn. AR, Poznań, Mel. i Inż. Środ. 2005, 365, 545-552.
[39] Kupiec J., Ocena obciążenia agro-ekosystemów na podstawie bilansu składników biogennych „u wrót” w wybranych gospodarstwach Wielkopolski, Fragmenta Agronomica, IUNG, Puławy 2007, 3, 275-282.
[40] Van Beek C.L., Brouwerzand L., Oenema O., The use of farmgate balances and soil surface balances as estimator for nitrogen leaching to surface water, Nutrient Cycling in Agroecosystems 2003, 67, 233-244.
[41] Sveinsson T., Halberg N., Kristensen I.S., Problems associated with nutrient accounting and budgets in mixed farming systems, Mixed Farming Systems in Europe - Workshop Dronten/Wageningen, 25-28 May 1998.
[42] Kristensen I.S., Nielsen A.H., Kristensen T., Hvid S.K., Kristensen K., Usikkerhed ved beregning af nogletal for miljopavirkninger. Kap 5. i MST-rapport: Miljovurdering af landbrugsprodukter, Miljorapport 2004, http://www.mst.dk (15.03.2007).
[43] Bos J., Pflimlin A., Aarts F., Vertes V., Nutrient management at farm scale. How to attain policy objectives in regions with intensive dairy farming? First workshop of the EGF Working Group ‘Dairy Farming Systems and Environment’ Quimper, France, 23-25 June 2005.
[44] Kristensen S., Estimation of N-surplus and losses in Denmark using ’Farm-N. Farm-N is a webbased, whole-farm advisory tool for estimating nitrogen flow under Danish conditions, Plantekongres 2006, 461-462.
[45] Kristensen I.S., Principles and methods for collecting and evaluation nutrient balances, Lithuanian Dairy Farms Demonstration Project, Danish Institute of Agricultural Science 2002, http://www.agrsci.dk, 29-40.
[46] Brouwer F., Nitrogen balances at farm level as a tool to monitor of effects of agri-environmental policy, Nutrient Cycling in Agroecosystems 1998, 52, 303-308.
[47] Swensson Ch., Analyses of mineral elements balances between 1997 and 1999 from dairy farms in south of Sweden, European Journal of Agronomy 2003, 20, 63-69.
[48] Kuipers A., Mandersloot F., Reducing nutrient losses on dairy farms in the Netherlands, Livestock Production Science 1999, 61, 139-144.
[49] Schröder J.J., Aarts H.F.M., ten Berge H.F.M., van Keulen H., Neeteson J.J., An evaluation of whole-farm nitrogen balances and related indices for efficient nitrogen use, European Journal of Agronomy 2003, 20, 33-44.
[50] Bučiene A., Švedas A., Antanaitis Š., Balances of the major nutrient N, P and K at the farm and field level and some possibilities to improve comparisons between actual and estimated crop yields, European Journal of Agronomy 2003, 20, 53-62.
[51] Smoroń S., Obieg fosforu w rolnictwie i zagrożenie jakości wody, Zesz. Eduk. 1996, 1, 86-104.
[52] Sapek B., Bilans azotu w gospodarstwie rolnym, Mat. Konf. Międzyn. „Nadmiar azotu w rolnictwie czynnikiem zagrożenia zdrowia człowieka”, IMUZ, Falenty 1996, 78-87.
[53] Pietrzak S., Metoda uproszczonego bilansowania azotu w gospodarstwie rolnym, IMUZ, Falenty 1994, 22.
[54] Mulier A., Hofman G., Baecke E., Carlier L., De Brabander D., De Groote G., De Wilde R., Fiems L., Janssens G., Van Cleemput O., Van Herck A., Van Huylenbroeck G., Verbruggen I., A methodology for the calculation of farm level nitrogen and phosphorus balances in Flemish agriculture, European Journal of Agronomy 2003, 20, 45-51.
[55] Kupiec J., Ocena bilansu składników biogennych (NPK) jako podstawy monitoringu produkcji rolnej w aspekcie ochrony środowiska, Praca doktorska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, 2008.
[56] Fotyma M., Jadczyszyn T., Pietruch C., System wspierania decyzji w zakresie zrównoważonej gospodarki składnikami mineralnymi MACROBIL, Pamiętnik Puławski, 2001, 124, 81-89.
[57] Eckert H., Breitchuh G., Sauerbeck D., Criteria for an environmentally compatible agriculture (KUL) - approach to assessing ecological state for farm enterprises, Agribiological Research 1999, 52, 1, 57-76.
[58] Cameron M., Trenouth C., Recourse management act practice and performers - are desired environmental outcomes being achieved at last cost? A case study of dairy influent management, Ministry for the Environment, Wellington, New Zealand 1999, http://www.mfe.govt.nz (23.06.2004).
[59] Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej, red. I. Duer, M. Fotyma, A. Madej, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Ministerstwo Środowiska, Warszawa 2004.
[60] Toczyński T., Wrzaszcz W., Zegar J.S., Zrównoważenie polskiego rolnictwa, Powszechny Spis Rolny 2010, Warszawa 2013, 219.
[61] Burczyk P., Gospodarowanie składnikami nawozowymi w gospodarstwach rolnych w otoczeniu Jeziora Miedwie, Mat. Konf., IMUZ, Falenty 2003.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-2b094494-0e0d-417d-91fe-16a9330d8081