Assessment of Soil Biological Activity Under Conditions of Long-Term Diversified Mineral Fertilization

• Autorzy: Kopeć M. , Gondek K. , Orłowska K.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2013.20(10)109

Warianty tytułu

PL

Ocena aktywności biologicznej gleby w warunkach długotrwałego zróżnicowanego nawożenia mineralnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Biological activity is investigated at different levels in cases of disturbances of processes, taking into consideration C and N changes in time and modern models of carbon sequestration. Soil properties created by fertilization are one of the factors influencing soil respiratory activity. This activity was measured by the manometric method in the conditions of long-term fertilizing experiment after 44 years management of the mountain meadow. One object chosen for the investigation was fertilized only with P and K and two objects were fertilized with ammonium nitrate in two doses: 90 and 180 kgN · ha^–1 in the background of PK. The experiment was conducted with the limed soil and in series without liming. Manometric measurement comprised change of pressure in a closed container which was proportional to oxygen consumption and created by respiratory processes taking place in it. The equivalent amount of created CO2 was absorbed by 1 mol · dm^–3 NaOH solution. Biological activity of materials was expressed in mgO2 · g^–1 d.m. · d^–1. Equations of pressure changes indicate differences in soil respiration caused by fertilization intensification. Generally, systematic soil liming caused an increase in its biological activity. However, liming influenced this activity to a lower degree than mineral fertilization. The highest respiratory activity and dehydrogenase activity (μg TPF · g^–1 f.m. · d^–1) was observed in the soil of the object fertilized with 90 kg N + PK · ha^–1 and the object with fertilization increased P and K availability causing an increase in biological nitrogen fixation.

PL

Współczesne modele sekwestracji węgla wymagają poznania aktywności biologicznej na różnych poziomach i przypadkach zakłócenia procesów oraz zależności przemian węgla i azotu w czasie. Jednym z elementów wpływających na aktywność respiracyjną są właściwości gleby ukształtowane nawożeniem. W warunkach długotrwałego doświadczenia nawozowego po 44 latach użytkowania górskiej runi łąkowej zbadano metodą manometryczną aktywność respiracyjną gleby. Do badań wyznaczono obiekt, w którym stosowano wyłącznie nawożenie fosforem i potasem oraz obiekty nawożone saletrą amonową w dwóch dawkach 90 i 180 kgN · ha^–1 na tle PK. Doświadczenie wykonano z glebą serii wapnowanej i bez wapnowania. Pomiar manometryczny obejmował zmianę ciśnienia w zamkniętym naczyniu, która jest proporcjonalna do zużycia tlenu przez próbkę a powstaje w wyniku zachodzących w niej procesów oddychania. Powstające równoważne ilości CO2 były absorbowane przez roztwór NaOH o stężeniu 1 mol · dm^–3. Aktywność biologiczną materiałów wyrażono w mgO2 · g^–1 s.m. · d^–1. Równania zmian ciśnienia (y) wskazują na różnice respiracji gleby spowodowane intensyfikacją nawożenia. Systematyczne wapnowanie gleby spowodowało, że jej aktywność biologiczna była na ogół większa niż w przypadku braku tego zabiegu. Wapnowanie jednak w mniejszym stopniu niż nawożenie mineralne różnicowało tę cechę. Największe wartości aktywności respiracyjnej oraz aktywności dehydrogenaz (μg TPF · g^–1 ś.m. · d^–1) stwierdzono w glebie obiektu, w którym stosowano zrównoważone nawożenie na poziomie 90 kg N + PK oraz obiektu, w którym zwiększono w wyniku nawożenia zasobność w fosfor i potas, powodując zwiększenie biologicznego wiązania azotu.

Słowa kluczowe

EN

biological activity; soil; long-term experiment

PL

aktywność biologiczna; gleba; długotrwałe doświadczenie

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 10
• Strony: 1195--1204
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., rys., fot., wykr.

Twórcy

autor

Kopeć M.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Kraków, al. A. Mickiewicza 21, 31–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Gondek K.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Kraków, al. A. Mickiewicza 21, 31–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Orłowska K.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Kraków, al. A. Mickiewicza 21, 31–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Ryan M, Law B. Interpreting, measuring, and modeling soil respiration. Biogeochemistry. 2005;73:3-27.
• [2] Turbiak J. Aktywność respiracyjna gleb pobagiennych w warunkach ich utrzymywania w czarnym ugorze. Woda – środowisko – Obszary Wiejskie. 2009;9(1):161-170.
• [3] Mocek-Płóciniak A. Wykorzystanie aktywności enzymatycznej do oceny wpływu antropogennych zmian wywołanych przez metale ciężkie w środowisku glebowym. Nauka Przyr Technol. 2010;4(6):1-10.
• [4] Kopeć M. Dynamika plonowania i jakości runi łąki górskiej w okresie trzydziestu lat trwania doświadczenia nawozowego. Zesz Nauk AR w Krakowie, Rozprawy 267; 2000:84 pp.
• [5] Kolář L, Klimeš F, Ledvina R, Kužel S. A method to determine mineralization kinetics of a decomposable part of soil organic matter in the soil. Plant Soil Environ. 2003;49(1):8-11.
• [6] Thalmann A. Zur methodik der bestimmung der dehydrogenase – activitat im boden mittels triphenyltetrazoliumchlorid (TTC). Landwirt Forsch. 1968;21:249-258.
• [7] Jiang X, Wright AL, Wang J, Li Z. Long-term tillage effects on the distribution patterns of microbial biomass and activities within soil aggregates. Catena. 2011;87:276-280. DOI:10.1016/j.catena.2011.06.011.
• [8] Zaleski T, Kopeć M. The influence of long-term mineral fertilization on soil hydrous-aerial properties. Zesz Probl Post Nauk Roln. 1999;467:253-259.
• [9] Wang W, Guo J, Oikawa T. Wang W, Guo J, Oikawa T. Contribution of root to soil respiration and carbon balance in disturbed and undisturbed grassland communities, northeast China. J Bioscience. 2007;32(2):375-384.
• [10] Kopeć M, Szewczyk W. Wpływ wprowadzenia dolistnego nawożenia mikrślementami runi długotrwa łego doświadczenia w Czarnym Potoku na zawartość wapnia. Annales UMCS, ser E, Agricultura. 2006;61:175-188.
• [11] Sakowska K, Juszczak R, Uździcka B, Olejnik J. Zmienność dobowa strumieni CO2 wymienianych między atmosferą a różnymi uprawami rolniczymi. Woda – środowisko – Obszary Wiejskie. 2012;12,2(38):221-244.