Denitrification rate in soils as affect by their redox conditions

• Autorzy: Stępniewska Z. , Bennicelli R. P. , Weiss U. , Włodarczyk T. , Stahr K.

Warianty tytułu

PL

Szybkość denitryfikacji w zależności od warunków oksydoredukcyjnych gleb

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to investigate the influence of soil redox resistance on denitrification rate in soil material of 9 profiles from Poland and Germany. The soil samples from particular horizons were incubated under water saturation, in closed bottles, in an atmosphere of gaseous nitrogen containing 3 % acetylene at a temperature of 20°C for 5 days. The values of redox potential, pH, and the evolution of carbon dioxide and nitrous oxide were measured after 12, 24, 48, and 120 hours. The rate of nitrous oxide evolution in relation to native carbon mineralization, redox potential and soil reaction is discussed. Denitrification rate showed maximum at pH 6.3-7.3 and Eh 150-300 mV. It was positively correlated with redox resistance (t₄₀₀).

PL

Badania emisji podtlenku azotu w agrocenozach wykazały, że w zależności od warunków aeracyjnych, gleby mogą być zarówno emiterem jak i sorberem N₂O. Krytyczne wartości potencjału redoks, przy których następuje absorpcja i wydzielanie N₂O, mieszczą się w zakresie od 250 mV (przy pH 6.0-8.5) do 300 mV (przy pH 5). Doniesienia literaturowe natomiast wskazują na szeroki zakres wartości Eh od +400 mV do +100 mV występujący podczas denitryfikacji. Jedną z propozycji wyrażenia odporności oksydoredukcujnej gleb jest wskaźnik t₄₀₀, charakteryzujący zdolność buforującą gleb. Miarą jego jest czas, w którym następuje obniżenie wartości Eh gleb do 400mV, która charakteryzuje redukcję azotanów. Celem pracy było zbadanie wpływu odporności oksydoredukcyjnej gleb na szybkość denitryfikacji w 9 glebach z Polski i Niemiec. Próbki glebowe z poszczególnych poziomów próchnicznych były inkubowane w stanie wysycenia wodą, w zamkniętych naczyniach, w atmosferze gazowego azotu, zawierającej 3% acetylenu w temperaturze 20°C przez 5 dni. Wartości potencjału redoks, pH oraz stężenia powstającego CO₂ i N₂O były oznaczane po upływie 12, 24, 48 i 120 godzin inkubacji. Szybkość wydzielanego podtlenku azotu jest analizowana w odniesieniu do mineralizacji węgla organicznego, potencjału redoks oraz pH. Wykazano, że proces denitryfikacji osiągał maksimum szybkości przy pH 6,3-7,3 i Eh 150-300mV. Najwyższe kumulatywne stężenie podtlenku azotu dochodziło do 8 mg·kg-¹ po upływie 5 dni inkubacji przy pH 7, podczas gdy w przedziale pH 3-6.5 wartości stężeń były ponad dwukrotnie niższe (3 mg·kg-¹) . Wykazano istnienie dodatniej korelacji (R² = 0,49) pomiędzy szybkością denitryfikacji a odpornością oksydoredukcyjną (t₄₀₀). Kiedy wartość t₄₀₀ nie przekracza 2, wówczas tempo denitryfikacji spada poniżej 1,2 mg·kg-¹ ·dzień-¹.

Słowa kluczowe

EN

nitrous oxide emission; redox potential; soil redox resistance; denitrification; acetylene block

PL

emisja podtlenku azotu; potencjał redoks; odporność oksydoredukcyjna; denitryfikacja; blok acetylenowy

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2000
• Tom: no. 4
• Strony: 163--173
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stępniewska Z.

autor

Bennicelli R. P.

autor

Weiss U.

autor

Włodarczyk T.

autor

Stahr K.

• Institute of Agrophysics PAN, P.O. Box 121, 20-236 Lublin, Poland