Methane emission from peat-muck soil in the Biebrza River valley in relation to ground water level and fertilisation

• Autorzy: Turbiak J.

Warianty tytułu

PL

Emisja metanu z gleby torfowo-murszowej w dolinie Biebrzy w zależności od poziomu wody gruntowej i nawożenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of a two-year study on methane emission carried out in lysimetric station situated on Kuwasy peatland in the Biebrza River valley. The aim of this study was to estimate the amount of methane emission from peat-muck soil in relation to ground water level and fertilisation. Methane emission was determined with the chamber method using photo-acoustic probe. Methane emission significantly depended on the ground water level. The largest CH₄ emission was found at full saturation of soil with water. With the decrease of ground water table the emission of methane decreased. Mineral fertilisation increased CH₄ emission. At ground water table depth of 50 cm, CH₄ emission from fertilised variant was by 42.3% bigger than from non-fertilised variant. Peat-muck soils overgrown by meadows in the Biebrza River valley were found to be an important source of methane emission. In the vegetation period at ground water table depths of 0, 25, 50 and 75 cm methane emission was 502, 361, 198, 141 kg·ha^–1·(210 d)^–1, respectively.

PL

W pracy przedstawiono wyniki dwuletnich badań emisji CH₄, prowadzonych na stacji lizymetrycznej zlokalizowanej na torfowisku Kuwasy w dolinie Biebrzy. Celem badań było określenie wielkości emisji metanu z gleby torfowo-murszowej w zależności od poziomu wody gruntowej i nawożenia. Emisję metanu oznaczano metodą komorową za pomocą miernika fotoakustycznnego. Emisja metanu była istotnie zależna od poziomu wody gruntowej. Największą emisję CH₄ stwierdzono w warunkach pełnego wysycenia profilu glebowego wodą. Wraz z obniżeniem poziomu wody gruntowej wielkość emisji CH₄ malała. Nawożenie mineralne powodowało zwiększenie emisji CH₄. W warunkach poziomu wody gruntowej utrzymywanego na głębokości 50 cm emisja CH₄ w wariancie nawożonym była o 42,3% większa niż w wariancie bez nawożenia mineralnego. Stwierdzono także, że użytkowane łąkowo gleby torfowo-murszowe w dolinie Biebrzy były znaczącym źródłem emisji metanu. W okresie wegetacyjnym w warunkach poziomu wody gruntowej 0, 25, 50 i 75 cm emisja metanu wynosiła odpowiednio 502, 361, 198, 141 kg·ha^–1·(210 dni)^–1.

Słowa kluczowe

EN

CH4; fertilisation; groundwater level; methane; peat-muck soil

PL

CH4; gleba torfowo-murszowa; metan; nawożenie; poziom wody gruntowej

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2012
• Tom: no. 17 [VII-XII]
• Strony: 77--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Turbiak J.

• Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Kujawsko-Pomorski Research Centre in Bydgoszcz, ul. Glinki 60, 85-174 Bydgoszcz, Poland,

Bibliografia

• BECKMANN M., SHEPPARD S.K., LLOYD D. 2004. Mass spectrometric monitoring of gas dynamics in peat monoliths: effects of temperature and diurnal cycles on emissions. Atmospheric Environment. Vol. 38 p. 6907–6913.
• BLODAU CH., BASILIKO N., MOORE T.R. 2004. Carbon turnovem in peatland mesocosms exposed to different water table levels. Biogeochemistry. Vol. 67. Iss. 3 p. 331–351.
• BYRNES B.H., AUSTIN E.R., TAYS B.K. 1995. Methane emissions from flooded rice soils and plants under controlled conditions. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 27. Iss. 3 p. 331–339.
• CZAPLAK I., DEMBEK W. 2000. Torfowiska Polski jako źródło emisji dwutlenku węgla [Polish peatlands as a source of carbon dioxide emission]. Zeszyty Edukacyjne. Z. 6. Falenty. Wydaw. IMUZ p. 61–71.
• DANEVČIČ T., MANDIC-MULEC I., STRES B., STOPAR D., HACIN J. 2010. Emissions of CO2, CH4 and N2O from southern European peatlands. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 42. Iss. 9 p. 1437–1446.
• DERWENT R.G., SIMMONDS P.G., MANNING A.J., O’DOHERTY S., SPAIN G. 2009. Methane emissions from peat bogs in the vicinity of the Mace Head Atmospheric Research Station over a 12-year period. Atmospheric Environment. Vol. 43. Iss. 14 p. 2328–2335.
• JUUTINEN S., ALM J., LARMOLA T., HUTTUNEN J., MORERO M., SAARNIO S., MARTIKAINEN P., SILWOLA J. 2003. Methane (CH4) release from littoral wetlands of boreal lakes during an extended flooding period. Global Change Biology. Vol. 9. Iss. 3 p. 413–424.
• KASHUE-KOBiZE 2010. Krajowa inwentaryzacja emisji i pochłaniania gazów cieplarnianych za rok 2008 [National inventory of emission and absorption of greenhouse gases in the year 2008]. Raport wykonany na potrzeby Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu i Protokołu z Kioto. Warszawa. IOŚ pp. 194.
• KROON P.S., SCHRIER-UIJL A.P., HENSEN A., VEENENDAALC E.M., JONKERB H.J.J. 2010. Annual balances of CH4 and N2O from a managed fen meadow using eddy covariance flux measurements. European Journal of Soil Science. Vol. 61 p. 773–784.
• LANGEVELD C.A., DIRKS B.O.M., VAN DEN POL-VAN DASSELAAR A., VELTHOF G.L., HENSEN A. 1997. Emissions of CO2, CH4 and N2O from pasture on drained peat soils in the Netherlands. European Journal of Agronomy. No. 7 p. 35–42.
• LLOYD D., THOMAS K.L., BENSTEAD J., DAVIES K.L., LLOYD S.H., ARAH J.R.M., STEPHEN K.D. 1998. Methanogenesis and CO2 exchange in an ombrotrophic peat bog. Atmospheric Environment. Vol. 32. Iss. 19 p. 3229–3238.
• MAGREL L. 2004. Prognozowanie procesu fermentacji metanowej mieszaniny osadów ściekowych oraz gnojowicy [Predicting methane fermentation of a mixture of sewage sludge and liquid manure]. Białystok. Wydaw. PB. Rozprawy Naukowe. Nr 112. ISSN 0867-096X pp. 136.
• MALJANEN M., KOMULAINEN V.M., HYTONEN J., MARTIKAINEN P.J., LAINE J. 2004. Carbon dioxide, nitrous oxide and methane dynamics in boreal organic agricultural soils with different soil characteristics. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 36. Iss. 11 p. 1801–1808.
• MOORE T.R., DALVA M. 1997. Methane and carbon dioxide exchange potentials of peat soils in aerobic and anaerobic laboratory incubations. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 29. Iss. 8 p. 1157–1164.
• MOSIER A.R., MACK L. 1980. Gas-chromatographic system for precise, rapid analysis of nitrous-oxide. Soil Science Society of America Journal. Vol. 44. Iss. 5 p. 1121–1123.
• SALM J.-O., MADDISON M., TAMMIK S., SOOSAAR K., TRUU J.U., MANDER U. 2011. Emissions of CO2, CH4 and N2O from undisturbed, drained and mined peatlands in Estonia. Hydrobiologia. Vol. 692. Iss. 1 p. 41–55.
• SEGERS R., KENGEN S.W.M. 1998. Methane production as a function of anaerobic carbon mineralization: A process model. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 30. Iss. 8/9 p. 1107–1117.
• THOMAS K.L., BENSTEAD J., DAVIES K.L., LLOYD D. 1996. Role of wetland plants in the diurnal control of CH4 and CO2 fluxes in peat. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 28. Iss. 1 p. 17–23.
• TURBIAK J., MIATKOWSKI Z. 2012. Wpływ warunków siedliskowych na emisję metanu z gleby torfowo-murszowej w dolinie Noteci [The effect of habitat conditions on methane emission from peat-muck soil in the Noteć River valley]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 12. Z. 4 p. 295–304.
• VAN DEN POL-VAN DASSELAAR A., OENEMA O. 1999. Methane production and carbon mineralisation of size and density fractions of peat soils. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 31. Iss. 6 p. 877–886.
• VON ARNOLD K., NILSSON M., HǺNELL B., WESLIEN P., KLEMEDTSSON L. 2005a. Fluxes of CO2, CH4 and N2O from drained organic soils in deciduous forests. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 37. Iss. 6 p. 1059–1071.
• VON ARNOLD K., WESLIEN P., NILSSON M., SVENSSON B.H., KLEMEDTSSON L. 2005b. Fluxes of CO2, CH4 and N2O from drained coniferous forests on organic soils. Forest Ecology and Management. Vol. 210 p. 239–254.