Uwalnianie azotu i fosforu z materii organicznej gleby

• Autorzy: Sapek B.

Warianty tytułu

EN

Nitrogen and phosphorus release from soil organic matter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono proces uwalniania azotu i fosforu z materii organicznej gleby na tle przebiegu i wydajności mineralizacji ich organicznych związków. Oceniono podobieństwa oraz różnice wpływu czynników, kształtujących te procesy, jako źródła dostępnych składników pokarmowych roślin oraz jako jednej z przyczyn rozpraszania tych pierwiastków w środowisku. Zagadnienie przedstawiono głównie na przykładzie procesów zachodzących w glebach użytków zielonych, wykorzystując, między innymi, wyniki badań na długoletnich doświadczeniach łąkowych, prowadzonych w Instytucie Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach. Wykazano, iż warunki wilgotnościowe gleby i związana z nimi ilość opadu atmosferycznego oraz temperatura powietrza, zwłaszcza w okresie wegetacyjnym, właściwości fizykochemiczne gleby, w tym zawartość węgla organicznego oraz odczyn, a także forma stosowanego nawozu azotowego i sposób użytkowania kształtują w głównej mierze przebieg i wydajność uwalniania azotu i fosforu z materii organicznej gleb łąkowych. Ich uwalnianiu z gleby, zwłaszcza zasobnej w węgiel organiczny, towarzyszy wymywanie rozpuszczalnych form tych składników do wody gruntowej, co w warunkach dużej wydajności mineralizacji i niewykorzystania przez roślinność, prowadzi do jej zanieczyszczenia związkami azotu i fosforu. Mineralizacja materii organicznej jest również źródłem emisji tlenków azotu [NOx, N₂O], a wydajność i rodzaj emitowanych gazów zależą od panujących w glebie warunków red-ox.

EN

Release of nitrogen and phosphorus from soil organic matter was discussed in view of the course and efficiency of organic matter mineralization. Various factors affecting mineralization were estimated as a source of available plant nutrients and as one of the reasons of nutrient dispersion in the environment. This problem was presented mainly on the examples of processes taking place in grassland soils. Results of long-term grassland experiments carried out in the Institute of Land Reclamation and Grassland Farming in Falenty were mainly used. Soil moisture associated with atmospheric precipitation, air temperature (particularly in the vegetation season), physical and chemical properties including the content of organic carbon and pH, the form of nitrogen fertiliser and the way of land management were the main factors affecting nitrogen and phosphorus release from organic matter of grassland soils. Nutrients release from soil [particularly from that rich in organic carbon] was accompanied by their leaching to ground waters. High mineralization efficiency of nitrogen and phosphorus organic compounds and a lack of their uptake by plants led to water pollution with nitrogen and phosphorus. The mineralization of organic matter is also a source of nitrogen oxides emission [NOx, N₂O]. The efficiency and the type of emitted gases depend on soil red-ox potential.

Słowa kluczowe

PL

gleby łąkowe; mineralizacja; organiczne związki azotu i fosforu; skutki środowiskowe; uwilgotnienie gleby; użytkowanie; właściwości fizykochemiczne

EN

environmental effects; grassland soils; soil moisture; meadow utilisation; mineralization; organic compounds of nitrogen and phosphorus; physical and chemical properties

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 10, z. 3
• Strony: 229--256
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., wykr.

Twórcy

autor

Sapek B.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zakład Ochrony Jakości Wody, al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn; tel. [phone] w. 220,

Bibliografia

• CHEN C.R., CONDRON L.M., DAVIS M.R., SHERLOCK R., 2003. Seasonal changes in soil phosphorus and associated microbial properties under adjunct grassland and forest in New Zealand. Forest Ecology and Management vol. 177 no 1-3 s. 539-557.
• GLIŃSKI J., 1999. Chemiczne i fizyczne właściwości gleb. W: Gleboznawstwo. Pr. zbior. Red. S. Zawadzki. Warszawa: PWRiL s. 183-236.
• GORLACH E., MAZUR T., 2002. Chemia rolna. Rozdz. 3. Gleba i jej rola w odżywianiu roślin i nawożeniu. Warszawa: Wydaw. Nauk. PWN s. 72-127.
• Gleboznawstwo, 1999. Pr. zbior. Red. S. Zawadzki. Warszawa: PWRiL ss. 560.
• HATCH D.J., GOULDING K., MORPHY D., 2002. Nitrogen. W: Agriculture, hydrology and water quality. Pr. zbior. Red. P.M. Haygarth, S.C. Jarvis. Wallingford UK: CABI Publ. s. 2-28.
• JASZCZYŃSKI J., CHRZANOWSKI S., SAPEK A., 2006. Influence of drying up of peat soil under birch forest on increasing of nutrients concentration in groundwater. Polish Journal of Environmental Studies vol. 15 no 5d s. 75-79.
• KOWALIŃSKI S., GONET S., 1999. Materia organiczna gleby. W: Gleboznawstwo. Pr. zbior. Red. S. Zawadzki. Warszawa: PWRiL s. 237-260.
• MCDOWELL R.W., BROOKES P.C., MATHIEU N., POULTON P.R., JOHNSTON A.E., SHARPLEY A.N., 2002. The effect of soil acidity on potentially mobile phosphorus in a grassland soil. Journal of Agricultural Science vol. 139 no. 1 s. 27-36.
• MERINO P., YAMULKI S., PINTO M., DEL PRADO A., SAPEK B., PIETRZAK S., 2000. Effect of soil pH and application of nitrogen fertilizers on emission of nitrogen oxides from grassland. The Laszczki experiment. W: Effect of liming and nitrogen fertilizer application on soil acidity and gaseous nitro gen oxide emissions in grassland systems. Pr. zbior. Red. O. Oenema, A. Sapek. Falenty: IMUZ Publ. s. 45-53.
• NOWOTNY-MIECZYŃSKA A., 1976. Aniony. W: Fizjologia mineralnego żywienia roślin. Pr. zbior. Red. A. Nowotny-Mieczyńska. Warszawa: PWRiL s. 78-188.
• OEHL F., OBERON A., SINAJ S., FROSSARD E., 2001. Organic phosphorus mineralization studies Rusing isotopic dilution techniques. Soil Science of American Journal 65 s. 780-787.
• PATRA A., LE ROUX X., ABBADIE L., CLAYS-JOSSERAND A., POLY F., LOISEAU P., LOUAULT F., 2007. Effect of microbial activity and nitrogen mineralization on free-living nitrogen fixation in permanent grassland soils. Journal of Agronomy and Crop Science 193 s. 153-156.
• PRUSINKIEWICZ Z., 1999. Środowisko i gleby w definicjach. Toruń: Ofic. Wydaw. Turpress ss. 477.
• Reports of the Technical Working Groups establish under the thematic strategy for soil protection, 2004. Pr. zbior. Red. L. van Camp, B. Bujarrabal, A.R. Gentile, R.J.A. Jones, L. Montanarell, C. Olazabal, S.K. Selvaradjou. Eur. Env. Agency EUR 21319 EN/3.
• SAGGAR S., HEDLEY C.B., GIDDENS K.M., SALT G.J., 2000. Influence of soil phosphorus status and nitrogen addition on carbon mineralization from 14C-labelled glucose in pasture soils. Biology and Fertility of Soil vol. 32 no 3 s. 209-216.
• SAPEK A., 2008. Emisja tlenków azotu (NOx) z gleb uprawnych i ekosystemów naturalnych do atmosfery. Woda Środowisko Obszary Wiejskie t. 8 z. 1 (22) s. 283-304.
• SAPEK A., SAPEK B., 2006a. Zmiany zawartości fosforu w glebie i roślinności łąkowej w siedem lat po zaniechaniu nawożenia tym składnikiem. Woda Środowisko Obszary Wiejskie t. 6 z. specj. (17) s. 83-91.
• SAPEK A., SAPEK B., 2006b. Mineralizacja związków azotu w glebie łąki nawożonej różnymi dawkami azotu i nawadnianej deszczowniano. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych z. 513 s. 355-364.
• SAPEK B., 1996. Mineralizacja materii organicznej w glebach łąkowych jako źródło azotu. Zesz. Edukac. 1 s. 75-86.
• SAPEK B., 2006a. Przedmowa. W: Azot, fosfor i potas w glebie oraz plonowanie trwałego użytku zielonego na długoletnich doświadczeniach łąkowych. Woda Środowisko Obszary Wiejskie t. 6 z. specj. (17) s. 65-82.
• SAPEK B., 2006b. Wpływ opadu atmosferycznego i temperatury oraz uwilgotnienia gleby łąkowej na uwalnianie i dynamikę mineralnych form azotu. Woda Środowisko Obszary Wiejskie t. 6 z. specj. (17) s. 29-38.
• SAPEK B., 2006c. Wpływ zaniechania użytkowania łąki kośnej na zawartość azotu azotanowego i amonowego w glebie. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. z. 513 s. 345-354.
• SAPEK B., BURZYŃSKA I., 2009. Węgiel organiczny w glebie łąkowej na tle jej użytkowania, nawożenia i uwilgotnienia. Woda Środowisko Obszary Wiejskie t. 9 z. 1 (25) s. 111-128.
• SAPEK B., ESTAVILLO J.M., CORRE W.J., 2000. Amounts of ammonium and nitrate in grassland soil as a function of soil pH and fertilizer nitrogen application. W: Effect of liming and nitrogen fertilizer application on soil acidity and gaseous nitrogen oxide emissions in grassland systems. Pr. zbior. Red. O. Oenema, A. Sapek. Falenty: IMUZ Publ. s. 25-37.
• SAPEK B., KALIŃSKA D., 2004. Mineralizacja organicznych związków azotu w glebie w świetle długoletnich doświadczeń łąkowych IMUZ. Woda Środowisko Obszary Wiejskie t. 4 z. 1 (10) s. 183-200.
• SAPEK B., SAPEK A., 2006. Uwalnianie mineralnych form fosforu w glebie i zawartość tego składnika w runi łąkowej w warunkach przewagi opadowej gospodarki wodą. Woda Środowisko Obszary Wiejskie t. 6 z. specj. (17) s. 65-82.
• SHAHEN S.M., TSALIDAS C.D., ESKRIDGE K.M., 2009. Effect of common ions on phosphorus sorption and lability in Greek alfisols with different pH. Soil Sci. vol. 174 no 1 s. 21-26.
• TOOR G.S., CONDRON L.M., DI H.J., CAMERON K.C., CODE-MENUN B., 2003. Characterization of organic phosphorus in leachate from grassland soil. Soil Biol. Biochem. vol. 135 no 10 s. 1317-1323.
• TYLER G., 2002. Phosphorus fraction in grassland soils. Chemosphere vol. 48 no. 3 s. 343-349.
• WHITEHEAD D.C., 2006. Carbon, nitrogen, phosphorus and sulphur in herbage plant roots. Grass Forage Sci. vol. 25 no. 3 s. 236-241
• WHITEHEAD D.C., BRISTOL A.W., LECKYER D.R., 1990. Organic matter and nitrogen in unharvested fraction of grass sward in relation to the potential for nitrate leaching after ploughing. Plant and Soil no. 123 s. 39-49.
• YAMULKI S., JOSCELYNE P., JARVIS S.C., SAPEK B., PIETRZAK S., 2000. Effect of soil pH and application of nitrogen fertilizers on emission of nitrogen oxides from grassland. The Janki experiment. W: Effect of liming and nitrogen fertilizer application on soil acidity and gaseous nitrogen oxide emissions in grassland systems. Pr. zbior. Red. O. Oenema, A. Sapek. Falenty: IMUZ Publ. s. 54–60.