Water Environment Contamination by Nitrogen and Phosphorus as a Result of an Annual Light Soil Fertilization

• Autorzy: Czyżyk F. , Rajmund A.

Warianty tytułu

PL

Zanieczyszczenie środowiska wodnego azotem i fosforem wskutek corocznego nawożenia gleby lekkiej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This review presents results of investigation from 6 years studies of an annual light soil fertilization with nitrogen-phosphorus influence on quantity of nitrogen and phosphorus penetration to water environment. The studies were done in lysimeters filled with light-clayey sand co ntaining ca 14 % of earthy particles. In this studies two variants of compost fertilization (K1 – 10 and K2 – 15 g N m^–2) were used. Additionally two variants of NPK with equivalent doses of nitrogen as an ammonium nitrate supplemented with PK as a superphosphate and potassium salt were applied. The results showed the increase of concentrations of nitrogen in the soil leachates, especially nitrates, with increasing doses of fertilizer. In the variants of fertilization with compost the share of N-NO3 in the N total in leachate was also much smaller. The ratio of N-NO3:N in leachate from the soil fertilized by compost was 41–77 %. In the case of leachate from the soil fertilized by ammonium sulphate this ratio was much higher and was in the range 59–95 %. During the time of fertilization there was observed intense increase of quantity of nitrogen eluted from the soil, which indicated on the presence of this element in the soil. Additionally the results showed, that not only mineral forms of nitrogen are leached from the soil, but also nitrogen contained in soluble organic compounds, especially when soil was fertilized by compost. The total quantity of nitrogen drained in leachates from soil were 15–17 % of the total quantity of nitrogen supplied to the soil in the variants with compost fertilization, and about 25 % in the variants with mineral fertilization. Content of the phosphorus in the leachate from the soil, in contrast to the nitrogen, were relatively small and did not show depending on the type and dose of fertilizer, or the passage of time from the application of fertilizer. Phosphorus leaching from the soil was negligible. In all fertilization variants quantity of leached phosphorus were less than 1 % of the quantity supplied to the soil with fertilizers.

PL

W pracy przedstawiono wyniki 6-letnich badań wpływu corocznego nawożenia gleby lekkiej nawozami mineralnymi i kompostem na ilości azotu i fosforu przenikające do środowiska wodnego. Badania prowadzono w lizymetrach wypełnionych piaskiem słabo gliniastym, zawierającym średnio 14 % części ziemistych. W badaniach zastosowano dwa warianty nawożenia kompostem (K1 – 10 i K2 – 15 g N m^–2). Dodatkowo zastosowano dwa warianty nawożenia mineralnego (NPK) z równorzędnymi dawkami azotu w postaci saletry amonowej z uzupełnieniem PK w postaci superfosfatu i soli potasowej. Badania wykazały zwiększanie się stężenia azotu, a zwłaszcza azotanów, w odciekach z gleby, wraz ze zwiększeniem dawek nawozu. Stężenia azotu ogólnego, a także azotanowego, w odciekach z gleby nawożonej kompostem były zdecydowanie mniejsze niż w odciekach z gleby nawożonej równorzędnymi dawkami azotu w postaci saletry. W wariantach nawożenia kompostem znacznie mniejszy był również udział N-NO3 w ogólnej zawartości azotu w odciekach, niż w przypadku jej nawożenia równorzędnymi dawkami azotu w postaci saletry. Stosunek N-NO3 : N w odciekach z gleby nawożonej kompostem wynosił 41–77 %, a w odciekach z gleby nawożonej saletrą był znacznie wyższy i wynosił 59–95 %. Wystąpiło też zdecydowane zwiększenie się ilości wymywanego z gleby azotu, wraz z upływem stosowania nawozów, co wskazuje na tworzenie się coraz większych jego nadmiarów w glebie. Badania wykazały też, że z gleby wymywane są nie tylko mineralne formy azotu, ale też azot zawarty w rozpuszczalnych związkach organicznych, zwłaszcza w przypadku jej nawożenia kompostem. Łączne ilości azotu odprowadzone w odciekach z gleby wynosiły 15–17 % ogólnej ilości azotu dostarczonej do gleby w wariantach z nawożeniem kompostem i około 25 % w wariantach z nawożeniem mineralnym. Zawartości fosforu w odciekach z gleby w przeciwieństwie do azotu były stosunkowo małe i nie wykazywały zależności od rodzaju nawozów i ich dawek, ani też od upływu lat stosowania nawożenia. Wymywanie fosforu z gleby było znikome. We wszystkich wariantach nawożenia ilości wymytego fosforu stanowiły poniżej 1 % ogólnej jego ilości dostarczonej do gleby z nawozami.

Słowa kluczowe

EN

fertilization; nitrogen; phosphorus; water contamination

PL

nawożenie; azot; fosfor; zanieczyszczenie wód

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 3
• Strony: 373--381
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab.

Twórcy

autor

Czyżyk F.

• Institute of Technology and Life Sciences – Lower Silesia Research Centre in Wroclaw, ul. Z. Berlinga 7, 51–209 Wroc³aw, Poland, phone/fax: [phone]

autor

Rajmund A.

• Institute of Technology and Life Sciences – Lower Silesia Research Centre in Wroclaw, ul. Z. Berlinga 7, 51–209 Wroc³aw, Poland, phone/fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Gorlach E, Mazur T. Chemia rolna. Warszawa: PWN; 2002.
• [2] Stevenson FJ, Cole MA. Cycles of soils: carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur, micronutrients. New York: Wiley; 1999.
• [3] Mosier A, Kroeze C. Global Change Sci. 2000;2:465-473. http://dx.DOI.org/10.1016/S1465-9972(00)00039-8.
• [4] Iżewska A, Krzywy E, Balcer K. Pol J Chem Tech. 2007;9(3):56-59. DOI: 10.2478/v10026-007-0054-3.
• [5] Krzywy-Gawrońska E. Zesz Probl Post Nauk Roln. 2006;513:243-249.
• [6] Yaron B, Dror I, Berkowitz B. Soil-Subsurface ChangeL Chemical Pollutant Impacts. Heidelberg–New York: Springer; 2012. DOI:10.1007/978-3642-24387-5.
• [7] Scholefield D, Lockyer DR, Whitehead DC, Tyson KC. Plant Soil. 1991;132(2):165-171. DOI: 10.1007/BF00010397.
• [8] Gutser R, Ebertseder Th, Weber A, Schraml M, Schmidhalter UJ. Plant Nutr Soil Sci. 2005;168:439-446. DOI: 10.1002/jpln.20052051.
• [9] Mazur T, Mazur Z. Nawozy i Nawożenie. 2006;29(4):172-185.
• [10] Czyżyk F, Pulikowski K, Strzelczyk M, Pawęska K. Woda – Środowisko – Obszary Wiejskie. 2011;114(36):95-105.
• [11] Carpenter SR, Caraco NF, Correll DL, Howarth RW, Sharpley AN, Smith V, Smith H. Ecological Applications. 1998;8:559-568.DOI: dx.doi.org/10.1890/1051-0761(1998)008[0559:NPOSWW]2.0.CO;2
• [12] Hermanowicz W, Dożańska W, Dojlido J, Koziorowski B, Żerba J. Fizyczno-chemiczne badania wody i ścieków. Warszawa: Arkady; 1999.
• [13] Zestaw Norm. Woda i ścieki. Warszawa: Alfa-Wero; 1999.
• [14] Constantin J, Mary B, Laureat F, Aubrion G, Fontaine A, Kerveillant P, Beaudoin L. Agriculture. Ecosystems and Environment. 2010;135(2):268-278. DOI: dx.DOI.org/10.1016/j.agee.2009.10.005.
• [15] Lityński T, Jurkowska H. Żyzność gleby i odżywianie się roślin. Warszawa: PWN; 1982.
• [16] Potarzycki J. J Elementol. 2003;8:19-32
• [17] Cooke GW, Wiliams RJB. Water Treatment and Examination 1970;19.
• [18] Czyżyk F, Rajmund A. Ecol Chem Eng A. 2011;18(4):515-521.