PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

The influence of permanent grasslands on nitrate nitrogen loads in modelling approach

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wpływ trwałych użytków zielonych na ładunek azotu azotanowego w świetle badań modelowych
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The water pollution in areas with intensive agriculture is growing rapidly. Computer model is a tool which can help in finding solutions for water pollution reduction and help in creation of catchment management plans. In this research the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) was used to test the influence of introduction of permanent grasslands into the catchment on nitrate nitrogen load in surface water. Small catchment of upper Zgłowiączka River in central Poland with intensive agriculture was chosen as a test site. Model was fed with data about land use, soils, weather, elevation and management practices and calibrated and validated using flow data and nitrate nitrogen loads data. Then 2 scenarios with land use change were tested. A part of arable land was changed into permanent grasslands. The results show that permanent grasslands are effective in reducing nitrate nitrogen load. The load was reduced by 19% when permanent grasslands constituted 10% of arable land and by 38% with permanent grasslands taking up 20% of arable land.
PL
Zanieczyszczenie wody substancjami biogennymi pochodzenia rolniczego zwiększa się na obszarach intensywnie rolniczo użytkowanych. Wykorzystując model komputerowy, można wskazać skuteczne sposoby zmniejszenia ilości biogenów spływających do wód. W niniejszych badaniach wykorzystano model SWAT do oceny wpływu wprowadzenia trwałych użytków zielonych do zlewni na ładunek azotu w cieku. Badania przeprowadzono w małej zlewni rolniczej na Kujawach – górnej Zgłowiączki. W ramach badań symulowano wprowadzenie na obszar zlewni trwałych użytków zielonych zajmujących 10 i 20% powierzchni gruntów ornych. W wyniku modelowania stwierdzono, że znacząco zmniejszył się ładunek azotu w cieku w punkcie zamykającym zlewnię. W warunkach 10-procentowego udziału trwałych użytków zielonych odnotowano zmniejszenie ładunku od kilku procent do ponad 20. Gdy udział ten wynosił 20%, zmniejszenie to wyniosło od kilku procent do ponad 40% ładunku wyjściowego.
Wydawca
Rocznik
Tom
Strony
63--70
Opis fizyczny
Bibliogr. 33 poz., rys., tab.
Twórcy
  • Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Warsaw Branch, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa, Poland
Bibliografia
  • [1] ABBASPOUR K.C. 2011. SWAT-CUP: SWAT Calibration and Uncertainty Programs. Eawag. Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology. Duebendorf pp. 93.
  • [2] ALABRUDZIŃSKA E., CZEREBIEJ Z., GOSZCZYŃSKI J., SOLARCZYK A., WOJTCZAK H. 2009. Ocena jakości wód w latach 2004–2007 na obszarach szczególnie narażonych na zanieczyszczenia azotem pochodzenia rolniczego na terenie województwa kujawsko-pomorskiego [Evaluation of the quality of waters in 2004–2007 in areas particularly exposed to nitrogen pollution from agricultural sources in Kujawsko-Pomorskie]. Bydgoszcz. Inspekcja Ochrony Środowiska. Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska pp. 65.
  • [3] BRZOZOWSKI J., MIATKOWSKI Z., ŚLIWIŃSKI D., SMARZYŃSKA K., ŚMIETANKA M. 2011. Application of SWAT model to small agricultural catchment in Poland. Journal of Water and Land Development. No. 15 p. 157–166.
  • [4] CHAPLOT V., SALEH A., JAYNES D., ARNOLD J. 2004. Predicting water, sediment and NO-n loads under scenarios of land-use and management practices in a flat watershed. Water, Air and Soil Pollution. Vol. 154 p. 271– 293.
  • [5] DOMAGAŁA-SWIATKIEWICZ I. 2005. Wpływ działalności rolniczej na środowisko naturalne. W: Ochrona środowiska naturalnego w XXI wieku – nowe wyzwania i zagrożenia [The impact of agricultural activities on the environment.]. Kraków. Wydaw. AR p. 57–71.
  • [6] DRZEWIECKI W., MULARZ S., TWARDY S., KOPACZ M. 2008. Próba kalibracji modelu RUSLE/SDR dla oceny ładunku zawiesiny wprowadzanego do Zbiornika Dobczyckiego ze zlewni bezpośredniej [Calibration of RUSLE/ SDR model for estimation of suspended matter load supplied to The Dobczyce Reservoir from its immediate catchment]. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji. Vol. 18 p. 83–98.
  • [7] DUER I., FOTYMA M., MADEJ A. 2004. Kodeks dobrej praktyki rolniczej [Code of good agricultural practice]. Warszawa. MRiRW, MŚ. ISBN 83-88010-58-1 pp. 96.
  • [8] FORSBERG C. 1991. Eutrophication of the Baltic Sea. The Baltic Sea Environment. Baltic Univ. Programme.
  • [9] HARASIM A. 2009. Rola trwałych użytków zielonych w kształtowaniu zrównoważonego rozwoju gospodarstw [The role of permanent grassland in shaping the sustainable development of farms]. Wieś Jutra. Nr 3 p. 21–23.
  • [10] JANKOWSKA-HUFLEJT H. 2006. The function of permanent grasslands in water resources protection. Journal of Water and Land Development. No. 10 p. 55–65.
  • [11] JANKOWSKA-HUFLEJT H. 2007. Rolno-środowiskowe znaczenie trwałych użytków zielonych [Agricultural and environmental role of the permanent grasslands]. Problemy Inżynierii Rolniczej. Nr 1(55). Cz. 2 p. 23–34.
  • [12] KOWALEWSKI Z. 2003. Wpływ retencjonowania wód powierzchniowych na bilans wodny małych zlewni rolniczych [The effect of surface retention on the water balance of small agricultural catchments]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie. Nr 6. ISBN 83-88763-31-8 pp. 126.
  • [13] KUKUŁA S., KRASOWICZ S. 2007. Główne problemy i uwarunkowania zrównoważonego rozwoju rolnictwa w Polsce [The main problems and conditions for sustainable development of agriculture in Poland]. Problemy Inżynierii Rolniczej. Nr 1(55). Cz. 1 p. 5–15.
  • [14] LAURENT F., RUELLAND D. 2011. Assessing impacts of alternative land use and agricultural practices on nitrate pollution at the catchment scale. Journal of Hydrology. Vol. 409 p. 440–450.
  • [15] LEE M., PARK G., PARK M., PARK J., LEE J., KIM S. 2010. Evaluation of non-point source pollution reduction by applying best management practices using a SWAT model and Quickbird high resolution satellite imagery. Journal of Environmental Sciences China. Vol. 22. Iss. 6 p. 826–833.
  • [16] LEGATES D., MCCABE G.J. 1999. Evaluating the use of “goodness-of-fit” measures in hydrologic and hydroclimatic model validation. Water Resources Research. Vol. 35 (1) p. 233–241.
  • [17] MIATKOWSKI Z., LEWIŃSKI S., KOWALIK W., SOŁTYSIK A., TURBIAK J. 2006. Przydatność zdjęć satelitarnych Landsat TM do identyfikacji intensywnie odwodnionych siedlisk hydrogenicznych w rejonie KWB Bełchatów. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie. Nr 6. ISBN 838876358X pp. 80.
  • [18] MORACZEWSKI R. 2006. Rola trwałych użytków zielonych w Polsce w świetle ramowej dyrektywy wodnej. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Nr 3 p. 110–111.
  • [19] MORIASI D.N., ARNOLD J.G., VAN LIEW M.W., BINGNER R. L., HARMEL R.D., VEITH T.L. 2007. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the ASABE. Vol. 50. Iss. 3 p. 885–900.
  • [20] MOSTAGHIMI S., PARK S., COOKE R., WANG S. 1997. Assessment of management alternatives on a small agricultural watershed. Water Research. Vol. 31. Iss. 8 p. 1867–1878.
  • [21] NASH J.E., SUTCLIFFE J.V. 1970. River flow forecasting through conceptual models. Part I. A discussion of principles. Journal of Hydrology. Vol. 10. Iss. 3 p. 282–290.
  • [22] NEITSCH S., ARNOLD J.G., KINIRY J.R., WILLIAMS J.R., KING K.W. 2005. Soil and Water Assesment Tool theoretical documentation. Texas. Texas Water Resources Institute, College Station pp. 476.
  • [23] PIETRZAK S., SAPEK A., MICHALSKI W., PERKA J., RYBKA U. 1997. Bilans azotu w gospodarstwie rolnym jako przedmiot edukacji rolniczej [The balance of nitrogen on the farm as an object of agricultural education]. Zeszyty Edukacyjne. Nr 4 p. 57–61.
  • [24] SAPEK A. 1999. Nitrogen balance and cycling in Polish agriculture. In: Nitrogen cycle and balance in Polish agriculture. Ed. A. Sapek. Falenty. Publ. IMUZ p. 7–24.
  • [25] SAWICKI B. 2006. Rola paszowa, krajobrazowa oraz turystyczna trwałych użytków zielonych w Kozłowieckim Parku Krajobrazowym [The role of fodder, landscape and touristic on constant grasslands At the Kozłowiecki Landscape Park]. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska. Sectio E. Agricultura. 61 p. 361–367.
  • [26] SKORBILOWICZ M. 2010. Czynniki i procesy kształtujące obieg składników mineralnych w wodach rzecznych zlewni górnej Narwi [Factors and processes determining the circulation of minerals in river waters of upper Narew river catchment]. Rozprawy Naukowe. Nr 197. Białystok. Ofic. Wydaw. PBiał. pp. 197.
  • [27] SOCHACKI A., PŁONKA L., MIKSCH K. 2009. Kilka refleksji o wykorzystaniu modeli matematycznych w symulacji procesów oczyszczania ścieków metoda osadu czynnego. W: Polska Inżynieria Środowiska pięć lat po wstąpieniu do Unii Europejskiej [Application of mathematical models to simulation of activated sludge wastewater treatment – a few remarks. In: Polish Environmental Engineering five years after joining the European Union]. T. 1. Ed. J. Ozonek, M. Pawłowska. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska. Nr 58 p. 289–298.
  • [28] ŚMIETANKA M., BRZOZOWSKI J., ŚLIWIŃSKI D., SMARZYŃSKA K., MIATKOWSKI Z., KALARUS M. 2009. Pilot implementation of WFD and creation of a tool for catchment management using SWAT: River Zglowiaczka catchment, Poland. Frontiers of Earth Science in China. Vol. 3. Iss. 2 p. 175–181.
  • [29] ULLRICH A., VOLK M. 2009. Application of the soil and water assessment tool (SWAT) to predict the impact of alternative management practices on water quality and quantity. Agricultural Water Management. Vol. 96. Iss. 8 p. 1207–1217.
  • [30] VANHOOREN H., MEIRLAEN J., AMERLINCK Y., CLAEYS F., VANGHELUWE H., VANROLLEGHEM P. 2003. WEST: modelling biological wastewater treatment. Journal of Hydroinformatics. Vol. 5 p. 27–50.
  • [31] WANG X., KANNAN N., SANTHI C., POTTER S.R., WILLIAMS J.R., ARNOLD J.G. 2011. Integrating APEX output for cultivated cropland with SWAT simulation for regional modeling. Transactions of the ASABE. Vol. 54. Iss. 4 p. 1281–1298.
  • [32] WHITE K.L., CHAUBEY I. 2005. Sensitivity analysis, calibration, and validations for a multisite and multivariable SWAT model. Journal of the American Water Resources Association. Vol. 41. Iss. 5 p. 1077–1089.
  • [33] ZŁONKIEWICZ M., ŁABĘDZKI L., GRUSZKA J. 2007. Program nawodnień rolniczych w województwie kujawsko-pomorskim [Agricultural irrigation program in kujawskopomorskie voivodship]. Bydgoszcz. Gospodarstwo Pomocnicze przy K-PZMiUW.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-e2cc38b2-2509-49b3-8057-a3c146b826fe
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.