Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Evaluation of the long-term fertilizer experiment: how organic manures, mineral fertilizers and potato varieties affected tuber yields

Hlisnikovský L., Kunzová E.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2017

|

nr III/1

1031--1041

EN

We evaluated how organic manures (farmyard manure, dung water and poultry slurry), different doses of mineral fertilizers (three treatments), combinations of manures with mineral fertilizers (three treatments), and potato varieties (four varieties) influenced potato tuber yields in our longterm fertilizer experiment in Prague, established in 1954. According to our crop rotation, potatoes were planted every ninth year, starting in 1962. Four potato varieties were used since then (Krasava, Radka, Korela, Dita), all of them were medium-maturing and consumable. The average potato yield was 19.1 Mg ha-1 at the beginning of our experiment (1962, var. Krasava) and 37.5 Mg ha-1 in 2007 (var. Dita), showing low suitability of the experimental site for potato production. The mean tuber yield of varieties Krasava, Radka, Korela and Dita was 18.5, 17.1, 30.2 and 37.5 Mg ha-1, respectively. The effect of organic manures was principally comparable with mineral fertilizers. Increasing doses of mineral fertilizers were not related to appropriate increase in tuber yield. Therefore, application of N, P and K around 50, 50 and 144 kg ha-1, respectively, gives fair yields in such non-optimal production area, as is our experimental site. In the case of warm and dry seasons, even high doses of the mineral fertilizers can’t ensure usual potato production.

2

Contribution of Agricultural Field Production to Emission of Greenhouse Gases (Ghg)

Bálint Á., Hoffmann S., Anton A., Szili-Kovács T., Heltai G.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 2

233-245

EN

According to global inventories the agricultural field production contributes in a significant measure to increase of concentration of greenhouse gases (CO2, N2O, CH4) in the atmosphere, however their estimated data of emissions of soil origin differ significantly. Particularly estimates on nitrogen-oxides emissions show a great temporal and spatial variability while their formations in microbial processes are strongly influenced by biogeochemical and physical properties of the soil (eg microbial species, soil texture, soil water, pH, redox-potential and nutrient status) and land use management through the impact of the application of natural and synthetic fertilisers, tillage, irrigation, compaction, planting and harvesting. The different monitoring systems and inventory models were developed mostly from atmospheric chemistry point of view and little comprehensive data exist on the processes related to GHG emissions and their productions in agricultural soils under ecological conditions of Central Europe. This paper presents the new results of a project aimed elaboration of an experimental system suitable for studying relationships between the production and emission of greenhouse gases and plant nutrition supply in agricultural soils under Hungarian ecological conditions. The system was based on a long-term fertilisation field experiment. Mesocosm size pot experiments were conducted with soils originating from differently treated plots. The production of CO2 and N2O was followed during the vegetation period in gas traps built in 20 cm depth. Undisturbed soil columns were prepared from the untreated side parcels of the field experiment and the production of CO2 and N2O was studied at 20, 40 and 60 cm depth. A series of laboratory microcosm experiments were performed to clarify the microbial and environmental effects influencing the gas production in soils. The CO2 and N2O were determined by gas chromatography. The NOx was detected by chemiluminescence method in headspace of microcosms. In the mesocosm and soil columns experiments influence of plant nutrition methods and environmental factors was successfully clarified on seasonal dynamics and depth profile on CO2 and N2O productions. The database developed is suitable for estimating CO2 and N2O emissions from agricultural soils.

PL

Światowa produkcja rolnicza przyczynia się znacząco do zwiększenia stężenia gazów cieplarnianych (CO2, N2O, CH4) w atmosferze, jednak dane szacunkowe dotyczące tych emisji pochodzących z gleby różnią się istotnie. W szczególności dotyczy to tlenków azotu, których emisja wykazuje dużą zmienność czasową i przestrzenną, podczas gdy ich tworzenie w procesach mikrobiologicznych jest silnie uzależnione od biogeochemicznych i fizycznych właściwości gleby (np. gatunków mikroorganizmów, struktury gleby, wód glebowych, pH, potencjałów redoks i substancji odżywczych) oraz wpływu zarządzania gruntami poprzez stosowanie nawozów naturalnych i sztucznych, rodzaju uprawy, nawadniania, sadzenia i zbiorów. Różne systemy monitorowania i modele inwentaryzacyjne zostały opracowane głównie z punktu widzenia chemii atmosferycznej. Istnieje niewiele całościowych danych dotyczących emisji gazów cieplarnianych i ich produkcji w glebach rolniczych w warunkach ekologicznych Europy Środkowej. Przedstawiono nowe wyniki prac realizowanych w ramach projektu dotyczącego opracowania systemu doświadczalnego, odpowiedniego do badania relacji między produkcją i emisją gazów cieplarnianych a nawożeniem roślin w węgierskich warunkach ekologicznych. Eksperyment oparty był na długotrwałym doświadczeniu polowym. W doświadczeniach wykorzystano gleby pochodzące z różnych działek. W okresie wegetacyjnym produkcja CO2 i N2O była śledzona za pomocą pułapek gazowych umieszczonych na głębokości 20 cm. W celu wyjaśnienia wpływu procesów mikrobiologicznych i środowiskowych na produkcję gazu w glebie wykonano szereg mikroskalowych doświadczeń laboratoryjnych. Stężenia CO2 i N2O oznaczano metodą chromatografii gazowej. Stężenia NOx w górnych obszarach badanych mikrosystemów oznaczano metodą chemiluminescencji. W mezoskali i w kolumnach glebowych eksperymenty dotyczące wpływu metod dożywiania roślin i czynników środowiskowych z powodzeniem wyjaśniały dynamikę zmian sezonowych i produkcję CO2 i N2O w profilu głębokościowym. Opracowana baza danych jest odpowiednia do oszacowania emisji CO2 i N2O z gleb rolnych.

3

Assessment of Soil Biological Activity Under Conditions of Long-Term Diversified Mineral Fertilization

Kopeć M., Gondek K., Orłowska K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 10

1195--1204

EN

Biological activity is investigated at different levels in cases of disturbances of processes, taking into consideration C and N changes in time and modern models of carbon sequestration. Soil properties created by fertilization are one of the factors influencing soil respiratory activity. This activity was measured by the manometric method in the conditions of long-term fertilizing experiment after 44 years management of the mountain meadow. One object chosen for the investigation was fertilized only with P and K and two objects were fertilized with ammonium nitrate in two doses: 90 and 180 kgN · ha–1 in the background of PK. The experiment was conducted with the limed soil and in series without liming. Manometric measurement comprised change of pressure in a closed container which was proportional to oxygen consumption and created by respiratory processes taking place in it. The equivalent amount of created CO2 was absorbed by 1 mol · dm–3 NaOH solution. Biological activity of materials was expressed in mgO2 · g–1 d.m. · d–1. Equations of pressure changes indicate differences in soil respiration caused by fertilization intensification. Generally, systematic soil liming caused an increase in its biological activity. However, liming influenced this activity to a lower degree than mineral fertilization. The highest respiratory activity and dehydrogenase activity (μg TPF · g–1 f.m. · d–1) was observed in the soil of the object fertilized with 90 kg N + PK · ha–1 and the object with fertilization increased P and K availability causing an increase in biological nitrogen fixation.

PL

Współczesne modele sekwestracji węgla wymagają poznania aktywności biologicznej na różnych poziomach i przypadkach zakłócenia procesów oraz zależności przemian węgla i azotu w czasie. Jednym z elementów wpływających na aktywność respiracyjną są właściwości gleby ukształtowane nawożeniem. W warunkach długotrwałego doświadczenia nawozowego po 44 latach użytkowania górskiej runi łąkowej zbadano metodą manometryczną aktywność respiracyjną gleby. Do badań wyznaczono obiekt, w którym stosowano wyłącznie nawożenie fosforem i potasem oraz obiekty nawożone saletrą amonową w dwóch dawkach 90 i 180 kgN · ha–1 na tle PK. Doświadczenie wykonano z glebą serii wapnowanej i bez wapnowania. Pomiar manometryczny obejmował zmianę ciśnienia w zamkniętym naczyniu, która jest proporcjonalna do zużycia tlenu przez próbkę a powstaje w wyniku zachodzących w niej procesów oddychania. Powstające równoważne ilości CO2 były absorbowane przez roztwór NaOH o stężeniu 1 mol · dm–3. Aktywność biologiczną materiałów wyrażono w mgO2 · g–1 s.m. · d–1. Równania zmian ciśnienia (y) wskazują na różnice respiracji gleby spowodowane intensyfikacją nawożenia. Systematyczne wapnowanie gleby spowodowało, że jej aktywność biologiczna była na ogół większa niż w przypadku braku tego zabiegu. Wapnowanie jednak w mniejszym stopniu niż nawożenie mineralne różnicowało tę cechę. Największe wartości aktywności respiracyjnej oraz aktywności dehydrogenaz (μg TPF · g–1 ś.m. · d–1) stwierdzono w glebie obiektu, w którym stosowano zrównoważone nawożenie na poziomie 90 kg N + PK oraz obiektu, w którym zwiększono w wyniku nawożenia zasobność w fosfor i potas, powodując zwiększenie biologicznego wiązania azotu.

4

Zmiany w pobraniu fosforu i jego zawartości w roślinności na przykładzie 20-letniego doświadczenia łąkowego w Falentach

Sapek A.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2011

|

T. 11, z. 2

151-163

PL

Przeprowadzono doświadczenie łąkowe nad wpływem 20-letniego nawożenia trwałych użytków zielonych stałymi dawkami fosforu na pobranie tego składnika przez roślinność i jego w niej zawartość. Doświadczenie prowadzono w warunkach optymalnego uwilgotnienia i napowietrzenia gleby, które uzyskano przez odcięcie podsiąku kapilarnego, a niedobór wody uzupełniano nawodnieniem deszczownianym. Plon suchej masy był decydującym czynnikiem o pobraniu fosforu, lecz nie o zawartości tego składnika w roślinach. Plon wyraźnie malał w pierwszych 12 latach doświadczenia, by w następnych utrzymywać się na wyrównanym poziomie. Pobrane ilości fosforu w pierwszych 7 latach doświadczenia odpowiadały 100± 10% ilości zastosowanej z nawozami. W końcowej fazie doświadczenia pobranie to odpowiadało tylko od 40 do 60% ilości zastosowanej, z wyjątkiem obiektu o najniższym poziomie nawożenia azotem (N-120). Pobranie fosforu na obiektach częściowo nawożonych gnojówką było zawsze mniejsze niż nawożonych mineralnie. W pierwszych 5 latach po zaniechaniu nawożenia fosforem obserwowano tylko niewielkie zmniejszenie plonów oraz zawartości tego składnika w roślinności w porównaniu z obiektem nawożonym fosforem. Istotne różnice (gdy p ‹ 0,10) stwierdzano dopiero po 8 latach od zaniechania nawożenia. Wyniki otrzymane na przykładzie łąki średnio zasobnej w fosfor potwierdzają przypuszczenie, że w celu ochrony środowiska można czasowo ograniczyć lub zaniechać nawożenia fosforem trwałych użytków zielonych bez narażania się na istotne zmniejszenie korzyści ekonomicznych. Wymagałoby to jednak potwierdzenia w większej liczbie doświadczeń nad nawożeniem łąk fosforem, które jednak nie są obecnie szerzej podejmowane.

EN

A field experiment was conducted on the effect of long-term phosphorus fertilisation of permanent meadow on phosphorus uptake and content in sward. The experiment was performed with controlled water and air content in soil obtained by detaching capillary rising and supplementing water deficits by sprinkler irrigation. Dry matter yield was the main factor controlling phosphorus uptake but not its content in sward. The yield was decreasing during the first 12 years of experiment, but in the next seasons was more stable. The phosphorus uptake with crops was equal to 100± 10% its quantity applied with fertiliser. At the end of experiment this uptake was only 40 to 60% of phosphorus from fertilisers, with the exception of object least fertilised with nitrogen. Phosphorus uptake was smaller in objects fertilised with liquid manure than in objects treated with mineral fertilisers. Only a slight decrease of yield and of phosphorus content in sward was observed during the first 5 years after abandonment of phosphorus fertilisation as compared with the fertilised object. Significant (p ‹ 0.10) differences were observed not earlier than 8 years after abandonment of fertilisation. Results from a meadow moderately rich in phosphorus confirm the assumption that for environmental protection it is possible to mitigate or temporally abandon P fertilisation without a risk of substantial economic losses. This, however, should be confirmed in more experiments of meadow fertilisation with phosphorus which are at present not undertaken.

5

Monitoring the changes in total contents of manganese, copper and zinc in soils from long-term stationary experiments

Škarpa P.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 2

453--459

EN

The objective of the long-term stationary experiment was to discover the effect of the year, production region, soil kind and soil type on total contents of micronutrients (Mn, Cu and Zn) in the soils. In the years 1982 to 1998 the soil was sampled in 7 selected localities. Analyses and extractions determining the total content of metals were carried out by means of mineralization in the HF-H2O2-HNO3 open system. The AAS method was used to determine the contents of the micronutrients. The content of manganese ranged between 296.2 and 978.6; copper between 6.1 and 25.7 and zinc between 29.5 and 99.8 mg·kg–1 of soil. During the experimental period 1982-1998 the total content of Mn and Zn decreased (by 7.9 and 3.6%, respectively), but was not statistically significant (p < 0.05). During the 15 years of the experiment the total amount of copper in the soil increased by 7.0%. In comparison with the potato growing region the contents of all the micronutrients in the sugar-beet growing region were higher. The highest and statistically highly significant difference (p < 0.001) was that of copper (45.6% increase). In terms of the soil kind the lowest contents of Mn and Cu were monitored on light soil. The total content of zinc on light soil and medium-heavy soil was comparable. With an increasing proportion of clay particles in the soil the contents of the micronutrients increased significantly (p < 0.001). In comparison with light soil, in heavy soil the contents of the metals increased; Mn by 38.9; Cu by 48.2 and Zn by 19.4%. The levels of Cu and Zn were also affected by the soil type. The contents of these micronutrients were statistically (p < 0.001) the highest in chernozem (24.6 and 71.1 mg·kg–1 of soil, respectively). The content of Mn was the highest in brown soil (714.3 mg·kg–1 of soil). Graded rates of fertilisers did not have a significant (p < 0.05) effect on the total contents of metals. The differences were more marked in the treatment where liming was not carried out; here we monitored the greatest decrease in the contents of Mn, Cu and Zn, ie by 7.3, 23.8 and 9.4%, respectively, compared with the control.

6

Monitoring the Changes in Total Contents of Manganese, Copper and Zinc in Soils from Long-Term Stationary Experiments

Skarpa P.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 7

951-958

EN

The objective of the long-term stationary experiment was to discover the effect of the year, production region, soil kind and soil type on total contents of micronutrients (Mn, Cu and Zn) in the soils. In the years 1982 to 1998 the soil was sampled in 7 selected localities. Analyses and extractions determining the total content of metals were carried out by means of mineralization in the HF – H2O2 – HNO3 open system. The AAS method was used to determine the contents of the micronutrients. The content of manganese ranged between 296.2 and 978.6; copper between 6.1 and 25.7 and zinc between 29.5 and 99.8 mg kg–1 of soil. During the experimental period 1982–1998 the total content of Mn and Zn decreased (by 7.9 % and 3.6 %, respectively), but was not statistically significant (p < 0.05). During the 15 years of the experiment the total amount of copper in the soil increased 7.0 %. In comparison with the potato growing region the contents of all the micronutrients in the sugar-beet growing region were higher. The highest and statistically highly significant difference (p < 0.001) was that of copper (45.6 % increase). In terms of the soil kind the lowest contents of Mn and Cu were monitored on light soil. The total content of zinc on light soil and medium-heavy soil was comparable. With an increasing proportion of clay particles in the soil the contents of the micronutrients increased significantly (p < 0.001). In comparison with light soil, in heavy soil the contents of the metals increased; Mn by 38.9; Cu by 48.2 and Zn by 19.4 %. The levels of Cu and Zn were also affected by the soil type. The contents of these micronutrients were statistically (p < 0.001) the highest in chernozem (24.6 and 71.1 mg kg–1 of soil, respectively). The content of Mn was the highest in brown soil (714.3 mg kg–1 of soil). Graded rates of fertilisers did not have a significant (p < 0.05) effect on the total contents of metals. The differences were more marked in the treatment where liming was not carried out; here we monitored the greatest decrease in the contents of Mn, Cu and Zn, ie by 7.3, 23.8 and 9.4 %, respectively, compared with the control.

PL

Celem wieloletniego stacjonarnego doświadczenia było określenie wpływu roku, rejonu produkcji oraz typu i rodzaju gleby na całkowitą zawartość mikrślementów (Mn, Cu i Zn) w glebie. W latach 1982–1998 pobrano próbki gleby z 7 wybranych miejsc. Całkowite zawartości metali oznaczono po wcześniejszej mineralizacji w otwartym systemie HF – H2O2 – HNO3. Zawartości mikrślementów oznaczano metodą AAS. Zawartość manganu wahała się w zakresie od 296,2 do 978,6 mg kg–1, miedzi od 6,1 do 25,7 mg kg–1 i cynku od 29,5 do 99,8 mg kg–1 gleby. W okresie doświadczalnym 1982–1998 zmniejszyły się całkowite zawartości Mn (o 7,9 %) i Zn (o 3,6 %), jednak nie były to różnice statystycznie istotne (p < 0,05). Całkowite zawartości miedzi w glebie w ciągu 17 lat trwania doświadczenia wzrosły o 7 %. Stwierdzono, że zawartości wszystkich badanych mikrślementów w rejonach uprawy buraka były wyższe niż w rejonach uprawy ziemniaka. Największą, statystycznie istotną różnicę (p < 0,001) zaobserwowano w przypadku miedzi (wzrost o 45,6 % . Biorąc pod uwagę rodzaj gleby, najniższe zawartości Mn i Cu zarejestrowano w glebie lekkiej. Natomiast całkowite zawartości cynku były porównywalne w glebach lekkiej i średniej. Wraz ze wzrostem udziału frakcji ilastych w składzie granulometrycznym gleby znacząco (p < 0,001) wzrastała w badanych glebach zawartość mikrślementów. W porównaniu z glebami lekkimi w glebach ciężkich zawartości metali wzrosły: Mn o 38,9 %, Cu o 48,2 % i Zn o 19,4 %. Zawartości Cu i Zn zależały od typu gleby. Statystycznie (p < 0,001) najwyższy poziom tych mikrślementów stwierdzono w czarnoziemie (odpowiednio 24,6 i 71,7 mg kg–1 gleby). Najwyższą zawartość manganu stwierdzono w glebach brunatnych (714,3 mg kg–1 gleby). Wzrastające dawki nawozów nie miały istotnego wpływu (p < 0,05) na całkowite zawartości metali w glebach. Różnice zaznaczyły się wyraźniej w wariantach, w których nie stosowano wapnowania; w tym przypadku zaobserwowano największe spadki zawartości Mn, Cu i Zn, odpowiednio o 7,3, 23,8 i 9,4 % w porównaniu z obiekt m kontrolnym.

7

Effects of Different Mineral and Organic Fertilization on the Content of Nitrogen and Carbon in Soil Organic Matter Fractions

Sosulski T., Korc M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 4

601-609

EN

Studies on carbon and nitrogen content in the selected fractions of the soil organic matter were carried out on the basis of a soil sample collected in 2005 at the experimental field of Department of Chemistry, Warsaw University of Life Sciences in Lyczyn near Warsaw. After 10 crop-rotations manure fertilization resulted in an increase in the content of organic carbon and total nitrogen in soil on all objects treated with this fertilizer. Exclusive mineral fertilization led to an increase in the content of both organic carbon and total nitrogen in soil on the majority of objects. This increase was lower than that caused by the manure fertilization. The manure treatment caused an increase in the content in soil of carbon of the studied organic matter fractions. The share of carbon of individual organic matter fractions remained similar on the objects treated and not treated with manure. Among the studied nutrients applied in the form of mineral fertilizers, only nitrogen increased the content of organic carbon, total nitrogen and its fractions in soil independent of other factors, as treatment with manure or liming. The effects of mineral fertilizers on the content of organic carbon and soil nitrogen and its fractions in soil were diverse. The humin-acids-carbon to fulvic-acids-carbon ratio indicated that the amount of fulvic acids generated in the soil had exceeded that of humic acids. In sandy-loam soils, which have not been treated with organic fertilization for years, there is a growing deficit of nitrogen used by crops to build the yield. This is confirmed by the very high C:N ratio found in the soil applied only mineral fertilizers, which amounted to 14:1, whereas the one observed in the manure fertilized soil equaled to 11.7:1. The vast majority of soil nitrogen is included in humin and fulvic acids, which are the most dynamic and susceptible to mineralization.

PL

Badania nad zawartością węgla i azotu w wybranych frakcjach substancji organicznej gleby przeprowadzono korzystając z próbek gleby zebrane w 2005 r. na polu doświadczalnym Zakładu Chemii Rolniczej SGGW w Łyczynie koło Warszawy. Po 10 rotacjach zmianowania nawożenie obornikiem zwiększyło zawartość węgla organicznego i azotu ogólnego w glebie na wszystkich badanych obiektach doświadczenia. Wyłączne nawożenie mineralne zwiększyło zawartość węgla organicznego i azotu ogólnego w glebie na większości obiektów. Jednak przyrost ten był mniejszy niż na obiektach nawożonych obornikiem. Nawożenie obornikiem zwiększyło zawartość węgla azotu frakcji materii organicznej w glebie. Udział węgla poszczególnych frakcji materii organicznej w węglu organicznym gleby na obiektach nawożonych i nienawożonych obornikiem był podobny. Wśród składników stosowanych w postaci nawozów mineralnych tylko azot zwiększał zawartość węgla organicznego, azotu ogólnego i ich frakcji w glebie niezależnie od nawożenia obornikiem. Wpływ pozostałych składników na zawartość węgla organicznego, azotu ogólnego i ich frakcji w glebie był zróżnicowany. Stosunek węgla kwasów huminowych do węgla kwasów bulwowych wskazywał, że w glebie powstawało więcej kwasów fulwowych niż huminowych. W nienawożonej przez wiele lat obornikiem glebie o składzie mechanicznym piasku gliniastego narastał deficyt azotu wykorzystywanego przez rośliny do budowy plonu. Świadczył o tym szeroki stosunek C:N wynoszący w glebach nawożonych wyłącznie nawozami mineralnymi 14:1. Wartość tego stosunku w glebach nawożonych obornikiem wynosiła przeciętnie 11,7:1. Większość azotu w glebie była związana z kwasami huminowymi i fulwowymi - najbardziej dynamiczną i podatną na mineralizację frakcją glebowej materii organicznej.

8

Dynamics of Mineral Nitrogen Movement in the Soil Profile in Long-Term Experiments

Sosulski T., Mercik S.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 4

611-617

EN

Results presented in this paper come from long term fertilization experiments (5-field crop rotation: potatoes (30 Mg FYM ha–1), s. barley, r. clover, w. wheat, rye; arbitrary rotation without FYM and without legumes) carried out in Skierniewice (since 1923). Content of mineral nitrogen (N-NH4+ and N-NO3 –) was measured using Skalar San Plus Flow Analizer, after fresh soil extraction in 0.01 M CaCl2. In all crop rotation systems and merely all fertilizer treatments the soil content of mineral nitrogen was higher in late autumn than in spring and than in summer. Among the examined soil profiles the highest content of mineral nitrogen was shown in the soil treated with FYM (5-field crop rotation – E). The soil content of mineral nitrogen was significantly higher in the soil fertilized with nitrogen (CaNPK, NPK) than in the unfertilized one (CaPK, PK). Migration of mineral nitrogen from the top soil layer into deeper layers was bigger in the FYM fertilized fields with legumes cultivation in crop rotation than in the field not fertilized with manure and without legumes cultivation.

PL

Wyniki badań zamieszczone w pracy zostały uzyskane w oparciu o materiał zebrany trwałych doświadczeniach nawozowych (ze zmianowaniem pięciopolowym z rośliną motylkową i obornikiem i doświadczeniu ze zmianowaniem dowolnym bez rośliny motylkowej i bez obornika) prowadzonych od 1923 r. w Skierniewicach. Zawartość azotu mineralnego w glebie (N-NH4+ and N-NO3 -) była zmierzona przy użyciu aparatu Skalar San Plus Flow Analizer, po ekstrakcji gleby w 0,01 M CaCl2. Niemal na wszystkich obiektach nawozowych badanych pól zawartość azotu mineralnego w glebie była większa w okresie późnej jesieni niż wiosną i latem. Większą zawartość azotu mineralnego stwierdzono w glebie nawożonej obornikiem na polu ze zmianowaniem pięciopolowym niż w glebie pod zmianowanie dowolnym bez rośliny motylkowej i bez obornika. Zawartość azotu mineralnego w glebie na obiektach nawożonych azotem (CaNPK, NPK) była 616 Tomasz Sosulski and Stanisław Mercik większa niż na obiektach nienawożonych tym składnikiem (CaPK, PK). Większe przemieszczanie azotu z wierzchniej warstwy gleby do jej głębszych poziomów stwierdzono w warunkach doświadczenia ze zmianowaniem pięciopolowym z rośliną motylkową i obornikiem niż ze zmianowaniem dowolnym bez rośliny motylkowej i bez obornika.

9

Obieg azotu w układzie gleba-roślinność w warunkach 20-letniego doświadczenia łąkowego w Falentach

Sapek A.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2010

|

T. 10, z. 4

165-178

PL

W pracy omówiono niektóre wyniki 20-letniego doświadczenia łąkowego, w którym gleba była częściowo uniezależniona od niedostatku wody. Rozważano następujące zagadnienia: wpływ utrzymywania optymalnego uwilgotnienia i napowietrzenia gleby na pobieranie azotu przez roślinność łąkową, zmniejszanie się w kolejnych latach zawartości azotu w roślinności łąkowej i pobierania tego składnika w warunkach stałego nawożenia azotowego, zróżnicowanie działania azotu z nawozu mineralnego i naturalnego (gnojówki), pochodzenie nadmiernej ilości azotu pobranej z plonem w odniesieniu do ilości zastosowanej z nawozami. Wykonano również, za pomocą modelu CREAMS, symulację strat azotu w wyniku wymycia azotanów i denitryfikacji. Stwierdzono, że ilości azotu pobranego przez roślinność były większe niż ilości tego składnika zastosowane z nawozami mineralnymi oraz że symulowane straty azotu w wyniku wymycia azotanów nie stanowią większego zagrożenia dla jakości wody, a straty w wyniku denitryfikacji nie mają dużego znaczenia w gospodarce tym składnikiem.

EN

Some results of 20 years-long meadow experiment in which soil was partly free from water deficits are described in this paper. The following issues were considered; the effect of maintaining optimum soil moisture and aeration on nitrogen uptake by meadow plants, decreasing nitrogen content in meadow plants during subsequent years and uptake of this element at constant fertilisation, differential effect of nitrogen from mineral and natural (cattle slurry) fertiliser, origin of excess nitrogen taken up by plants in relation to that applied in fertilisers. Nitrogen losses due to nitrate leaching and denitrification were simulated with the CREAMS model. The amounts of nitrogen taken up by vegetation were larger than those delivered in fertilisers. It was found that simulated N losses due to nitrate leaching did not pose a threat to water quality and denitrification losses were negligible in the nutrient balance.

10

Mikroelementy w roślinności łąkowej nawożonej azotem w wieloleciu przed i po jednorazowym zastosowaniu mikronawozów na tle następczego wpływu wapnowania. Część II. Zmiany pobrania manganu, cynku i miedzi z plonem

Sapek B.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2010

|

T. 10, z. 4

205-224

PL

Oceniono pobranie Mn, Zn i Cu z plonem roślinności oraz jego zmiany na doświadczeniach łąkowych w ponad 20-letnim okresie badań, w warunkach braku nawożenia gleby tymi mikroelementami oraz po jednorazowym zastosowaniu mikronawozu. Zagadnienie rozważono na tle nawożenia azotem i następczego wpływu wapnowania w aspekcie wyboru i sposobu stosowania mikronawozów na użytki zielone, uwzględniającego jednocześnie potrzebę ochrony gleby i uzyskania dobrej jakości paszy łąkowej. Pobranie badanych mikroelementów z plonem roślinności przed zastosowaniem mikronawozów było dość stabilne w ramach wydzielonych obiektów nawozowych. Proces reacydyfikacji gleby z obiektów uprzednio wapnowanych sprzyjał zwiększeniu pobrania manganu wraz z upływem lat. Jednorazowe nawożenie gleby mikroelementami w ilości: 50 kg Mn·ha-¹, 30 kg Zn·ha-¹ i 10 kg Cu·ha-¹ z reguły zwiększyło ich pobranie, lecz działanie to było stosunkowo krótkotrwałe i zależało od zawartości badanych mikroelementów w roślinności oraz od właściwości gleby, zwłaszcza zasobności w materię organiczną. Wynikało też z różnic we właściwościach chemicznych pierwiastków. Pobranie mikroelementów zmniejszało się w wyniku następczego wpływu wapnowania gleby. Natomiast stosowanie większej dawki azotu skutkowało jego zwiększeniem, głównie z powodu wzrostu plonu roślinności. Rozważono sposoby uzupełniania niedoborów omawianych mikroelementów poprzez nawożenie gleby oraz dolistne dokarmianie roślinności. Z ich porównania wynika, iż należałoby preferować nawożenie dolistne. Jednak, w warunkach znacznego niedoboru któregoś z nich w glebie, proponowane w nawożeniu dolistnym dawki mogą być niewystarczające do uzyskania pożądanej jakości paszy łąkowej. Właściwe gospodarowanie glebowymi zasobami mikroelementów wymaga zachowania pH optymalnego dla gleby łąkowej.

EN

The uptake of Mn, Zn and Cu by plant yield and its changes in meadow experiments during 20-years of study was estimated under conditions of no fertilisation with micronutrients and under the effect of single micronutrient application. The problem was considered in relation to nitrogen fertilisation and the secondary effect of liming in view of the way of micronutrient application on grassland that would simultaneously provide soil protection and good quality of meadow fodder. Before microelements application, their uptake by plant yield was rather stable in distinguished fertilisation objects. The re-acidification of soil from the objects previously limed enhanced Mn uptake with time. The single soil fertilisation with microelements at a rate of: 50 kg Mn·ha-¹, 30 kg Zn·ha-¹ and 10 kg Cu·ha-¹ generally increased their uptake, but this effect was relatively of short duration and depended on soil properties, particularly on organic matter supply. It depended also on the analysed microelement. The uptake of microelements decreased in the secondary effect of soil liming. On the other hand, the uptake increased with increasing doses of nitrogen, mainly as an effect of larger plant yield. Supplementing microelement deficiency through soil fertilisation versus foliar nutrition of plants was also considered. Foliar application appeared to be the preferred one. However, under high deficiency of any microelement in the soil, proposed doses applied in foliar fertilisation would be too low to obtain the desired quality of meadow fodder. Proper management of microelement resources in soil requires maintenance of pH optimal for meadow soils.

11

Efektywność wapnowania użytku zielonego w wieloletnim doświadczeniu (Czarny Potok)

Kopeć M., Gondek K.

Inżynieria Ekologiczna

|

2010

|

Nr 22

25-33

PL

Przeanalizowano zmiany w zakwaszeniu gleby długotrwałego (41 lat) doświadczenia nawozowego w Czarnym Potoku koło Krynicy. Wartości pH gleby serii bez wapnowania były modyfikowane przez rodzaj i poziom nawożenia mineralnego. Największe zmiany pH gleby miały miejsce w pierwszych kilku latach trwania doświadczenia, po czym w kolejnych latach nie stwierdzano wpływu nawożenia na zwiększanie zakwaszenia. Pomiędzy obiektami nawozowymi dawki nawozów wapniowych nie różnicowały znacząco dynamiki zmian zakwaszenia. Stwierdzono istotne zależności plonu runi i pH gleby poziomu 0-10 cm tylko w przypadku obiektu 90 kg N+PK.

EN

Changes in the soil pH were analysed in the period of three liming rotations in the long-term (41 years) fertilizing experiment in Czarny Potok near Krynica. The value of the soil pH in the series without liming depended on the kind and level of fertilization. The biggest changes in the soil pH were observed in the first years of the experimenl. In the following years the acidifying effect of fertilization was not observed. The doses of calcium fertilizers did not bring about changes in acidification on particular fertilizing objects. A significant dependence between the yield and the soil pH of the 0-10 layer was found on the objects fertilized with 90 kg N + PK. This relationship was not observed in the cases of extreme fertilization.

12

Effect of selected factors on the total content of heavy metals in soil

Škarpa P., Hlušek J.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Vol. 14, nr 3-4

397-404

EN

The objective of the long-term stationary experiment was to estimate the effect of the weather conditions, production region, soil textural class, soil type and increasing doses of fertilisers on the total content of heavy metals in soils (Cd, Cr, Pb and Ni). In 1982 and 1998 we sampled soil from 7 selected localities where 6 combinations of fertilisers had been applied. Analysis and extraction for the estimations were performed by mineralization in the open system HF - H2O2 - HNO3. The content heavy metals ranged between: 0.06 and 0.33 mg Cd o kg-1, 34.2 and 130.8 mg Cr, o kg-', 17.6 and 44.0 mg Pb - kg-' and 7.4 and 27.3 mg Ni o kg-' of soil. During the experimental period of 1982-1998 a statistically significant (p:5 0.05) increase in the content of Cd and Cr (by 20.5 and 27.3%, respectively) was observed. The Ni content stagnated and the Pb content decreased by 14.5%. In the sugar-beet growing region the Cr, Cd and Ni contents were higher (by 19.9, 26.7 and 44.6%, respectively) than in the potato-growing region. On the contrary the Pb content was by 26.6% higher in the potato-growing region. In terms of the soil type the contents of Pb, Cd and Ni were the lowest in sandy soil. With increasing contents of clay particles in the soil also the heavy metals contents increased, namely of Ni and Cd, The soil type affected particularly the content of Ni and Cr, which were the highest on chernozem (22.5 and 92.2 mg o kg-' of soil, respectively). Increasing doses of fertilisers had no effect on the content of heavy metals. The changes were more evident on soils not treated with lime where the Cr, Cd and Ni contents were the lowest, but were not statistically significant (p <=0.05); here, however, the Pb content was the highest of all variants.

PL

W wieloletnim stacjonarnym doświadczeniu oceniano wpływ czynników pogodowych, regionu produkcyjnego, składu garnulometrycznego, typu gleby oraz wzrastających dawek nawozów na ogólną zawartość metali ciężkich w glebie (Cd, Cr, Pb i Ni). W 1982 i 1998 r. pobrano próbki gleby z 7 wybranych lokalizacji, w których stosowano 6 kombinacji nawozowych. Ekstracje i analizy do oceny wykonywano po mineralizacji HF - H2O2 - HNO3 w systemie otwartym. Zawartość metali wahała się w zakresie 0,06-0,33 mg Cd o kg-1, 34,2-130,8 mg Cr o kg-1, 17,6-44,0 mg Pb o kg-' i 7,4-27,3 mg Ni - kg -1 gleby. Wykazano statystycznie istotny (p <=0,05) przyrost zawartości Cd i Cr w glebie (odpowiednio o 20,5 i 27,3%) w ciągu okresu badań 1982-1998. Zawartość Ni otrzymywała się na stałym poziomie, a zawartość Pb obniżyła się o 14,5%. W rejonie uprawy buraka cukrowego zawartości Cr, Cd i Ni były większe niż w rejonie uprawy ziemniaka, odpowiednio o 19,9, 26,7 i 44,6%. Przeciwną zależność stwierdzono w przypadku Pb, którego zawartość była o 26,6% większa w rejonie uprawy ziemniaka. Biorąc pod uwagę typ gleby, zawartości metali ciężkich (Pb, Cd i Ni) były najmniejsze w glebach piaszczystych. Ze wzrostem udziału cząstek ilastych w składzie granulometrycznym gleby zwiększała się także zawartość Ni i Cd. Typ gleby oddziaływał szczególnie na zawartość Ni i Cr, których najwięcej stwierdzono w czarnoziemach, odpowiednio 22,5 i 92,2 mg o kg -1 gleby. Wzrastające dawki nawozów nie miały wpływu na zawartość metali ciężkich. Zmiany były bardziej widoczne na glebach niewapnowanych, w których zawartości Cr, Cd i Ni były najmniejsze, ale zmiany te nie były statystycznie istotne (p<=0,05), natomiast poziom Pb był w nich najwyższy ze wszystkich wariantów.

13

Nitrogen balance, mineral nitrogen content and microbial biomass nitrogen in long-term experiment with maize

Balík J., Černy J., Tlustoš P., Zitková M., Sýkora K., Wiśniowska-Kielian B.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

Vol. 11, nr 8

703--711

EN

The effect of different systems of N fertilization on nitrogen balance and N transformation in the soil I was studied in long-term stationary experiments with successive growing of maize. Average nitrogen uptake by the aboveground biomass was 116 kg N · ha-1 for the control, 162-170 kg N · ha-1 for fertilization treatments. All experimental treatments bad a negative balance of N inputs and outputs, and it was -1394 kg N · ha-1 for the control (for 12 experimental years). After the application of mineral fertilizers, a lower content of total carbon and nitrogen was measured in the topsoil compared to the control and treatments with organic fertilization. The highest content of microbial biomass nitrogen was measured for manure treatment, by 38-133% higher than for the control. In treatments with applications of mineral nitrogen fertilizers microbial biomass N was lower on average by 22-30% against the control. The changes in the nitrogen regime of soil were characterized by the content of extractable nitrogen and carbon in extractions by 0.01 M CaCl2. With respect to the content of mineral nitrogen and easily extractable organic nitrogen and carbon in the topsoil the control was most stable followed by farmyard manure treatment.

PL

W wieloletnim doświadczeniu statycznym z następczą uprawą kukurydzy badano oddziaływanie różnych systemów nawożenia azotem na bilans N i jego przemiany w glebie. Średnie pobranie azotu z nadziemną biomasą z obiektu kontrolnego wynosiło 116 kg N · ha-1, for 162-170 kg N · ha-1 dla obiektów nawożonych. We wszystkich obiektach doświadczalnych stwierdzono ujemny bilans azotu wniesionego do gleby i odprowadzonego z plonem roślin. Dla obiektu kontrolnego po 12 latach doświadczenia wynosił on -1394 kg N · ha-1. Po zastosowaniu nawozów mineralnych, stwierdzono małą ogólną zawartość C i N w wierzchniej warstwie gleby w porównaniu z obiektami kontrolnym i z nawożeniem organicznym. Najwyższą zawartość azotu biomasy mikroorganizmów stwierdzono w przypadku nawożenia obornikiem, o 38-133% więcej niż w obiekcie kontrolnym. W obiektach, na których stosowano mineralne nawozy azotowe, zawartość azotu biomasy mikroorganizmów była niższa o 22-30% w porównaniu z obiektem kontrolnym. Zmiany reżimu azotu w glebie charakteryzowano zawartością azotu i węgla ekstrahowanego roztworem 0,01 mol CaCl2 dm-3. Obiekt kontrolny był najbardziej stabilny, tuż po obiekcie nawożonym obornikiem, pod względem zawartości azotu mineralnego i łatwo ekstrahowanego azotu i węgla organicznego w wierzchniej warstwie gleby.

14

Heavy metal binding by humus in soil of long-term static fertilizer experiment at Czarny Potok

Gondek K., Kopeć M.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

Vol. 11, nr 7

561--571

EN

The work presents results obtained in 36th year of long-term static field experiment at Czarny Potok. Accumulation of organic substance in soil of permanent grasslands is a well-known phenomenon. Therefore it seems justified to learn the influence of Ibis soil component on heavy metal bioavailability and the role of humus in retaining these elements over a long period of time. Changes in content total heavy metal and organic fractions of these elements depended to a greater extent on liming and to a lesser degree on applied mineral fertilization. Humus compounds in the studied soil were the main component binding lead and copper. Cadmium was as strongly bound in soil of the unlimed series. Zinc and nickel were more weakly bounded by humus compounds in the experimental soil. Heavy metal binding by humus compounds should be regarded as a positive phenomenon, which may prevent their excessive concentration in soil solution, particularly in acid soils. Formation of stable humus compounds with copper, which is an important microelement playing a vital role in plant quality may cause poor effectiveness of soil fertilization with this element salts.

PL

Przedstawiono wyniki badań uzyskane w 36 roku statycznego wieloletniego doświadczenia polowego w Czarnym Potoku. Kumulacja substancji organicznej w glebach trwałych użytków zielonych jest zjawiskiem znanym. Wydaje się, więc zasadne poznanie wpływu tego składnika gleby na dostępność metali ciężkich oraz roli, jaką odgrywa próchnica w zatrzymywaniu tych pierwiastków w długim okresie czasu. Zmiany zawartości ogólnych form metali ciężkich oraz frakcji organicznej tych pierwiastków zależały w większym stopniu od wapnowania, a w niewielkim od stosowanego nawożenia mineralnego. Związki próchniczne badanej gleby były głównym składnikiem wiążącym ołów i miedź. Równie silnie był wiązany kadm w glebie serii niewapnowanej, cynk i nikiel były słabiej wiązane przez związki próchniczne badanej gleby. Wiązanie przez związki próchniczne metali ciężkich należy uznać za zjawisko korzystne, które może zapobiegać nadmiernej ich koncentracji w roztworze glebowym, zwłaszcza w glebach kwaśnych. Tworzenie trwałych połączeń próchnicy z miedzią, która jest ważnym mikroelementem odgrywającym dużą rolę w jakości roślin, może spowodować małą skuteczność nawożenia doglebowego solami tego pierwiastka.