Modelowanie bilansu węgla organicznego w glebie oraz emisji gazów cieplarnianych w skali regionalnej oraz w Polsce

• Autorzy: Antoni Faber , Zuzanna Jarosz

Warianty tytułu

Modeling of Soil Organic Carbon Balance and Greenhouse Gas Emissions on a Regional Scale and in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy były symulacje uproszczonego bilansu węgla oraz pochłaniania i emisji gazów cieplarnianych (CO₂, CH₄, N₂O) dla scharakteryzowania potencjału mitygacji zmian klimatu w rolniczym użytkowaniu gruntów ornych. Symulacje wykonywano przy użyciu modelu DNDC dla województw i Polski z użyciem dwudziestoletnich serii danych meteorologicznych. Stwierdzono, że system uprawy płużnej ze zbiorem resztek pożniwnych (a) powodować będzie w Polsce emisję netto tych gazów wynoszącą 0,203 t CO₂ ekw. · ha^-1 · r^-1. Natomiast system uprawy uproszczonej z pozostawieniem na polu resztek pożniwnych (b) oraz system uprawy płużnej z regularnym stosowaniem obornika i zbiorem resztek pożniwnych (c) pochłaniać będą CO₂ w ilościach wynoszących odpowiednio: 1,225 i 0,172 t CO₂ ekw. · ha^-1 · r^-1. Uzyskane wyniki sugerują, że w perspektywie średnioterminowej (20 lat), badane systemy uprawy mogą być uznane za praktyki mitygujące zmiany klimatu. Zastosowanie systemów uprawy w pożądanej proporcji w stosunku do areału gruntów ornych w Polsce mogłoby pozwolić na średnie pochłanianie gazów cieplarnianych rzędu 0,556 t CO₂ ekw.·ha^-1 · r^-1. (abstrakt oryginalny)

EN

The aim of the work was simulations of soil organic carbon balances as well as absorption and emission of greenhouse gases (CO₂, CH₄, N₂O) to characterize the mitigation potential of climate change in agricultural use of arable land. Simulations were performed using the DNDC model for voivodships and Poland using a twenty-year series of meteorological data. It was found that the plow cultivation system with the harvest residue (a) will cause in Poland a net emission of these gases amounting to 0.203 t CO₂ eq·ha^-1·y^-1. On the other hand, the reduced tillage system leaving crop residues on the field (b) and the tillage system with the regular application of manure and harvest residues (c) will absorb CO₂ in amounts: 1.225 and 0.172 t CO₂ eq·ha^-1·y^-1 respectively. The obtained results suggest that in the medium-term (20 years) the studied cultivation systems may be recognized as practices mitigating climate change. The use of cultivation systems in the desired proportion in relation to the area of arable land in Poland could give an average greenhouse gas absorption of 0.556 t CO₂ eq·ha^-1·y^-1.(original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Emisja gazów; Efekt cieplarniany; Grunty rolne; Jakość gruntów rolnych

EN

Gas emissions; Greenhouse effect; Arable land; Quality of agricultural land

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe SGGW w Warszawie. Problemy Rolnictwa Światowego
• Rocznik: 2018
• Tom: 18(33)
• Numer: z. 3
• Strony: 102-112

Twórcy

autor

Antoni Faber

• Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy w Puławach

autor

Zuzanna Jarosz

• Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy w Puławach

Bibliografia

• Basch, G., González-Sánchez, E.J., Gil-Ribes, J., Ordóñez-Fernández, R.,Veroz-González, O., Triviño-Tarradas, P., Carbonell-Bojollo, R., Márquez-García, F., Gómez-Ariza, M., Holgado-Cabrera, A., Moreno-García, M. (2017). Mitigation of climate change through conservation agriculture in Europe. World Congress 7 on Conservation Agriculture. Rosary, Argentina, 1-4 August 2017, 67-71.
• Bayer, C., Gomes, J., Vieira, F.C.B, Zanatta, J.A., Piccolo, M.C., Dieckow, J. (2012). Methane emission from soil under long-term no-till cropping systems. Soil and Tillage Research, 124, 1-7.
• Bieńkowski, J., Jankowiak, J. (2006). Zawartość węgla organicznego w glebie i jego zmiany pod wpływem różnych systemów produkcji. (Organic carbon content in soils and its changes under the influence of different production systems). Fragmenta Agronomica, 2(90), 216-225.
• Dignac, M.F., Derrien, D., Barré, P., Barot, S., Cécillon, L., Chenu, C., Chevallier, T., Freschet, G.T., Garnier, P., Guenet, B., Hedde, M., Klumpp, K., Lashermes, G., Maron, P.A., Nunan, N., Roumet, C., Basile-Doelsch, I. (2017). Increasing soil carbon storage: mechanisms, effects of agricultural practices and proxies. A review. Agronomy for Sustainable Development, 37, 14. DOI:10.1007/s13593-017-0421-2.
• ECCP (European Climate Change Programme). (2003). Working Group Sinks Related to Agricultural Soils Final Report. Pobrano 4 kwietnia 2018 z: https://ec.europa.eu/clima/sites/clima/files/eccp/second/docs/finalreport_ agricsoils_en.pdf.
• Faber, A., Jarosz, Z. (2018). Modelowanie bilansu azotu oraz emisji podtlenku azotu i amoniaku w skali regionalnej oraz Polsce. (Modeling of nitrogen balance and emission of nitrous oxide and ammonia on a regional scale and in Poland). ZN SGGW Problemy Rolnictwa Światowego, 18(2), 70-81.
• Faber, A., Jarosz, Z., Łopatka, A., Siebielec, G. (2015). Ocena zmian zawartości węgla organicznego w glebach na podstawie danych monitoringu chemizmu gleb ornych w Polsce. (Assessment of changes in organic carbon content in soils based on monitoring data on arable soil chemistry in Poland). Studia i Raporty IUNG-PIB, 46(20), 9-20.
• Freibauer, A., Rounsevell, M. D. A., Smith, P., Verhagen, J. (2004). Carbon sequestration in the agricultural soils of Europe. Geoderma, 122, 1-23.
• Giltrap, D. L., Li, C., Saggar, S. (2010). DNDC: A process-based model of greenhouse gas fluxes from agricultural soil. Agriculture, Ecosystems and Environment, 136, 292-300.
• Gu, J., Yuan, M., Liu, J., Hao, Y., Zhou, Y., Qu, D., Yang, X. (2017). Trade-off between soil organic carbon sequestration and nitrous oxide emissions from winter wheat-summer maize rotations: Implications of a 25-year fertilization experiment in Northwestern China. Science of the Total Environment, 595, 371-379.
• IPCC (2007). IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007. 2.10.2 Direct Global Warming Potentials. Pobrano 11 kwietnia 2018 z: https://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch2s2-10-2.html

Identyfikatory

DOI

10.22630/PRS.2018.18.3.70