Effect of fertilization with farmyard manure, municipal sewage sludge and compost from biodegradable waste on yield and mineral composition of spring wheat grain

• Autorzy: Gondek K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ nawożenia obornikiem, komunalnym osadem oeciekowym i kompostem z biodegradowalnych materiałów na plonowanie i skład mineralny ziarna pszenicy jarej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Both deficiency and excess of mineral components in cereal grain may impair its biological value, later interfering with the metabolic processes occurring in animal and human organisms. Potential accumulation of undesirable components in biomass should be taken into consideration since such compounds occur in large amounts in waste material. Therefore, it is necessary to assess the effect of waste-based fertilizers on both the amount of generated biomass and its chemical composition. The present investigations were conducted to determine the effect of fertilization with farmyard manure, municipal sewage sludge and compost from biodegradable materials on the yield and mineral composition of spring wheat grain. The field investigations ran for three years. Nitrogen in wheat grain was assessed using Kjeldahl’s method, phosphorus by colorimetry, sulphur, copper, manganese and zinc by the ICP-AES method, and potassium, magnesium and sodium by flame photogrammetry. In the first year, organic fertilizers were observed to be less stimulating to yield formation than mineral fertilizers. Although the uptake of N, P and K from the applied organic fertilizers was impeded, their deficiency in wheat grain was preventable by balancing doses of these components. Despite different amounts of magnesium, sodium and sulphur applied to the soil with the fertilizers, the concentrations of these elements in grain were considerably stable in the years of the investigations. Copper and manganese concentrations in wheat grain were deficient, which significantly depressed grain fodder value and might indirectly determine the crop yield.

PL

Zarówno niedobór, jak i nadmiar składników mineralnych w ziarnie roślin zbożowych może obniżyć ich wartość biologiczną, co może niekorzystnie wpływać na procesy metaboliczne u zwierząt i ludzi. Należy brać pod uwagę możliwość akumulacji niepożądanych składników w biomasie, gdyż takie związki mogą występować w dużych ilościach w odpadach wykorzystywanych do nawożenia. Stąd też konieczna jest ocena wpływu nawozów wytwarzanych na bazie odpadów zarówno na ilość wytworzonej biomasy, jak i na jej skład chemiczny. Trzyletnie doświadczenie polowe wykonano w celu określenia wpływu nawożenia obornikiem, komunalnym osadem ściekowym oraz kompostem wyprodukowanych z materia łów biodegradowalnych na plonowanie i skład mineralny ziarna pszenicy jarej. Zawartość azotu w ziarnie pszenicy oszacowano metodą Kjedahla, fosfor kolorymetrycznie, siarkę, miedź, mangan i cynk za pomocą metody ICP-AES, natomiast potas, magnez i sód z użyciem fotogrametrii płomieniowej. W pierwszym roku stwierdzono, że nawozy organiczne miały słabszy wpływ plonotwórczy niż nawozy mineralne. Pomimo ograniczonego poboru N, P i K z zastosowanych nawozów organicznych, można było zapobiegać niedoborom tych pierwiastków w ziarnie przez bilansowanie dawek tych składników. Mimo zróżnicowanych ilości magnezu, sodu i siarki wprowadzonych do gleby wraz z nawozami, zawartość tych pierwiastków w ziarnie była znacząco stabilna w ciągu kolejnych lat badań. Zawartość miedzi i manganu w ziarnie pszenicy była niewystarczająca, co znacząco obniżyło wartość paszową ziarna pszenicy i mogło mieć pośredni wpływ na plonowanie.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2012
• Tom: 17
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.231-245,ref.

Twórcy

autor

Gondek K.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry University of Agriculture in Krakow

Bibliografia

• Baran S., Turski R. 1996. Specialist exercises in waste and sewage disposal. Wyd. AR w Lublinie, 1-136. (in Polish)
• Bowszys T., Wierzbowska J., Sądej W. 2006. Chemical composition of plants grown on soil fertilized with municipal waste compost. Zesz. Probl., Post. Nauk Rol., 512, 55-61. (in Polish)
• Czuba R. 1986. Changes of component content in crops in the area of Poland depending on fertilization. In: Proceedings of symposium “Effect of fertilization of yield quality” ART, Olsztyn, 24-25.06.1986, 34-42 pp. (in Polish)
• FAO-ISRIC-SICS, 1998. World reference base for soil resources. World Soil Resources Reports 84, FAO, Rome.
• Gascó G., Lobo M.C. 2007. Composition of Spanish sewage sludge and effect on treated soil land olive trees. Waste Manage., 27(11): 1494-1500.
• Głąb T., Gondek K. 2008. Effect of organic amendments on morphometric properties of macropores in stagnic gleysol soil. Pol. J. Environ. Stud., 17(2): 209-214.
• Gondek K., Filipek-Mazur B. 2003. Biomass yields of shoots and roots of plants cultivated in soil amended by vermicomposts based on tannery sludge and content of heavy metals in plant tissues. Plant, Soil Environ., 49(9): 402-409.
• Gondek K., Gondek A. 2010. The influence of mineral fertilization on the field and content of selected macro- and microelements in spring wheat. J. Res. Appl. Agricult. Engin., 55(1): 30-36.
• Gorlach E. 1991. The content of trace elements in fodder plants as a measure of their quality. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 262(34): 13-22. (in Polish)
• Ibrahim M., Hassan A., Iqbal M., Valeem E.E. 2008. Response of wheat growth and yield to various levels of compost and organic manure. Pak. J. Bot., 40(5): 2135-2141.
• Iżewska A. 2009. The impact of manure, municipal sewage sludge and compost prepared from municipal sewage sludge on crop yield and content of Mn, Zn, Cu, Ni, Pb, Cd in spring rape and spring triticale. J. Elementol., 14(3): 449-456.
• Jamil M., Qasim M., Umarand M., Rehman K. 2004. Impact of organic wastes (sewage sludge) on the yield of wheat (Triticum aestivum L.) in calcareous soil. Intern. J. Agric. Biol., 6(3): 465-467.
• Kalembasa D., Malinowska E. 2009. Influence of sewage sludge fertilization on heavy metal content in biomass of silver grass during field experiment. Environ. Protect. Engin., 35(20): 149-155.
• Khan M.A., Kazi T.G., Ansari R., Mujtaba S.R., Khanzada B., Khan M.A., Shirazi M.U., Mumtaz S. 2007. Effects of un-treated sewage sludge on wheat yield, metal uptake by grain and accumulation in the soil. Pak. J. Bot., 39(7): 2511-2517.
• Krzywy E. 1999. Environmental management of sewage and sludge. Wyd. AR w Szczecinie, 1-145. (in Polish)
• Mijangos J., Perez R., Albizu I., Garbisu C. 2006. Effect of fertilization on tillage on soil biological parameters. Enzyme Microbiol. Technol., 40: 100-106.
• Moller J., Thogersen R., Kjeldsen A.M., Weisbjerg M.R., Soegaard K., Hvelplund T., Borsting CH.F. 2000. Composition and feeding value of feedstuffs for cattle. Ed. The National Department of Cattle Husbandry and Danish Institute of Agricultural Sciences, 1-51 pp.
• Ostrowska A., Gawliński A., Szczubiałka Z. 1991. Methods of analysis and assessment of soil and plant properties. Issued by the Institute of Environmental Protection, 1-324. (in Polish)
• Prasad M. N. W. 1995. Inhibition of maize leaf chlorophylls, carotenoids and gas exchange functions by cadmium. Photosynthetica, 31: 635-640.
• Rüegsegger A., Schmutz D., Brunold C. 1990. Regulation of glutathione synthesis by cadmium in Pisum sativum L. Plant Physiol., 93: 1579-1584.
• Ruszkowska M., Sykut S., Kusio M. 1996. Plant supply in microelements under conditions of diversified fertilization in long-term lysimetric experiment. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 434: 43-47.
• Rutkowska B., Szulc W., Łabętowicz J. 2009. Influence of soil fertilization on concentration of microelements in soil solution of sandy soil. J. Elementol., 14(2): 349-355.
• Šramkova Z., Gregova E., Šturdik E. 2009. Chemical composition and nutritional quality of wheat grain. Acta Chim. Slov., 2(1): 115-138.
• Stanisz A. 1998. Straightforward course of statistics basing on programme. Statistica PL examples from medicine. Ed. by Statsoft Poland, 1-362. (in Polish)
• Yruela J. 2005. Copper in plants. Braz. J. Plant Physiol., 17(1): 145-156.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu