Soil degradation under the influence of long-term nitrogen fertilization and possibility of counteracting by liming

• Autorzy: Harapiak J.T. , Malhi S.S. , Nyborg M. , Wisniowska-Kielian B.

Warianty tytułu

PL

Degradacja gleby pod wpływem długotrwałego nawozenia azotem i możliwość przeciwdziałania przez wapnowanie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effects of 27 years of fertilization with ammonium nitrate (in rates: 0, 56, 112, 168, 224 and 336 kg N·ha⁻¹·yr⁻¹) to bromegrass (Bromus inermis Leyss.) on the soil acidification, and on Al, Fe and Mn content in the soil studied in field experiment set up in 1968 on a Thin Black Chernozem soil in Alberta. A part of each N plot was treated with surface-applied lime in calcium carbonate form in 1991 at rates to bring soil pH (in H₂O) to near 7.0. Both the limed and non- limed portions were sampled for soil in the autumn 1994. Under the influence of N fertilizer the soil was acidified. In the 0 - 5 cm layer soil pH was 6.85 when no N was applied, and drastically decreased along with N dose (pH≤4.10) when the N rate was ≥168 kg N·ha⁻¹. There was also distinct depression in soil pH from the three higher N doses in the 5 - 10 cm layer, and in the next layer only at the highest N rate (336 kg N·ha⁻¹). Liming increased markedly soil pH only in the 0 - 5 cm layer, particularly at higher N doses. The content of extractable Al and Fe visibly increased along with the N dose in the upper two layers and was closely correlated with the decrease in soil pH from N fertilization. The Mn content also raised in the upper three layers but the scheme of changes was different. In the 0 - 5 cm soil layer the lower three N doses caused regular increase of DTPA-extractable Mn, and beyond 112 kg N·ha⁻¹ dose decreased the Mn content. In the next layer increase of extractable Mn was induced by 168 and 224 kg N·ha⁻¹ rates, while in the 10 - 15 cm layer the same effect appeared only at the highest N dose. Liming drastically decreased extractable Al in soil in the two upper layers, while increasing extractable Fe in the 0 - 5 cm and decreasing it in the lower layers. Visible changes caused by liming in extractable Mn in the 0 - 5 cm soil layer after statistical estimation appeared no significant, but lime decreased Mn content in the next two layers.

PL

Skutki 27-letniego nawożenia stokłosy bezostnej (Bromus inermis Leyss.) saletrą amonową (w dawkach: 0, 56, 112, 168, 224 i 336 kg N·ha⁻¹·rok⁻¹) na zakwaszenie gleby oraz zawartość Al, Fe i Mn w glebie badano w doświadczeniu polowym założonym w 1968 r. na czarnoziemie w stanie Alberta. Część każdego poletka zwapnowano w 1991 r., stosując na powierzchnię gleby wapno w formie węglanowej w dawkach podnoszących pH w H₂O do około 7,0. Z obu części wapnowanej i niewapnowanej pobrano próbki gleby jesienią 1994 r. Pod wpływem nawożenia N gleba zakwaszała się. W warstwie 0 - 5 cm pH wynosiło 6,85 jeżeli nie stosowano N i drastycznie obniżało się (pH≤4,10) ze wzrostem dawki N≥168 kg N·ha⁻¹. Wyraźna obniżka pH gleby nastąpiła także pod wpływem wyższych dawek N w warstwie 5 - 10 cm, a w następnej warstwie po zastosowaniu najwyższej dawki N. Wapnowanie znacząco podniosło pH gleby tylko w warstwie 0 - 5 cm, zwłaszcza w kombinacjach z wyższymi dawkami N. Zawartość Al i Fe ekstrahowanego DTPA wyraźnie wzrastała ze wzrostem dawki N w dwóch wierzchnich warstwach gleby i była ściśle skorelowana z obniżeniem jej pH pod wpływem nawożenia N. Zawartość Mn też wzrastała w trzech pierwszych warstwach gleby, ale kierunek zmian był inny. W warstwie 0 - 5 cm trzy niższe dawki N powodowały regularny wzrost, a dawki ponad 112 kg N·ha⁻¹ spadek zawartości Mn. W następnej warstwie wzrost zawartości Mn wywołały dawki 168 i 224 kg N·ha⁻¹, a w warstwie 10 - 15 cm - najwyższa dawka N. Wapnowanie drastycznie obniżało zawartość ekstrahowanego Al w dwóch wierzchnich warstwach gleby. Jednocześnie podwyższało zawartość ekstrahowanego Fe w warstwie 0 - 5 cm, a obniżało jego poziom w głębszych warstwach. Zmiany zawartości Mn pod wpływem wapnowania w warstwie 0 - 5 cm po oszacowaniu statystycznym okazały się nieistotne, ale następowało znaczące obniżenie jego poziom w kolejnych dwóch warstwach gleby.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 1999
• Tom: 467
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.353-361,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Harapiak J.T.

autor

Malhi S.S.

autor

Nyborg M.

autor

Wisniowska-Kielian B.

• Katedra Chemii Rolnej, Akademia Rolnicza im.H.Kołłątaja , al.A.Mickiewicza 21, 31-120 Kraków

Bibliografia

• Abruna F., Pearson R. W. Elkins C. B. 1958. Quantitative evaluation of soil reaction and base status changes resulting from field application of residually acid-forming nitrogen fertilizers. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 22: 539 - 542.
• Harapiak J. T., Malhi S. S., Nyborg M., Flore N. A. 1992. Dry matter yield and nitrogen recovery from bromegrass in south-central Alberta as affected by rate of long-term nitrogen applications. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 23: 1245 - 1256.
• Hoyt P. B., Hennig A. M. 1982. Soil acidification by fertilizers and longevity of lime applications in the Peace River region. Can. J. Soil Sci. 62: 155 - 163.
• Hoyt P. B., Nyborg M. 1971. Toxic metals in soils. 1. Estimation of plant available aluminum. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 35: 236 - 240.
• Hoyt P. B., Nyborg M. 1987. Field calibration of liming responses of four crops using soil pH, Al and Mn. Plant Soil 102: 21 - 25.
• Lindsay W. L., Norvell W. A. 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Sci. Soc. Am. J. 42: 421 - 428.
• Mahler R. L., Harder R. W. 1984. The influences of tillage methods, cropping sequence and N rates on the acidification of a northern Idaho soil. Soil Sci. 137: 52 - 60.
• Malhi S. S., Harapiak J. T., Nyborg M., Flore N. . 1991. Soil chemical properties after long-term N fertilization of bromegrass: nitrogen rate. Commun Soil Sci. Plant Anal. 22: 1447 - 1458.
• Malhi S. S., Harapiak J. T., Nyborg M., Wiśniowska-Kielian B. 1999. Effect of longterm application of different nitrogen forms on soil reaction and some microelement contents in soil and bromegrass hay. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 465: 547 - 558.
• Malhi S. S, McBeath D. K., Baron V. S. 1986. Effects of nitrogen application on yield and quality of bromegrass hay in central Alberta. Can. J. Plant Sci. 66: 609 - 616.
• Malhi S. S., Nyborg M., Harapiak J. T., Heaney D. J. 1995. Long-term effects of ammonium nitrate application on soil pH, and micronutrients in soil and bromegrass hay. In R. A. Date et al. (Editors'), Plant-soil interactions at low pH. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands: 105 - 110.
• Owensby C. E., Anderson K. L., Whitney D. A. 1969. Some chemical properties of stilt loam soil after 20 years nitrogen and phosphorus fertilization of smooth bromegrass (Bromus inermis Leyss). Soil Sci. 108: 24 - 29.
• Perl K. J., Webster G. R., Cairns R. R. 1982. Acidification of a Solonetz soil by nitrogenous fertilizers. J. Environ. Sci. Health 17: 581 - 605.
• Pierre W. H., Webb J. R., Shrader W. D. 1971. Quantitative effects of nitrogen fertilizer on the development and downward movement on soil acidity in relation to level of fertilization and crop removal in a continuos corn cropping system. Agron J. 63: 291 - 297.
• Schwab A. P., Owensby C. E., Kulyingyong S. 1990. Changes in soil chemical properties due to 40 years of fertilization. Soil Sci. 149: 35 - 43.
• Truog E. 1946. Soil reaction influence on availability of plant nutrients. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 11: 305 - 308.