Nitrous oxide emission from grassland in different management conditions [fertilization regimes]

• Autorzy: Burczyk P. , Oenema O. , Kuikmann P. , Velthof G.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The application of large amounts of organic or mineral nitrogen (N) fertilizers to soil may cause high risk of nitrogen (N) losses to air and groundwater. A field experiment on regularly cut (5-6 times per year) grassland located on sandy soil was established to evaluate the effect of different fertilization regimes (control without fertilizer, calcium ammonium nitrate (CAN 100), CAN 50/50 in a split dose, ammonium sulphate (SACAM), cattle slurry in 3 doses (SLUR 20/20/20) of 20 tons of cattle slurry in 2 doses (SLUR 30/30) of 30 tons of manure with additional CAN to equal amounts of N added with mineral fertilizer only) on nitrogen losses via N20 production and emission and N03- leaching to deeper soil layers. For better evaluation of used practices (various N fertilization regimes) nitrogen balances for fields have been estimated. Highest fluxes of N20 were found on fields where slurry was applied. Application of slurry in three doses instead of two decreased emissions. Peak fluxes were found two weeks after application (145 μg m-2 h -1 N), and remained so for at least one month. A second fertilization caused another higher peak on the same fields (205 μg-m2-h-1 N). Mineral fertilization caused lower N20 emissions than slurry: Calcium ammonium nitrate used in one dose caused highest fluxes for mineral fertilizers with a peak also two weeks after application (70 μg m-2 h-1 N). On plots where CAN was divided into two rates, fluxes were lower and similar to plots where ammonium sulphate was applied. Generally, fluxes observed in this experiment were low. This could be attributed to a relatively low mineral N content in soil at the beginning of the growth period. Accumulated losses of N20 during the vegetation period until the first cut were highest for the SLUR 30/30 treatment (slurry 30 m3 at the first and 30 m3 at the third cut) and lowest for the CONTROL treatment.

PL

Stosowanie wysokich dawek azotu w nawozach mineralnych i organicznych może powodować ryzyko strat azotu do atmosfery i wód gruntowych. Doświadczenie łąkowe na regularnie koszonej łące (5-6 pokosów rocznie), położonej na glebie piaszczystej, zostało założone w celu oceny różnych rodzajów nawożenia (kontrola bez nawożenia, saletra wapniowo-amonowa-CAN 100, CAN 50/50 j.w. w dzielonej dawce, siarczan amonu (SACAM), gnojowica bydlęca w trzech dawkach (SLUR 20/20/20) po 20 ton każda oraz gnojowica bydlęca w dwóch dawkach (SLUR 30/30) po 30 ton każda z nawożeniem uzupełniającym CAN w celu dostosowania dawki azotu do dawki wniesionej z nawozami mineralnymi) na straty azotu przez ulatnianie się podtlenku azotu N20 i wymywanie azotanów do głębszych warstw profilu glebowego. W celu lepszej oceny stosowanych praktyk planuje się obliczenie bilansów azotu dla poszczególnych pól. Najwyższe wartości emisji N2O stwierdzono na polach po zastosowaniu gnojowicy bydlęcej. Podział dawki gnojowicy na trzy części spowodował obniżenie emisji. Najwyższe wartości emisji stwierdzono dwa tygodnie po zastosowaniu nawożenia (145 μg m-2 h-1 N) i utrzymały się one przez okres co najmniej miesiąca. Druga dawka nawozów spowodowała następne nasilenie emisji (205 μg m-2 h-1 N). Generalnie nawożenie mineralne powodowało niższą emisję niż gnojowica: saletra wapniowo-amonowa w jednej dawce powodowała najwyższą emisję z nawozów mineralnych ze szczytem 70 μg m-2-h_1 N także dwa tygodnie po zastosowaniu. Na poletkach, gdzie saletrę wapniowo-amonową podzielono na dwie dawki, emisje były niższe i zbliżone do tych stwierdzonych z poletek po zastosowaniu siarczanu amonu. Wartości emisji stwierdzone na doświadczeniu nie były wysokie. Mogło to być spowodowane niską zawartością azotu w glebie na początku okresu wegetacji. Skumulowane straty N20 w okresie do pierwszego pokosu były najwyższe dla kombinacji SLUR 30/30 (gnojowica w dwóch dawkach po 30 t ha-1), a najniższe dla kontroli.

Słowa kluczowe

EN

soil nitrogen; emission; fertilization regime; management condition; nitrogen balance; grassland; sandy soil; air; nitrogen loss; ground water; nitrous oxide; differentiation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2001
• Numer: 05
• Opis fizyczny: p.57-67,fig.,ref.

Twórcy

autor

Burczyk P.

• Institute for Land Reclamation and Grassland Farming at Falenty, West Pomeranian Research Centre in Szczecin, Czeslawa 9, 71=504 Szczecin, Poland

autor

Oenema O.

autor

Kuikmann P.

autor

Velthof G.

Bibliografia

• BOWMAN A.F., 1996. Direct emission of nitrous oxide from agricultural soils. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 46: 61-127.
• BRIGIT W„ HUTSCH, XIAOZHI WANG, KE FENG, FENG YAN, SVEN SCHUBERT, 1999. Nitrous oxide emission as affected by changes in soil water content and nitrogen fertilization. Journal of Plant Nu¬trition and Soil Science, 162: 607-613.
• Cucci G., de CARO A., de CARRO A., BORIN M., SATTIN M., 1994: Effect of soil depth and nitrogen fertilization on leaching water. Proceedings of the third congress of the European Society for Agron¬omy, Padova University, Abano-Padova, Italy, 18-22 September 1994: 780-781.
• GIOVANARDI R., COSTA L.D, DANUSO F., MAZOCCO G.T., TASSOTTI R., 1999. Influence of water re¬gime on nitrate losses in the water table for maize, potato and sunflower crops. Irrigazione e Drenag- gio, 46, 1: 54-59.
• SAHRAWAT K.L., KEENEY D.R., 1986. Nitrous oxide emission from soils. In B.A.Stewart: Adwances in Soil Science, 4: 103-148.
• SHEPHERD M.F., BARZETTI S., HASTIE D.R., 1991. The production of atmospheric NOx and N20 from a fertilized agricultural soil. Atmos Environ. 25A: 1961-1969.
• TIEDJE J.M., SIM KIN s S., GROFFMAN P.M., 1989. Perspectives on measurement of dénitrification in the field including recommended protocols for acetylene based methods. Plant and Soil, 115: 261 - 284.
• VELTHOF G.L., 1997. Nitrous oxide emission from intensively managed grasslands. Phd Thesis Wageningen University and Research Centre.
• VELTHOF G.L., OENEMA O., POSTMA R., van BEUSICHEM M.L., 1997. Effect of type and amount of applied nitrogen fertilizer on nitrous oxide fluxes from intensively managed grassland. Nutrient Cy¬cling in Agroecosystems, 46, 3: 257-267.
• Vos J.A. de, 1997. Water flow and nutrient transport in a layered silit loam soil Phd Thesis Wageningen University and Research Centre.
• YANG-YOUNGHUI, INESON P., HARRISON A.F., COWARD P., YANG Y.H., 1996. N20 emission from grassland soils and the feedback effect of nutrient changes resulting from global warming. Chinese Journal of Applied Ecology, 7, 4: 386-390.