R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X L N R 1 S . 155 - 163 W A R S Z A W A 1989
EDW A R D KRZYW Y, ELŻB IETA W E NG LIK O W SK A , JA N K R U PA
WPŁYW WIELOLETNIEGO NAWOŻENIA NA ZAWARTOŚĆ
N-OGÖLEM W GLEBIE LEKKIEJ I PLONOWANIE ROŚLIN
K atedra C hem ii R olnej A k ad em ii R olniczej w S zczecin ie
W STĘP
W wieloletnich doświadczeniach polowych prowadzonych zarówno
w kraju [
2,
5], jak i za granicą [
6,
8] wykazano, że stosowanie mineral
nych nawozów azotowych nie wpływa istotnie na wzrost zawartości
N-ogółem w glebie.
Stwierdzany przez niektórych autorów [ 2- 4] wzrost zawartości
N-ogółem w glebie pod wpływem mineralnego nawożenia azotowego od
nosi się do obiektów kontrolnych (bez nawożenia azotem), a nie do za
wartości azotu ogółem, jaką charakteryzowała się gleba podczas zakła
dania doświadczenia.
Ponieważ wyłączne nawożenie mineralne (z różnym nasileniem w za
leżności od dawki i formy stosowanych nawozów azotowych oraz okresu
trwania doświadczenia) prowadzi do obniżenia zawartości N-ogółem
w glebie, powstaje pytanie jak mineralne nawozy azotowe wpływają
na zawartość N-ogółem w glebie, gdy się stosuje je na tle obornika lub
wapna.
W A R U N K I D O ŚW IA D C ZEN IA I METODY B A D A Ń
Badania przeprowadzono w ramach trwałego doświadczenia polowe-
go, założonego w 1964 r. w RZD Lipki na glebie brunatnej kwaśnej,
wytworzonej z piasku gliniastego lekkiego zwałowego, zalegającego śred
nio głęboko (70 - 75 cm) na glinie zwałowej lekkiej, silnie spłaszczonej,
klasy użytkowej IVa, zaliczanej do kompleksu żytniego dobrego. Do
świadczenie założono metodą podbloków losowych w 5 powtórzeniach.
W 1979 r. jesienią wszystkie poletka podzielono na dwie części. Jedna
część pozostała bez zmian, a na drugiej zastosowano wapno. Wielkość
poletek do zbioru po podzieleniu wynosi 14 m2.
1 5 6 E. K rzywy i inni
W doświadczeniu porównuje się 3-polowy płodozmian z ziemniakami,
owsem i żytem z 4-polowym płodozmianem z ziemniakami, owsem, łu
binem na nasiona i żytem. Każdego roku uprawia się wszystkie rośliny
płodozmianów.
Schemat doświadczenia obejmuje obiekty I czynnika nawożenia or
ganicznego: bez obornika, obornik; obiekty II czynnika nawożenia mi
neralnego: O, NK, NP, NPK; obiekty III czynnika: bez CaC0
3i z CaC03.
Obornik stosuje się co roku jesienią w dawce 30 t/ha, nawożenie mi
neralne na 1 ha w ilościach N — 150 kg (w saletrze amonowej), P —
33 kg (w superfosfacie 46%) i К — 149 kg (w 40 lub 60% soli potaso
wej), węglan wapnia zaś jesienią pod wszystkie rośliny. W latach 1980-
1982 zastosowano łącznie 4 t CaC0
3na 1 ha. Pod żyto nawozy fosfo
rowe i potasowe oraz 1/3 dawki azotowych stosuje się przedsiewnie,
a 2/3 dawki nawozów azotowych wiosną pogłównie; pod owies i łubin
całość nawozów fosforowych, potasowych i azotowych przedsiewnie,
a pod ziemniaki przed sadzeniem.
W omawianym doświadczeniu w 1982 r. po zbiorach wszystkich ro
ślin obu płodozmianów pobrano z każdego poletka, z głębokości
0 - 2 0cm,
średnie próbki gleby, w których oznaczono zawartość azotu ogółem me
todą Kjeldahla.
Obliczenie statystyczne wykonano za pomocą analizy wariancji,
a istotność różnic oceniono testem qSNK [
1].
Plony roślin podano z 1982 r., czyli z tego samego roku, w którym
pobrano próbki gleby. Nie podano plonów nasion łubinu ze względu
na awarię kombajnu poletkowego.
OM ÓW IENIE W Y NIK Ö W I D Y S K U S JA
Otrzymane z doświadczenia wyniki, dotyczące zawartości N-ogółem
w glebie, przedstawiają się inaczej, gdy porównamy je z obiektem „
0й
(bez nawożenia w ogóle), inaczej zaś, jeżeli porównamy je z wyjściową
zawartością N-ogółem w glebie podczas zakładania doświadczenia.
W porównaniu z obiektem „0” (tab. 1 - 4 ) stwierdzono, że nawożenie
mineralne średnio w 57% badanych przypadków istotnie wpłynęło na
wzrost zawartości N-ogółem w glebie. W 1982 r. pod wpływem nawoże
nia mineralnego nie stwierdzono istotnego zwiększenia plonów roślin.
Wapnowanie na tle nawożenia mineralnego w porówaniu z wyłącz
nym nawożeniem mineralnym nie wpłynęło istotnie na wzrost zawarto
ści N-ogółem w glebie. Wapnowanie natomiast istotnie zwiększało plo
ny wszystkich uprawianych roślin.
Obornik w porównaniu z obiektem „
0” spowodował istotny wzrost
zawartości N-ogółem w glebie i istotne zwiększenie plonów wszystkich
badanych roślin.
W ieloletnie naw ożenie a zawartość N w glebie 1 5 7
T a b e la 1
Wpływ nawożenia na zawartość N ogółem (m g/l00 g gleby).
Średnie z oznaczeń gleby pobranej po zbiorach roślin z 3- i 4-polowego płodozmianu Fertilization effect on the content o f total N (m g/100 g o f soil).
Means for determinations o f soil samples taken after the hervest o f crops cultivated in the 3- and 4-field crop rotation
Obiekty bez nawożenia mineralnego Treatments o f no mineral fertilization О Ca Obornik Farmyard manure O bom ik+C a Farmyard manure + Ca 52,66 52,80 74,76 75,08
Zwyżki lub obniżki spowodowane nawożeniem mineralnym Increments or decrements caused by the mineral fertilization
N K NP NPK + 2,08 + 3,90 + 4 ,3 0 + 3,34 + 2 ,5 2 +2,71 + 0 ,1 9 + 1.42 + 1.85 + 0 ,2 7 - 0 ,0 1 + 0 ,0 9 N IR 0,05 dla nawożenia mineralnego LSD 0.05 for mineral fertilization 2,30 2,42 -
-Zawartość N ogółem w glebie podczas zakładania doświadczenia wynosiła 59,0 mg N total content in soil at establishment o f the experiment amounted to 59.0 mg
Nawożenie mineralne na tle obornika w porównaniu z samym obor
nikiem wpłynęło w 43% badanych przypadków na istotny wzrost za
wartości N-ogółem w glebie i w 29% na istotne jego obniżenie, nato
miast w 33% badanych przypadków spowodowało istotne zwiększenie
plonów roślin, a w 17% ich istotne zmniejszenie.
Wapnowanie na tle obornika i nawożenia mineralnego w porówna
niu z obornikiem i nawożeniem mineralnym w 29% badanych przy
padków wpłynęło istotnie na obniżenie zawartości N-ogółem w glebie,
a nie wpłynęło istotnie na plonowanie roślin.
W obiekcie „0” (bez nawożenia) po zbiorze ziemniaków, owsa i żyta
z 4-polowego płodozmianu stwierdzono średnio o 3,80 mg na 100 g gle
by więcej N-ogółem w glebie niż po zbiorze tych samych roślin z 3-po-
lowego płodozmianu. Najwięcej N-ogółem w glebie było po zbiorze owsa
w 4-polowym płodozmianie, a po zbiorze łubinu nie stwierdzono wzrostu
zawartości N-ogółem w glebie. Średnie plony suchej masy bulw ziemnia
ków, ziarna owsa i ziarna żyta z 4-polowego płodozmianu były mniej
sze o 0,43 t/ha niż średnie plony suchej masy tych samych roślin z 3-po-
lowego płodozmianu.
W porównaniu z zawartością N-ogółem w glebie podczas zakładania
doświadczenia (59 mg) stwierdzono w obiektach „0” i NPK obniżenie,
a w obiektach z obornikiem wzrost zawartości N-ogółem w glebie.
Na-T a b e la 2
Wpływ nawożenia na zawartość N ogółem (mg''100 g gleby) Effect of fertilization on the N total content (mg,/100 g of soil)
Zawartość N ogółem w obiektach bez nawożenia N total content in treatments of no fertilization
j Zwyżki lub obniżki spowodowane — Increments or decrements caused
Rośliny Crops Rodzaj płodozmianu (3- lub 4-polowy) 3-or 4-field crop rotation i i i ! nawożeniem mineralnyma ! by mineral j fertilization
1
wapnem na tie nawożenia mineralnego by liming against j the background of mineral fertilization !1
i obornikiem | by farmyard manure j nawożeniem mineralnyma na tle obornika by mineral fertilization j against the back-1 ground of farmyard manure j wapnem na tie obornika i nawożenia mineralnego by liming against the background of farmyard manure i and mineral fertilization Łubin Lupine 4 53,20 4-3,30*
1
- 1 ,4 4 + 26,20* -2 ,4 6 * + 0,07 Żyto 4 ’ i 53,20 j + 1,40 1 + 0,47 J + 26,60* + 0,94 - 0 ,2 4 Rye 3 ii 49,70 +1,87 1 +0,121
+19,70* + 3,05* - 1 ,2 9 Ziemniaki 4 52,98 + 3,36* j - 1 ,7 6 1 +24,58* + 2,81* -3 ,0 1 * Potatoes 3 52,46 + 5,33* ! - 0 ,3 91
+12.92* + 9,99* + 0,64 Owies ! 4 57,26 j + 0,65 - 0 ,0 5 + 14,39* Î - 1 ,7 6 + 2,95 Oats 1 3 49,84 j + 8,07* - 0 ,7 9 + 30,30* ! - 4 ,4 8 * -4 ,1 4 *a Zwyżki lub obniżki spowodowane nawożeniem mineralnym stanowią średnie z obiektów NK, NP i NPK Increments or decrements caused by mineral fertilization constitute means for NK, NP and NPK treatments * — Istotność przy poziomie 5%
W ielo letn ie n a w o żen ie a zaw artość N w g le b ie
159
T a b e la 3Wpływ nawożenia na plony suchej masy roślin (t/ha). Średnie plony suchej masy roślin z 3- i 4-polowego płodozmianua Fertilization effect on yields of dry matter (t/ha) of crops cultivated
in 3- and 4-field crop rotation
Obiekty bez nawożenia mineralnego Treatments of no mineral fertilization О Ca Obornik j Farmyard manure Obornik + Ca Farmyard manure + Ca 1,60
j
2,12j
4,024,02 4,06 Zwyżki lub obniżki spowodowane nawożeniem mineralnym Increments of decrements caused by the mineral fertilizationj
NK ' NP NPK - 0 .2 5 + 0,87 + 0,17j
+0,72 + 0,24 I + 1 ,0 6 ; - 0 ,1 5 -0 ,0 8+
0,01 - 0 ,0 4+
0,01 -0 ,3 3 N1R 0,05 dla nawożenia mineralnego LSD 0.05 for mineral 0,41 0,48 I fertilizationj
il Bez plonów nasion łubinuj
Without lupine seed yieldswożenie mineralne NPK na tle obornika minimalnie przyczyniło się do
wzrostu zawartości omawianego składnika. Natomiast 3-letnie wapno
wanie, zastosowane pod koniec 19-letniego okresu prowadzenia doświad
czenia, we wszystkich przedstawionych obiektach nie wpłynęło na za
wartość N-ogółem w glebie.
Wprowadzona z obornikiem duża masa materii organicznej przyczy
niła się do wzrostu ilości i aktywności mikroflory glebowej. Stąd azot
obornika w tym czasie podlegał w glebie soipcji i mineralizacji, a przy
systematycznym corocznym jego stosowaniu powyższe procesy prawdo
podobnie nakładały się na siebie (działanie bezpośrednie i następcze),
ograniczając znacznie straty azotu z gleby w porównaniu z obiektami
z wyłącznym nawożeniem mineralnym, gdzie nie wprowadzono do gleby
materii organicznej.
Podobne wyniki dotyczące wpływu nawożenia mineralnego NPK czy
obornika na zawartość N-ogółem w glebie otrzymali i inni [
2, 5, 7].
W niniejszej pracy na szczególną uwagę zasługuje wpływ łącznego
nawożenia obornikiem i nawozami mineralnymi NPK na zawartość
N-ogółem w glebie. Okazało isię, że coroczne stosowanie na 1 ha 150 kg
N w saletrze amonowej na tle 30 t/ha obornika nie przyczyniło się do
dalszego istotnego wzrostu N-ogółem w glebie, pomimo tak dużej masy
materii organicznej, jaką każdego roku wprowadzano.
T a b e la 4
Wpływ nawożenia na plony suchej masy roślin (t/ha) Fertilization effect on dry matter yields o f crops (t/ha)
Zwyżki lub obniżki spowodowane — increments or decrements caused
Rośliny Crops Rodzaj płodozmianu (3- lub 4-polowy) 3-or 4-field crop rotation Plon w obiektach bez nawożenia Yield in the no fertilization treatments nawożeniem mineralnyma by mineral fertilization wapnem na tle nawożenia mineralnego by liming against the background o f mineral fertilization obornikiem farmyard manure nawożeniem mineralnym» na tle obornika by mineral fertilization against the background of farmyard manure wapnem na tle obornika i nawożenia mineralnego by liming against the background of farmyard manure and mineral fertilization Żyto (ziarno) 4 1,64 + 0,94* + 2,01* + 2,09* + 0,97* 0,00 Rye (grain) 3 1,89 - 0 ,1 2 + 1,85* + 1,78* +0,88* - 0 ,4 8 Ziemniaki (kłęby) 4 1,32 - 0 ,2 3 + 0,72* + 3,31* - 0 ,3 2 + 0 ,2 9 Potatoes (tubers) 3 1,50 - 0 ,0 3 + 1,17* + 3,05* - 0 ,5 3 - 0 ,1 4 Owies (ziarno) 4 1,18 -0 ,1 1 + 0,77* + 2,99* - 1 ,0 9 * + 0,18 Oats (grain) 3 2,03 + 0,08 +0,79* + 1,33* - 0 ,3 6 + 0 ,3 0
a Zwyżki lub obniżki spowodowane nawożeniem mineralnym stanowią średnie z obiektów NK, N P i NPK Increments or decrements caused by mineral fertilization constitute means for the NK, NP and NPK treatments * — Istotność przy poziomie 5%
organicznej, charakterystyczny dla danej gleby stosunek С : N zmienia
się tylko w bardzo wąskim przedziale.
Na ścisłą zależność między działaniem azotu a zawartością węgla
w glebie zwraca również uwagę Rehbein [7], który podkreśla, że w y
dajność nawozu azotowego zależy głównie od tego, w jakim .stopniu
zachodzi odtwarzanie próchnicy w płodozmianie.
W N IO SK I
W dziewiętnastym roku trwania doświadczenia stwierdzono, co na
stępuje:
1
. W obiekcie „0” (bez nawożenia) odnotowano niższą o 10,7°/o zawar
tość N-ogółem w glebie w stosunku do zawartości wyjściowej oraz
o
1 0,
1% mniejsze plony suchej masy roślin niż w początkowym roku
trwania doświadczenia.
2
. Wyłączne nawożenie mineralne NPK zwiększyło zawartość N-ogó-
łem w glebie o 8,2°/a i plon suchej masy roślin o 15,8% w stosunku do
obiektu „0”, a obniżyło zawartość N-ogółem w glebie o 3,5% w sto
sunku do zawartości wyjściowej.
3. Trzyletnie wapnowanie na tle nawożenia mineralnego NPK, w po
równaniu z nawożeniem mineralnym NPK bez wapna, wpłynęło na
obniżenie zawartości N-ogółem w glebie o 2,5% przy jednoczesnym
zwiększeniu plonów roślin o 72,8%.
4. Obornik spowodował istotny wzrost (o 42,0%) zawartości N-ogó
łem w glebie i istotnie zwiększył plony suchej masy roślin (o 151%)
w porównaniu z obiektem „
0”. Natomiast w stosunku do zawartości
wyjściowej azotu obornik spowodował zwiększenie plonu o 26,7%.
5. Nawożenie mineralne NPK stosowane na tle obornika w porów
naniu z samym obornikiem spowodowało wzrost zawartości N-ogółem
w glebie tylko o 2,5% i nie wpłynęło na plonowanie roślin.
6
. Na wzrost zawartości azotu w glebie przy równoczesnym zacho
waniu charakterystycznego dla danej gleby stosunku С : N można wpły
nąć tylko przez zwiększenie zawartości materii organicznej.
LIT ER A TU R A
[1] E l a n d t R. S ta ty sty k a m a tem atyczn a w za sto so w a n iu do d o św ia d cza ln ictw a rolniczego. PW N, W arszaw a 1964 s. 197 - 199.
[2] G a w r o ń s k a - K u l e s z a A., L e n a r t S. W p ły w w ie lo le tn ie g o naw ożen ia organ iczn ego i m in eraln ego stosow an ego w zm ian ow an iu 3- i 4 -p o lo w y m na n iek tóre w ła ściw o ści ch em iczn e i stru k tu rę gleb y. Mat. konf. nauk. „N aw ozy o rgan iczn e”, S zczecin 1984 z. 2 s. 167 - 175.
[3] K u s z e l e w s k i L., Ł a b ę t o w i c z J. W p ływ obornika na p lon y roślin i w ła śc iw o śc i g leb y w w aru n k ach w zra sta ją ceg o poziom u n aw ożen ia m in era l nego w św ie tle trw a ły ch dośw iad czeń . Mat. konf. nauk. ,,N aw ozy org a n iczn e”, S zczecin 1984 z. 2 s. 53 - 59.
W ielo letn ie n a w o żen ie a zaw artość N w g le b ie
161
E. K rzyw y i inni
[4] S z a g a ł a J., W r ó b e l Z.. M a z u r T. W sp ółd ziałan ie n a w o zó w o rgan icz n ych i m in eraln ych w zm ian ow an iu na n iek tóre w ła śc iw o śc i gleby. Mat. konf. nauk. „N aw ozy organ iczn e”, S zczecin 1984 z. 2 s. 2 1 - 2 7 .
[5] M e r c i k S. W p ły w w ie lo le tn ie g o n aw ożen ia m in era ln eg o i organ iczn ego na zaw artość azotu i su b stan cji organicznej w gleb ie. Rocz. G lebozn. 1962 12 s. 281 -3 0 0 .
[6] R a u h e K., L e h n e J. B etra ch tu n g en zu d en E rgeb n issen des D au erd ü n gu n g sv ersu ch es „E w iger R oggen b au ” in H a lle im H in b lick au f die E rhaltung der B oden fru ch tb ark eit. A. T haer A rch iv 1966 10 s. 3 - 33.
[7] R e h b e i n G. W irkung der G-ülledüngung a u f d en P fla n zen ertra g und den H u m u sgeh alt des B odens. Mat. konf. nauk. „N aw ozy o rgan iczn e”, S zczecin 1984 z. 2 s. 227 - 240.
[8] S t u m p e H., K o l b e G. D ie W irkung von S ta llm ist- und M ineraldüngung auf P flan zen ertrag und B o d en eig en sch a ften . A lb ert-T h a er-A rch iv 1968 12 z. 1 s. 79 - 96. Э. КШИВЫ, Э. ВЕНГЛИКОВСКА, Я. КРУПА ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНЕГО УДОБРЕНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ ОБЩЕГО N В ПОЧВЕ ЛЕГКОГО МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА И НА УРОЖАЙНОСТЬ РАСТЕНИЙ Кафедра агрохимии Сельскохозяйственной академии в Щецине Р е з ю м е В 1982 г. т.е. на 19-том году удобрительного опыта проводимого в сельскохозяйствен ной опытной станции Липки, определяли содержание общего N в почве. В сравнении с содержанием общего N при закладке опыта установлено его снижение в вариантах отсутствия удобрения и удобрения N PK , а существенное повышение в вариан тах со стойловым навозом. Минеральное удобрение N PK примененное на фоне стойлового навоза, равно как и известкование на фоне стойлового навоза, не дифференцировали со держания общего N в почве. Установленные количества общего N в почве в вариантах минерального удобрения N PK и органического свидетельствуют о том, что только соответствующее содержание органического вещества в почве (варианты со стойловым навозом) имеют решающее зна чение для содержания общего N в почве. В 1982 г. исключительное удобрение стойловым навозом или известкование повышало в высокосущественной степени урожаи культурных растений, тогда как исключительное минеральное удобрение не оказывало существенного влияния на урожаи.
W ielo letn ie n a w o żen ie a zaw artość N w g leb ie
163
E. K R Z Y W Y , E. W E N G L IK O W S K A , J . K R U P A
EFFECT OF L O N G -T ER M FER T IL IZ A T IO N ON THE TOTAL N CONTENT IN LIG H T SOIL A N D ON THE Y IE LD S OF CROPS
D ep artm en t of A g ricu ltu ra l C hem istry A gricu ltu ral U n iv ersity of Szczecin
S u m ma r y
T he to ta l N con ten t d eterm in ation s w ere carried out in 1982 a fter 19 y ears of the fe rtilizin g ex p e r im e n t carried out at th e E x p erim en t S tation Lipki.
A drop of th e to ta l N con ten t in th e trea tm en ts of N PK fe r tiliz a tio n and u n fertilized and its sig n ifica n t g row th in th e farm yard m anure fe r tiliz a tio n tr e a t m ents h a v e b een fou n d as com pared w ith th e sta te at esta b lish in g of th e e x p e rim ent. T he m in eral N PK fe r tiliz a tio n and lim in g applied again st th e background of farm yard m an u re did not d iffe r e n tia te th e to ta l N con ten t in soil.
T he fou n d to ta l N am ounts in soil of p articu lar trea tm en ts w ith m in eral N P K and organic fertiliza tio n p rove th a t only appropriate am ount of organ ic m a tter in so il (treatm en ts w ith farm yard m anure) a ffected p o sitiv e ly th e to ta l N con ten t in soil.
In 1982 th e fe r tiliz a tio n e x c lu s iv e ly w ith farm yard m an u re or lim in g co n trib u ted to a sig n ifica n t y ield in crem en ts of crops, w h erea s th e fe r tiliz a tio n e x c lu s iv e ly w ith m in eral elem en ts did not ex ert any sig n ifica n t effect on yield s.
D o c . d r h a b . E. K r z y w y P r a c a w p ł y n ę ł a d o r e d a k c j i w p a ź d z i e r n i k u 1987 r. K a t e d r a C h e m i i R o l n e j
A k a d e m i a R o l n i c z a w S z c z e c i n i e 71-434 S z c z e c i n , S ł o w a c k i e g o 17