M ARIA ADAMUS, IRENA KO W A LIŃ SKA , HELEN A KO ZŁOW SKA
WPŁYW WIELOLETNIEGO NAWOŻENIA MINERALNEGO I ORGANICZNEGO NA DYNAMIKĘ SKŁADNIKÓW POKARMOWYCH
W GLEBIE LEKKIEJ 1
C e n tra ln y O środek M etodyczno-(Naukowy IU N G w e W rocław iu
Badania nad porównaniem działania nawożenia organicznego i mi neralnego na kształtowanie się zawartości przyswajalnych form skład ników pokarmowych w glebie były tem atem badań w ielu autorów. Zaj
m owali się nimi w Polsce C z u b a [5, 6, 7], G a w r o ń s k a -K u 1 e siz a
[8], A d a m u s i B o r a t y ń s k i «pi, 2, 3, 4].
Na podstawie w yników badań przeprowadzonych na glebach zw ięz
łych przez С z u b ę [5] i G a w r o ń s k ą [8] można sądzić, że proces
wzbogacania gleby w przyswajalne form y fosforu i potasu przebiega szybciej pod w pływ em nawożenia mineralnego niż organicznego.
Celem naszych badań było prześledzenie dynamiki zawartości przy swajalnego fosforu, potasu, m agnezu, manganu i miedzi w glebie lek kiej pod w pływ em w ieloletniego stosowania obornika bądź nawozów m i
neralnych.
Badania rozpoczęto w 1968 r. [\3, 4] na doświadczeniu statycznym w Laskowicach Oławskich i kontynuowano w ciągu następnych czterech lat pod czterema roślinami: burakami, jęczmieniem, peluszką i pszenicą ozimą w okresie ich wegetacji.
Doświadczenie statyczne, na którym prowadzono badania, zostało za łożone w 1957 r. na glebie pseudobielicowej wytworzonej z piasku gli
niastego pylastego przewarstwionego gliną średnią. Zawartość części
spławialnyeh w w arstw ie ornej wynosiła 14°/o, pH gleby w In KC1 przed założeniem doświadczenia = 4,7, zawartość w yjściow a według Egnera-
-Riehma przyswajalnych form P2O5 około 5,0 m g /l00 g gleby, a K20
około 8,0 img/100 g gleby.
Badania nad dynamiką składników pokarmowych prowadzono na 4 obiektach:
1 P ra c a była dofin an so w an a przez K o m ite t G leboznaw stw a i C hem ii Rolnej Polskiej A kadem ii N auk.
78 M. A dam us, I. K ow alińska, H. K ozłow ska
1 — od 1957 r. bez nawożenia,
2 — obornik stosowany pod roślinę okopową co 4 lata w następują cych dawkach: w latach 1957, 1961 i 1965 po 400 q/ha, a w roku 1969 — 600 q/ha,
3 — nawozy mineralne w ilości NPK równoważnej stosowanym daw kom obornika, rozłożono pod w szystkie rośliny zgodnie z ich wym aga niami pokarmowymi,
4 — pół dawki obornika pod rośliny okopowe + nawozy mineralne w ilości NPK zawartej w połówce dawki obornika.
Suma NPK zastosowana na obiektach 2, 3 i 4 w ciągu 4 lat (1969—
1972) była jednakowa i w ynosiła 420 kg N, 200 kg P2O5 i 500 kg K20 .
Powyższe dawki na obiekcie 2 były wniesione jednorazowo w postaci obornika, natomiast na obiekcie 3 podzielono je na 4 lata w następujący
sposób:
Rok Roślina N P2O5 K2o
1969 buraki pastew n e 200 kg/ha 100 240 1970 jęczm ień 70 — 80 słonecznik poplon 30 — — 1971 pel uszka 20 100 80 1972 p szenica 100 — 100 łubin poplon — — —
N stosowano w saletrze amonowej, P2O5 w superfosfacie, a K 20 w so
li potasowej.
Wiosną 1969 r. na wszystkich obiektach zastosowano wapno nawozo
we w dawce 8 q/ha CaO. W 1972 r. zastosowano wiosną pod pszenicę
na całym polu doświadczalnym 100 kg/ha siarczanu magnezu.
W ramach badanej rotacji zmianowania średnie roczne plony głów ne w jednostkach jęczm iennych przedstawiały się następująco:
— bez nawożenia — 22,6 q/ha,
— nawożenie obornikiem — 38,8 q/ha, — nawożenie mineralne — 42,4 q/ha,
— V2 oborn:ka + V2 nawożenie mineralne — 41,3 q/ha.
Próbki glebowe do badań pobierano z 3 powtórzeń laską glebową
z wTarstwy ornej 0— 20 cm co 2— 3 tygodnie w okresie wegetacji posz
czególnych roślin od kwietnia do końca września.
W próbkach tych oznaczano zawartość przyswajalnego fosforu i po tasu według Egnera-Riehma, magnezu metodą Schachtschabela, manga
nu metodą siarczynową Schachtschabela przy pH 8, miedzi metodą
OM ÓW IENIE W YNIKÓW
Na rys. 1 przedstawiono dynamikę fosforu przyswajalnego w glebie w ciągu 4 lat. W 1969 r. na każdym z badanych obiektów zastosowano
inną dawkę fosforu. Najwyższą dawkę 200 kg P2O5 na hektar wniesiono
w oborniku na obiekcie 2. Na obiekcie 3 zastosowano 100 kg P2O5 w su
perfosfacie, natomiast na obiekcie 4 zastosowano 100 kg P2O5 w obor
niku i 50 kg P2O5 w superfosfacie.
Zawartość fosforu w glebie kształtowała się w stosunku odwrotnie proporcjonalnym do wysokości dawek, gdyż najwyższą zawartość stw ier dzono na obiekcie nawożonym nawozami mineralnymi. Fakt ten może świadczyć o tym, że fosfor z superfosfatu szybciej przechodzi do roz tworu glebowego, a tym samym do wyciągu mleczanu wapnia niż fosfor z obornika.
W następnym roku, w którym nie zastosowano nawożenia fosforow e go pod jęczmień na żadnym z obiektów, najwyższa zawartość była noto wana na obiekcie obornikowym, co może wynikać z powolnej, lecz stop niowej mineralizacji fosforu z obornika w drugim roku po jego zasto sowaniu.
W trzecim roku najwyższą zawartość stwierdzono na obiekcie 3, na
którym zastosowano w tym roku 100 kg P2O5 w superfosfacie. W czw ar
tym roku zawartość fosforu na wszystkich obiektach nawożonych obni żyła się poniżej stanu wyjściow ego notowanego w 1957 r.
Na obiekcie nie nawożonym od 12 lat stwierdzono niską, lecz stosun
kowo stabilną zawartość fosforu w glebie, mieszczącą się w granicach
2—3 mg P2O5/IOO g gleby.
W ciągu 4 lat badań nie stwierdzono wyraźnego obniżenia zawartości fosforu w glebie w okresach intensyw nego pobierania go przez rośliny.
Dynamika przyswajalnego potasu w poszczególnych latach w sezo nie w egetacyjnym była znacznie większa niż fosforu. W pierw szym roku zmianowania po zastosowaniu 600 q obornika zawierającego około 500 kg K 20 zawartość potasu w glebie w okresie wiosennym wzrosła do 13 mg. Na obiekcie, na którym zastosowano 240 kg K20 w soli potasowej, za wartość potasu w glebie była taka sama, co może świadczyć o tym, że również i po;tas z nawozów m ineralnych szybciej przechodzi do roztwo ru glebowego aniżeli z nawozów organicznych.
W liipcu i sierpniu w okresie intensywnego pobierania potasu przez buraki zawartość potasu w glebie na wszystkich obiektach nawożonych
spadła do 8 mg, natomiast w okresie jesiennym na obiekcie nawożonym
obornikiem nastąpił ponowny wzrost zawartości tego składnika.
W drugim i trzecim roku zawartość potasu na trzech obiektach na wożonych była jednakowa, co może wskazywać na to, że potas z obor nika jest uruchamiany w ciągu trzech lat. W czwartym roku po zasto sowaniu obornika zawartość potasu na tym dbiekcie wyraźnie spadła. Rejestr zmian zawartości potasu w okresie w egetacyjnym
przedsta-M. A dam us, I. K ow alińska, H. K ozłow ska
6001/6ш ~0гх
Aqoju лаэ/иi p s ; o ß O O L / 6 u i - sO c i
Rys. 1. D ynam ika fosforu p rzy sw ajaln eg o w glebie
1 — b ez n a w o ż e n ia , 2 — o b o r n ik , 3 — n a w o z y m in e r a ln e , 4 — o b o r n ik + n a w o z y m in e r a ln e A vailable p h o sp h o ru s dynam ics in soil
1 — w it h o u t f e r t iliz a tio n , 2 — fa r m y a r d m a n u r e , 3 — m in e r a l fe r tiliz e r s , 4 — fa r m y a r d m a n u r e
p H ,'КС i Ol O) Mn - ppm \) o coo o СПo o Cu - ppm Nj to Mg-mg/100 g J g , O -■* \ ) Co ^ СП
Rys. 2. W pływ zakw aszającego d ziałania naw ozów m in eraln y ch na glebę
o b j a ś n ie n ia — ja k w r y s. 1
A cidifying effect of m in e ral fe rtiliz e rs on soil
e x p la n a t io n — s e e F ig . 1 6 — R o c z n ik i G le b o z n a w c z e n r 2 19 69 - B u ra ki paste wn e 1 9 7 0 - J ęc zm ie ń 19 71 - P e/ u sz k a 19 72 - P sz en ic a o zi m a F o d d er b ee ts B ar le y M ap le pe G W in te r w h e a t
82 M. A dam us, I. K ow alińska, Ы. K ozłow ska
wiony na rys. 2 wskazuje na to, że zawartość potasu w glebie w yraź
nie maleje w czasie intensywnego pobierania go przez rośliny. Po zbio rze roślin, a przede wszystkim roślin zbożowych, stwierdzono duży przy rost zawartości potasu w glebie, co może się wiązać z oddawaniem przez rośliny potasu do gleby z chwilą dojrzewania roślin.
Zawartość potasu na obiekcie nie nawożonym była bardzo niska (2 do
4 mg) , a dynamika zawartości w ciągu sezonu w egetacyjnego była znacznie mniejsza niż na obiektach nawożonych. Mimo to można na tym obiekcie podobnie jak na pozostałych zauważyć spadek zawartości K20 w okresach intensywnego pobierania przez rośliny oraz pewien wzrost po zbiorach.
Zawartość magnezu była bardzo wyraźnie uzależniona od rodzaju na wożenia. Najniższą zawartość stwierdzono w ciągu 4 lat badań na obiek cie nawożonym nawozami mineralnymi, co może świadczyć o pogłębia jącym się deficycie tego składnika wskutek w ieloletniego braku nawo żenia m agnezem i dużego pobrania go przez rośliny.
Na obiekcie nie nawożonym wyczerpanie gleby z magnezu było m niejsze niż na obiekcie nawożonym nawozami m ineralnymi, co może się wiązać z niskimi plonami, a w ięc i m ałym pobraniem.
Najwyższa zawartość w ciągu całego czterolecia notowana była na obiekcie obornikowym, tam gdzie co 4 lata wnoszono około 80— 120 kg
MgO/ha wraz z obornikiem.
Dynamika magnezu w sezonie wegetacyjnym była nieduża. Dawka
magnezu 100 kg M gS 04 zastosowana w 1972 r. pod pszenicę nie spow o
dowała istotnego przyrostu zawartości tego składnika w glebie.
Badania nad odczynem gleby ujaw niły zakwaszające działanie na
wozów m ineralnych na glebę (rys. 2). Pod w pływ em 164etniego sto
sowania nawożenia mineralnego na glebie lekkiej wzrosło zakwaszenie gleby o 0,5— 1,0 pH w stosunku do obiektu nawożonego obornikiem. Za stosowanie wapna nawozowego na całym polu doświadczalnym w 1968 r. zmniejszyło wprawdzie zakwaszenie gleby na w szystkich obiektach, ale nie zniwelowało różnic m iędzyobiektowych. W czwartym roku po wap nowaniu zakwaszenie gleby na obiekcie nawożonym nawozami m ine ralnymi wyraźnie wzrosło.
Stan zakwaszenia gleby miał istotny związek z zawartością przysw a jalnej formy manganu w glebie. Tam -gdzie wystąpiło największe za kwaszenie (obiekt z nawozami mineralnymi) stwierdzono najwyższą za wartość manganu. Najniższa ustaliła się na obiekcie nie nawożonym, a pośrednia na obiektach nawożonych obornikiem, który stanowił pewne źródło dostaw tego składnika.
Zawartość miedzi przyswajalnej w ciągu 4 lat na w szystkich bada
nych obiektach była prawie jednakowa, mieszcząca się w granicach 2— 3
ppm. Zastosowanie stosunkowo dużych dawek obornika nie w płynęło w sposób istotny na zmianę zawartości miedzi w glebie.
W N IO SK I
Na podstawie 4-letnieh badań dynamiki składników pokarmowych w glebie lekkiej pod w pływ em 16-letniego nawożenia mineralnego i or ganicznego można wyciągnąć następujące wnioski.
1. Obornik zastosowany 1 raz na 4 lata powodował iw w yniku rozkła
du i stopniowej mineralizacji substancji organicznej sukcesywne wzbo gacanie gleby w fosfor i potas w ciągu 3 lat, gdy tymczasem pod w pły wem nawozów m ineralnych, a mianowicie superfosfatu i soli potasowej,
zawartość P2O5 i K20 w glebie wzrastała wyraźniej tylko w roku ich
zastosowania.
2. Zawartość potasu w glebie była najniższa w okresie intensywnego
pobierania go przez rośliny, a najwyższa wczesną wiosną i jesiemą po zbiorze roślin. Dynamika 'pozostałych składników w sezonie w egetacyj nym była znacznie m niejsza i w słabym stopniu uzależniona od pobie rania ich przez rośliny.
3. 16-letni okres stosowania nawożenia mineralnego spowodował
wzrost zakwaszenia gleby lekkiej, pociągając za sobą przyrost zawar tości manganu przyswajalnego.
4. System atyczne stosowanie dużych dawek obornika spowodowało wzrost zawartości magnezu w glebie w stosunku do pogłębiającego się z. roku na rok deficytu tego składnika na obiekcie nawożonym wyłącznie nawozami mineralnymi.
5. 16-letni okres stosowania nawozów m ineralnych bądź też organicz
nych nie spowodował wyraźnych zmian w zawartości m iedzi w glebie.
LITER A TU R A
[1] A d a m u s., B o r a t y ń s k i K.: P o ró w n an ie d ziała n ia o b o rn ik a i naw ozów m i n era ln y c h n a w ysokość plonów , p o b ieran ie sk ła d n ik ó w p okarm ow ych oraz n ie k tó re w łaściw ości gleby lekkiej. Zesz. p robl. P ost. N auk roi. 40 b, 1963, 189—201. [2] A d a m u s M., B o r a t y ń s k i K., H e n d r y s i a k J., K o z ł o w s k a H.: W pływ n aw ożenia m in eraln eg o i organicznego n a p lo n y roślin i w łaściw ości gleby lek k iej w d łu g o le tn im dośw iadczeniu w L askow icach Oł. P am . puł. 1975, w dru k u .
[3] A d a m u s М., К o w a l i ń s k a I.: D ynam ika p rzy sw a ja ln y c h fo rm P 20 5, K 20 i M*g n a tle naw ożenia organicznego i m ineralnego n a glebie lek k iej. Zesz. probl. P ost. N auk roi. 1972, 137.
[4] A d a m u s М., K o z ł o w s k a H.: D yn am ik a p rzy sw ajaln y c h fo rm m an g an u i m iedzi w glebie lek k iej n a tle różnego naw ożenia. Rocz. glebozn. 23, 1972, 2, 45—49.
[5] C z u b a R.: B a d an ia nad naw ożeniem w płodozm ianie. Cz. II. W pływ n aw o żenia organicznego i m ineralnego n a n ie k tó re w łaściw ości gleby. Rocz. N auk roi. Ser. A, 97, 1967, 1, 2—53.
[6] C z u b a R.: Z aw artość m a n g a n u aktyw nego w glebie po ośm ioletnim różnym naw ożeniu. Rocz. glebozn. 15, 1965, 341—343.
84 M. A dam us, I. K ow alińska, H. K ozłow ska
w zależności od stosow anego naw ożenia w płodozm ianie ośm iopolow ym . Zesz. probl. Post. N auk roi. 1967, 78.
[8] G a w r o ń s k a-K u 1 e s z a A.: W pływ naw ożenia organicznego i m ineralnego stosow anego w zm ianow aniu 3- i 4-polow ym na n ie k tó re w łaściw ości chem icz ne gleby, w ysokość i jakość plonu. Rocz. N auk roi. Ser. A, 92, 1966, 3, 405—436.
М. А Д А М У С , И. К О В А Л И Н Ь С К А . Г. К О З Л О В С К А ВЛ И Я Н И Е М НОГОЛЕТНЕГО М И Н ЕРАЛЬН ОГО И О РГАНИЧЕСКОГО У Д О БРЕН И Я НА ДИ НА М И К У П И Т А Т Е Л Ь Н Ы Х ЭЛЕМ ЕНТОВ В ЛЕГКОЙ П ОЧВЕ Н аучно-м етодический центр И нститута агротехники, удобрения и почвоведения во В роцлаве Р е з ю м е Ц елью исследований было проследить динам ику сод ерж ания ф осф ора, к ал и я, магния, м арганца и меди в легкой почве под влиянием многолетнего прим е нения навоза или м и н еральн ы х удобрений. И сследования проводились в годах 1968-1972 в стационарном опы те за л о ж енном в 1957 г. в Л яскови ц ах О лавеких. В течении 1968-1972 г.г. в ы р а щ и в а лись следую щ ие растения: свекла, ячм ень, пелю ш ка и озим ая пш еница. П оч венны е пробы отбирались во врем я вегетации из 4-х удобрительны х вариантов-— без удобрения от 1957 года — навоз 400 ц на га вносимый в к а ж д ы й четверты й год — м инеральны е удобрения в количестве N P K эквивалетном их содерж анию в навозе — 1/2 дозы в виде навоза -г 1/2 дозы м и н еральн ы х удобрениях. В резу льтате проведенны х исследований установлено, что: — содерж ание усвояем ы х ф орм ф о с ф о р а и к а л и я под влиянием навоза по вы ш алось в течение трех лет, та к к а к под влиянием м и н еральн ы х удобрений оно отчетливо повы ш алось лиш ь в год их внесения, — 16-летний период прим енения м ин еральн ы х удобрений в ы звал п о вы ш е ние кислотности почвы, что поспособствовало росту сод ерж ан и я усвояемого м арганца. — систематическое прим енение навоза вы звало повы ш ение содерж ания маг ния в почве, так к а к в варианте, где вносились исклю чительно м инеральны е удобрения из года в год наблю далось углубление деф и ц и та этого элем ента, — содерж ание меди в почве во всех вари ан тах было одинаковы м . М. A D A M U S , I. K O W A L IŃ S K A , Н . K O Z Ł O W SK A
EFFEC T OF M ANY-YEAR M IN ERAL AND ORGANIC FER T IL IZ A T IO N ON THE DYNAMIC OF NU TRIENT ELEM ENTS IN L IG H T SOILS M ethodico-S cientific C entre of the In stitu te of Soil Science and C u ltivation
of P la n ts in W rocław
S u m m a r y
The aim of the respective in vestigations w as to trac e the content dynam ics of availab le phosphorus, potassium , m agnesium , m anganese and copper form s
in lig h t soil u n d er the m a n y -y e a r ap plication effect of fa rm y a rd m a n u re or m in eral fertilizers.
The in vestigations w ere c a rrie d out in the period 1968—1972 w ith in a static e x p e rim e n t sta rte d in 1957 at L askow ice O ław skie in soil u n d e r four crops: beets, barley, m aple pea and w in te r w heat, durin g th e ir grow th in four tre a tm e n ts:
— since 1957 w ith o u t fertiliza tio n ,
— fa rm y a rd m a n u re 400 q /h a every 4 years,
— m in e ral fertilize rs in the am o u n t of N PK contained in fa rm y a rd m anure, — 1/2 ra te of fa rm y a rd m a n u re + 1/2 ra te of m in e ral fertilizers.
The in v estigations have proved as follows:
— The content of av ailab le phosphorus and potassium form s in creased u nder the fa rm y a rd m a n u re effect in the course of 3 years, w hile u n d er the m in eral fe rtiliza tio n effect it in creased distin ctly in the y ear о fertilizatio n .
— In the 16-year m in e ral fe rtiliza tio n period increased the soil acidity level, w h at resu lted in an increase of the av ailab le m anganese content.
— A system atic fa rm y a rd m a n u re application led to an increase of the m a gnesium content in soil in rela tio n to the deficiency of this elem ent, m ore acute from y ear to year, in the tre a tm e n t w ith m in e ral fe rtiliza tio n only.
— T he copper content m a in ta in e d in all tre a tm e n ts at the sam e level. D r M a r i a A d a m u s
C e n t r a l n y O ś r o d e k M e t o d y c z n o - N a u k o w y 1 U N G pl. E n g e l s a 5 W r o c ł a w ,
