Kształtowanie się niektórych elementów żyzności gleby lekkiej inkubowanej z dodatkiem odchodów kurzych

R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T. X X X I X , N R 4 S. 223 - 244, W A R S Z A W A 1988

J E R Z Y D R O Z D , A D A M U S A K I E W I C Z

K S Z T A Ł T O W A N IE S IĘ N IE K T Ó R Y C H E L E M E N T Ó W Ż Y Z N O Ś C I G L E B Y L E K K IE J IN K U B O W A N E J

Z D O D A T K IE M O D C H O D Ó W K U R Z Y C H * K atedra G lebo zn aw stw a A k ad em ii Rolniczej w e W ro c ła w iu

W S T Ę P I C E L P R A C Y

W ażn ą rolę w kształtow aniu żyzności gleb o d gry w a naw ożenie organiczne. B ardzo cenną jeg o fo rm ą są odchody ptasie, które za w iera ją dużo m aterii organicznej w stosunkowo suchym stanie oraz znaczne ilości składników m ineralnych [ 2 - 4 ] . N a w ożen ie odchodam i k u rzym i oddzia­ łu je także na intensyw ność przem ian m aterii organicznej w glebie. P rz y c z y n ia się to do zw iększania zasobności środow iska w składniki po­ karm ow e i dodatnio w p ły w a na w łaściw ości fizy czn e gleby, które w du­ ż y m stopniu decydu ją o je j żyzności [7, 8]. W dotychczasow ych badaniach [2 - 6] zw racano g łó w n ie u w agę na ocenę w artości n a w ozow ej odchodów kurzych, p om ijając ich w p ły w na w łaściw ości gleb.

C elem nin iejszej pracy jest określenie zm ian zachodzących podczas inkubow ania g le b y lek k iej z dodatkiem odchodów ku rzych i ich w p ły w u na kształtow anie się je j żyzności.

O B IE K T I M E T O D Y K A B A D A Ń

Badania prow adzono w wazonach, które w yp ełn ian o 5,5 kg gleb y. M a teriał u ży ty do dośw iadczenia pochodził z poziom u g le b y brunatnej kw aśnej, w y tw o rzo n e j z piasku gliniastego lek k iego i ch arakteryzow ał się p H około 4, średnią zasobnością w p rzy sw a ja ln e fo rm y fosforu i p o ­ tasu, bardzo niską zasobnością w m agnez i ogólnie m ałą zaw artością С i N (tab. 1).

N a w ozem organ icznym u ży ty m do badań b y ły p o w ietrzn ie suche o d ­ chody kurze z produkcji fe rm o w e j. Ich skład ch em iczny (tab. 2) różnił się od n a w o zów tego typu, analizow an ych przez innych autorów [3], w yższą zaw artością P, K , Ca i Na, b y ły one zosobne w m ikroelem en ty

224 J- Drozd, A. Usakiewicz

i m iały odczyn zasadow y (pH = 7,9). D ośw iadczenie obejm u jące zró żn i­ cow an y dodatek do g le b y odchodów ku rzych założono w 5 następujących kom binacjach: 1 — kontrola (bez odchodów kurzych), 2 — 0,5%, 3 —

1%, 4 — 2 % i 5 — 4 % odchodów kurzych.

T a b e la 1 Charakterystyka gleby użytej do doświadczenia

Characteristics of soil used in the experiment

Procentowy udział frakcji o 0 w mm Per cent of fractions

of mm in dia

Zawartość w mg/100 g gleby

Content in mg/100 g of soil PH

H h meq/100g ogółem przyswajalne — total

available

h2o KC1

1,0-0,1 0,1-0,02 < 0,02 с N P K M g

71

₁₃

₅₀₉

₁

Ta b e l a 2 Skład chemiczny odchodów kurzych użytych do doświadczenia

Chemical composition of poultry dung used in the experiment

Składnik — Element 1

Zawartość, %

Content, % Składnik — Element

Zawartość mg/kg Content, mg/kg N 2,50 Cu 15,2 P 2,50 В 22,7 K 2,42 Zn 38,0 Ca 5,41 Mn 127,0 N a 0,59 Mo 1,9 M g 0,99 Co 1Д Materia organiczna 65,67 Organie matter н 2о 6,52

K a żd ą z kom binacji w ykonano w 3 pow tórzeniach, zaw artość poszcze­ góln ych w azon ów zagęszczano na w ib ra torze w podobnych w arunkach 1 inkubowano przez 6 m iesięcy, p rz y w ilgotn ości około 70 % m aksym al­ nej pojem ności w odnej, w tem peraturze p ok ojow ej.

P o założeniu dośw iadczenia w poszczególnych wazonach oznaczono: С ogółem m etodą Tiurina, N ogółem m etodą K jeld a h la , p rzysw aja ln e fo rm y P i К — m etodą Egnera-R iehm a, p rzy sw a ja ln y M g — m etodą Schachtschabela.

P o zakończeniu inkubacji, obok w ym ien ion y ch składników, oznaczono pH w H 20 i KC1 oraz: gęstość w ła ściw ą i objętościową, pojem ności w o d ­ ne : kapilarną, połow ą i higroskopow ą m aksym alną oraz straty w o d y 2 g le b y p rzez parow anie; kw asow ość h y d rolityczn ą (H h), kation y w y m ie n ­ ne: Ca', Mg, К i Na, pojem ność sorpcyjną (tab. 3 - 5).

W pływ odchodów kurzych na żyzność gleby 225

O M Ó W IE N IE W Y N I K Ó W

W łaściw ości fizyczne. Z różn icow an e daw ki odchodów w p ły n ę ły na

zm iany podstaw ow ych w łaściw ości fizy c zn y c h gleb y, a szczególnie na kształtow anie w łaściw ości w odn ych (tab. 3). D odatek odchodów do g leb y zm n iejszał w y ra źn ie je j gęstość oraz zw iększał porow atość ogólną, p o w o­ dując jednocześnie zm ian y w układzie sił u trzym u jących w odę w glebie. N a jw ię k s z y dodatek odchodów zw ię k szy ł połow ą pojem ność w odną o około 50 % oraz kapilarną pojem ność w odną o około 30% w stosunku do ob iek tów kontroln ych (tab. 3). R ów nocześn ie w obiektach naw ożon ych n a jw y żs zy m i daw kam i odchodów w zrosła kilkakrotn e m aksym alna w il­ gotność higroskopow a (M h max), co spow odow ało w zrost zaw artości w o d y w punkcie trw a łeg o w ięd n ięcia roślin (W T W R ), ale nie w p ły n ę ło na obni­ żenie ilości w o d y dostępnej (rys. 1). Z aob serw ow a n y w zrost sił reten cji

Rys. 1. Z aw artość m aksym alna w o d y higroskopowej (Whm ax), w punkcie trw ałego więdnięcia roślin ( W T W R ) i dostępnej w glebie lekkiej in kubow an ej z różnym do­

datkiem odchodów kurzych

Fig. 1. M axim u m content of higroscopic w ater ( W h m a x ) , the perm anent w ilting point ( W T W R ) and of accessible w ater in the light soil incubated w ith different

addition of poultry excrements

[2

2

6

]

Tabela 3 Zmiany niektórych właściwości fizycznych gleby lekkiej inkubowanej z dodatkiem odchodów kurzych

Changes of some physical properties of light soil incubated with addition of poultry dung

N r kombinacji Treatment N o. Gęstość — Density g/cm3 Porowatość ogólna total porosity

Pojemność wodna — Water capacity j Straty wody w okresie inkubacji Water losses in the

incubation period właściwa specific objętościowa bulk higroskopowa maksymalna maximum higroscopic polowa przy pF 2,54 field at pF 2.54 i kapilarna capillary j g/wazon j g/pot ! ' ! w stosunku do kontroli in relation to control % % obj. - % vol. 2,59 1,64 36,6 2,3 20,0 27,0 4156 100 2 2,58 1,64 36,5 2,9 21,0 28,5 I 3810 91,7 3 2,56 1,59 37,8 3,3 23,0 29,5 3800 91,4 4 2,53 1,53 39,5 5,3 26,0 32,0 j 3483 83,8 5 2,50 1,48 40,8 8.4 30,5 35,5 1 3260 78,4

[2

2

7

]

Tabela 4 Zmiany niektórych właściwości chemicznych gleby lekkiej inkubowanej z dodatkiem odchodów kurzych

Changes of some chemical properties of light soil incubated with addition of poultry dung

N r kombinacji С ogółem С N ogółem N _{C :N} Przyswajalne formy Available forms С ogółem С N ogółem N _{C :N} Przyswajalne formy Available forms pH

total total total total

Treatment N o.

P ₁

_K

1

K Cl

mg/100 g mg/100 g mg/100 g

przed inkubacją — before incubation po inkubacji after incubation

1 509 50 10,2 5,94 9,54 1,5 455 50 9,1 6,91 12,03 2,1 4,6 4,2

2 655 62 10,6 9,90 17,26 1,9 481 61 7,9 10,65 19,09 3,9 5,4 4,7

3 830 73 11,3 22,00 32,37 5,3 566 67 8,4 24,55 34,03 6,6 5,9 5,4

4 1087 96 11,3 35,20 47,22 8,3 627 82 7,6 36,65 52,29 9,0 6,2 6,0

228 J. Drozd, A. Usakiewicz

p rz y c z y n ił się do ograniczenia parow ania oraz spow odow ał m niejsze straty w o d y w g leb ie z dodatkiem odchodów w okresie inkubacji (tab. 3). O d d zia ływ an ie odchodów, szczególnie w ysokich ich dawek, na ilość w o d y dostępnej w g leb ie lek k iej jest w ięc podobne do w p ły w u innych n a w o zów organ icznych [7].

W łaściw ości chem iczne. P o d w p ły w e m dodatku odchodów ku rzych

kszta łtow a ły się rów n ież w łaściw ości chem iczne badanej g le b y lek kiej (tab. 4). W w yn ik u 6-m iesięcznej inkubacji ob serw u je się m in eralizację m aterii organicznej w e w szystkich kom binacjach, k tórej efek tem jest zm n iejszen ie się ogólnej ilości w ęgla. Intensyw ność tego procesu z w ię k ­ sza się z dodatkiem odchodów do gleby, a w kom binacji 5 straty С ogó­ łem przekraczają n a w et 50 % (rys. 2).

N r k o m b i n a c j i — T r e a t m e n t No.

Rys. 2. Straty w ę g la i azotu w czasie in kubow an ia gleby lekkiej z różnym dodat­ kiem odchodów kurzych; zawartość w ęgla lu b azotu przed in kubacją — C b JVb

po in kubacji — C 2, N 2

Fig. 2. C arbon and nitrogen losses at the time of incubation of light soil with different addition of poultry excrem ents; carbon or nitrogen content before incu­

bation — Ci, Ni, after incubation — C 2, N 2

N a podobne w ielkości strat С organicznego podczas inkubacji w ska­ zyw a n o ju ż p rz y ok azji badań zależności tych strat od tem peratu ry i w ilgotn ości g le b y [1]. Tak znaczne zm ia n y zaw artości С ogółem w ska­ zują na zw iększoną aktyw ność procesów biochem icznych w glebach na­ w ożon ych w ysok im i daw kam i odchodów kurzych. W p ły w a ją one r ó w ­ nież na ilość N pozostającego w glebie, którego zaw artość ulega zm n ej- szaniu w trakcie inkubacji (tab. 4). Zaw artość N nie zm niejsza się w ta­ kim stopniu jak С ogółem (rys. 2), g d y ż w e w szystk ich obiektach, a szczególnie naw ożonych w y ż s z y m i daw kam i odchodów kurzych, obser­ w u je m y zw ężen ie stosunku С : N (tab. 4).

W pływ odchodów kurzych na żyzność gleby 229

P rzem ia n y zachodzące w gleb ie podczas inkubacji p rz y c z y n iły się rów n ież do nieznacznego p odw yższen ia p rzy sw a ja ln y ch fo rm P, К i M g (tab. 4), p rz y czym n a jw y ższe daw ki odchodów sp ow odow ały szczególnie w ysok i w zrost K , którego poziom w w arunkach p o low ych m oże oddzia­ ły w a ć szkodliw ie na skład chem iczny roślin i ich w artość pokarm ow ą [8]. Składniki zasadowe, w ty m zaw artość w odchodach znacznych ilości w a p ­ nia, w p ły n ę ły korzystn ie na popraw ę odczynu gleb y.

W łaściw ości fizy k och em iczn e. W zrastające naw ożen ie odchodami w p ły n ę ło na zm ian y w obsadzie k ation ow ej kom pleksu sorp cyjn ego (tab. 5). Z w iększon e daw ki odchodów o b n iży ły kw asow ość h yd rolityczn ą oraz

Ta b e l a 5 Zmiany właściwości fizykochemicznych gleby lekkiej inkubowanej z dodatkiem odchodów

kurzych

Changes of physico-chemical properties of light soil incubated with addition of poultry dung

N r kombinacji Treatment N o. 1 Kwasowość hydrolity-czna Hydrolytic acidity C a2+ M g 2+ K + N a + Suma katio­ nów za­ sadowych Sum of basic cations Poje­ mność sorpcyjna Sorption capacity Stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego V (% ) Saturation degree of the sorption complex V (% ) meq/100 g gleby /%* — of soil /%

meq/100 g meq/100 g gleby — soil 1 3,51 0,70 0,16 0,40 0,16 1.42 4,93 28,8 71,2 14,2 3,2 8,11 3,2 2 2,57 1,45 0,44 0,77 0,37 3,03 5,60 54,1 45,9 25^9~ 7,8 13,7 6,6 3 2,16 1,97 0,56 1,27 0,51 4,31 6,47 66,6 33,4 30,4 8,6 19,6 7,99 4 1,80 2,52 0,79 2,11 0,76 6,18 7,98 77,4 ~22^5 з7,б~ 9,9 26,4 9,5 5 1,66 3,30 1,34 2,75 1,24 8,63 10,29 83,9 14,7 29,2 11,9 26,7 10,9

* Uwaga: cyfry nad kreską w meq/100 g gleby, pod kreską w % pojemności sorpcyjnej Remark: numbers above line in meq/100 g of soils, below line — in per cent of sorption capacity

p r z y c z y n iły się do zw iększen ia w nim udziału kation ów zasadow ych (Ca, M g, К i N a). S p ow o d ow ały one rów nocześnie proporcjon alnie do ilości dodanych odchodów ku rzych w zrost pojem ności sorp cyjn ej oraz z w ię k ­ szenie stopnia w ysy cen ia kom pleksu kationam i zasadow ym i. P r z y w y ż ­

230 J- Drozd, A. Usakiewicz

szych daw kach odchodów zachodzące zm ia n y w kom pleksie sorp cyjn ym m ogą w p ły w a ć na procesy rów n ow a g i jo n o w ej w gleb ie i pobieranie składników pokarm ow ych przez rośliny.

W N I O S K I

P rzep ro w a d zon e badania p ozw ala ją na w ycią g n ięcie następujących w n iosk ów :

1. N a w ożen ie odchodam i ku rzym i g le b y lek kiej w p ły w a na zm iany w łaściw ości fizy c zn y c h i chem icznych, które kształtują żyzność gleb y.

2. W zrastające daw ki odchodów, p rzy w ilgotn ości zbliżonej do o p ty ­ m alnej, pow odu ją prop orcjon alnie w iększą m in eralizację w prow ad zon ej m aterii organicznej.

3. D odatek odchodów w granicach 0.5 - 1 % zap ew n iał u trzym anie w wazonach zaw artości С ogółem w badanej gleb ie na poziom ie w y jś c io ­ w ym , natom iast w yższe daw ki odchodów p o w od ow a ły kum ulację m aterii organicznej.

4. W w yn ik u inkubacji g le b y z odchodam i zm niejsza się g łów n ie zaw artość w ęg la i azotu ogółem , p rzy czym obniżenie ilości azotu za­ chodzi z m niejszą intensywnością. Ś w ia d czy o ty m zw ę ża ją c y się ze w zrostem daw ek odchodów w gleb ie inkubow anej stosunek С : N.

5. Inkubacja g le b y z dodatkiem odchodów w p ły w a nieznacznie na w zrost p rzysw aja ln ych fo rm P, К i M g ; poziom ich zaw artości za leży od w ysokości stosowanych dawek.

L I T E R A T U R A

[1] G r o e n w o l d J., V o s J. M etingen en Berekeningen van a fb ra a k van or­ ganische stof in grond. Centrum voor Agrobiologisch onderzoek, verslag nr 54, 1984, W ageningen.

[2] M a z u r T., K w i a t k o w s k a E. Form y zw iązk ów azotowych, fosforow ych i potasowych w pomiocie kurzym. Rocz. Glebozn. 1986, t. 37, nr 1 s. 121 - 128.

[3] M a z u r T., W o j t a s A. Z aw artość suchej masy i m akroskładn ików w po­ miocie drobiowym . Rocz. Glebozn. 1983, t. 34, nr 3 s. 113-120.

[4] M a z u r T., W o j t a s A. Zaw artość m ikroelem entów w pomiocie drobiowym . Rocz. Glebozn. 1984, t. 35, nr 2 s. 101 - 105.

[5] R o b e r t s o n L. S., W o 1 f o r t J. Chem ical composition of poultry m anure. Poult. Digest 29, 1970 s. 501.

[6] S t e w a r t T. A . Poultry m anure as a fertilizer. A gric. N orth Irel., 45, 6, 1970 s. 210-212.

[7] T r z e с k i S. W p ły w dodatku m ateriałów ilastych lub organicznych do u tw o­ ró w piaszczystych na zdolność zatrzym yw ania wody. Zesz. Probl. N a u k Roi. z. 176, 1968 s. 109.

W pływ odchodów kurzych na żyzność gleby 231

[8] V e t t e r H., К 1 a s i n к A.: Untersuchungen zu den Grenzen der A n w en d u n g von Schw eine und H ühnergülle. L an d w irtsch aft Forschung, 27/1 Sonderheft, 1972 s. 122- 134. E. ДРОЗД, A. У СА К ЕВ И Ч О Б Р А З О В А Н И Е Н Е К О Т О Р Ы Х Э Л Е М Е Н Т О В П Л О Д О Р О Д И Я Л Е Г К О Й П О Ч В Ы И Н К У Б И Р О В А Н Н О Й С П Р И Б А В К О Й К У Р И Н Ы Х О ТХО Д О В Кафедра почвоведения Сельскохозяйственной академии во Вроцлаве Р езю м е Целью соответствующих исследований было определение некоторых элементов плодо­ родия легкой почвы, происходящих в ходе ее инкубации с прибавкой куриных отходов. Был проведен сосудный опыт, в котором в горизонт A i кислой бурой почвы образованной из легкой супеси прибавляли разные количества куриных отходов: 0, 0,5, 1,0, 2,0 и 4,0%, а затем инкубировали ее в течение 180 дней в комнатной температуре, при влажности 70% макси­ мальной влагоемкости. Проведенные исследования показали, что прибавка отходов содей­ ствует улучшению физических свойств, в частности повышению полевой и капиллярной влагоемкости, а также содержания доступной растениям воды. Повышенное содержание отходов в почве приводит в усилению хода минерализации органического вещества и суже­ нию соотношения С/N после инкубации в почве. Инкубация почвы с прибавкой отходов привело к повышению в ней содержания усвояемых форм Р, К и Mg, улучшению ее реакции а также к повышению в ней участуя щелочных катионов в сорбционном комплексе пропор­ ционально величине дозы куриных отходов. J. D R O Z D , A . U S A K I E W I C Z F O R M A T I O N O F S O M E F E R T I L I T Y E L E M E N T S O F L I G H T S O IL I N C U B A T E D W I T H A D D I T I O N O F P O U L T R Y D U N G

Departm ent of Soil Science, A gricu ltu ral U niversity of W ro c ła w

S u m m a r y

The aim of the respective investigations w as to determine the trends of chan­ ges of some fertility elements of light soil during its incubation w ith addition of poultry dung Pot experim ents w ith acid b ro w n soil developed from light loam y sand w ere carried out. To the horizon of the soil different amounts of poultry dung: 0, 0.5, 1.0, 2.0 and 4.0% w ere added and then the soil w as incubated fo r 180 days at room tem perature and moisture of 70% of the m axim um w ater capa­ city. The investigations have proved that the addition of poultry dung contributed to an improvement of physical properties of soil, particularly to an increase of

232 J. Drozd, A. Usakiewicz

field and capillary w ater capacity and to the amount of w ater available to plants. Increased content of the dung in soil resulted in intensified organic matter m ineralization and in n arro w in g of the C/N ratio after the soil incubation. The incubation of soil w ith added poultry dung resulted in an increase of available P, К and M g form s in it, im provem ent of its reaction and increase of the share of basic cations in the sorption com plex in relation to the level of fertilizers ap ­ plied in the form of poultry dung.

D o c. dr J. D rozd Praca w płyn ęła do red ak cji w czerw cu 1987 r. K ated ra G lebozn aw stw a

A kadem ia Rolnicza w e W rocła w iu 50 - 357 W rocła w , Grunw aldzka 53