Wpływ intensywnego nawożenia mineralnego na rozkład materii organicznej w glebie

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. 39 - 52 W A R S Z A W A 1989

H EN R Y K P A N A K , GRZEGORZ N OW AK

WPŁYW INTENSYWNEGO NAWOŻENIA MINERALNEGO NA ROZKŁAD MATERII ORGANICZNEJ W GLEBIE

K atedra C hem ii R olnej A k ad em ii R oln iczo-T ech n iczn ej w O lsztyn ie

W STĘP

Zawartość próchnicy w glebach można najwydatniej zwiększyć przez stosowanie nawożenia organicznego, szczególnie wówczas, gdy jest ono uzupełniane nawozami mineralnymi [2, 9, 11, 19]. Jednakże tempo roz­ kładu materii organicznej w glebach nawożonych obornikiem jest czę­

sto mniejsze niż nawożonych tylko nawozami mineralnymi NPK [2, 19].

Wynika to najczęściej z niekorzystnego dla drobnoustrojów stosunku С : N w nawozach organicznych. Duże zapotrzebowanie bakterii na azot i inne składniki mineralne, zwłaszcza w przypadku ograniczeń w ich po­ bieraniu, może zahamować rozkład materii organicznej.

Spośród podstawowych składników NPK azot najsilniej oddziałuje na intensywność tempa rozkładu materii organicznej w glebach. Do­ datek nawozów azotowych zwiększa rozkład materii organicznej [3, 4, 15, 16, 18, 21].

W badaniach Bhardwaja i Novaka [3] rozkład słomy, mierzony iloś­ cią uwalnianego C 02, zwiększył się ponad dwukrotnie pod wpływem 400 mg/kg N. Z kolei wykazano [18], że szybkość mineralizacji materii

organicznej jest większa, gdy azot zastosowano w formach N aN 03 lub

NH4NO3 w porównaniu z (NH4)2S 0 4. Podobne wyniki uzyskali i inni ba­

dacze [1 2, 14, 17]. Oddziaływanie fosforu i potasu na rozkład materii

organicznej w glebach jest znacznie mniejsze niż azotu [3, 7, 16, 18].

W badaniach Guliasza i Szegi [7] wzrost tempa rozkładu celulozy spo­

wodowany dodatkiem do gleby fosforu wynosił ok. 6%, a potasu ok.

3%. Według Apfelthalera [1], efektywność działania fosforu była ok.

2-krotnie mniejsza niż azotu. Większość autorów [1, 9, 10, 20] uważa

jednak, że procesy przemian związków organicznych zachodzą najsilniej pod wpływem pełnego nawożenia NPK.

40 H. P an ak , G. N ow ak

M ETODY B A D A Ń

Doświadczenie założono w 1981 roku metodą losowanych bloków na polu doświadczalnym RZD Pozorty w Tomaszowie, na glebie brunatnej wytworzonej z gliny lekkiej. Gleba wykazywała odczyn lekko kwaśny

(pH w H20 — 6,7, 1 M KC1 — 6,0, a kwasowość hydrolityczna

1,5 meq/100 g) i była zasobna w przyswajalny fosfor (4,4 mg P na 100 g), potas (13,3 mg К na 100 g) i magnez (10,6 mg Mg na 100 g). Doświadcze­ nie obejmowało trzy serie: bez nawożenia organicznego, z corocznym sto­ sowaniem 15 t/ha obornika oraz z corocznym stosowaniem 30 t/ha obornika.

Schemat nawożenia mineralnego był następujący:

1. N0 P0 Ko 2. Ni Pi Kx 3 . N a P i K x 4 . N 3 P x K i 5. I ^Pi K* 6. N2P ! K3 7. N2 Pi K3 + Mg 8. N2 Px K3 + Mg + Na

Taki układ doświadczenia pozwolił prześledzić wpływ nawożenia mi­ neralnego NPK, a zwłaszcza różnych poziomów nawożenia azotem i po­ tasem, na rozkład i zawartość materii organicznej, a z drugiej strony dał możliwość określenia wpływu zróżnicowanego nawożenia obornikiem na akumulację materii organicznej w glebie.

W doświadczeniu zastosowano następujące zmianowanie: w 1981 r. kapusta głowiasta (odm. Amager), w 1982 r. kukurydza (LG-3), w 1983 r. buraki ćwikłowe (odm. Okrągły Ciemnoczerwony) i w 1984 r. kapusta głowiasta (odm. Amager). Ilość stosowanych nawozów mineralnych

w uprawie poszczególnych roślin podano w tabeli 1.

Ta b e l a 1 Dawki nawozów mineralnych — Rates of mineral fertilizers

(kg/ha) Roślina Plant Kapusta głowiasta Cabbage Kukurydza Maize Buraki ćwikłowe Beets N • P К Mg

:_ J L J

_i

_{_J__}

₁₁

i

_i

i

i

i

i

Azot stosowano w dwóch równych dawkach: bezpośrednio przed sie­ wem oraz po przerywce (kapusta i buraki) lub w dwa tygodnie po wscho­ dach (kukurydza). Pozostałe nawozy zastosowano jednorazowo przed sie­ wem. Fosfor stosowano w formie superfosfatu (20,2% P), potas w postaci

N a w o żen ie a rozkład m a terii organicznej w g leb ie 41

soli potasowej 49,8%, magnez — kizerytu (13,7% Mg), a sód — soli ku­ chennej (37,1% Na). Obornik pod każdą roślinę stosowano jesienią z w y­ jątkiem pierwszego roku prowadzenia doświadczenia, kiedy to z przyczyn

technicznych nawóz ten zastosowano wiosną. Agrotechnikę, prace pie­ lęgnacyjne oraz zabiegi ochrony roślin prowadzono w sposób optymalny dla warunków doświadczenia.

Próby glebowe do analiz pobierano corocznie z powierzchniowej 20-centymetrowej warstwy, za pomocą laski Egnera, z poszczególnych poletek po sprzęcie każdej rośliny. Próbki z poletek łączono ze sobą w e­ dług obiektów nawozowych.

Ekstrakcję i frakcjonowanie związków próchnicznych z gleby wyko­ nano metodą Andrzejewskiego w modyfikacji Myśkowa. Obejmowała ona w pierwszej fazie dwustopniową alkaliczną ekstrakcję gleby za pomocą

0,05 M i 0,02 M NaOH (frakcja I); następnie dekalcytację 0,25 M H2S 04

(frakcja II) i ponownie dwustopniową alkaliczną ekstrakcję za pomocą

0,1 M i 0 , 0 2 NaOH (frakcja III). We wszystkich trzech frakcjach ozna­

czono całkowitą zawartość węgla metodą Tiurina. We frakcjach I i III oznaczono zawartość kwasów huminowych i fulwowych, po wytrąceniu

tych pierwszych z alkalicznych ekstraktów za pomocą 10% H2S 0 4.

W Y N IK I

Zastosowana metoda ekstrakcji pozwoliła na wyizolowanie średnio 33,9% całkowitej ilości glebowej materii organicznej (rys. 1 - 4). Spośród związków próchnicznych ulegających ekstrakcji alkalicznej zhumifiko- wana materia organiczna, słabo związana z mineralną częścią gleby, w y­ nosiła 57,7% (frakcja I), a uwolniona podczas dekalcytacji za pomocą

H2S 04 — 4,0%! (frakcja II). Kwasy próchniczne silniej związane z mine­

rałami ilastymi gleby (frakcja III) stanowiły przeciętnie 38,2% całkowi­ tej ilości wyekstrahowanego węgla. W obu alkalicznych ekstraktach, zwłaszcza w e frakcji III, przeważały kwasy huminowe nad fulwowymi. Stanowiły one średnio 60% wyekstrahowanego z gleby węgla.

Na intensywność procesów rozkładu, a tym samym akumulacji mate­ rii organicznej w glebie, duży wpływ miało nie tylko stosowanie oborni­ ka, ale także nawożenie mineralne. Na działanie tych czynników podatne były w szczególności związki próchnicowe słabiej związane z mineralną częścią gleby (frakcja I). Kwasy próchnicowe występujące w połączeniach z minerałami ilastymi (frakcja II i III) okazały się bardziej trwałą formą materii organicznej. Działanie obornika uwidoczniło się już w pierwszym i drugim roku po jego zastosowaniu, głównie przyrostem ilości wyekstra­ howanego węgla organicznego (rys. 1 i 2). Jednakże całkowita ilość utlenialnego węgla w tym czasie praktycznie nie uległa większym zmia­ nom. Dopiero w trzecim i czwartym roku badań (rys. 3 i 4)

zaobserwo-4 2 H. P an ak , G. N ow ak

wano wyraźne zwiększenie zawartości próchnicy w glebie, zwłaszcza na obiektach nawożonych obornikiem w ilości 30 t/ha. Równolegle nastąpił przyrost węgla w e wszystkich trzech frakcjach, zwłaszcza w kwasach fulwowych. Nawożenie mineralne, pomimo występujących czasami dość nieregularnych odchyleń w zawartości węgla organicznego, wykazało określony kierunek oddziaływania. Wyraźny wpływ tego czynnika uwi­ docznił się w trzecim i czwartym roku badań. Nawożenie azotowe

zde-Rys. 1. S k ład fra k cy jn y zw ią zk ó w p ró ch n ico w y ch g leb y po zbiorze k a p u sty g ło ­ w ia stej (1981), k o lejn e fra k cje I, II, III — k w a sy h u m in o w e i fu lw o w e; n a w o żen ie m ineralne: 1 — N 0PcK0, 2 — N iP iK i, 3 — NoPjKi, 4 >— N 3PiK i, 5 — N 2PiK 2, 6 —

N 2P!K 3, 7 — N 2PiK 3 + Mg, 8 — N 2PiK 3 + Mg + N a

Fig. 1. F ra ctio n a l com p osition of hum ic com pounds after th e w h ite cabbage h a rv est (1981), su b seq uent fra ctio n s I, II, III hu m ic and fu lv ic acids; m in eral fe r tiliz a tio n

N a w o żen ie a rozkład m aterii organicznej w g leb ie 43

cydowanie zwiększało ilość związków próchnicznych, które można było wyekstrahować ługiem sodowym. Uwidoczniło się to niezależnie od w iel­ kości zastosowanej dawki obornika. Przyrost ten zaznaczył się w szcze­ gólności w obrębie kwasów fulwowych.

R ys. 2. S k ład fra k cy jn y z w ią zk ó w p róch n icow ych g leb y po zbiorze k u k u ryd zy (1982). O b jaśn ien ia jak na rys. 1

Fig. 2. F raction al co m p o sitio n of h u m ic com pounds of so il after th e m aize h arvest (1982). E x p la n a tio n s — see Fig. 1

Wyniki frakcjonowania materii organicznej gleby w zależności od nawożenia obornikiem obliczono na podstawie średnich z poszczególnych

lat i za cały okres badań (tab. 2). Całkowita zawartość węgla utlenialnego

niezależnie od nawożenia organicznego ulegała pewnym wahaniom. Zde­ cydowane obniżenie nastąpiło w drugim roku po zbiorze kukurydzy, zwłaszcza w seriach bez obornika oraz na pojedynczej dawce obornika. Natomiast najkorzystniejsze warunki do akumulacji materii organicznej w glebie uwidoczniły się w trzecim roku, po zbiorze buraków ćwikło­ wych, kiedy to można było zaobserwować przyrost próchnicy nawet

и

1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 - 5 6 7 8

Rys. 3. S k ład fra k cy jn y zw ią zk ó w p ró ch n ico w y ch g leb y po zbiorze b u rak ów ć w i­ k ło w y ch (1983). O b jaśn ien ia jak na rys. 1

F ig. 3. F ra ctio n a l com p osition of hu m ic com pounds a fter th e garden beet h a rv est (1983). E x p la n a tio n s — see Fig. 1

w serii bez obornika. Być może, poza wpływem szaty roślinnej, również przebieg warunków meteorologicznych okazał się korzystniejszy w roku 1983 w porównaniu z innymi latami. Małe ilości opadów, a jednocześnie dość wysokie temperatury sprzyjały procesowi humifikacji.

Przyrost zawartości węgla utlenialnego w glebie pod wpływem 30 t/ha obornika, w porównaniu z serią bez obornika, wyniósł ok. 13%. Średnio za cały okres badań zastosowana dawka 30 t/ha obornika zwiększyła

zawartość węgla o 6,2%. Nawożenie organiczne spowodowało wzrost ilo­

ści węgla związków próchnicznych ulegających alkalicznej ekstrakcji od­ powiednio o 5,8% (15 t/ha) i 8,4%' (30 t/ha), średnio z czterech lat badań. Zwiększenie rozpuszczalności wystąpiło szczególnie wyraźnie we

frak-N a w o żen ie a rozkład m a terii organicznej w g le b ie ₄₅

R ys. 4. S k ład fr a k c y jn y zw ią zk ó w p róch n icow ych g le b y po zbiorze k a p u sty g ło ­ w ia ste j (1984). O b jaśn ien ia jak na rys. 1

Fig. 4. F ra ctio n a l co m p o sitio n o f hu m ic acids of soil a fter th e w h ite cabbage h arvest (1984). E x p la n a tio n s — see F ig. 1

cjach próchnicy słabo związanej z minerałami ilastymi. Pomimo że w ba­ danej glebie węgiel związków próchnicowych występował w większych ilościach w kwasach huminowych niż fulwowych, to jednak przyrosty spowodowane wniesieniem do gleby materii organicznej obornika wystą­ piły silniej w kwasach fulwowych niż huminowych. Zaznaczyło się w y­ raźnym zwężeniem stosunku węgla kwasów huminowych do fulwowych we frakcji I (1,65 - 1,47) i frakcji III (2,05 - 1,74). Średnio za cztery lata coroczne stosowanie obornika w ilości 15 t/ha zwiększyło o 12% ilość węgla kwasów fulwowych we frakcji I, a dawka obornika 30 t/ha — o około 17%. Przyrosty te we frakcji II wyniosły odpowiednio: 8,9 i 18%, a we frakcji III: 8,9 i 20%. Podobnie jak całkowita zawartość próchnicy

T a b e la 2 Skład ii akcyjny związków próchnicowych w zależności od nawożenia obornikiem w mg С w 100 g gleby

Fractional composition o f hiimic compounds depending on the fertilization with farmyard manure in mg С per 100 g of soil

Dawka obornika Farmyard manure rate t/ha Ogółem Total _ogółem total Frakcja I Fraction I Frakcja II Fraction II Frakcja III |

Fraction III _Suma

frakcji ! Sum of fraction 1 i Wyekstra­ howany С : Extracted С i о/ 1 /о 1 kwasy huminowe humic acids kwasy fulwowe fulvic acids ogółem total kwasy huminowe humic ; acids kwasy j fulwowe j fulvic acids ! 1981 r. 0 960,0 186,2 116,8 69,4 13,3 124,2 83,0 41,2 323,7 33,86 15 990,0 192,8 119,0 73,8 14,9 122,9 79,9 43,0 330,6 33,24 30 960,0 195,1 117,3 77,8 14,5 132,4 84,6 47,8 342,0 35,74 1982 r. 0 940,0 170,6 106,5 64 Д 12,0 124,7 83,4 41,3 307,3 32,68 15 950,0 184,5 113,4 71,1 13,1 124,6 80,8 43,8 322,2 33,76 30 960,0 186,8 111,6 75,2 14,3 130,0 82,7 47,3 331,1 34,61 1983 r. 0 1000,0 187,2 117,1 70,2 13,9 1 123,2 85,3 37,9 325,2 32,31 15 1040,0 204,3 125,9 78,4 13,8 ! 127,7 82.8 44,8 345,8 33,35 30 1130,0 207,9 123,5 84,4 14,9 1 136,2 86,4 49,8 359,0 31,96 1984 r. 0 930,0 184,4 113,7 70,7 10,2 123,7 81,6 42,0 319,5 34,20 15 960,0 212,3 128,6 83,7 12,1 126,2 80,9 45,3 350,7 36,90 30 1040,0 199,9 117,1 82,7 15,1 135,6 85,5 jj 49.9 350,3 1 33,60 1981-1984 0 960,0 182,1 113,5 68,6 12,4 124,0 83,3 40,6 318,9 33,26 15 990,0 198,5 121,7 76,8 13,5 125,4 s u 44,2 337,3 34,31 30 1020,0 1 197,4 117,4 80,0 14,7 133,7 84,8 48,7 345.8 33,98

N a w o żen ie a rozkład m aterii organicznej w g leb ie 47

w glebie, akumulacja węgla we frakcji kwasów fulwowych była większa w trzecim i czwartym roku badań niż w pierwszym i drugim.

Odmienne działanie obornika na skład frakcyjny próchnicy stwierdzi­ li Heising i wsp. [9] oraz Łakomieć [13]. W obu przypadkach obserwo­ wano znaczne przyrosty związków trudno rozpuszczalnych, zwłaszcza humin. Nasze wcześniejsze badania [16], prowadzone z materią organicz­

ną znakowaną izotopem 14C, również potwierdzają występowanie takiej

prawidłowości. Ponadto akumulacja węgla zachodziła w silniejszym stop­ niu we frakcji kwasów huminowych przy jednoczesnym ubytku węgla kwasów fulwowych.

Wyniki frakcjonowania materii organicznej gleby w zależności od nawożenia mineralnego obliczono na podstawie średnich z poszczególnych lat i za cały okres badań (tab. 3). Zarówno wzrastające nawożenie azo­ tem i potasem, jak i magnezem oraz sodem nie miało praktycznie więk­ szego wpływu na proces akumulacji węgla w glebie. Natomiast zauwa­ żono zdecydowany wzrost rozpuszczalności związków próchnicznych, w y­ rażający się zwiększonym procentem wyekstrahowanego węgla z gleby. Podwojenie dawki azotu zwiększało (średnio za 4 lata) ilość węgla we

wszystkich frakcjach o około 6%, a potrojenie — o ponad 15%. Przy­

rosty te obejmowały w szczególności związki próchniczne słabo związane z częściami mineralnymi gleby (odpowiednio o około 10 i 18%). Zazna­ czyło się to najwyraźniej w trzecim roku badań (1983).

W odróżnieniu od działania obornika, nawożenie azotowe w sposób bardziej równomierny zwiększyło tak ilość węgla kwasów fulwowych, jak i huminowych frakcji I. Zaznaczyło się to brakiem zmian w ilora­ zie tych wielkości. Niemniej jednak w warunkach potrójnej dawki azotu

obserwowano średni wzrost zawartości węgla kwasów fulwowych o 2 2%,

a huminowych o około 15%.. Najsilniej zostało to zaakcentowane w roku 1983, a najsłabiej w roku 1982. Oddziaływanie nawożenia azotowego na związki próchnicowe silniej związane z minerałami ilastymi gleby (frak­ cja III) było zdecydowanie słabsze. Tylko potrójna dawka azotu zwięk­ szyła ilość węgla kwasów huminowych o około 9%, a fulwowych o 19%', natomiast dawka podwójna nie miała większego wpływu. W efekcie ilo­ raz węgla kwasów huminowych i fulwowych w tej frakcji uległ zwęże­ niu (1,91 - 1,75).

Wyniki te znalazły szerokie potwierdzenie w literaturze [2, 3, 4, 14, 16, 18]. Nawożenie azotem, przyczyniając się do szybszego tempa roz­ kładu materii organicznej, sprzyja na ogół tworzeniu związków niskoczą- steczkowych [5, 14, 16]. Najczęściej obserwuje się daleko większy wzrost tempa akumulacji węgla we frakcji kwasów fulwowych niż huminowych

przy jednoczesnym zmniejszeniu zawartości humin [6, 8].

Nawożenie potasem, a zwłaszcza magnezem i sodem, miało zdecydo­ wanie słabszy wpływ na przemiany węgla w glebie niż nawożenie

obor-T a b e la 3 Skład frakcyjny związków próchnicowych w zależności od nawożenia mineralnego w mg C /l 00 g gleby

Fractional composition o f humic acids depending on the mineral fertilization in mg С per 100 g of soil

Nawożenie mineralne Mineral fertilization Ogółem Total Frakcja 1 Fraction I _Frakcja II Fraction 11 Frakcja II Fraction 11 1 Suma frakcji Sum of fraction Wyekstra­ howany С Extracted С °/_/о ogółem total kwasy humin. humic acids kwasy fulwowe fulvic acids ogółem total kwasy humin. humic acids kwasy fulwowe fulvic acids 1981 r. NoPoKo 956,6 169,9 105,8 64,1 15,1 126,8 ! 83,8 43,0 311,8 32,59 N l P ^ ! 1i 980,0 170,3 105,8 64,5 14,1 117,5 78,2 39,4 302,0 30,81 n2p1k1 966,6 184,9 114,1 70,9 13,4 116,1 75,5 40,6 314,5 32,53 N 3PiK i I1 930,0 200,3 121,7 78,5 14,8 132,0 84,7 47,3 347,0 37,31 n2p,k2 976,0 210,5 128,9 81,7 14,6 134,9 87,9 47,0 360,1 36,89 N 2P ,K 3 ' 960,0 186,6 114,5 72 Д 15,1 135,7 88,3 47,3 337,3 35,13 N 2P ,K 3 + Mg !! 996,7 215,1 132,8 82,4 14,4 124,8 81,2 43,6 354,4 35,55 N 2P ,K 3 + M g + N a 993,3 1! 193,2 118,2 75,1 12.3 124,1 80,2 43,9 329,6 33,18 1982 r. NoPoKo 936,7 174,5 107,4 67,1 1 12,3 126,7 83,2 43,5 313,5 33,46 N ^ K , 930,0 165,4 102,4 63,0 12,3 117,7 77,8 39,9 295,4 31,76 N jP jK , 936,7 175,2 107,0 68,2 12,5 119,2 77,8 41,4 306,9 32,76 NjPjK , 940,0 188,4 114,8 73,6 13,2 133,1 85,9 47,2 334,7 35,60 N 2PxK2 953,3 189,7 114,3 75,5 14,0 132,5 85,7 46,8 336,2 35,26 n2p,k3 943,3 174,9 105,3 69,6 13,4 125,9 81,8 44,1 314,1 33,29 M2P iK 3 + Mg 973,3 192,6 119,9 72,7 14,3 125,3 81,6 43,7 332,1 34,12 N 2P jK 3 + M g + N a 976,7 184,5 113,0 71,5 13,3 131,0 ; 84,7 46,3 328,8 33,66

R o c z n ik i G le b o z n a w c z e 1/8 Ô 1983 г. NoPoKo 1010,0 195,8 119,9 76,0 12,7 131,5 86,4 45,0 340,0 33,66 990,0 175,1 108,3 66,8 12,7 123,4 80,8 42,6 311,1 31,42 1016,7 198,2 121,4 76,9 15,3 124,2 80,0 44,4 337,6 33,20 N 3P iK i 1036,7 205,8 124,7 81,1 14,3 139,1 88,2 50,9 359,2 34,64 N 2P!K 2 1083,3 218,1 131,5 86,7 15,6 138,5 88,6 49,9 372,2 34,35 N ^ K a 1080,0 196,6 117,4 79,2 14,4 129,0 82,8 46,2 .340,0 31,48 N iPiK a + Mg 1150,0 209,1 131,0 78,1 15,4 134,0 88,5 45,5 358,6 31,18 N 2P 1IC3 + M g + N a 1103,0 199,6 123,1 76,5 13,2 128,9 83,6 45,3 341,7 30,97 1984 r. NoPoKo 926,7 183,6 111,8 71,8 10,2 129,9 83,8 46,1 323,6 34,91 916,7 172,9 104,2 68,7 11,4 120,4 77,8 42,5 304,7 33,23 920,0 195,4 115,7 79,7 13.3 119,3 76,1 43,3 328,1 35,66 N 3PiK t 926,7 208,7 120,7 88,0 15,0 133,4 83,4 50,0 357,2 38,54 N 2P iK 2 1013,3 210,5 126,0 84,4 13,5 135,5 86,6 49,0 359,5 35,47 n2p,k3 1040,0 199,1 118,1 81,0 13,1 129,2 82,9 46,3 341,4 32,82 NaPiKa + Mg i 1100,0 222,2 139,5 82,7 13,3 132,4 87,7 44,6 367,8 33,43 N a P ^ a + Mg + Na 956,7 198,7 122,5 76,1 13,3 127,4 83,0 ! 44,4 339,4 35,47 1981-1984 NoPoKo 1 957,5 181,0 111,2 69,8 12,6 128,7 1 84,3 44,4 322,2 33,65 N ^ i K i 954,2 170,9 105,2 65,8 12,6 119,8 1 78,6 41,1 303,3 31,78 N 2P iK i 960,0 188,4 114,6 73,9 13,6 119,7 77,4 42,4 321,8 33,52 N 3P ,K i 958,4 200,8 120,5 80,3 14,3 134,4 85,6 48,9 349,5 36,46 N 2P !K 2 1006,5 207,2 125,2 82,1 14,4 135,4 87,2 48,2 357,0 35,46 n2p,k3 1005,8 189,3 113,8 75,5 14,0 130,0 84,0 46.0 333,2 33,12 N 2PxK3 + Mg 1055,0 209,8 130,8 79,0 14,4 129,1 84,8 _i 44,4 353,2 33,47 N 2P ,K 3 + M g + N a 1007,4 194,0 119,2 74,8 13,0 127,9 82,9 ! 45,0 334,9 33,24

50 H. P an ak , G. N o w a k

nikiem lub azotem. Potas zastosowany w podwójnej dawce równomier­ nie zwiększał ilość rozpuszczalnego węgla kwasów huminowych i ful­ wowych frakcji I i III. Dawka potrójna utrzymywała ilość węgla kwasów huminowych i fulwowych frakcji I i II na takim poziomie, jak dawka pojedyncza, natomiast zwiększała średnio o 8,5% zawartość węgla frak­ cji III.

Badania prowadzone przez Guliasza i Szegi [7] wykazały również słabe oddziaływanie zarówno fosforu, jak i potasu na tempo rozkładu

materii organicznej w glebie. Wzrost wydzielania C 02 spodowany nawo­

żeniem fosforowym wynosił 6%, a nawożeniem potasowym zaledwie 3%.

Jednocześnie skład frakcyjny próchnicy nie uległ większym zmianom. Nawożenie magnezem tylko w niewielkim stopniu zwiększyło ilość węgla próchnicy (ok. 5,0% — średnia z czterech lat), w nieco większym stopniu zawartość węgla słabo związanego z minerałami ilastymi (frak­ cja I), zwłaszcza kwasów huminowych (ok. 15%). Natomiast nie miało żadnego wpływu na ilość węgla silniej związanego z minerałami ilastymi (frakcja III).

Działanie sodu zaznaczyło się niewielkim obniżeniem ilości węgla próchnicy (średnio o 4,5%) oraz mniejszą ilością węgla kwasów humi­ nowych (o 9,6%) i fulwowych (o 5,3%) we frakcji I, natomiast nie miało żadnego wpływu na zawartość węgla w pozostałych frakcjach próchnicy.

W N IO SK I

1. Nawożenie wzrastającymi dawkami obornika zwiększało akumula­

cję próchnicy w glebie. Pod wpływem obornika zwiększała się ilość związków próchnicznych ulegających ekstrakcji, zwłaszcza kwasów ful­ wowych słabiej związanych z minerałami ilastymi gleby.

2. Nawożenie azotem nie miało większego wpływu na proces aku­

mulacji próchnicy w glebie. Zwiększało jednak w sposób bardziej równo­ mierny, w porównaniu z obornikiem, ilość węgla kwasów huminowych i fulwowych słabiej związanych z minerałami ilastymi gleby.

3. Nawożenie potasem, magnezem oraz sodem nie miało większego wpływu na rozkład obornika i akumulację materii organicznej w glebie.

L IT ER A TU R A

[1] A p f e l t h a l e r R. T he resp iration a c tiv ity of soil enrich ed w ith organic m atter, and its reg u la tio n in th e course of b reakdow n. R ostl. V yroba 20 1974 8 s. 843 - 852.

N a w o żen ie a rozkład m aterii organicznej w g le b ie 61

stu d y of th e so il organic m atter. T ransact. Int. S ym p. H um us o f P la n ts V II, B rn o 1979 s. 540 - 544.

[3] В h a r d w a j K. R., N o v a k B. E ffect of m o istu re and n itro g en le v e ls on th e d eco m p o sitio n o f w h ea t str a w in soil. Zbl. B akt. A bt. 2 1978 133 s. 477 -4 8 2 . [4] C z e k a ł a J., A n d r z e j e w s k i M. P rzem ia n y z w ią zk ó w p róch n iczn ych

w d w óch ty p a ch gleb pod w p ły w e m w y so k ic h d aw ek azotu. Pr. K om . N au k Roi. i L eśn. P T P N , 1978 45 s. 43 - 51.

[5] F r e y t a g H., M ü l l e r G. P rü fu n g v o n B ezieh u n g en zw isch en m in e r a li­ sch er D ü n gu ng und H u m in sto ffen . Zbl. B ak teriol. P arasiten ., In fek . H yg., A bt. 1975 2 130 5 s. 477 - 485.

[6] F ü h r F., S a n e r b e с к D. T he u p ta k e of stra w d ecom p osition products by p la n t roots. R eport F AO— IA E A T ech n ica l M eeting. B ru n sw ick 1963 s. 73 - 83.

[7] G u l i a s z F., S z e g i J. W lija n ije w y so k ic h doz m in era ln y ch u d obrenij na m in era liza cju cellu lo zy w m icelarn om czern oziem ie. T ransact. Int. Sym p. H u ­ m us et P la n ts V II, B rno 1979 s. 286 - 288.

[8] H a l s b a c h J., K l a s z k a F. H u m ifica tio n b a rley stra w u n d er m od el con ­ ditions. T ransact. Int. S ym p. H um us et P lan ts. V II, Brno 1979 s. 300 - 303. [9] H e i s i n g W. , S c h ö n m e i e r H., A s m u s F. Z ur W irkung v o n v e r sc h ie ­

d en en organ isch en und m in era lisch er D ün gern a u f d ie Z u sam m en setzu n g der H u m in sto ffe ein iger B öden. A rch. A ck er P fl. Bdk. 1977 21, 5 s. 369 -3 7 8 . [10] I g e l H. Ü b er d ie H u m ifizierin g v o n 14C -m a rk ierten G lu k ose und Z ellu lo se

u n ter b eson d erer B erü ck sich tig u n g e in e r z u sä tzlich en M in era lsto ffg a b e und n a tiv e n H u m in sto ffp eg els. A lb rech t-T h a er-A rch iv 1969 13, 3 s. 267 - 282. [11] K l i m a n e k E. M. M in era lisieru n g sleistu n g u n tersch ied lich er B öd en in

A b h ä n g ig k eit v o n d er D üngung. A rch. A ck er. P fl. B dk. 1980 24 4 s. 225 - 232. [12] L e d a t k о A. G., S z k a r i n B. J. Izu czen ije rozłożen i ja m ieczen n oj 14C

risow oj sołom y w za to p la jen n y ch poczw ach . Izv iestija TSC hA , 1979, 5 s. 73 - 78.

[13] Ł a k o m i e ć I. W p ły w w ie lo le tn ie g o n a w o żen ia na sk ład zw ią zk ó w p róch n i­ c o w y ch w g leb a ch b ielico w y ch . Rocz. G lebozn. 1966 16, 1 s. 131 -1 5 6 .

[14] M у ś к ó w W. W p ły w n a w o zó w a zo to w y ch na m ik rob iologiczn e p rzem ian y su b stan cji organ iczn ych w gleb ie. Pam . P u ł. 1975 65 s. 7 - 32.

[15] N o v a k В. R esp iration des B odens n ach Z usatz v o n G lu cose und m in era li­ sch en S tick sto ff. Zbl. B akt. A bt. 1970 2, 125 s. 7 1 - 7 6 .

[16] N o w a k G. P rzem ian y ro ślin n ej m a terii organ iczn ej zn ak ow an ej izotopem 14C w gleb a ch in te n sy w n ie n a w ożon ych . Zesz. N auk. A R T O lszt. 1982, 35 s. 3 - 5 7 .

[17] P a n k o w W. , D i m i t r o w G., B a r r o w W. A n a liz za w lija n ie to na to - ren eto s azot w arch u k a ta la zn a ta a k tiw n o st na a lu w ia ln o liw id n a poczw a. P oczw ozn . i A grochim . 1978 1 s. 91 -9 8 .

[18] P i a s e c k i J. S tu d ia nad rozk ład em słom y w gleb ie. Szczec. T ow . N auk. 1965 22, 2.

[19] P u t i k o v a A., N o v a k В. E ffect of fe r tiliz in g on th e soil organic m atter sta b ility . T ransact. Int. S ym p. H u m u s et P la n ts VI, P ra h a 1975 s. 313 - 316. [20] T o d o r o w B. J. W lija n ije na m n ogogod iszn oto sistem a ticzn o to ren e s m i­

n era ln i to ro w e w a rch u sod arzan ieto i sa sta w a na h u m u sa pri siln o izłu żen ite czernozem i w rajona na SN II „O brazcow C ziflik ”. P o czv o zn . i A grochim . 1973 2 s. I l l - 117.

[21] W o j c i k - W o j t k o w i a k D. P rzem ian y zw ią zk ó w azo to w y ch zn a k o w a n y ch 15N podczas h u m ifik a cji słom y w gleb ie. (Praca hab.). R ocz. A R Pozn. 64.

52 H. P an ak , G. N ow ak г . ПАНАК, Г. HOBAK В Л И Я Н И Е ИНТЕНСИВНОГО МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ НА РАЗЛОЖЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ПОЧВЕ Кафедра агрохимии Сельскохозяйственно-технической академии в Ольштыне Р е з ю м е В период 1981-1984 гг. па бурой почве образованной из легкой глины проводился по" левой опыт, в котором возделывали растения без стойлового навоза и со стойловым на- возом вносимым в дозе 15 или 30 т/га. Во всех вариантах применяли одинаковые дозы и фор* мы минеральных удобрений в соответствии со схемой: N0PoK 0; N i P i K i ; N2P1K 1; N 3Pi Ki î N2P , K 2; N2P iK 3; N ^ K g - f M g ; N2P i K3 + Mg + N a. П од влиянием повышающихся доз стойлового навоза происходило более интенсивное накапливание гумуса в почве, особенно фульвокислот более слабо связанных с илистыми минералами почвы. Хотя азотное удобрение не оказывало существенного влияния на про­ цесс накапливания гумуса в почве, однако оно, в отличие от стойлового навоза, повышало более равномерно количество углерода гуминовых кислот и фульвокислот более слабо связанных с илистыми минералами почвы. Исследования показали также, что калиевое, магниевое и натриевое удобрение не оказывало существенного влияния на разложение стой­ лового навоза и накапливание органического вещества в почве. H . P A N A K , G . N O W A K

EFFECT OF A N IN T EN SIV E M IN ERA L FER T IL IZ A T IO N ON THE O R G ANIC M A TTER D EC O M PO SITIO N IN SOIL

D ep artm en t of A g ricu ltu ra l C h em istry U n iv ersity of A g ricu ltu re and T ech n ology in O lsztyn

S u m m a r y

A fie ld ex p erim en t w a s carried out in 1981 -1 9 8 4 on brow n so il d ev elo p ed from lig h t loam , on w h ich crops w ith o u t fa rm y a rd m an u re and w ith e v e r y -y e a r farm yard m anure a p p lica tio n at th e ra te o f 15 or 30 t per h ecta re w e r e c u ltiv a ­ ted. In a ll trea tm en ts eq u al rates and form s o f m in era l fe r tiliz e r s w e r e ap p lied in accord an ce w ith th e schem e: N0PoK0, N jP iK i, N2P1K1, N3P1K1, N2P iK 2, N2P iK 3, N2P iK3 + Mg, N2P !K s + Mg + Na.

In crea sin g farm yard m an u re rates led to in te n sifie d a ccu m u la tio n o f h u m u s in soil, p a rticu la rly of fu lv ic acids w e a k e r bounded w ith c la y m in era ls o f soil. A lth o u g h th e n itro g en fe r tiliz a tio n did not ex e r t a n y sig n ific a n t e ffe c t on th e hum us accu m u la tio n in soil, it led, contrary to farm yard m anure, to m ore u n iform in crease of carbon of both hu m ic acid s and fu lv ic acid s w e a k e r bounded w ith clay m in erals of soil. T he in v estig a tio n s -have proved as w e ll th a t th e potassiu m , m agn esiu m and sodium fe r tiliz a tio n did n ot ex e r t a n y sig n ifica n t e ffe c t on th e farm yard m an u re d ecom p osition and th e organic m atter a ccu m u la tio n in soil.

P r o f . d r H. P a n a k P r a c a w p ł y n ę ł a d o r e d a k c j i w g r u d n i 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 o - T e c h n i c z n a w O l s z t y n i e 10-744 O l s z t y n - K o r t o w o , b l. 38