SKUTKI NIEZRÓWNOWAŻONEGO NAWOŻENIA MINERALNEGO W ŚWIETLE TRWAŁEGO DOŚWIADCZENIA POLOWEGO

Transkrypt

1 ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XLH, NR 3/4, WARSZAWA 1991; 9-17 LESZEK KUSZELEWSKI, JAN ŁABĘTOWICZ SKUTKI NIEZRÓWNOWAŻONEGO NAWOŻENIA MINERALNEGO W ŚWIETLE TRWAŁEGO DOŚWIADCZENIA POLOWEGO Katedra Chemii Rolnej SGGW w Warszawie WSTĘP Niezrównoważone nawożenie prowadzi na glebach lekkich stosunkowo szybko do obniżenia ich żyzności, co zasadniczo ogranicza produkcyjność i wpływa na jakość uzyskiwanych plonów [1, 3, 4]. Głównym skutkiem niezrównoważonego nawożenia, obok niekorzystnych zmian zasobności w składniki pokarmowe, jest zakwaszenie gleby i zachwianie jej równowagi jonowej [2, 5-7]. Skutki te w znacznym stopniu może złagodzić systematyczne stosowanie obornika i wapnowanie [4, 6]- W pracy niniejszej przedstawiono na podstawie wyników statycznego doświadczenia polowego na glebach lekkich skalę zmian plonów czterech podstawowych roślin uprawnych przy różnym zrównoważeniu nawożenia: N, P, К i Ca w warunkach braku obornika oraz przy jego stałym stosowaniu. Omówiono również zmiany odczynu i zasobności gleby. METODYKA BADAŃ Wyniki badań oparto na materiałach z trwałego doświadczenia nawozowego założonego w 1960 r. w RZD SGGW w gospodarstwie Łyczyn (woj. warszawskie). Pola doświadczalne leżą na glebach płowych o składzie granulometrycznym piasku gliniastego lekkiego. W pierwszym roku doświadczenia wykazywały one odczyn lekko kwaśny lub kwaśny oraz niską zasobność w przyswajalny fosfor (2,4-3,3 mg P), potas (6,5-7,7 mg K) i magnez (2,0-2,4 mg Mg na 100 g gleby). W doświadczeniu badano działanie nawożenia azotem, fosforem, potasem i wapniem (O, N, P, K, Ca, NK, PK, NP, CaN, CaP, CaK, CaNK, CaPK, CaNP, NPK, CaNPK) bez obornika (nawożenie A) i z obornikiem (nawożenie В). Zmianowanie obejmowało: ziemniaki, jęczmień jary, rzepak i żyto. Na obiektach z nawożeniem A uprawiano każdego roku 4 rośliny, a na obiektach z nawożeniem В jedną rośliną. Średnio w zmianowaniu na 1 ha rocznie stosowano 334 kg NPK, w tym 147 kg N, 50 kg P, 137 kg K. Wapnowano co 4 lata w dawce 1,6 t CaO na ha, a obornik stoso

2 10 L. Kuszelewski, J. Łabętowicz wano pod ziemniaki i rzepak w dawce 30 lub 20 t/ha w każdej rotacji. W pracy przedstawiono plony roślin z 30-lecia w celu porównania rezultatów nawożenia A i B. WYNIKI BADAŃ Duża zmienność plonów w obrębie gatunków wynikała ze zróżnicowania nawożenia, a zmienność plonów między gatunkami z różnej ich wrażliwości na odczyn i zasobność gleby (tab. 1 4). W miarę trwania doświadczenia przy niezrównoważonym nawożeniu plony roślin obniżały się w stosunku do obiektów z pełnym nawożeniem. Brak wapnowania na obiektach bez obornika powodował obniżenie ph/kcl/ gleby do około 4 (tab. 5), co drastycznie zmniejszyło plony, szczególnie na obiektach nawożonych azotem (N, NK, NPK). Spadły one w przypadku jęczmienia i rzepaku po kilkunastu latach do zera, a żyta i ziemniaków do poziomu niższego niż na obiektach trwale nie nawożonych. Na obiektach nie wapnowanych, mimo niskich plonów, mniejsza była również zasobność gleby w składniki przyswajalne. Niedobór N, P i К w nawozach znacznie obniżył zasobność gleby. W konsekwencji tego plony się zmniejszyły, ale w stopniu znacznie mniejszym niż przy trwałym braku wapnowania. Spośród składników pokarmowych największe zmniejszenie plonów, przekraczające 50%, powodował niedobór azotu. W porównaniu ze spadkiem plonu, zmiany zawartości azotu ogółem w glebie były niewielkie i nie przekraczały kilku procent (tab. 5). Stosowanie obornika zwiększyło plony wszystkich roślin bez względu na nawożenie i wapnowanie. W miarę trwania doświadczenia na obiektach bez wapnowania udział obornika w zwiększaniu plonów był największy, zwłaszcza na obiektach trwale nawożonych azotem (N, NK, NPK). Uzyskane wyniki wskazują, że na glebach lekkich stałe pomijanie w nawożeniu któregoś ze składników prowadzi do znacznie szybszego zmniejszenia ich żyzności, a w efekcie do spadku plonów, niż na glebach ciężkich [3, 4]. Szczególnie niekorzystne jest wysokie nawożenie azotem przy braku wapnowania. W takich warunkach pewną ochronną rolę spełnia obornik, który zapobiega degradacji gleby i spadkowi jej produkcyjności. PODSUMOWANIE I WNIOSKI 1. Na obiektach nie nawożonych (0) średnie plony czterech roślin w zmianowaniu zmniejszyły się w ciągu 25 lat ponad dwukrotnie. Najbardziej zmniejszył się plon rzepaku, a najmniej żyta. Na obiektach nawożonych wyłącznie obornikiem tylko plony rzepaku obniżyły się nieco w stosunku do wyjściowych. 2. Przy niezrównoważonym nawożeniu plony roślin kształtowały się na poziomie znacznie niższym niż na obiektach z pełnym nawożeniem. Na obiektach nie wapnowanych bez obornika, nawożonych azotem (N, NK, NPK) nie uzyskano w ogóle plonu ziarna jęczmienia i rzepaku, a plony żyta i ziemniaków były bardzo małe.

3 Skutki niezrównoważonego nawożenia mineralnego w świetle trwałego doświadczenia polowego Ц Wpływ nawożenia mineralnego (A) i nawożenia mineralnego z obornikiem (.В) na plony ziemniaków (t/ha) Influence of mineral fertilization (A) and mineral fertilization + farmyard manure (В) on potato yields (t/ha) T a b e la " i 1986 О N P К NP NK PK NPK A 4,8 3,3 4,6 5,0 10,2 7,7 7,5 12,3 В 9,0 12,8 10,6 9,7 14,0 16,1 9,3 18,1 A 3,8 5,2 4,0 5,4 7,1 9,6 6,4 18,2 В 13,2 12,7 14,9 16,3 15,7 17,1 16,0 22,0 A 2,8 4,0 4,8 4,2 5,1 4,0 4,6 22,1 В 13,8 17,3 12,8 14,0 19,1 25,5 18,9 36,5 A 6,4 1,8 10,8 10,3 11,5 1,9 11,5 2,7 В 19,2 27,2 26,4 27,4 24,7 26,4 22,7 33,0 Ca CaN CaP CaK CaNP CaNK CaPK CaNPK A 8,6 10,3 8,6 11,8 14,5 12,7 9,3 16,1 В 11,0 12,3 12,2 12,9 16,8 18,4 11,4 22,4 A 4,1 7,0 4,3 7,9 11,2 16,2 6,5 19,8 В 14,6 10,4 14,0 17,5 18,1 20,4 18,6 23,1 A 4,7 13,9 10,8 9,8 21,6 26,4 14,0 34,2 В 14,5 26,2 27,3 29,1 29,5 34,1 30,2 37,2 л 12,4 24,3 14,5 14,3 27,4 22,5 16,1 32,4 в 21,5 34,1 34,4 32,9 38,4 37,8 36,5 39,6 I NIR0,05 = 4,41; II NIR0,05 = 6,66; LLSD II LSD III NIRo,o5 = 5,32 III LSD INIR dla'porownania średnich przy nawożeniu A i В dla danej kombinacji nawozowej w obrębie danego roku I LSD for comparison of means at theл and В fertilization for the given fertilizing treatment in the given year. II NIR dla porównania średnich poszczególnych kombinacji nawozowych dla danegp roku i danego nawożenia A lub В II LSD for comparison of means of particular fertilizing treatments in the given year for the given A or В fertilization. 1П NIR dla porównania średnich danej kombinacji nawozowej w kolejnych latach dla danego nawożenia A lub В Ш LSD for comparison of means of the given fertilizing treatment years for the given A or В fertilization.

4 12 L. Kuszelewski, J. Łabętowicz Tabela 2 Wpływ nawożenia mineralnego (A) i nawożenia mineralnego z obornikiem (В) na plony żyta (t/ha) Influence of mineral fertilization (A) and mineral fertilization + farmyard manure (В) on rye yields (t/ha) О N P К NP NK PK NPK A 1,86 2,32 1,70 1,72 2,63 2,35 1,75 2,79 В 2,14 2,74 2,92 2,91 3,25 2,72 2,44 3,10 A 0,80 1,03 1,15 0,99 1,28 0,97 0,87 2,29 В 1,40 1,75 1,70 1,50 1,85 1,79 1,40 3,75 A 1,86 0,74 2,17 1,84 1,46 0,73 1,15 0,87 В 2,91 3,28 3,00 2,84 3,59 3,31 3,10 4,09 Ca CaN CaP CaK CaNP CaNK CaPK CaNPK A 1,87 2,39 1,84 1,71 2,66 2,54 1,72 2,76 В 2,19 2,70 2,24 2,27 2,76 2,74 2,81 2,89 A 1,09 2,55 1,50 1,38 3,06 2,81 1,97 3,36 В 1,53 2,24 1,96 1,80 3,68 3,61 2,02 3,93 A 1,98 3,04 2,45 2,27 3,76 3,60 2,49 4," В 3,08 4,13 3,88 3,68 4,64 4,40 4,06 5,07 I N IR o.05 = 0,312; II N IR o.05 = 0,498; I LSD II LSD III N I R o.05 = III LSD 0,362 I NIR dla porównania średnich przy nawożeniu A i В dla danej kombinacji nawozowej w obrębie danego roku I LSD for comparison of means at the Л and В fertilization for the given fertilizing treatment in the given year. II NIR dla porównania średnich poszczególnych kombinacji nawozowych dla danego roku i danego nawożenia A lub В Ш NIR for comparison of means of particular fertilizing treatments in the given year for the given A or В fertilization. П LSD dla porównania średnich danej kombinacji nawozowej w kolejnych latach dla danego nawożenia A lub В Ш LSD for comparison of means of the given fertilizing treatment years for the given A or В fertilization.

5 Skutki niezrównoważonego nawożenia mineralnego w świetle trwałego doświadczenia polowego 1 3 Wpływ nawożenia mineralnego A i nawożenia mineralnego z obornikiem В na plony jęczmienia jarego (t/ha) Influence of mineral fertilization A and mineral fertilization + farmyard manure# on summer barley yields (t/ha) Tabela I 1983 О N P К NP NK PK NPK л 0,97 1,81 1,01 1,16 1,78 1,99 1,28 2,73 В 1,42 2,10 1,47 1,53 2,39 2,69 1,96 2,82 A 0,90 0,00 0,83 0,87 1,27 0,54 1,24 2,56 В 1,40 1,91 1,54 1,77 1,56 2,11 1,38 2,60 A 0,60 0,00 0,30 0,45 0,36 0,00 0,52 0,67 В 1,86 1,45 1,17 1,07 2,26 1,80 2,18 2,93 A 0,44 0,00 0,49 0,36 0,15 0,00 0,46 0,85 В 1,52 1,88 1,59 1,30 2,10 1,69 2,90 3,68 I I Ca CaN CaP CaK CaNP CaNK CaPK CaNPK H 1967 I A 1,02 2,11 1,09 1,23 1,94 2,64 1,42 3,02 В 1,52 2,20 1,42 1,65 2,29 2,95 1,92 3,18 A 1,00 1,46 0,90 1,36 2,17 2,16 1,83 2,52 В 1,69 2,09 1,54 1,31 2,19 2,42 2,00 3,61 A 0,60 0,99 0,55 0,74 2,94 2,79 1,64 3,53 В 2,49 2,69 2,59 1,57 3,21 3,09 2,10 4,14 A 0,57 2,16 1,45 1,20 3,17 2,95 1,99 4,06 В 1,52 3,22 2,38 2,18 3,35 3,26 3,58 4,02 I N IR o.05 I LSD = 0,293; II N IR 0,05 = 0,497; II LSD III NIRo.os = 0,408 III LSD I NIR dla porównania średnich przy nawożeniu Л i В dla danej kombinacji nawozowej w obrębie danego roku I LSD for comparison of means at thea and В fertilization for the given fertilizing treatment in the given year. П NIR dla porównania średnich poszczególnych kombinacji nawozowych dla danegp roku i danego nawożenia A lub В II LSD for comparison of means cf particular fertilizing treatments in the given year for the given A or В fertilization. 1П NIR dla porównania średnich danej kombinacji nawozowej w kolejnych latach dla danego nawożenia A lub В Ш LSD for comparison of means of the given fertilizing treatment years of the given A or В fertilization.

6 14 L. Kuszelewski, J. Łabętowicz Wpływ nawożenia mineralnego (A) i nawożenia mineralnego z obornikiem (5) na plony rzepaku ozimego (t/ha) Influence of mineral fertilization (A) and mineral fertilization + farmyard manure (В) on winter rape yields (t/ha) Tabela О N P К NP NK PK NPK A 0,96 2,02 1,16 1,22 2,10 2,47 1,20 2,11 В 2,11 2,40 1,88 1,84 2,32 2,66 2,16 2,90 A 0,14 0,00 0,20 0,15 0,49 0,00 0,09 0,54 В 0,82 1,94 0,99 0,92 1,45 1,84 1,30 3,08 A 0,06 0,00 0,10 0,04 0,41 0,00 0,09 0,00 В 1,26 0,76 1,08 0,85 1,14 0,90 0,98 1,69 Ca CaN CaP CaK CaNP CaNK CaPK CaNPK A 1,17 2,20 0,95 1,28 2,35 2,03 1,40 2,28 В 1,88 2,57 1,70 2,28 2,54 2,57 2,30 2,75 A 0,24 1,59 0,31 0,29 1,54 2,06 2,06 2,93 В 0,91 2,39 1,28 1,18 1,85 2,48 2,88 3,44 A 0,15 1,20 0,80 0,66 1,77 1,55 0,71 2,19 В 1,45 2,17 1,55 1,32 2,31 1,99 1,40 2,65 I NIR0,05 = 0,378; II NIRo.05 = 0,486; I LSD II LSD III NIRo,o5 = 0,361 III LSD I NIR dla porównania średnich przy nawożeniu A i В dla danej kombinacji nawozowej w obrębie danego roku I LSD for comparison of means at the Л and В fertilization for the given fertilizing treatment in the given year. II NIR dla porównania średnich poszczególnych kombinacji nawozowych dla danego roku i danego nawożenia A lub В II LSD for comparison of means cf particular fertilizing treatments in the given year for the given А от В fertilization. 1П NIR dla porównania średnich danej kombinacji nawozowej w kolejnych latach dla danego nawożenia A lub В ITT LSD for comparison of means of the given fertilizing treatment years for the given A or В fertilization.

7 Skutki niezrównoważonego nawożenia mineralnego w świetle trwałego doświadczenia polowego 1 5 Wpływ trwałego zróżnicowanego nawożenia mineralnego na odczyn i zasobność gleb w zależności od nawożenia obornikiem (1985 r.) The influence of different mineral fertilization on the acidity and the soil richness depending on farmyard manure fertilization (1985) Tabela 5 Obiekty Treatments рнка Ogółem mg/100 g gleby Total mg/100 g of soil Formy przyswajalne (mg/100 g gleby) Available forms (mg/100 g of soil) N P К Mg A В A В A В A В А В О 4,4 4,6 50,0 65,0 0,9 4,4 3,3 6,1 0,8 2,6 N 4,0 4,3 53,5 72,5 0,9 5,5 3,3 9,4 0,5 1,7 P 4,3 5,4 46,0 65,0 8,3 13,9 3,2 7,5 0,7 2,8 К 4,3 4,5 50,0 66,0 1,0 7,2 7,4 16,6 0,6 3,1 I C a 7,2 6,3 47,0 66,2 2,4 6,1 3,1 6,2 1,9 3,0 1 NP 4,2 4,7 54,0 70,0 6,5 8,5 3,5 7,4 0,6 1,6 1 NK 4,0 4,5 52,6 70,5 0,9 7,5 5,5 12,5 0,3 2,1 I P K 4,4 6,5 51,0 66,9 7,8 14,5 10,9 13,3 0,7 3,2 CaP 7,2 6,2 52,5 68,0 13,0 15,3 3,1 8,5 1,8 3,0 CaK 7,2 6,5 51,0 68,2 1,8 7,9 10,3 13,4 1,6 3,2 I CaN 7,1 6,1 53,0 74,8 1,7 6,2 2,8 8,8 1,5 2,7 CaNP 7Д 6,4 59,8 71,0 11,3 16,8 4,8 6,3 1,9 2,7 CaNK 6,8 5,8 53,5 72,0 1,7 7,5 10,6 12,5 1,3 2,5 CaPK 7,0 6,5 51,0 66,0 12,1 17,5 11,5 11,9 1,5 3,4 NPK 4,1 4,8 52,5 72,5 7,9 10,1 4,9 12,5 0,4 1,9 CaNPK 7,2 6,1 56,3 70,0 9,2 14,9 10,3 11,6 1,4 2,8 A wyłączne nawożenie mineralne mineral fertilization only. В nawożenie mineralne na tle obornika mineral fertilization + farmyard manure.

8 16 L Kuszelewski, J. Łabętowicz 3. Działanie nawozów azotowych i potasowych zależało przede wszystkim od wapnowania gleby, natomiast działanie nawozów fosforowych w mniejszym stopniu było uwarunkowane odczynem gleby. 4. Wpływ obornika na plonowanie roślin był dodatni na wszystkich obiektach z nawozami mineralnymi. Jego działanie było tym większe, im kwaśniejsza była gleba i malało w wyniku wapnowania i wzrostu udziału składników pokarmowych w nawożeniu. LITERATURA [1]Goralski J., Mercik S., Gutyńska В. Trwałe doświadczenie nawozowe w Skierniewicach. Rocz. Nauk. Roi. ser. A : [2] Gorlach E. Zagrożenie gleb w Polsce powodowane chemicznymi procesami ich degradacji. Mat. Symp. Rola nawożenia w podniesieniu produkcyjności i żyzności gleb. Cz. I, Olsztyn VI.1988:3-15. [3]Johnston A.E., Mattingly G. E.G. Experiment on the continuous growth of arabie crops at Rothamsted and Woburn experimental station. Annales Agronomiques 1976,27,5-6: [4]Kofoed A.D., Nemming О. Ascov 1894 Fertilizers and manure on sandy and loamy soils. Annales Agronomiques 1976, 27, 5-6: [5] Ku szelewski L., Łabętowicz J. Współdziałanie nawozów organicznych i mineralnych w kształtowaniu składu chemicznego plonów i własności chemiczno-rolniczych gleby. Mat. Symp. Rola nawożenia w podniesieniu produkcyjności i żyzności gleb. Cz. I, Olsztyn 24-25, VI. 1988: [6] Kuszelewski L. Mat. Symp. Skutki wieloletniego stosowania nawozów. Puławy IUNG XI.1976, cz. 11: [7] Kuszelewski L., Łabętowicz J. Skład chemiczny roztworu glebowego w warunkach zróżnicowanego nawożenia mineralnego i organicznego. Mat. Symp. Równowaga jonowa w glebach i roślinach w warunkach intensywnego nawożenia Wrocław IX. 1986: Л. КУШЕЛЕВСКИ, 9L ЛАБЕНТОВИЧ ПОСЛЕДСТВИЯ НЕСБАЛАНСИРОВАННОГО МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ В ДОЛГОСРОЧНОМ УДОБРИТЕЛЬНОМ ОПЫТЕ Кафедра агрохимии Варшавской сельскохозяйственной академии Резюме В период гг. был проведен долгосрочный удобрительный опыт по влиянию диф ференцированного минерального удобрения без внесения (Л) и с внесением (В) стойлового навоза на урожайность культурных растений и агрохимические свойства почвы. Опыт был заложен на почве составленной из легкой глины подстеленной валунной глиной в климатических условиях центральной Полыни. Опыт охватывал 16 вариантов, в частности О, N, Р, К, Са, NK, PK, NP, CaK, CaN, CaP, CaNK, CaPK, CaNP, NPK, CaNPK. Полученные результаты отражают соотношения между минеральным удобрением, известкованием и стойловым навозом. Они показывают отрицательное влияние одностороннего минерального удобрения, особенно азотного, и охранную роль известкования и удобрения стойловым навозом.

9 Skutki niezrównoważonego nawożenia mineralnego w świetle trwałego doświadczenia polowego 1 7 L. KUSZELEWSKI, J. ŁABĘTOWICZ THE RESULTS OF THE UNBALANCE MINERAL FERTILIZATION IN THE LONG-TERM FERTILIZING EXPERIMENT FIELD Department of Agricultural Chemistry Agricultural University of Warsaw Summary A long-term fertilizing experiment concerning the effect of differentiated mineral fertilization without (A) and with (В) farmyard manure application on yields of crops and the chemical-agricultural properties of soil was carried out in The experiment has been established on soil developed from light loamy sand on boulder loam under climatic conditions of Central Poland. Sixteen treatments were applied viz.: O, N, P, K, Ca, NK, PK, NP, CaK, CaN, CaP, CaNK, CaPK, CaNP, NPK, CaNPK. The results illustrate relationships between mineral fertilization, liming and farmyard manure. The results obtained prove a negative effect of the one-sided mineral fertilization particularly nitrogen fertilization and a protective role of liming and farmyard manure application. Prof. dr L. Kuszelewski Praca wpłynęła do redakcji w lutym 1991 r. Katedra Chemii Rolnej Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego Warszawa, Rakowiecka 26130

10