Aktualne trendy w zakresie praktyk pro środowiskowych w rolnictwie. Przemysław Barłóg Katedra Chemii Rolnej i Biogeochemii Środowiska UP w Poznaniu

Podobne dokumenty
Scenariusz i opracowanie : mgr inż. Bronisław Szembowski

Bilans fosforu i potasu w zmianowaniu jako narzędzie efektywnej gospodarki azotem. Witold Grzebisz Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Rosnąca rola nawożenia mineralnego w intensywnej produkcji polowej Dr inż. Witold Szczepaniak

Wapnowanie gleby po żniwach - wybierz dobry nawóz!

Przez innowacyjność do sukcesu Nowe Technologie w uprawie rzepaku

Aktualne problemy nawożenia roślin w kontekście ograniczenia skażenia wód. Anna Kocoń Zakład Żywienia Roślin i Nawożenia IUNG - PIB w Puławach

OCHRONA BIORÓŻNORODNOŚCI DZIĘKI NAJLEPSZYM ROLNICZYM PRAKTYKOM ŚRODOWISKOWYM W ZAKRESIE NAWOŻENIA

ZMIANY ORGANIZACYJNE W POLSKIM ROLNICTWIE I ICH SKUTKI ŚRODOWISKOWE. Jan Kuś Mariusz Matyka

Skutki zmian klimatycznych dla rolnictwa w Polsce sposoby adaptacji

Dni Pola - UTU. Uproszczona Technika Uprawy konserwacja gleb. 27 października 2010

Materia organiczna jako wskaźnik jakości gleb. Radosław Kaczyński

Poferment z biogazowni nawozem dla rolnictwa

Szkolenie z zakresu stosowania nawozów BLOK 8

Regeneracja gleby po zbyt intensywnym użytkowaniu

DLACZEGO NIE POWINNO SIĘ SPRZEDAWAĆ I SPALAĆ SŁOMY. Zagospodarowanie resztek pożniwnych i poprawienie struktury gleby

SKUTKI SUSZY W GLEBIE

AtriGran szybko i bezpiecznie podnosi ph gleby. AtriGran błyskawicznie udostępnia wapń. AtriGran usprawnia pobieranie makroskładników z gleby

Racjonalne nawożenie buraków cukrowych - połączenie tradycji i nowości Dr inż. Witold Szczepaniak

MATERIAŁY SZKOLENIOWE

Wpływ nawożenia buraka cukrowego na jakość surowca. Witold Grzebisz

" WPŁYW ZRÓśNICOWANEJ UPRAWY PRZEDZIMOWEJ POD BURAKI CUKROWE NA RESPIRACJĘ GLEBY "

Bilans składników nawozowych i plan nawożenia

Wdrażanie polowych praktyk rolniczych dla rolnictwa niskoemisyjnego w projekcie LCAgri Jerzy Kozyra Puławy,

A po żniwach nic lepszego: Jeden za wszystkich wszyscy za jednego

Zagrożenia klimatyczne dla rolnictwa w Polsce i metody adaptacji wobec zmian klimatu

PRZYKŁADOWE ZADANIE EGZAMINACYJNE /zawód technik rolnik /

WPŁYW DOGLEBOWEJ APLIKACJI DYGESTATU NA UZYSKANE WYNIKI PRODUKCJI ROŚLINNEJ W PORÓWNANIU DO NAWOŻENIA TRADYCYJNEGO

NAWÓZ ORGANICZNY POCHODZENIA KOMUNALNEGO

Potas niezbędny składnik pokarmowy zapewniający wysoki plon i dobrą jakość buraka cukrowego

Nawożenie warzyw w uprawie polowej. Dr Kazimierz Felczyński Instytut Ogrodnictwa Skierniewice

I: WARUNKI PRODUKCJI RO

Ekologia. Biogeochemia: globalne obiegi pierwiastków. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

Nawożenie kukurydzy. Adam Majewski Agroservice Kukurydza

Zasady ustalania dawek nawozów

Nasza ERA przykład gospodarstwa biodynamicznego w Juchowie. dr Anna Szumełda, Fundacja im. Stanisława Karłowskiego

Spis tre ści SPIS TREŚCI

Zrównoważone nawożenie jako element w integrowanej produkcji roślinnej Dr inż. Witold Szczepaniak

Wapnowanie a aktywność biologiczna gleb

niezbędny składnik pokarmowy zbóż

Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

Biogazownia Strzelin. Zygmunt Gancarz Wrocław 24 października 2013 r.

Agroekologiczne i plonotwórcze działanie wapnowania gleb kwaśnych

Możliwość zastosowania biowęgla w rolnictwie, ogrodnictwie i rekultywacji

Seminarium ( ) CBR Warszawa

Ekologia. biogeochemia. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

DZIAŁANIA EDUKACYJNE. Ochrona bioróżnorodności gleby warunkiem zdrowia obecnych i przyszłych pokoleń

Nawóz WE siarkowo-wapniowy

Najlepszy sposób zapewnienia zrównoważonego nawożenia

Dyrektywa azotanowa. Program działań mających na celu ograniczenie odpływu azotu ze źródeł rolniczych. Agromax

BIOETANOL Z BIOMASY KONOPNEJ JAKO POLSKI DODATEK DO PALIW PŁYNNYCH

Ekologia. biogeochemia. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

Nawożenie zbóż jarych i trwałych użytków zielonych azotem!

Łubin wąskolistny. Tabela 75. Łubin wąskolistny badane odmiany w 2017 roku. Rok wpisania do Rejestru Odmian

Gospodarka nawozowa w systemie ekologicznym i jej wpływ na żyzność gleby.

Zagospodarowanie pofermentu z biogazowni rolniczej

Ogólna charakterystyka zlewni górmej Zgłowiączki (Kanału Głuszyńskiego)

*** Rolnicze zagospodarowanie pofermentu z biogazowni rolniczej *** kwiecień 2018

INNOWACYJNY SPOSÓB WAPNOWANIA PÓL

FIZYKA I CHEMIA GLEB. Literatura przedmiotu: Zawadzki S. red. Gleboznastwo, PWRiL 1999 Kowalik P. Ochrona środowiska glebowego, PWN, Warszawa 2001

Spis treści - autorzy

Co zrobić z resztkami po kukurydzy?

Preparat RECULTIV wprowadzony do gleby powoduje: Doświadczalnictwo prowadzone przez KSC SA w latach 2011 i 2012 aplikacja doglebowa

z rolnictwem konwencjonalnym, intensywnym

Środowiskowe skutki zakwaszenia gleb uprawnych. Witold Grzebisz Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Wpływ rolnictwa konwencjonalnego na środowisko, w tym na Morze Bałtyckie

Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy. Stanisław Krasowicz. Puławy, 2008

1. Wiadomo ci wst pne 2. Klimatyczne czynniki siedliska 3. Glebowe czynniki siedliska

FUNKCJE GLEBY POJĘCIA ŻYZNOŚCI, ZASOBNOŚCI I URODZAJNOŚCI

Geneza i założenia projektu Wsparcie rolnictwa niskoemisyjnego zdolnego do adaptacji do zmian klimatu w perspektywie lat 2030, 2050 (LCAgri)

Deklaracje produktowe nawozów Dobrofos

Niedobory składnik. adników pokarmowych w roślinach. - diagnoza i zapobieganie

Biogazownie rolnicze w Polsce doświadczenia z wdrażania i eksploatacji instalacji

Płodozmiany we współczesnym rolnictwie

ogółem pastewne jadalne

PROGRAM OPERACYJNY ROZWOJU OBSZARÓW WIEJSKICH

Dobór jednorocznych roślin uprawianych dla produkcji energii odnawialnej.

Zasady i dobre praktyki nawożenia na glebach podmokłych oraz na terenie o dużym nachyleniu

Tabela 42. Owies odmiany badane w 2013 r.

Prezentacja Produktu Uniflor Group 2016

Nawozy naturalne i organiczne współczesne zasady stosowania. Anna Kocoń Zakład Żywienia Roślin i Nawożenia IUNG - PIB w Puławach

Tytuł Kierownik Główni wykonawcy

Uprawa i żniwa soi oraz jej wpływ na glebę

OCHRONA WÓD PRZED ZANIECZYSZCZENIAMI POWODOWANYMI PRZEZ AZOTANY POCHODZENIA ROLNICZEGO Program działań

Nawożenie sadów i plantacji jagodowych. Jacek Filipczak Instytut Ogrodnictwa

NOWOCZESNA TECHNOLOGIA DLA GLEBY, ROŚLIN I ZWIERZĄT

ZWYKŁA DOBRA PRAKTYKA ROLNICZA IRENA DUER

Potrzeby pokarmowe

Ocena potencjału biomasy stałej z rolnictwa

Ograniczanie emisji gazów cieplarnianych jako wyznacznik nowych kierunków badań rolniczych i współpracy naukowej

Szczegółowy program szkolenia realizowanego w ramach operacji

Wpływ dodatku biowęgla na emisje w procesie kompostowania odpadów organicznych

DOBRE PRAKTYKI ROLNICZE NA OBSZARACH SZCZEGÓLNIE NARAŻONYCH NA AZOTANY POCHODZENIA ROLNICZEGO, TZW. OSN

Rolniku, pamiętaj o analizie gleby!

GRASS 2019 Warszawa, Agroekologia. GRASS, Warszawa AGROEKOLOGIA. dla zdrowej ziemi

ROLNICZE ZAGOSPODAROWANIE ŚCIEKU POFERMENTACYJNEGO Z BIOGAZOWNI ROLNICZEJ - OGRANICZENIA I SKUTKI. Witold Grzebisz

Biomasa uboczna z produkcji rolniczej

Prawo chroniące środowisko w obszarze rolnictwa

Geneza i założenia projektu Wsparcie rolnictwa niskoemisyjnego zdolnego do adaptacji do zmian klimatu w perspektywie lat 2030, 2050 (LCAgri)

Produkcyjne i środowiskowe skutki nawożenia roślin w Polsce

Transkrypt:

Aktualne trendy w zakresie praktyk pro środowiskowych w rolnictwie Przemysław Barłóg Katedra Chemii Rolnej i Biogeochemii Środowiska UP w Poznaniu

Praktyka pro środowiskowa w rolnictwie - zagadnienia 1) Zapobieganie degradacji fizycznej i chemicznej gleby 2) Właściwa gospodarka nawozami naturalnymi 3) Stymulacja procesów biologicznych w glebie 4) Ograniczanie zużycia środków ochrony roślin 5) Minimalizacja strat azotu i fosforu do środowiska 6) Tworzenie stref ochronnych i buforowych 7) Zwiększanie efektywności wykorzystania wody

Cele zarządzanie węglem (MO) w gospodarstwie rolnym Utrzymanie i poprawa żyzności gleby Sekwestracja węgla Przeciwdziałanie nadmiernej emisji, wymywania składników z gleby Zamykanie obiegu składników mineralnych w obrębie pola; gospodarstwa; zlewni rzecznej

ZARZĄDZANIE WĘGLEM - SKALA LOKALNA

Funkcje produkcyjne próchnicy (C-org) Zła struktura gleby Niski odczyn Mała zawartość N,P,K Dobra struktura gleby Optymalne ph Duża zasobność w N,P, K Mała aktywność biologiczna Duża aktywność biologiczna Małe, niestabilne w latach plony Duże, stabilne w latach plony

Zawartość wody, m 3 /m 3 gleby Zależność między pojemnością wodną gleb a zawartością w niej MO PPW Woda dostępna Wniosek! Pojemność wodna rośnie w większym stopniu niż wartość punktu trwałego więdnięcia PTW Zawartość materii organicznej w glebie, % USDA Natural Resources Conservation Service, Hudson, SWCS, 1994

Agrotechniczne sposoby zwiększenia pojemności wodnej gleby 1) Podniesienie zawartości próchnicy w glebie 2) Tworzenie warunków do sprawnego przebiegu procesów humifikacji i mineralizacji resztek roślinnych poprzez: a. stymulacja życia biologicznego gleby b. pogłębianie warstwy próchnicznej gleby 3) Tworzenie warunków do sprawnej infiltracji wody w glebie drogą: a. budowy struktury gruzełkowatej gleby próchnica b. systematycznego rozluźniania zagęszczonych warstw (fitomelioracja gleby; głęboszowanie)

Materia organiczna gleby a erozja wodna gleb kroplowa powierzchniowa bruzdowa rynnowa

Ogólne zasady redukcji stanu zagrożenia erozją 1) Zmiana systemu następstwa roślin roślinność trwała 2) Wprowadzenie okrywy roślinnej w okresie zagrożenia erozją 3) Wprowadzenie form użytkowania rolniczego gleb dostosowanego do stopnia zagrożenia erozją 4) Tworzenie stref buforowych na granicy pól - akumulacja MO i ograniczanie transportu biogenów 5) Zmiana struktury użytkowania terenu (zalesienie, zadrzewienia)

Materia organiczna a zdrowotność roślin Materia organiczna w glebie Bioróżnorodność gatunków mikroorganizmów fluoryzujące bakterie z rodzaju Pseudomonas ssp., grzyby Trichoderma spp. Właściwości fizyczne i chemiczne gleby Jakość gleby* Funkcje mikroorganizmów Aktywność enzymów, np. celulazy, chitynazy, Metabolity II-rzędowe Przemiany, wiązanie azotu z powietrza Zdrowotność roślin Bonilla et al. 2012; modyfikacja

ZARZĄDZANIE WĘGLEM - SKALA GLOBALNA

Trend zmian zawartości CO 2 w atmosferze (krzywa Keelinga) Zawartość CO 2 w roku 1750 wynosiła ~277ppm Pierwszy pomiar w Mauna Loa obserwatorium w roku 1958 wykazał 315ppm W marcu 2015 po raz pierwszy zanotowano 400ppm Sierpień 2016 402,25 ppm Źródło: National Oceanic & Atmospheric Administration, dostęp: 6.09.2016 Źródło: NOAA-ESRL; Scripps Institution of Oceanography; Global Carbon Budget 2015

Struktura emisji globalnej CO 2 Udział z tytułu zmiany użytkowania lądów: 36% w 1960, 19% w 1990, 10% w 2014 Rok CDIAC; Houghton et al 2012; Giglio et al 2013; Le Quéré et al 2015; Global Carbon Budget 2015

Uproszczony bilans węgla w przyrodzie (Pg/rok) Atmosfera: 750 (356 ppm CO 2 ) Roczny przyrost: +3,2 (CO 2 ) CO 2 CO 2 ~5,5 ~1,1 ~1,4 ~2,0 Podsumowanie: 6,6 (1,4 + 2,0) = 3,2 Biomasa: 500 Paliwa kopalne: 7500 (12000 ogółem) Biosfera lądów (do 1 m): 2190 Morza i oceany: 38100 Źródło: Janzen 2004 (modyfikacja)

Jak obniżyć zawartość CO 2 w atmosferze Redukcja emisji z paliw kopalnych Zwiększyć wykorzystanie biopaliw Obniżenie zawartości CO 2 Sekwestracja węgla (geologiczna, chemiczna i biologiczna)

Sekwestracja węgla w rolnictwie* Biologiczna Określa zjawisko tymczasowego wyłączania węgla z atmosfery w procesie fotosyntezy Ekologiczna Zjawisko długoterminowego wyłączania węgla z gleby w następstwie włączania w środowisko glebowe i powstawania form odpornych na rozkład biologiczny *Sekwestracja węgla w glebie jest istotnym czynnikiem realizacji koncepcji rolnictwa zrównoważonego

Zadania rolnictwa w kontroli krążenia CO 2 CO 2 Spalanie paliw odnawialnych/ redukcja zużycia środków produkcji Zmniejszenie odpływu węgla z ekosytemu Poprawa efektywności fotosyntezy Redukcja emisji gazów szklarniowych nawozy Granica ekosystemu Zwiększenie zasobów próchnicy w glebie / sekwestracja węgla

PRZYCZYNY DEGRADACJI ŻYZNOŚCI GLEBY

Przyczyny degradacji żyzności gleb uprawnych 1. Spadek zawartości materii organicznej (węgla) 2. Zakwaszenie gleb uprawnych 3. Erozja 4. Wyczerpanie gleby ze składników mineralnych fosfor 5. Pustynnienie 6. Zagęszczanie powierzchniowych i głębszych warstw gleby 7. Zasolenie W ciągu ostatnich 50 lat degradacja spowodowała utratę średnio 13% plonów

Zawartość węgla org. w glebie Dynamika zmian zawartości węgla w glebie objętej użytkowaniem rolnym (faza II, III i V) Faza: I II III IV dopływ = oddychanie Strata C Akumulacja Równowaga Degradacja Działalność rolnicza Czas Źródło: Janzen 1998

mg CO 2 / m 2 / h Emisja CO 2 z gleby w uprawie buraka cukrowego w zależności od wariantu uprawy przedzimowej 1200 1000 800 600 400 200 0 Orka klasyczna Głębosz +orka Głębosz Brak orki Źródło: Bolewski i Miatkowski

Indeksy żniwne roślin systemy zmianowania 0,6 0,25 0,25 0,5

Jakość materii organicznej a tempo rozkładu i rodzaj próchnicy Mało ligniny, dużo N C/N = 10-25 Próchnica aktywna 1-2 lat C/N = 15-30 Dużo ligniny, mało N C/N = 100-200 Próchnica ustabilizowana 15-100 years C/N = 10-25 Próchnica trwała 500-5000 lat C/N = 7-10

Współczynniki reprodukcji i degradacji glebowej materii organicznej dla roślin uprawnych Roślina Współczynniki reprodukcji + lub degradacji - (t/ha) gleby lekkie gleby średnie gleby ciężkie czarne ziemie Okopowe -1,26-1,40-1,54-1,02 Kukurydza -1,12-1,15-1,22-0,91 Zboża, oleiste -0,49-0,53-0,56-0,38 Strączkowe +0,32 +0,35 +0,38 +0,38 Trawy w uprawie polowej +0,95 +1,05 +1,16 +1,16 Motylkowe, mieszanki +1,89 +1,96 +2,10 +2,10 Źródło: Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej

Właściwe postępowanie z obornikiem 1. Zalewanie gnojówką 2. Zalewanie wodą 3. Systematyczne ugniatanie Cel: fermentacja obornika w warunkach semibeztlenowych Fot. W. Grzebisz

Metoda przechowywania obornika a straty azotu i węgla Sposób Straty % fermentacji Azot Węgiel Obora głęboka 12-15 5 Pryzma luźna 50 50 Pryzma ugniatana 20 40 pryzma z gnojówką 10 15 Różne żródla

Zawartość węgla organicznego (%) oraz iłu w glebie Klasa zawartości C-org Bardzo wysoka Wg ESB* Wg IUNG >3,5 Wysoka > 6,0 2,0-3,5 Średnia 2,0-6,0 1,0-2,5 Niska 1,0-2,0 <1,0 Bardzo niska <1,0 Gdyby przyjąć kryterium wg ESB to 89% areału UR mieściłoby się w klasie niskiej ESB Europejskie Biuro Gleb

SEKWESTRACJA WĘGLA - METODY

Sposoby zwiększenia zawartości węgla w glebach uprawnych Nawozy naturalne i organiczne Eliminacja klasycznej uprawy roli Zróżnicowanie płodozmianu Aktywacja mikrobiologiczna gleby Roślinne strefy buforowe Próchnica Wapnowanie

Obornik jako źródło próchnicy w glebie Obornik (100%) Świeża masa Sucha masa (25%) Woda (75%) Popiół (5%) Substancja organiczna (20%) 1 tony substancji powstaje około 0,3 0,4 tony próchnicy Próchnica (~7% z całości*) Przyrost materii organicznej = obornik 30 t x 0,07 = 2,1 t/ha * Gnojowica 5-10%; słoma 60-80%

Słoma jako źródło próchnicy Szeroki stosunek C:N Reprodukcja 0,14-0,19 t MO/ tonę substratu Wolny rozkład Zawiera dużo potasu Zawiera też inne składniki

Systemy uprawy roli a tempo rozkładu resztek pożniwnych A. Tradycyjny B. Uprawa zredukowana < 15% resztek pożniwnych C. Konserwatywny 15-30% resztek pożniwnych D. Uprawa zerowa mulcz, > 30% resztek pożniwnych resztki pożniwne na powierzchni

Wpływ sposobu uprawy roli i nawożenia azotem na zawartość węgla w glebach uprawnych Roślina: kukurydza/pszenica Dawka azotu: 56 kg N/ha, słoma nie była usuwana Termin: po 11 latach stosowania Źródło: Nyborg et al. 1995 (USA)

Biopreparaty i polepszacze glebowe poprawiające żyzność gleby Aktywne mikroorganizmy glebowe EM-Farming UG-max Humus Active Kwasy humusowe Rosahumus (leonardyt) Microhumus Solum H80 Odpady organiczne Mięsno-kostne Mączki mięsne Pofermenty Osady ściekowe

BILANS MATERII ORGANICZNEJ W GLEBIE

Bilans materii organicznej dla określonego zmianowania na glebie średniej Składniki bilansu Rośliny w zmianowaniu Nawozy naturalne lub inne substancje organiczne w zmianowaniu Suma Buraki cukrowe Jęczmień jary Groch Pszenica ozima Pszenżyto ozime Obornik bydlęcy (WR = 0,069/t) 30 t/ha Degradacja (-t/ha) -1,40-0,53-0,53-0,53 Reprodukcja (+t/ha) +0,35-2,99 +2,42 +2,07 (30 0,069) Saldo bilansowe dla zmianowania -0,91 MO (czyli -331 kg węgla C)

Ocena salda materii organicznej w glebie kg materii organicznej / ha / rok Klasa Ocena salda < - 344 Bardzo niska Niekorzystny wpływ na plony, glebę, środowisko -344 do -130 Niskie Tolerowane na glebach bogatych w próchnicę -130 do 172 Optymalne Optymalne plony przy małym ryzyku strat 172 do 516 Wysokie Tolerowane na glebach ubogich w próchnicę > 516 Bardzo wysokie Zwiększone ryzyko wymywania azotu, niska efektywność nawożenia azotem* * Nawozy naturalne

Podsumowanie

Korzyści ze zrównoważonego systemu gospodarki węglem w glebie uprawnej Skala globalna Powstrzymanie zmian klimatu Zwiększona bioróżnorodność Poprawa jakości środowiska przyrodniczego Wzrost walorów turystycznych terenu! Skala krajowa Poprawa wskaźników produkcji w rolnictwie Wzrost bezpieczeństwa żywnościowego Wzrost zasobów materialnych dla przyszłych pokoleń Skala lokalna rolnik Zmniejszony stopień degradacji gleby Wzrost produktywności gleby plony Poprawa jakości płodów rolnych