Janusz Igras — Produkcyjne i środowiskowe skutki nawożenia
Transkrypt
Janusz Igras — Produkcyjne i środowiskowe skutki nawożenia
Produkcyjne i środowiskowe skutki nawożenia roślin w Polsce JANUSZ IGRAS INSTYTUT NAWOZÓW SZTUCZNYCH PUŁAWY WOJCIECH LIPIŃSKI KRAJOWA STACJA CHEMICZNOROLNICZA WESOŁA Efektywność syntezy amoniaku Efektywność wykorzystania azotu w Polsce na tle innych krajów europejskich Zróżnicowanie regionalne wykorzystania azotu Nawożenie a jakość wody Nawożenie a degradacja gleby Synteza amoniaku ZA „Puławy” S.A., Ammonia II, 2010 r. Zużycie energii na produkcję amoniaku (Możeński 2012) Zapotrzebowanie energii do wytwarzania nawozów azotowych (Biskupski i in. 2012) mocznik GJ/t związanego azotu (N) GJ/t produktu azotan amonu amoniak 0 10 20 30 40 Zapotrzebowanie energii [GJ] 50 60 POLSKA – kraj rolniczy Populacja Powierzchnia całkowita 38,2 mln 31,3 M ha 16,1 mln ha Użytki rolne 51% powierzchni kraju 12,1 mln ha Grunty orne 75 % użytków rolnych Konsumpcja nawozów 1,89 mln t N 117,9 kg NPK/ha Źródło: Rocznik Statystyczny Rolnictwa, 2010 Stopa wzrostu PKB % 6,2 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 6,8 5,1 3,9 3,6 4,3 2,4 1,6 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Towarowa Produkcja Rolnicza mld PLN (netto) 60 44,1 40 47,1 47,5 50,7 36,8 28,8 28,8 20 0 2000 2002 2005 2007 2008 2009 2010 Wykorzystanie potencjału produkcyjnego roślin na przykładzie zbóż (Krasowicz i in. 2012) 70 60 dt·ha-1 50 40 30 20 10 0 Potencjalny wzrost plonu Plon aktualny Regionalne wykorzystanie potencjału produkcyjnego roślin na przykładzie zbóż (Fotyma i in. 2010) Wartości elementów bilansu azotu (N) Województwo tys. t N dopływ odpływ saldo nadwyżka jedn. w kg N·ha-1 UR Efektywność wykorzystania N (odpływ/dopływ) (%) Kujawsko-pomorskie KJP 177,4 85,8 91,6 86,3 48,4 Wielkopolskie WKP 298,0 146,3 151,7 85,3 49,1 Łódzkie LOD 154,7 72,4 82,4 75,5 46,8 Warmińsko-maz. WAM 132,9 72,3 60,6 63,0 54,4 Lubuskie LBS 55,5 26,0 29,5 62,9 46,8 Pomorskie POM 96,0 52,5 43,6 57,6 54,6 Mazowieckie MAZ 255,1 139,3 115,8 54,9 54,6 Opolskie OPL 78,6 50,4 28,2 50,5 64,1 Zachodniopomorskie ZPM 104,6 58,0 46,7 50,2 55,4 Lubelskie LUB 168,8 95,1 73,6 48,4 56,4 Świętokrzyskie SWK 61,6 34,8 26,8 48,1 56,5 Śląskie SLK 51,6 31,3 20,3 45,3 60,6 Podlaskie POD 138,0 91,3 46,7 42,1 66,1 Dolnośląskie DLS 106,8 69,1 37,6 40,1 64,8 Małopolskie MPL 67,9 48,1 19,7 28,7 70,9 Podkarpackie PDK 60,6 44,1 16,5 22,4 72,8 Polska POL 2008,1 1116,7 891,4 56,7 55,6 Zależność pomiędzy zużyciem azotu a plonami roślin w krajach UE w latach 2008-2010 (Fotyma i in. 2012) PL Nawozochłonność produkcji zbóż w Europie w latach 2008-2010 (Fotyma i in. 2012) PL Zasoby wody pitnej na świecie Polska pod względem zasobów wodnych bywa porównywana do krajów typowo pustynnych. Źródło: Gleik, P. H., 1996: Water resources. W: Encyclopedia of Climate and Weather, POLSKA – kraj rolniczy DPSIR W XX wieku wzrost gospodarczy (najczęściej rozumiany jako wzrost PKB) został osiągnięty bez uwzględnienia integralności struktury i procesów ekosystemowych i limitowanego charakteru zasobów przyrodniczych POLSKA – kraj rolniczy Zmiana krążenia materii Zmiana krążenia wody POLSKA – kraj rolniczy Wielkoskalowa degradacja procesów zlewniowych Intensywna degradacja w obszarach zurbanizowanych I KLASA 0% II KLASA 2% POZAKLA SOWE 19% Pogorszenie jakości wody III KLASA 36% IV KLASA 43% wyniki monitoringu diagnostycznego rzek z 2006 r. (Polityka Wodna Państwa 2030) Specyfika zlewni Bałtyku Antropopresja ze strony rolnictwa Ocena udziału Polski w wielkości zrzutów składników biogenicznych na przykładzie azotu Igras i Pastuszak 2009) System monitoringu (Jadczyszyn 2010) Liczba punktów w gminie zależna jest od obsady DJP: < 40 DJP/100 ha UR – 1 punkt 40-80 DJP/100 ha UR – 2 punkty > 80 DJP/100 ha UR – 3 punkty Punkty monitoringu są zlokalizowane przy pomocy GPS Stężenia azotanów w wodach drenarskich (Jadczyszyn 2010) wiosna jesień Stężenie azotanów w wodach wiosną a straty azotu mineralnego z gleby w okresie zimowym (Jadczyszyn 2010) 60 50 kg/ha 40 30 20 10 0 PDK MAL ZAP SLS LUB POM WAM PDL LOD DLN SWT MAZ WLP KUJ OPL LUS Straty azotu mineralnego z gleby Zróżnicowanie regionalnego zagrożenia związkami azotu dla jakości wód glebowo-gruntowych (Igras i Fotyma 2012) Wykorzystanie gruntów na cele rolnicze w latach 1700-2000 http://www.ediblegeography.com/sixty-six-percent-natural/ Degradacja gleb Obecnie degradacja gleb szacowana jest na 9 milionów hektarów rocznie (obszar równy powierzchni Irlandii) http://www.landfood.ubc.ca/soil200/soil_mgmt/soil_degradation.htm Zakwaszenie gleb http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/projects/soil_atlas/index.html zmodyfikowane Odczyn i potrzeby wapnowania gleb (Jadczyszyn 2011) pH<4,5 - 17% pH 4,5-5,5 – 27% gleby b. kwaśne i kwaśne – 44% Konieczne – 19% Potrzebne – 14% Wskazane – 15% Ograniczone – 14% Zbędne – 38% Syntetyczny wskaźnik żyzności gleby (Igras i Ochal 2012) Klasa żyzności 1 2 3 4 5 Żyzność gleby b. niska niska średnia wysoka b. wysoka SWŻG ≤ -1,29 -1,29 – -0,50 -0,50 – 0,25 0,25 – 1,16 ≥1,16 Zmienne Ładunki czynnikowe pHKCl 0,548551 P2O5 0,607943 K2O 0,575494 Mg 0,341891 Rozmieszczenie gleb o niskiej i bardzo niskiej żyzności (Igras i Ochal 2011) Czy istnieje możliwość dalszego zwiększenia wielkości plonów roślin poprzez nawożenie? Jak zarządzać składnikami pokarmowymi nie szkodząc środowisku? Co zrobić aby intensywna produkcja rolna nie degradowała środowiska? KSCHR WESOŁA Dziękujemy za uwagę Janusz Igras Wojciech Lipiński