fizykochemiczne właściwości gleby nawożonej gnojowicą i jej

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XLVII NR 3/4 WARSZAWA 1996:117-122
S T A N IS Ł A W A S T R Ą C Z Y Ń S K A
FIZYKOCHEMICZNE WŁAŚCIWOŚCI GLEBY
NAWOŻONEJ GNOJOWICĄ I JEJ WPŁYW
NA PLONOWANIE ZIEMNIAKÓW
In stytut G le b o z n a w stw a i O ch ron y Ś r o d o w isk a R o ln ic z e g o A k a d e m ii R o ln ic z e j
w e W r o cła w iu
WSTĘP
Prowadzone od w ielu lat badania nad rolniczym wykorzystaniem gnojow icy
w ykazały, że wywiera ona korzystny w pływ na plonowanie i skład chem iczny
roślin, co stwierdzili w sw oich pracach np. Asm us i in. [1982], M aćkowiak [1988],
Koc [1990]. D uże obciążenie gleb gnojow icą m oże pow odow ać pogorszenie
niektórych cech jakościow ych roślin. G nojowica oddziałuje także na kształtowa­
nie się w łaściw ości chem icznych i fizykochem icznych gleb. Przyczynia się ona
na ogół do wzrostu zawartości próchnicy w glebie i poprawia w łaściw ości sor­
pcyjne gleby, na co zwracali uwagę Mazur, Fiołna [1988], M aćkowiak [1988],
Strączyńska [1994].
W yniki zawarte w niniejszej publikacji stanowią kontynuację badań prowa­
dzonych w w ieloletnim doświadczeniu naw ozow ym dotyczącym określenia ma­
ksym alnego obciążenia gleb gnojow icą z uw zględnieniem jej w pływ u na glebę i
roślinę. D ośw iadczenie to założono w ZD IUNG w Baborówku.
Celem badań było porównanie wpływu w ieloletniego stosow ania naw ozów
mineralnych oraz gnojow icy bydlęcej i trzody chlewnej na zm iany w kom pleksie
sorpcyjnym gleby piaszczystej oraz na plonowanie ziem niaków.
OBIEKTY I M ETODYKA
W ieloletnie dośw iadczenie polow e założono w 1977 roku na glebie płowej
wytworzonej z piasku słabogliniastego na glinie lekkiej. G lebę zaliczono do klasy
bonitacyjnej IVa, kompleksu żytniego dobrego.
W czteroletnim cyklu zm ianowania stosowano naw ożenie mineralne (PK,
NPK) i organiczne (gnojow ica bydlęca i trzody chlewnej). N aw ożenie mineralne
było dostosow ane do wymagań pokarmowych uprawianych roślin. Dawki gnojo­
w icy rów now ażyły zapotrzebowanie roślin na azot w 50, 75, 100, 150 i 200%
azotu w noszonego w nawozach mineralnych. Przy braku fosforu i potasu na
118
S. Strączyńska
obiektach z gnojow icą stosowano uzupełniające naw ożenie m ineralne tymi skład­
nikami.
D ośw iadczenie polow e ścisłe z dw o m a rodzajami gnojowicy prow adzono
m eto dą losow anych bloków w zm ianowaniu czteropolow ym (kukurydza, zie­
mniaki, owies, żyto+poplon) w czterech powtórzeniach.
Pod ziemniaki upraw iane w ostatnim cyklu zm ianow ania zastosowano: 120 kg
N, 8 0 k g P 20 5 i 1 5 0 k g K 20 .
Do badań w ybrano obiekty: PK, N P K oraz z gnojowicą w daw ce rów now ażnej
100 i 200% N w naw ozach mineralnych. Po zbiorze ziem niaków , po 14 latach
trw ania dośw iadczenia z warstwy ornej w ytypow anych obiektów pobrano próbki
gleby, w których oznaczono zawartość węgla ogółem m etodą Tiurina, pH w I M
KC1, kw asow ość hydrolityczną (Hh) m etodą Kappena, kationy wym ienne: Ca,
Mg, К i Na m etodą Pallmana. Obliczono sum ę kationów w ym iennych (S),
pojem no ść sorpcyjną (T) oraz stopień w ysycenia kom pleksu sorpcyjnego katio­
nami w ym iennym i (V).
Po określeniu wielkości plonu ziem niaków * otrzym ane wyniki opracow ano
statystycznie m etodą analizy wariancji. W bulwach ziem niaków oznaczono za­
wartość N, P, K, Ca i Mg, suchej masy oraz skrobi ogólnie przyjętymi metodam i.
OMÓWIENIE WYNIKÓW
Przeprow adzone badania wykazały, że nawożenie gnojow icą w w iększym
stopniu niż pełne naw ożenie m ineralne wpłynęło na wzrost zawartości węgla
ogółem w glebie (tab. 1). W yraźne zwiększenie zawartości С ogółem, stwierdzone
na obiektach naw ożonych gnojow icą w daw ce 200% N, m ogło być spow odow ane
pew ny m udziałem silnie rozdrobnionych, ale nie całkowicie zhum ifikow anych
resztek organicznych wnoszonych z gnojowicą. Zwracały na to również u w agę w
swoich badaniach G iegużyńska i in. [1992] oraz Strączyńska [1994].
A nalizow ana gleba odznaczała się odczynem silnie kw aśnym , przy czym na
obiektach naw ożonych N P K i gnojowicą pH gleby było niższe niż na obiekcie
k ontrolnym n aw ożonym wyłącznie PK. Z porów nyw anych między sobą rodzajów
naw ozów gnojow ica w m niejszym stopniu niż naw ożenie m ineralne obniżała pH
gleby.
Na obiektach, gdzie stosowano gnojowicę i pełne naw ożenie m ineralne k w a ­
sow ość hydrolityczną oraz pojem ność kom pleksu sorpcyjnego gleby była wyższa
niż na obiekcie kontrolnym i korelowała na ogół z zawartością węgla ogółem w
glebie na tych obiektach. W ieloletnie stosowanie gnojowicy oraz naw ożenia N P K
w płynęło również na zm iany udziału w kom pleksie sorpcyjnym kationów o
charakterze zasadow ym (tab. 2). Dotyczyły one przede wszystkim procentow ego
udziału w apnia i potasu wym iennego. Szczególnie wyraźnie zaznaczyły się one
na obiekcie z gnojow icą w daw ce 200% N, na którym zm niejszył się w kom pleksie
sorpcyjnym udział wapnia, natomiast wzrosła zawartość potasu w ym iennego. W
kom pleksie sorpcyjnym gleby wystąpiły również korzystne zm iany w zawartości
m agnezu wym iennego. W zrost ilości tego składnika stwierdzono pod w pływ em
stosow ania obu rodzajów’ gnojow icy P odobne wyniki uzyskał M aćk ow iak
[1988], w ykazując większą zawartość m agnezu w ym iennego w kom pleksie sorpcyjnym gleby nawożonej gnojowica.
Pl o n y o r a / ski a J d i e m i c / . n v /.lemniaköv- o Mc s i o n o v. Z D J U NG w В a ho го w к u
N a w ożenie gnojow icą a p lo n y ziem niaków
119
T A B E L A 1. C h cm iczn c i fizyk och em iczn e w ła ściw o ści gleby naw ożonej gn o jo w icą byd lęcą
i od trzody chlew nej
T A B L E 1. C hem ical and ph ysico-ch em ical properties o f soils under investigation
N a w o że n ie
F ertilization
pH
KCl
С
[%]
G n ojow ica byd lęca - Cattle liquid manure
0,46
4,0
PK
0,51
3,5
NPK
0 ,56
3,6
100% N w gn ojow icy
100% N in liquid manure
0,68
3,7
200% N w gn ojow icy
200%) N in liquid manure
G n ojow ica trzody chlew nej - P i g s iiquid manure
0,41
3,9
PK
3,6
0,49
NPK
0 ,54
3,5
100%) N w gn ojow icy
100% N in liquid manure
0 ,6 0
3,8
200% N w gn ojow icy
200% N in liquid manure
Hh
S
[m m ol(+ )-/100 gl
V
T
[%]
2 ,40
3,37
3,37
2,51
2 ,1 0
1,89
4,91
5,47
2,56
51,1
38,4
35,9
3,30
2,51
5,81
4 3 ,2
2,63
3,00
3,23
1,96
1,61
1,50
4 ,59
4,61
4,73
4 2 ,7
34,9
31,7
3,08
2 ,34
5,42
4 3 ,2
P rzepro w ad zon o również analizę wpływu naw ożenia na plonow anie ziem n ia­
ków (tab. 3). U praw iane w zm ianow aniu ziemniaki lepiej plonowały na obiektach
n aw ożonych gnojow icą niż naw ożonych NPK, poniew aż przy takiej samej daw ce
azotu w naw ozach m ineralnych i w gnojowicy istotnie w yższe plony uzyskano na
obiektach naw ożonych gnojowicą. N ajw yższe plony ziem niaków były na obie­
ktach naw ożonych gnojow icą w daw ce 200% N. Pełne naw ożenie m ineralne w
porów naniu z obiektem z naw ożeniem P K też wysoce istotnie zw iększało plon
ziem niaków .
W ykazano ponadto, że ziemniaki lepiej plonowały na obiektach naw ożo ny ch
gnojow icą bydlęcą niż gnojow icą trzody chlewnej. M ogło to być sp o w od ow an e
T A B E L A 2. P rocentow y udział kationów w ym iennych w pojem ności sorpcyjnej gleby
T A B L E 2. P ercentage o f exch angeable cations in the sorption capacity
N a w o żen ie
F ertilization
H
G n ojow ica byd lęca - Cattle liquid manure
PK
4 8,9
NPK
61,6
100% N w gn ojow icy
64,1
100% N in liquid manure
200% N w gn ojow icy
56,8
200% N in liquid manure
G nojow ica trzody chlew nej - P igs liquid manure
PK
57,3
NPK
65,1
100% N w gn ojow icy
68,3
100% N in liquid manure
200% N w gn ojow icy
56,8
200% N in liquid manure
Ca
Mg
К
Na
35,6
26,5
22,8
3,9
3,3
4,6
9,2
5,7
6,8
2,4
2,9
1,7
20,7
4,6
15,8
2,1
27,2
20,6
16,9
3,5
3,7
4,9
9,6
7,1
8,0
2,4
3,4
1,9
i 8,4
5,2
17,0
2,6
S. Strączyńska
120
T A B E L A 3. P lony ziem niaków [dt/ha]
T A B L E 3. Potatoe crop [dt/ha]
N a w o że n ie
F ertilization
G nojow ica byd lęca
Cattle liquid manure
2 0 8 ,4
PK
264 ,8
NPK
100% N
3 6 6 ,4
w gn o jo w icy
in liquid manure
200% N
3 9 4 ,4
w g n ojow icy
in liquid manure
x
N IR
L SD
N IR
L SD
308,5
(0,05)
(0 ,0 5 )
(0 ,0 5 ) dla interakcji
(0 ,0 5 ) for interactions
G nojow ica trzody chlew nej
P igs liquid manure
N IR (0 ,0 5 )
L SD (0 ,0 5 )
X
199,6
2 5 3 ,2
3 34,8
2 0 4 ,0
2 5 9 ,0
3 5 0 ,6
363 ,6
3 7 9 ,0
18,4
287,8
13,2
2 6,0
w iększą sorpcją składników pokarm ow ych przez glebę oraz lepszym w yk orzysta­
niem ich przez rośliny naw ożone gnojow icą bydlęcą. R ów nież D zienia i Karnaś
[1988], M aćkow iak [1988] oraz Jarecki i in. [1992] stwierdzili, że ziemniaki
dobrze reagują na naw ożenie gnojowicą.
Z danych przedstaw ionych w tabeli 4 wynika, że stosow ana w d o św iadcze­
niach gnojow ica trzody chlewnej w w iększym stopniu niż gnojow ica bydlęca
w p ływ ała na skład chem iczny ziem niaków. Zaznaczyło się to wyraźnie na o b ie­
kcie naw o żony m gnojow icą trzody w daw ce p o d w o jo n ej. W bulwach ziem niaków
zebranych z tego obiektu zawartość azotu ogółem była większa. S tw ierdzono
p onadto tendencję do wzrostu zawartości fosforu, skrobi i suchej m asy ziem nia­
ków naw ożonych tym rodzajem gnojowicy. Ilość w apnia i m agnezu w ziem nia­
kach była taka sam a jak na obiektach naw ożonych NPK, a zawartość potasu uległa
zm niejszeniu. R ów nież w badaniach Koca [ 1990] ziemniaki naw ożone gnojow icą
trzody odznaczały się większą zawartością fosforu oraz m niejszą zawartością
T A B E L A 4. Skład chem iczn y ziem niaków [% suchej m asy]
T A B L E 4. C hem ical com position o f potatoes [% o f dry matter]
N a w o że n ie
F ertilization
N
P
К
Ca
Mg
Skrobia
Starch
Sucha m asa
Dry matter
G n ojow ica byd lęca - Cattle liquid
NPK
1,86
100% N w g n ojow icy
1,87
100% N in liquid manure
200% N w g n ojow icy
1,91
200%) N in liquid m anure
manure
0 ,26
0 ,2 4
2,49
2 ,44
0,03
0,04
0 ,1 0
0,11
13,4
13,7
19,2
19,4
0,2 4
2 ,44
0 ,04
0,11
13,7
19,4
G n ojow ica trzody chlew nej - P igs
NPK
1,89
100% N w gn o jo w icy
1,84
100% N in liquid manure
200% N w gn o jo w icy
1,95
200% N in liquid manure
liquid manure
2,46
0 ,26
2,39
0,28
0,03
0,03
0,09
0 ,1 0
13,4
13,9
19,2
19,7
0 ,04
0,09
14,9
20,7
0,31
2,39
N a w ożenie gnojow icą a p lo n y ziem niaków
121
potasu. Autor ten wykazał także, że pod w pływ em nawożenia gnojow icą zw ię­
kszała się w bulwach ziem niaków zawartość wapnia i magnezu.
N aw ożenie gnojow icą bydlęcą w porównaniu z naw ożeniem mineralnym
w płynęło rów nież na wzrost zawartości azotu oraz na spadek zawartości potasu
w suchej m asie bulw ziemniaka, nie różnicow ało ono natomiast zawartości
pozostałych składników. Dzienia i Karnaś [1988] wykazali, że naw ożenie gnojo­
w icą bydlęcą w porównaniu z nawożeniem mineralnym w pływ ało na zm niejsze­
nie zawartości azotu oraz na wzrost zawartości potasu w suchej m asie bulw
ziem niaka. Poglądy dotyczące wpływu nawożenia gnojow icą na skład chem iczny
ziem niaka nie są zatem jednoznaczne.
WNIOSKI
1. N aw ożenie gnojow icą wpłynęło na wzrost pojem ności sorpcyjnej gleby
piaszczystej. W kom pleksie sorpcyjnym gleby zw iększyła się zawartość magnezu
i potasu.
2. W zrost zawartości jonów wodorowych w kom pleksie sorpcyjnym gleby
nawożonej NPK i gnojow icą przyczynił się do wypierania z niego jon ów wapnia.
3. Ziemniaki reagowały na nawożenie gnojowicą istotną zw yżką plonu.
4. W porównaniu z nawożeniem mineralnym pod w pływ em nawożenia gnojo­
w icą w składzie chem icznym ziem niaków zw iększyła się zawartość azotu, skrobi
i suchej masy, a zawartość potasu uległa obniżeniu.
LITERATURA
A SM U S F., GÖRLITZ H., KLOCKE M. 1982: Wirkung langjähriger hoher Güllegabcn auf Pflanzen
und Boden in Futterbau-Fruchtfolgen, Archiv A cker Pflbciii u. Bclkde 26, 11: 7 2 5 -7 3 2 .
DZIENIA S., K ARNAŚ E. 1988: W pływ uprawy roślin i nawożenia gnojow icą na plony i skład
chem iczny bulw ziemniaka. N aw ozy organiczne, Szczecin, 2: 102-108.
G IEG UŻYŃ SK A E., GOŁĘBIOW SKA D., ŁĘCZYŃSKA D., SIENKIEWICZ M. 1992: Dynamika
zmian składu frakcyjnego próchnicy po zastosowaniu obornika w glebie uprawianej w monokulturze
żyta. N aw ozy Organiczne, Szczecin, 1: 314-319.
JARECKI M., KRZYW Y E., W OŁOSZYK Cz. 1992: Porównanie działania obornika i gnojow icy na
plon i skład chem iczny bulw ziemniaka. N awozy organiczne, Szczecin, 1: 103-106.
KOC J. 1990: W pływ w ieloletniego nawożenia gnojowicą gleby lekkiej na plonowanie roślin. Zesz.
Nauk. AR Wrocław, R. 53, 196: 95-2 0 2 .
M AĆKOW IAK C. 1988: W pływ różnego obciążenia gleb gnojowicą na jej produkcyjność i żyzność.
Mat. Symp. Rola nawożenia w podniesieniu produkcyjności i żyzności gleb. Olsztyn, 2 4 -2 5 czerw ca
1988,1: 6 5 -7 2 .
M AZUR T., FIOŁNA T. 1988: W pływ nawożenia gnojowicą na zawartość mineralnych form azotu i
zw iązków próchnicznych w glebach. R ocz. Glebozn. 30, 2: 57-70.
STR Ą C ZY Ń SK A S. 1994: Kształtowanie się niektórych elem entów żyzności gleby i plonowanie roślin
na tle zróżnicow anego nawożenia. Zesz. Nauk. AR W roclaw, Rozpr. hab. nr 125: 5 -7 2 .
122
S. Strączyńska
S. STRĄCZYŃSKA
PHYSICO-CHEM ICAL PROPERTIES OF SOIL FERTILIZED
WITH LIQUID M ANURE A N D ITS INFLUENCE
ON THE POTATO CROP
In stitute o f S o il S c ic n c c and A gricu ltu ral E n viron m en t P rotection , A gricu ltu ral U n iv e r sity
o f W r o cla w
SUM M A R Y
The aim o f the investigation was to compare the influence o f the different
fertilization on the sorption characteristics o f sandy soils and potato crops. Mineral
as w ell as cattle and pig liquid manure fertilizers were applied during 14 years.
The fertilization o f both kinds o f liquid manure caused the increasing o f the
sorption capacity and the increasing o f the saturation with magnesium and potas­
sium. In the soil fertilized with both, mineral and manure fertilizers, the increasing
o f hydrogen ions caused the dislodging o f the calcium ions from the sorption
com plex. Mineral (NPK) and liquid manure fertilization influenced significantly
the increase o f potato crop, when compare to control (PK fertilization).
D r hah. Stanisław a Strączyńska
Instytut G leboznaw stw a i Ochrony Środowiska Rolniczego
Akadem ia Rolnicza we W rocławiu
50 -3 5 7 Wrocław, ul, Grunwaldzka 53