Preview

Сельскохозяйственные машины и технологии

Расширенный поиск

Внесение азотных удобрений на лугах и пастбищах: урожайность и риск азотного выщелачивания

https://doi.org/10.22314/2073-7599-2018-13-2-31-39

Полный текст:

Аннотация

Реферат. Баланс содержания азота в верхнем слое почвы, рассчитанный как разница между количеством внесенного и остаточного азота, считается основным агроэкологическим показателем, который предоставляет информацию о возможном выносе азота с поверхностными или грунтовыми водами. (Цель исследования) Определить модели зависимости урожайности зеленой массы от количества внесенного азотного удобрения, которые могут быть использованы для минимизации баланса азота и одновременного поддержания высокого урожая трав. (Материалы и методы) На основе мета-анализа осуществили количественную оценку результатов 40 опытов по азотной подкормке многолетних травяных угодий в Финляндии. Изучили влияние неорганического азотного удобрения на урожай трав и баланс азота, а также перспективы снижения потребления азота и баланса азота. Для оценки использовали сопряженную модель тепломассопереноса для систем «почва – растение – атмосфера». Осуществили 12 экспериментов по выщелачиванию азота в северных широтах. Провели лизиметрические исследования. Изучили осушенные участки лугов и пастбищ. (Результаты и обсуждение) Установили, что оптимальное содержание азота в минеральных почвах составляет 230 килограммов на гектар, в органических – 190. В первом случае экономический эффект от внесения азота равен 206 евро на гектар, во втором – 62. (Выводы) Разработали модели влияния на урожайность трав, которые сельхозпроизводители могут использовать в качестве динамического инструмента для регулирования нормы внесения азота, чтобы получить максимальный экономический эффект. Показали, что значения, прогнозируемые с помощью сопряженной модели тепломассопереноса для оценки потерь азота вследствие выщелачивания после внесения минерального азотного удобрения на многолетние травяные угодья, соответствовали низким фактическим показателям, полученным в ходе исследования, которые варьировались от 1,2 до 10-15 килограммов на гектар в год в Финляндии и в северных балтийских странах. Выявили, что возможный риск потерь азота вследствие выщелачивания при использовании только неорганического удобрения представляется менее критичным из-за низкого уровня этого элемента и его слабой связи с балансом азота.

Об авторах

Елена Валкама
Институт природных ресурсов Финляндии (Луке)
Финляндия


Катри Ранкинен
Финский институт окружающей среды
Финляндия


Пертту Виркаярви
Институт природных ресурсов Финляндии (Луке)
Финляндия


Тапио Сало
Институт природных ресурсов Финляндии (Луке)
Финляндия


Петри Капуинен
Институт природных ресурсов Финляндии (Луке)
Финляндия


Эйла Туртола
Институт природных ресурсов Финляндии (Луке)
Финляндия


Список литературы

1. Bechmann M., Blicher-Mathiesen G., Kyllmar K., Iital A., Lagzdins A., Salo T. Nitrogen application, balances and their effect on water quality in small catchments in the NordicBaltic countries. Agric. Ecosyst. Environ. 2014. 198. 104-113 (In English).

2. Valkama E., Salo T., Esala M., Turtola E., Nitrogen balances and yields of spring cereals as affected by nitrogen fertilization in northern conditions: a meta-analysis. Agric. Ecosyst. Environ. 2013. 164. 1-13 (In English).

3. Eriksen J., Askegaard M., Rasmussen J., Søegaard, K. 2015. Nitrate leaching and residual effect in dairy crop rotations with grass-clover leys as influenced by sward age, grazing, cutting and fertilizer regimes. Agric. Ecosys. Environ. 2015. 212. 75-84 (In English).

4. Hansen E.M., Munkholm L.J., Olesen J.E., Melander B. Nitrate leaching, yields and carbon sequestration after noninversion tillage, catch crops, and straw retention. J. Environ. Qual. 2015. 44. 868-881 (In English).

5. Salo T., Turtola E. Nitrogen balance as an indicator of nitrogen leaching in Finland. Agric. Ecosyst. Environ. 2006. 113. 98-107 (In English).

6. Wachendorf M., Büchter M., Trott H., Taube F. Performance and environmental effects of forage production on sandy soils. II. Impact of defoliation system and nitrogen input on nitrate leaching losses. Grass Forage Sci. 2004. 59. 56-68 (In English).

7. European Environment Agency. Nitrogen balance per hectare of agricultural land. 2015. http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/nitrogen-balance-per-hectare-ofagricultural-land#tab-european-data. Web address verified 05.04.2019 (In English).

8. OECD. Environmental Indicators for Agriculture, Methods and Results. Organization for economic co-operation and development. Paris. France. 2001 (In English).

9. Salo T., Lemola R., Esala M. National and regional net nitrogen balances in Finland in 1990-2005. Agric. Food Sci. 2007. 16. 366-375 (In English).

10. Rosenberg M.S., Adams D.C., Gurevitch J. Metawin: Statistical Software for Meta-analysis, Version 2.1. Sinauer Associates, Inc, Sunderland. 2000. MA, USA (In English).

11. Hedges L.V., Gurevitch J., Curtis P.S. The meta-analysis of response ratios in experimental ecology. Ecol. 1999. 80. 1150-1156 (In English).

12. McConnell D.J., Dillon J.L. Optimization of resource use levels: response analysis, in: McConnell, D.J., Dillon J.L. (Eds.). Farm management for Asia: a systems approach. 1997. FAO Farm Systems Management Series N13. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome. Italy. 169-188 (In English).

13. Jansson P.E., Karlberg L. Coupled heat and mass transfer model for soil-plant-atmosphere systems. TRITA-AMI Report 30 87. Division of Land and Water Resources, Department of Civil and Environmental Engineering, Royal Institute of Technology. Stockholm. 2001. 321 (In English).

14. Rankinen K., Salo T., Granlund K., Rita H. Simulated nitrogen leaching, nitrogen mass field balances and their correlation on four farms in south-western Finland during the period 2000-2005. Agric. Food Sci. 2007. 16. 387-406 (In English).

15. Government regulation of environmental compensation. 2015. https://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2015/20150235. Web address verified 08.02.2019 (In Finnish).

16. Oelofse M., Markussen B., Knudsen L., Schelde K., Olesen J.E., Jensen L., Bruun S. Do soil organic carbon levels affect potential yields and nitrogen use efficiency? An analysis of winter wheat and spring barley field trials. Eur. J. Agron. 2015. 66. 62-73 (In English).

17. Korsaeth A., Bakken L.R., Riley H. Nitrogen dynamics of grass as affected by N input regimes, soil texture and climate: lysimeter measurements and simulations. Nutr. Cycl. Agroecosys. 2003. 66: 181-199 (In English).

18. Sileika A.S., Gaigalis K., Kutra G., Smitiene A. Factors affecting N and P losses from small catchments (Lithuania). Environ. Monit. Assess. 2005. 102. 359-374 (In English).

19. Korsaeth A., Eltun R. Nitrogen mass balances in conventional, integrated and ecological cropping systems and the relationship between balance calculations and nitrogen runoff in an 8-year field experiment in Norway. Agric. Ecosyst. Environ. 2000. 79. 199-214 (In English).

20. Addiscott T. M. Losses of Nitrogen from grassland, in: Addiscott T. M. (Ed.), Nitrate, Agriculture and the Environment. UK, Wallingford: CABI Publishing. 2005. 93-109 (In English).

21. Aronsson H., Liu J., Ekre E., Torstensson G., Salomon E. Effects of pig and dairy slurry application on N and P leaching from crop rotations with spring cereals and forage leys. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 2014. 98. 281-293 (In English).

22. Wallgren B., Lindén B. Effect of catch crops and ploughing times on soil mineral nitrogen. Swedish J. Agric. Res. 1994. 24. 67-75 (In English).

23. Virkajärvi P., Maljanen M., Saarijärvi K., Haapala J., Martikainen P.J. N2O emissions from boreal grass and grassclover pasture soils. Agric. Ecosyst. Environ. 2010. 137. 59- 67 (In English).

24. Wedin D.A., Russelle M.P. Nutrient cycling in forage production systems, in: Moore K.J., Barnes R.F., Nelson C.J., Collins M. (Eds.), Forages: The Science of Grassland Agriculture, vol. II. Blackwell Publ. Ames, IA, USA. 2007. 37-148 (In English).

25. Christensen B.T., Rasmussen J., Eriksen J., Hansen E.M. Soil carbon storage and yields of spring barley following grass leys of different age. Eur. J. Agron. 2009. 31. 29-35 (In English).

26. Turtola E., Jaakkola A. Viljelykasvin vaikutus ravinteiden huuhtoutumiseen savimaasta Jokioisten huuhtoutumiskentällä V. 1983-1986. Tiedote 22/87. MTT Agrifood Research Finland, Jokioinen. 1987 (In Finnish).

27. Eriksen J., Askegaard M., Søegaard K. Residual effect and nitrate leaching in grass-arable rotations: effect of grassland proportion, sward type and fertilizer history. Soil Use Manage. 2008. 24. 373-382 (In English).

28. Valkama E., Lemola R., Känkänen H., Turtola E. Metaanalysis of the effects of undersown catch crops on nitrogen leaching loss and grain yields in the Nordic countries. Agric. Ecosyst. Environ. 2015. 203. 93-101 (In English).

29. Ryden J.C., Ball P.R., Garwood E.A. Nitrate leaching from grassland. Nature. 1984. 311. 50-53 (In English).


Для цитирования:


Валкама Е., Ранкинен К., Виркаярви П., Сало Т., Капуинен П., Туртола Э. Внесение азотных удобрений на лугах и пастбищах: урожайность и риск азотного выщелачивания. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019;13(2):31-39. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2018-13-2-31-39

For citation:


Valkama E., Rankinen K., Virkajärvi P., Salo T., Kapuinen P., Turtola E. Nitrogen Fertilization of Grass Leys: Yield Production and Risk of Nitrogen Leaching. Agricultural Machinery and Technologies. 2019;13(2):31-39. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2018-13-2-31-39

Просмотров: 50


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-7599 (Print)
ISSN 2618-6748 (Online)