Calibration of methods for soil and diagnostic plant analysis in the Hungarian National Fertilization Long-term Trials. I. Comparison of soil P tests for agronomic purposes in the soils of long-term experiments

2011 ◽  
Vol 60 (2) ◽  
pp. 343-358
Author(s):  
Péter Csathó ◽  
Marianna Magyar ◽  
Erzsébet Osztoics ◽  
Katalin Debreczeni ◽  
Katalin Sárdi

A szabadföldi trágyázási (tartam)kísérletek eredményeit talaj-, illetve diagnosztikai célú növényvizsgálatok segítségével tudjuk kiterjeszteni, általánosítani – figyelembe véve természetesen a kiterjesztés korlátait is. Célszerűnek láttuk ezen túl a talaj könnyen oldható tápelem-, közöttük P-tartalmát is meghatározni a hazánkban hivatalosan elfogadott AL- (ammónium-laktátos) módszer mellett az Európai Unióban és Észak-Amerikában alkalmazott P-tesztekkel is (CaCl2-, H2O-, Olsen-, Bray1-, LE-, Mehlich3- stb.) a hazai OMTK kísérletek talajmintáiban. A kísérleti helyek talajtulajdonságaiban megnyilvánuló jelentős különbségek lehetőséget adnak rá, hogy a talaj P-teszteket – és a növényi P-felvételt – jellegzetes hazai talajokon, sokszor szélsőséges talajparaméterek mellett vizsgáljuk. Az egyes P-szintek között a 28 év átlagában mintegy évi 50 kg P2O5·ha-1volt a különbség. A P0-szinten mért P-tartalmak jól jelezték az egyes kísérleti helyek talajának eltérő P-ellátottságát, illetve, közvetve, fizikai féleségében, pH és mészállapotában meglévő különbségeket. A P2-szinten – a hazai talajokra, P-igényes növényekre a hazai szabadföldi P-trágyázási tartamkísérleti adatbázisban talált összefüggésekre alapozott – új AL-P határértékek szerint csupán a bicsérdi csernozjom barna erdőtalajon nem javult a P-ellátottság legalább a „jó” szintig. Vizsgálataink megerősítették az AL-módszer függőségét a CaCO3-tartalomtól: a Mehlich3 módszerrel való összefüggésben a karbonátmentes és a karbonátos talajok csoportja erőteljesen elkülönült egymástól. Az AL-P korrekció elvégzése, azaz az AL-P értékeknek egy standard talajtulajdonság-sorra való konvertálása (KA: 36; pH(KCl): 6,8; CaCO3: 0,1%) látványosan csökkentette az AL-módszernek a talaj CaCO3-tartalmától való függőségét. Az AL-P és Olsen-P, valamint a korrigált AL-P és Olsen-P tartalmak összehasonlításában ugynakkor ugyanez az összefüggés nem volt állapítható, ami arra utal, hogy az Olsen módszer bizonyos fokig szintén pH- és mészállapot függő. Kísérleti eredményeink megerősítették a Sarkadi-féle AL-P korrekciós modell helytálló voltát. Fenti megállapításunkat ugyanakkor a növényi P-tartalmakkal való összefüggéseknek is igazolniuk kell. Szükséges tehát a talajvizsgálati eredményeknek a diagnosztikai célú növényvizsgálatokkal, valamint a terméseredményekkel való összevetése. A tartamkísérletek talajai lehetőséget nyújtanak a környezetvédelmi célú P-vizsgálatok értékelésére, a talaj P-feltöltöttsége környezeti kockázatának becslésére. Ezekkel a kérdésekkel a cikksorozat további részeiben kívánunk foglalkozni.

2009 ◽  
Vol 323 (1-2) ◽  
pp. 143-151 ◽  
Author(s):  
Xu Tang ◽  
Yibing Ma ◽  
Xiying Hao ◽  
Xiuying Li ◽  
Jumei Li ◽  
...  

Soil Research ◽  
2007 ◽  
Vol 45 (5) ◽  
pp. 397 ◽  
Author(s):  
David Nash ◽  
Murray Hannah ◽  
Kirsten Barlow ◽  
Fiona Robertson ◽  
Nicole Mathers ◽  
...  

Phosphorus (P) exports from agricultural land are a problem world-wide and soil tests are often used to identify high risk areas. A recent study investigated changes in soil (0–20 mm), soil water and overland flow in 4 recently laser-graded (<1 year) and 4 established (laser-graded >10 years) irrigated pastures in south-eastern Australia before and after 3 years of irrigated dairy production. We use the results from that study to briefly examine the relationships between a series of ‘agronomic’ (Olsen P, Colwell P), environmental (water-extractable P, calcium chloride extractable P, P sorption saturation, and P sorption), and other (total P, organic P) soil P tests. Of the 2 ‘agronomic’ soil P tests, Colwell P explained 91% of the variation in Olsen P, and Colwell P was better correlated with the other soil tests. With the exception of P sorption, all soil P tests explained 57% or more of the total variation in Colwell P, while they explained 61% or less of Olsen P possibly due to the importance of organic P in this soil. Variations in total P were best explained by the organic P (85%), Calcium chloride extractable P (83%), water-extractable P (78%), and P sorption saturation (76%). None of the tests adequately predicted the variation in P sorption at 5 mg P/L equilibrating solution concentration. The results of this limited study highlight the variability between soil P tests that may be used to estimate P loss potential. Moreover, these results suggest that empirical relationships between specific soil P tests and P export potential will have limited resolution where different soil tests are used, as the errors in the relationship between soil test P and P loss potential are compounded by between test variation. We conclude that broader study is needed to determine the relationships between soil P tests for Australian soils, and based on that study a standard protocol for assessing the potential for P loss should be developed.


2012 ◽  
Vol 61 (2) ◽  
pp. 307-326
Author(s):  
Péter Csathó ◽  
Marianna Magyar ◽  
Katalin Debreczeni ◽  
Katalin Sárdi
Keyword(s):  

Az Országos Műtrágyázási Tartamkísérletek (OMTK) hálózatában, az ország jellegzetes talajain, eltérő agro-ökológiai körülmények között, azonos kezelésekkel beállított kísérleteiben vizsgáltuk a diagnosztikai célú növényvizsgálatok kiterjeszthetőségét. Összefüggéseket kerestünk a virágzáskori kukoricalevél P-tartalma és tömege; az őszi búza hajtás P-koncentrációja és tömege; a talaj könnyen oldható P-tartalma és a virágzáskori kukoricalevél, ill. az őszi búza hajtás P-koncentrációja között az OMTK kísérletek kilenc kísérleti helyén a 4 eltérő P-kezelés hatására. A talaj P-teszt módszerek közül a 0,01 M CaCl2-, az Olsen-, az Fe-oxidos papírcsík-, az anioncserélő gyantával impregnált membrán (AERM), a Mehlich3-, az AL- és a korrigált AL-módszereket vontuk be vizsgálatainkba. A virágzáskori kukorica levelének tömege erőteljesebben változott a kísérleti helyek, mint a P-trágyázás hatására. A P-kezelések kifejezettebb hatást gyakoroltak a virágzáskori kukoricalevél P-tartalmára, mint a tömegére. A bokrosodáskori őszi búza hajtás tömegére erőteljesebben hatott mind a kísérleti hely, mind a P-trágyázás, mint a kukoricalevelére. Ugyanez mondható el a P-tartalmakra is. A bokrosodáskori őszi búza hajtás tömege szintén erőteljesebben változott a kísérleti helyek, mint a P-trágyázás hatására. A P-kezelések ugyanakkor mérsékeltebb hatást gyakoroltak a bokrosodáskori őszi búza hajtás P-tartalmára, mint a tömegére. A búzahajtás P-tartalmakra a kísérleti hely és a P trágyázás hasonló mértékben hatottak. Az OMTK kísérletekben kapott összefüggések ismeretében tovább finomítottuk e két növény P-ellátottsági határértékeit: a „gyenge” és „jó” ellátottságon túl az „igen gyenge”, „közepes”, „igen jó” és „túlzott” P-ellátottsági határértékeket is becsültük. A virágzáskori kukoricalevélben az igen gyenge P-ellátottság <0,15%, a gyenge 0,16–0,20%, a közepes 0,21–0,25%, a jó 0,26–0,30%, az igen jó 0,31– 0,35% a túlzott >0,35% P-koncentráció határértékekkel jellemezhető becsléseink szerint. A bokrosodáskori őszi búza hajtásban az igen gyenge P-ellátottság <0,25%, a gyenge 0,26–0,30%, a közepes 0,31–0,35%, a jó 0,36–0,45%, az igen jó 0,46– 0,55% a túlzott >0,55% P-koncentráció határértékekkel volt meghatározható. Az AL-módszer és a diagnosztikai célú növényvizsgálatok hasonló P-ellátottságokat mutattak, és megerősítették a fenti határértékek helyes voltát. A kukorica – az irodalomból is ismert – jobb P-hasznosítását jelzi ugyanakkor az a tény, hogy ugyanazon kezelésben a kukorica az őszi búzánál rendre eggyel jobb növény P-ellátottsági kategóriát mutatott. A P0-parcellák P-ellátottságát a kukorica és az őszi búza P-hatások mértékével is becsültük. Egy-egy esettől eltekintve a három módszer jó azonosságot adott, tovább erősítve az azonos talajokon eltérő P-trágyareakciójú növények „P-igényes”, ill. „foszforra kevésbé igényes” növénycsoportba sorolását, és a két növénycsoportra – id. Várallyay megközelítéséhez hasonlóan – eltérő talaj AL-P ellátottsági határértékek megállapításának kísérletesen megalapozott, helytálló voltát. Mind a talaj AL-P tartalma és a bokrosodáskori őszi búza hajtás P%, mind a talaj AL-P tartalma és a virágzáskori kukoricalevél P% közötti összefüggés logaritmus függvénnyel volt leírható. Az összefüggés szorossága hasonló „r” értékekkel (0,65–0,80) volt jellemezhető. Az őszi búza hajtás „jó” P-ellátottság savanyú talajokon 100–110, karbonátos talajokon 140–150 mg AL-P2O5·kg-1 fölött vált általánossá. A kukoricalevél „jó” ellátottságot (0,26% P) savanyú talajon 70–90, karbonátos talajokon 110–120 mg AL-P2O5·kg-1 fölött regisztráltuk. A kukorica szemtermésben kifejezett P-hatások jóval kisebbek voltak, mint a P-igényesebb őszi búzában. Kukoricában savanyú talajokon az AERM-P és a Mehlich3-P, karbonátos talajokon a Pi-P, az AL-P és az Olsen-P, az összes talajon az AERM-P és a korrigált AL-P mutatta a legszorosabb összefüggést a levél P% értékekkel. Az AL-P korrekció elvégzése az összes talajon 0,44-ről 0,69-re növelte az összefüggés szorosságát jelző „r” értéket. Õszi búzában savanyú talajokon az Olsen-P és a CaCl2-P, karbonátos talajokon az Olsen-P és Mehlich3-P, az összes talajon az Olsen-P, a Mehlich3-P és a Pi-P mutatta a legszorosabb összefüggést a hajtás P% értékekkel. Az AL-P korrekció elvégzése az összes talajon 0,56-ról 0,67-re növelte az összefüggés szorosságát jelző „r” értéket. Karbonátos, cinkkel gyengén–közepesen, foszforral igen jól–túlzottan ellátott talajokon a virágzáskori, csővel szemközti kukoricalevél P/Zn arányának 150 fölé növekedése P-indukálta Zn-antagonizmust és szemtermés-csökkenést eredményezhet ennél a Zn-igényes kultúránál. A Zn-hiány Zn-levéltrágyázással, ill. a talajba juttatott oldható Zn-sók segítségével megszüntethető. A Zn-hiányra kevésbé érzékeny őszi búzában terméscsökkenéssel járó P-indukálta Zn-hiány feltehetően a kukoricánál csupán jóval nagyobb P/Zn arány értékeknél jelentkezik.


2012 ◽  
Vol 61 (1) ◽  
pp. 117-132
Author(s):  
Péter Csathó ◽  
Marianna Magyar ◽  
Erzsébet Osztoics ◽  
Katalin Debreczeni ◽  
Katalin Sárdi

Az AB 17 Országos Műtrágyázási Tartamkísérletek (OMTK) 27. évében a 0– 50–100–150 kg P2O5·ha-1 szinteken vett talajmintákon környezetvédelmi célú talaj P-vizsgálatokat végeztünk. Vizsgálataink során a világon elterjedt környezetvédelmi célú talajvizsgálati módszereket alkalmaztuk: vas-oxi-hidroxiddal impregnált szűrőpapír (Fe-oxidos papír, vagy Pi-papír), valamint anioncserélő gyantával impregnált membrán (AERM). P-trágyázás hatására a Pi-P mintegy 3,5-szörös, az AERM-P mintegy 4-szeres növekedést mutatott. Kísérleti eredményeink alapján úgy tűnik, hogy az ún. Pelnyelő közeget (P „sink”) használó P-vizsgálati módszerek (AERM-, Pi-) mind az agronómiai, mind a környezetvédelmi szempontú P-vizsgálatokban jól használhatóak. Előnyük, hogy a talaj kémhatás- és mészállapotától kevésbé függenek. Ugyanakkor az AERM-P és a Pi-P értékeket a diagnosztikai célú P növényvizsgálati eredményekkel is szükséges összehasonlítani agronómiai célokra való felhasználható volta tesztelése céljából. A P-tartamtrágyázás hatására a kísérleti helyek átlagában mintegy 20%-kal csökkent a P-szorpciós index (PSI), jelezve a P-szorpciós helyek növekvő Ptelítettségét. A savanyú talajokon beállított OMTK kísérletek növekvő P-szintjein az oxalátos módszerrel meghatározott P-elítettségi index (PSD%) a kísérleti helyek átlagában mintegy 50%-os növekedést mutatott. Bicsérden a P1-, P2- és P3-szinten, Karcagon a P2- és P3-szinten kaptunk 25% feletti PSD értékeket. A kritikus értéket (a 25%-os P-telítettséget) ugyanakkor erősen megközelítette a P3-szinten Hajdúböszörmény, Kompolt és Putnok PSD%-a. A Mehlich-3 kivonószerrel meghatározott PSD% értékek a kísérleti helyek átlagában több mint 3,5-szörös növekedést mutattak a legnagyobb P-szinten. Ezzel a módszerrel ugyanakkor átlagosan kevesebb, mint fele akkora volt az PSD%, mint az oxalátos kivonószer használata mellett. Mindenképpen további vizsgálatok szükségesek a környezetvédelmi P-vizsgálati módszerek hazai adaptációjára. Vizsgálataink megerősítették az AL-módszer mésztartalom-függőségét: a Mehlich3-, ill. az anioncserélő gyantás (AERM) módszerrel való összefüggésben a savanyú és a karbonátos talajok csoportja erőteljesen elkülönült egymástól. Az ALP korrekció elvégzése, azaz az AL-P értékeknek egy standard talajtulajdonság-sorra való konvertálása (KA: 36; pHKCl: 6.8; CaCO3: 0,1%) látványosan megszüntette az AL-módszernek a talaj CaCO3-tartalmától való függőségét: a korábban erősen elkülönülő savanyú és karbonátos talajok csoportja az AL-P korrekció elvégzése után egy közös csoportban volt megtalálható. A környezetvédelmi célú P-vizsgálatok hasznos információval szolgálhatnak talajaink P-állapota környezeti kockázatának mértékéről.


Soil Research ◽  
2020 ◽  
Vol 58 (2) ◽  
pp. 117 ◽  
Author(s):  
Musibau O. Azeez ◽  
Gitte Holton Rubæk ◽  
Ingeborg Frøsig Pedersen ◽  
Bent T. Christensen

Soil phosphorus (P) reserves, built up over decades of intensive agriculture, may account for most of the crop P uptake, provided adequate supply of other plant nutrients. Whether crops grown on soils with reduced supply of other nutrients obtain similar use-efficiency of soil P reserves remains unclear. In treatments of the Askov Long-Term Experiment (initiated in 1894 on light sandy loam), we quantified changes in soil total P and in plant-available P (Olsen P, water extractable P and P offtake in wheat grains) when P-depleted soil started receiving P in rock phosphate and when P application to soil with moderate P levels ceased during 1997–2017. Additionally we studied treatments with soil kept unfertilised for &gt;100 years and with soil first being P depleted and then exposed to surplus dressings of P, nitrogen (N) and potassium in cattle manure. For soil kept unfertilised for &gt;100 years, average grain P offtake was 6 kg ha–1 and Olsen P averaged 4.6 mg kg–1, representing the lower asymptotic level of plant-available P. Adding igneous rock phosphate to severely P-depleted soil with no N fertilisation had little effect on Olsen P, water extractable P (Pw), grain yields and P offtake. For soils with moderate levels of available P, withholding P application for 20 years reduced contents of Olsen P by 56% (from 16 to 7 mg P kg–1) and of Pw by 63% (from 4.5 to 1.7 mg P kg–1). However, the level of plant-available P was still above that of unfertilised soil. Application of animal manure to P-depleted soil gradually raised soil P availability, grain yield and P offtake, but it took 20 years to restore levels of plant-available P. Our study suggests symmetry between rates of depletion and accumulation of plant-available P in soil.


2018 ◽  
Vol 64 (No. 9) ◽  
pp. 441-447 ◽  
Author(s):  
Jarosch Klaus A ◽  
Santner Jakob ◽  
Parvage Mohammed Masud ◽  
Gerzabek Martin Hubert ◽  
Zehetner Franz ◽  
...  

Soil phosphorus (P) availability was assessed with four different soil P tests on seven soils of the Ultuna long-term field experiment (Sweden). These four soil P tests were (1) P-H<sub>2</sub>O (water extractable P); (2) P-H<sub>2</sub>O<sub>C10</sub> (water extractable P upon 10 consecutive extractions); (3) P-AL (ammonium lactate extractable P) and (4) P-C<sub>DGT</sub> (P desorbable using diffusive gradients in thin films). The suitability of these soil P tests to predict P availability was assessed by correlation with plant P uptake (mean of preceding 11 years) and soil P balancing (input vs. output on plot level for a period of 54 years). The ability to predict these parameters was in the order P-H<sub>2</sub>O<sub>C10</sub> &gt; P-C<sub>DGT</sub> &gt; P-H<sub>2</sub>O &gt; P-AL. Thus, methods considering the P-resupply from the soil solid phase to soil solution performed clearly better than equilibrium-based extractions. Our findings suggest that the P-AL test, commonly used for P-fertilizer recommendations in Sweden, could not predict plant P uptake and the soil P balance in a satisfying way in the analysed soils.


Soil Research ◽  
2013 ◽  
Vol 51 (5) ◽  
pp. 427 ◽  
Author(s):  
R. J. Dodd ◽  
R. W. McDowell ◽  
L. M. Condron

Long-term application of phosphorus (P) fertilisers to agricultural soils can lead to in the accumulation of P in soil. Determining the rate of decline in soil P following the cessation of P fertiliser inputs is critical to evaluating the potential for reducing P loss to surface waters. The aim of this study was to use isotope exchange kinetics to investigate the rate of decline in soil P pools and the distribution of P within these pools in grazed grassland soils following a halt to P fertiliser application. Soils were sourced from three long-term grassland trials in New Zealand, two of which were managed as sheep-grazed pasture and one where the grass was regularly cut and removed. There was no significant change in total soil P over the duration of each trial between any of the treatments, although there was a significant decrease in total inorganic P on two of the sites accompanied by an increase in the organic P pool, suggesting that over time P was becoming occluded within organic matter, reducing the plant availability. An equation was generated using the soil-P concentration exchangeable within 1 min (E1 min) and P retention of the soil to predict the time it would take for the water-extractable P (WEP) concentration to decline to a target value protective of water quality. This was compared with a similar equation generated in the previous study, which used the initial Olsen-P concentration and P retention as a predictor. The use of E1 min in place of Olsen-P did not greatly improve the fit of the model, and we suggest that the use of Olsen-P is sufficient to predict the rate of decline in WEP. Conversely, pasture production data, available for one of the trial sites, suggest that E1 min may be a better predictor of dry matter yield than Olsen-P.


2009 ◽  
Vol 40 (1-6) ◽  
pp. 526-537 ◽  
Author(s):  
Katalin Sárdi ◽  
Erzsébet Osztoics ◽  
Péter Csathó ◽  
Ágnes Balázsy

2021 ◽  
Author(s):  
Michela Battisti ◽  
Barbara Moretti ◽  
Dario Sacco ◽  
Carlo Grignani ◽  
Laura Zavattaro

1995 ◽  
Vol 75 (3) ◽  
pp. 311-318 ◽  
Author(s):  
John E. Richards ◽  
Thomas E. Bates ◽  
S. C. Sheppard

Long-term fertilizer-P application affects soil-P distribution and forms. These effects must be characterized to use fertilizer P most efficiently. In three southern Ontario soils of varying texture, we determined changes in soil organic P (Po) and inorganic P (Pi) caused by fertilizer P application (0–90 kg broadcast P ha−1 yr−1 during 10 yr of corn production. Soil P was characterized by (1) annual measurement of 0.5 M NaHCO3-extractable P (Olsen-P) and (2) sequential extraction from soil taken at the beginning of the experiment and after receiving 0 to 90 kg broadcast P ha−1 yr−1 for 10 yr. Fertilizer P increased Olsen-P concentrations in all soils. The increases were proportional to the cumulative amount of P applied. Based on all three soils, 16 kg P ha−1 was required to increase Olsen-P concentrations by 1 mg L−1 soil. After 10 yr of 90 kg broadcast P ha−1 yr−1, labile Pi fractions (resin P and NaHCO3 P) were increased, as was NaOH-extractable Pi in all soils. On the most P-deficient soil (Conestogo SiL), where corn grain yields were increased by fertilizer P, P fertilization also increased HCl-Pi, residual P (H2O2-H2SO4 extractable P) and labile Po (NaHCO3-Po and NaOH-Po). A P balance was calculated, which accounted for additions to, removals from, and changes in the total P status of the 0–20 cm layer. When no broadcast P was applied, there was an unaccounted-for input (possibly from the subsoil), of 20.9 kg P ha−1 yr−1 on the Conestogo SiL. When 90 kg broadcast P ha−1 yr−1 was applied to the Fox SL, the coarsest soil studied, there was a deficit of 30.9 kg P ha−1 yr−1 and elevated Olsen-P concentrations in the 25–36 cm depth, suggesting downward movement on fertilizer P. It appears that subsoil P was involved in the P cycle of these two soils. Key words: Continuous corn, P fertilization, sequential extraction, organic phosphorus, inorganic phosphorus, labile phosphorus, subsoil P, leaching


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document