Influence of mineral and organic fertilization on the production of CO2 and N2O gases in soil

2013 ◽  
Vol 62 (1) ◽  
pp. 143-162
Author(s):  
György Heltai ◽  
Attila Anton ◽  
Sándor Hoffmann ◽  
Tibor Szili-Kovács ◽  
Katalin Berecz ◽  
...  

A Keszthelyen 1963-ban beállított „Szerves- és műtrágyák hatását összehasonlító tartamkísérlet” kiválasztott kezeléseiből vett talajokkal beállított tenyészedénykísérletben és ezzel párhuzamosan a szegélyparcellákból kiemelt bolygatatlan talajoszlopokban vizsgáltuk az ásványi- és istállótrágyák, valamint a talajba bedolgozott növényi szerves anyag hatását a talajlevegőben a tenyészidő folyamán felhalmozódó CO2és N2O gázok képződésének dinamikájára.A CO2-koncentráció a tenyészidő folyamán a kezdeti stagnálás után egy, vagy több maximum elérése után a kezdeti szintre csökkent mindkét kísérleti rendszerben, s a változás jó korrelációt mutatott a napi középhőmérséklet változásával.A N2O képződésének időbeli változása a talajoszlopokban nem mutatott egyértelmű tendenciát, míg a tenyészedényekben csak a vetést követő 6. napig mértünk koncentrációnövekedést.A bolygatatlan talajoszlopokban a felszíntől 40 cm mélységig a CO2-koncentráció szignifikánsan növekedett, 40–60 cm között már nem változott számottevően. Ugyanez a tendencia mutatkozott a N2O-koncentráció mélység szerinti változásában, de a nagyobb mérési bizonytalanság miatt kevésbé egyértelműen. A tenyészedényekben a 20 cm mélyen elhelyezett csapdákban mért CO2-koncentráció értékek nagyságrendileg megegyeztek a talajoszlopban 20 cm mélyen mért értékekkel. A trágyázatlan kezelésekben a növények jelenléte mind a talajoszlopban, mind a tenyészedényekben növelte a CO2- és a N2O-produkciót. A trágyázási kezelések hatására a talajoszlopokban csökkent mindkét gáz produkciója. Szerves trágya alkalmazásakor növény jelenlétében ez a csökkenés kisebb mértékű volt, mint ásványi trágya esetében. A trágyázási kezelések hatására a tenyészedényekben növények jelenlétében növekedett a talajban a CO2és N2O produkciója. A növekedés a trágyakezelések termésnövelő hatása sorrendjében istállótrágya < ásványi trágya < (istállótrágya+ásványi trágya) fokozódott.Összegezve megállapítható, hogy a CO2és N2O gázképződés és a talajból történő kilépés feltételei a bolygatatlan és a művelt talajban eltérnek, s e folyamatra jelentős hatással van a növények jelenléte és anyagcseréje. Kísérleteink eredményeként létrehoztunk egy olyan adatbázist, amelyre alapozva megfelelő matematikai modellek alkalmazásával reálisan becsülhető a mezőgazdasági talajok CO2 és N2O emissziója különböző tápanyagellátási és művelési módok esetén.

2018 ◽  
Vol 5 (2) ◽  
pp. 37-51 ◽  
Author(s):  
O. Demydenko ◽  
Yu. Zapasna ◽  
V. Velychko

Aim. To substantiate the agroecological estimation of the performance of a short crop rotation in conditions of intense and organic system of fertilization on the basis of restoring normative parameters of emission and se- questration of С-СО 2 circulation while using by-products as organic fertilizers in conditions of modern climatic system of the Forest-Steppe of Ukraine. Methods. Field, statistical, laboratory. Results of Investigations. The performance of short crop rotations is determined by the capacity of С-СО 2 balance. Strong inverse correla- tion was found between the capacity of N and the ratio between C and N in the agrocenosis, which demon- strated that enhancing the humifi cation processes (ratio constriction) led to the increase in the capacity of С org balance and the decrease in the capacity level of С-СО 2 balance (enhancing mineralization), related to the reduction in the performance of crops in the agrocenosis of a crop rotation compared to the organic system of fertilization. The capacity of С-СО 2 and С org balance correlates at the medium level of inverse direction, and the yield of the main products, feed units and digestible protein correlates at the level of strong direct correlation. Conclusions. General mineralization of by-products and humus in the agrocenosis and humifi cation processes are antagonists, so extending the ratio between С and N at the intense fertilization system stimulates the in- crease in performance and reducing С to N similar to the organic fertilization system enhances the humifi cation process due to binding of С org into humus and limits mineralization which leads to the reduction in agrocenosis performance at the organic fertilization system.


Microbiome ◽  
2021 ◽  
Vol 9 (1) ◽  
Author(s):  
Sai Guo ◽  
Wu Xiong ◽  
Xinnan Hang ◽  
Zhilei Gao ◽  
Zixuan Jiao ◽  
...  

Abstract Background Microbiomes play vital roles in plant health and performance, and the development of plant beneficial microbiomes can be steered by organic fertilizer inputs. Especially well-studied are fertilizer-induced changes on bacteria and fungi and how changes in these groups alter plant performance. However, impacts on protist communities, including their trophic interactions within the microbiome and consequences on plant performance remain largely unknown. Here, we tracked the entire microbiome, including bacteria, fungi, and protists, over six growing seasons of cucumber under different fertilization regimes (conventional, organic, and Trichoderma bio-organic fertilization) and linked microbial data to plant yield to identify plant growth-promoting microbes. Results Yields were higher in the (bio-)organic fertilization treatments. Soil abiotic conditions were altered by the fertilization regime, with the prominent effects coming from the (bio-)organic fertilization treatments. Those treatments also led to the pronounced shifts in protistan communities, especially microbivorous cercozoan protists. We found positive correlations of these protists with plant yield and the density of potentially plant-beneficial microorganisms. We further explored the mechanistic ramifications of these relationships via greenhouse experiments, showing that cercozoan protists can positively impact plant growth, potentially via interactions with plant-beneficial microorganisms including Trichoderma, the biological agent delivered by the bio-fertilizer. Conclusions We show that protists may play central roles in stimulating plant performance through microbiome interactions. Future agricultural practices might aim to specifically enhance plant beneficial protists or apply those protists as novel, sustainable biofertilizers.


2021 ◽  
Vol 165 ◽  
pp. 104014
Author(s):  
Yongxin Lin ◽  
Guiping Ye ◽  
Jiafa Luo ◽  
Hong J. Di ◽  
Stuart Lindsey ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document