Eltérő nedvességviszonyok és nitrogén-tápanyagellátási módok hatása a talaj NOx és CO2 produkciójára, termékenységére és mikrobiológiai aktivitására szántóföldi és modellkísérletben = Influence of different moisture conditions and N-fertilization methods on NOx and CO2 production, fertility and microbiological activity of soil in field and model experiments

摘要

Célkitűzésünk olyan kísérleti rendszer kidolgozása volt, amely lehetővé teszi hazai ökológiai viszonyaink között a mezőgazdasági talajokban az üvegház hatású gázok képződése és a növényi tápanyag ellátás közötti összefüggések feltárását. Rendszerünket egy trágyázási tartamkísérletre építettük. Kiválasztott kezelésekből vett talajokkal nagyméretű tenyészedényekben a talajban 20 cm mélységben elhelyezett gázcsapdákból vett mintákból mértük a CO2 és N2O gázok képződését a tenyészidő alatt. A szegélyparcellákból kiemelt bolygatatlan talajoszlopokban tanulmányoztuk a CO2 és N2O gázok képződését 20 cm, 40 cm és 60 cm mélységben és a kilépését a felszínen. Laboratóriumi mikrokozmosz kísérletekkel értelmeztük a gázprodukciót befolyásoló környezeti és mikrobiológiai hatásokat. A gázprodukció követésére és nehézfémek erre gyakorolt hatásának értékeléséhez analitikai módszereket fejlesztettünk ki, illetve validáltunk. A CO2-t és az N2O-t gázkromatográfiásan mértük, az NOx-t kemilumineszcenciásan detektáltuk mikrokozmosz-gáztérből vett mintákban. Továbbfejlesztettük a nehézfémek hozzáférhetőségét becslő frakcionálási módszereket. A tenyészedény- és a talajoszlop kísérletben összefüggéseket tártunk fel az N2O és CO2 produkció szezonális dinamikája és a különböző tápanyagellátási módok, továbbá a környezeti és mikrobiológiai tényezők között. Létrehoztunk egy olyan adatbázist, amely megfelelő alapot képez az emissziós becslési modellek mezőgazdasági talajokra történő alkalmazására. | Aim of the project was the elaboration of an experimental system suitable for study relationships between the production and emission of greenhouse gases and plant nutrition supply in agricultural soils under Hungarian ecological conditions. The system was based on a long-term ferilization field experiment. Mesocosm size pot experiments were conducted with soils originating from differently treated plots. The production of CO2 and N2O was followed during the vegetation period in gas traps built in 20 cm depth. Undisturbed soil columns were prepared from the untreated side parcels of the field experiment and the production of CO2 and N2O was studied at 20, 40 and 60 cm depth. A series of laboratory microcosm experiment was performed to clarify the microbial and environmental effects influencing the gas production in soils. Analytical methods were developed and validated for measure the gas production and evaluation of heavy metal contamination influence on that. The CO2 and N2O was deternined by gas chromatograpy. The NOx was detected by chemiluminescence method in headspace of microcosms. Sequential extraction methodology was developed for fractionation of heavy metal contamination. In the mesocosm and soil columns experiments influence of plant nutrion methods and environmental factors was succesfuly clarified on seasonal dynamics and depth profile on CO2 and N2O production. The database developed is suitable for estimation of CO2 and N2O emission from agricultural soils.