Μελέτη του βιολογικού κύκλου του Ν σε δύο τύπους εδαφών, μετά την προσθήκη οργανικής και χημικής λίπανσης
Creators: name: Πασβάντογλου, Ελπίδα Παύλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Οργανική λίπανση
Χημική λίπανση
Εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου
Organic fertilization
Chemical fertilization
Greenhouse gases

description: Η αλόγιστη χρήση συνθετικών λιπασμάτων και η εναπόθεση μεγάλων ποσοτήτων κτηνοτροφικών αποβλήτων στα γεωργικά εδάφη συμβάλλουν σημαντικά στις εκπομπές CO2 και N2O, αντιπροσωπεύοντας περισσότερο από το 17% των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Με σκοπό την εκτίμηση των βραχυπρόθεσμων επιπτώσεων του συνδυασμού οργανικής και ανόργανης λίπανσης στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, πραγματοποιήθηκε πείραμα υποδιαιρεμένων τεμαχίων οργανωμένων σε πλήρεις ομάδες σε ελεύθερη διάταξη με 4 ομάδες, σε μεσόκοσμους, χρησιμοποιώντας δύο τύπους εδάφους, ως κύρια πειραματικά τεμάχια (main plots) (Αμμοπηλώδες (ΑμΠ) και Αργιλοπηλώδες (ΑρΠ)) και πέντε μεταχειρίσεις, ως υποτεμάχια (subplots): Μάρτυρας (Μ: Απουσία λίπανσης), Ουρία ως χημική λίπανση σε δύο δοσολογίες (100% Ουρία (100Ου): 200 kg N ha-1 και 80% Ουρία (80Ου): 160 kg N ha-1), Κομπόστ Αποβλήτων Βοοειδών (ΚΑΒ: 50 Mg ha-1), και ο συνδυασμός 50 Mg ha-1 Κομπόστ αποβλήτων βοοειδών και 160 kg N ha-1 ουρίας (ΚΑΒ+80Ου). Κατά την διάρκεια της περιόδου επώασης (90 ημέρες), πραγματοποιήθηκαν εβδομαδιαίες μετρήσεις των ρυθμών ροής CO2 και N2O, καθώς και της διαθεσιμότητας των NO3-, NO2- και NH4+ στο έδαφος. Ο τύπος του εδάφους αποτέλεσε τον μοναδικό παράγοντα που επηρέασε στατιστικώς σημαντικά (p≤0,05) τις συσσωρευτικές εκπομπές CO2, με τις μεταχειρίσεις του ΑμΠ να οδηγούν σε 20% υψηλότερες εκπομπές συγκριτικά με το ΑρΠ. Ο χειρισμός ΚΑΒ+80Ου οδήγησε σε παρόμοιες εκπομπές CO2 με το 100Ου, με μέσο όρο 762 mg kg-1 C-CO2, που ήταν περίπου 29% υψηλότερες από τον μέσο όρο του Μ (591 mg kg-1 C-CO2). Αντίθετα, το 80Ου δεν φάνηκε να διαφέρει σχεδόν καθόλου από τον Μ. Η ενσωμάτωση του ΚΑΒ οδήγησε σε αύξηση κατά 19% των συσσωρευτικών εκπομπών CO2, συγκριτικά με τον Μ. Σε αντίθεση με το CO2, οι αθροιστικές εκπομπές N2O επηρεάστηκαν στατιστικώς σημαντικά από τον τύπο του εδάφους (p &lt; 0,001), τη λίπανση (p &lt; 0,001) και την αλληλεπίδρασή τους (p = 0,002). Υψηλότερες κατά 60% εμφανίστηκαν οι συσσωρευτικές εκπομπές N2O στο ΑμΠ, σε σύγκριση με το ΑρΠ. Η εφαρμογή του ΚΑΒ μείωσε τις εκπομπές κατά 39% στο ΑρΠ, ενώ τις αύξησε κατά 5% στο ΑμΠ, σε σχέση με τον Μ. Η μείωση της προσθήκης ουρίας κατά 20% επέφερε μείωση των εκπομπών N2O κατά 90% και 19% στο ΑμΠ και ΑρΠ, αντίστοιχα, σε σύγκριση με το 100Ου. Η συνδυασμένη επέμβαση ΚΑΒ+80Ου οδήγησε σε αύξηση των εκπομπών, σε σύγκριση με το ΚΑΒ και το 80Ου, αλλά μείωση και διατήρηση αυτών κατά την σύγκριση με το 100Ου, στο ΑμΠ και ΑρΠ αντίστοιχα. Η συνολική διαθεσιμότητα των NO3-, NO2- και NH4+ στο έδαφος επηρεάστηκε σημαντικά (p ≤ 0,05) από τον τύπου του εδάφους, τη λίπανση και την αλληλεπίδρασής τους. Συμπερασματικά, η συνδυασμένη εφαρμογή ΚΑΒ+80Ου ενδέχεται να αποτελέσει μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση στη συμβατική λίπανση (100Ου) σε αμμοπηλώδη εδάφη, καθώς οδηγεί σε σχετικά χαμηλότερα επίπεδα εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και ενισχύει την συσσώρευση οργανικού άνθρακα στο έδαφος. Ωστόσο διαθέτει χαμηλότερο δυναμικό παροχής θρεπτικών στοιχείων. Η περαιτέρω έρευνα για την ποσοτικοποίηση των επιδράσεων του συνδυασμού διάφορων οργανικών αποβλήτων με ανόργανα λιπάσματα, στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και στις μικροβιακές κοινότητες του εδάφους, κρίνεται απαραίτητη.
description: The indiscriminate use of synthetic fertilizers, along with the disposal of large amounts of livestock waste on agricultural soils contribute significantly to CO2 and N2O emissions, accounting for more than 17% of global greenhouse gas emissions. In order to assess the short-term effects of combining organic and inorganic fertilization on greenhouse gas emissions, we conducted an RCBD split-plot mesocosm experiment with 4 groups, using two soil types, as main plot factors (sandy loam (SL) and clay loam (CL)) and five treatments, as sub plot factors: Control (C: No fertilization), Urea as chemical fertilization in two application rates (100U: 200 kg N ha-1 and 80U: 160 kg N ha-1), Composted Cow Manure (CCM: 50 Mg ha-1), and the combination of 50 Mg ha-1 Composted Cow Manure and 160 kg N ha-1 of urea (CCM+80U). During the incubation period (90 days), CO2 and N2O flux rates, as well as the availability of NO3-, NO2- and NH4+ in the soil were weekly measured. Soil type was the only factor that statistically significantly (p≤0.05) influenced cumulative CO2 emissions, with SL treatments leading to 20% increased cumulative CO2 emissions compared to CL. The CMC+80U treatment resulted in similar emissions to 100U, with an average of 762 mg kg-1 C-CO2, about 29% higher than C (591 mg kg-1). On the contrary, 80U treatment appeared to be almost no different from C. Incorporation of CCM in the soil, resulted in a 19% enhancement of cumulative CO2 emissions, compared to C. In contrast to CO2, cumulative N2O emissions were significantly influenced by soil type (p &lt; 0.001), fertilization (p &lt; 0.001) and their interaction (p = 0.002). Cumulative emissions of N2O were 60% higher in SL, compared to CL. The application of CCM reduced cumulative N2O emissions by 39% in CL, but increased them by 5% in SL, compared to C. A 20% reduction in urea application rate (80U), resulted in a 90% and 19% reduction in N2O emissions in SL and CL, respectively, compared to 100U. The combined CCM+80U application resulted in an increase in emissions, compared to CCM and 80U, but a decrease and a maintenance of these when compared to 100U, in SL and CL, respectively. The overall availability of NO3-, NO2- and NH4+ in soil was significantly (p ≤ 0.05) influenced by soil type, fertilization and their interaction. The present study implies that the combined CCM+80U application could potentially be an effective alternative to conventional fertilization in sandy loam soils, as it leads to relatively lower levels of GHG emissions and enhances carbon sequestration, however it has lower nutrient supply potential. Further research to quantify the effects of combining different organic wastes with inorganic fertilizers, on GHG emissions and soil microbial communities is considered necessary.