Modeling of soil nitrogen content under conditions of diverse agricultural crops

The paper presents a mathematical model of nitrogen migration in soil. Nitrogen changes were modeled over a period of 21 months, taking into account the change of the cultivated plants, nitrogen uptake by plants during their growth and depending on soil moisture, fertilization and changing weather conditions. The equation of the mathematical model was solved by the finite difference method. The obtained results were verified with the soil laboratory data. The quantitative compatibility was obtained in the case of the upper layer of soil profile (0-30 cm) and qualitative - for the deeper layer (30-60 cm). The mathematical model allows taking into account many different impacts on the content of Nmin. in the soil. It can be a helpful tool in forecasting its changes and determining the time and level of fertilization. This is of particular importance when the weather conditions undergo radical, long-term changes.

W pracy przedstawiono model matematyczny migracji azotu w glebie. Modelowano zmiany azotu w okresie 21 miesięcy, uwzględniając zmianę uprawianych roślin, pobór azotu przez rośliny w trakcie ich wzrostu oraz w zależności od wilgotności gleby, nawożenie i zmienne warunki atmosferyczne. Równanie modelu matematycznego rozwiązano metodą różnic skończonych. Otrzymane wyniki zweryfikowano z danymi badań laboratoryjnych gleby. Uzyskano ilościową zgodność w przypadku górnej warstwy profilu glebowego (0-30 cm) oraz zgodność jakościową dla warstwy głębszej (30-60 cm). Opracowany model matematyczny pozwala uwzględnić wiele różnych oddziaływań na zawartość Nmin. w glebie. Może stanowić pomocne narzędzie w prognozowaniu jego zmian i określeniu czasu oraz poziomu nawożenia. Ma to szczególne znaczenie, gdy warunki pogodowe ulegają radykalnym, długookresowym zmianom.