Assessment of Soil Biological Activity Under Conditions of Long-Term Diversified Mineral Fertilization

Biological activity is investigated at different levels in cases of disturbances of processes, taking into consideration C and N changes in time and modern models of carbon sequestration. Soil properties created by fertilization are one of the factors influencing soil respiratory activity. This activity was measured by the manometric method in the conditions of long-term fertilizing experiment after 44 years management of the mountain meadow. One object chosen for the investigation was fertilized only with P and K and two objects were fertilized with ammonium nitrate in two doses: 90 and 180 kgN · ha^–1 in the background of PK. The experiment was conducted with the limed soil and in series without liming. Manometric measurement comprised change of pressure in a closed container which was proportional to oxygen consumption and created by respiratory processes taking place in it. The equivalent amount of created CO2 was absorbed by 1 mol · dm^–3 NaOH solution. Biological activity of materials was expressed in mgO2 · g^–1 d.m. · d^–1. Equations of pressure changes indicate differences in soil respiration caused by fertilization intensification. Generally, systematic soil liming caused an increase in its biological activity. However, liming influenced this activity to a lower degree than mineral fertilization. The highest respiratory activity and dehydrogenase activity (μg TPF · g^–1 f.m. · d^–1) was observed in the soil of the object fertilized with 90 kg N + PK · ha^–1 and the object with fertilization increased P and K availability causing an increase in biological nitrogen fixation.

Współczesne modele sekwestracji węgla wymagają poznania aktywności biologicznej na różnych poziomach i przypadkach zakłócenia procesów oraz zależności przemian węgla i azotu w czasie. Jednym z elementów wpływających na aktywność respiracyjną są właściwości gleby ukształtowane nawożeniem. W warunkach długotrwałego doświadczenia nawozowego po 44 latach użytkowania górskiej runi łąkowej zbadano metodą manometryczną aktywność respiracyjną gleby. Do badań wyznaczono obiekt, w którym stosowano wyłącznie nawożenie fosforem i potasem oraz obiekty nawożone saletrą amonową w dwóch dawkach 90 i 180 kgN · ha^–1 na tle PK. Doświadczenie wykonano z glebą serii wapnowanej i bez wapnowania. Pomiar manometryczny obejmował zmianę ciśnienia w zamkniętym naczyniu, która jest proporcjonalna do zużycia tlenu przez próbkę a powstaje w wyniku zachodzących w niej procesów oddychania. Powstające równoważne ilości CO2 były absorbowane przez roztwór NaOH o stężeniu 1 mol · dm^–3. Aktywność biologiczną materiałów wyrażono w mgO2 · g^–1 s.m. · d^–1. Równania zmian ciśnienia (y) wskazują na różnice respiracji gleby spowodowane intensyfikacją nawożenia. Systematyczne wapnowanie gleby spowodowało, że jej aktywność biologiczna była na ogół większa niż w przypadku braku tego zabiegu. Wapnowanie jednak w mniejszym stopniu niż nawożenie mineralne różnicowało tę cechę. Największe wartości aktywności respiracyjnej oraz aktywności dehydrogenaz (μg TPF · g^–1 ś.m. · d^–1) stwierdzono w glebie obiektu, w którym stosowano zrównoważone nawożenie na poziomie 90 kg N + PK oraz obiektu, w którym zwiększono w wyniku nawożenia zasobność w fosfor i potas, powodując zwiększenie biologicznego wiązania azotu.