Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
So sánh mô hình ướt ban đầu, nồng độ dinh dưỡng trong dung dịch đất và fate của nước tiểu gán nhãn 15N trong khu vực patch nước tiểu cừu và gia súc trên đất đồng cỏ
Tóm tắt
Ba thí nghiệm thực địa đã được thực hiện để so sánh các điểm nước tiểu của gia súc và cừu liên quan đến (i) mô hình ướt ban đầu và thể tích đất bị ảnh hưởng, (ii) thành phần ion trong dung dịch đất và (iii) số phận của nước tiểu gán nhãn 15N trong đất trong thời gian mùa đông. Sự phân bố của Br− (được sử dụng như là một chất theo dõi nước tiểu) trên bề mặt đất và xuống lớp đất là không đồng đều ở tất cả các điểm. Diện tích đồng cỏ được phủ bởi Br− ở các điểm cừu là 0,04–0,06 m2 và Br− được phát hiện xuống sâu 150 mm. Các điểm gia súc lớn hơn đáng kể, phủ một diện tích bề mặt từ 0,38–0,42 m2 và thâm nhập sâu đến 400 mm. Sự di chuyển nhanh chóng của nước tiểu diễn ra qua dòng chảy qua lỗ lớn nhưng ngay cả như vậy, hơn một nửa lượng Br− được áp dụng đã được phát hiện trong lớp đất 0–50 mm ở cả hai điểm cừu và gia súc. Do thể tích nước tiểu lớn hơn được bổ sung vào các điểm gia súc (2000 mL cho gia súc và 200 mL cho cừu) nên tỷ lệ áp dụng hiệu quả là khoảng 5 L m−2 so với 4 L m−2 cho cừu. Nồng độ N khoáng có thể tách ra và nồng độ ion trong dung dịch đất cao hơn ở các điểm gia súc so với cừu, đặc biệt ở gần bề mặt đất. Ở cả hai điểm cừu và gia súc, urê đã nhanh chóng thủy phân thành NH4+ và quá trình nitrat hóa đã xảy ra trong khoảng 14 đến 29 ngày sau khi áp dụng nước tiểu. Ban đầu, các anion và cation chính trong dung dịch đất là HCO3−, SO4=, Cl−, NH4+, Mg++, K+ và Na+, những chất này đều xuất phát từ việc áp dụng nước tiểu. Nồng độ ion trong dung dịch đất đã giảm đáng kể theo thời gian do sự hấp thụ của thực vật và có thể là một phần do rửa trôi. Khi quá trình nitrat hóa tiến triển, NO3− trở thành ion chủ yếu trong dung dịch đất và cation đi kèm chủ yếu là Ca++. Số phận của nước tiểu-urea gán nhãn 15N đã được theo dõi trong thời gian 5 tháng bắt đầu từ cuối mùa thu. Mất mát rửa trôi lớn hơn của NO3− xảy ra dưới các điểm gia súc (tương đương với 60 kg N ha−1 dưới 300 mm và 37 kg N ha−1 dưới 600 mm) so với các điểm cừu (10 kg N ha−1 dưới 300 mm và 1 kg N ha−1 dưới 600 mm). Trong khi 6% của 15N được rửa trôi, lượng N bị rửa trôi tương đương với 11% của N nước tiểu được áp dụng ở các điểm gia súc. Điều này cho thấy có sự chuyển đổi lớn giữa immobilisation và khoáng hóa trong đất patch nước tiểu với sự giải phóng N khoáng từ chất hữu cơ trong đất bản địa. Ở cả hai điểm cừu và gia súc, 60% của 15N đã được ghi nhận trong việc hấp thụ của thực vật, còn lại trong đất và bị rửa trôi. Khoảng 40% lượng N được áp dụng do vậy đã bị mất qua phát thải khí.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Bremner J M 1982 Nitrogen — urea.In Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd edition. Eds. A L Page, R H Miller and D R Keeney. pp 699–709. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin.
Bremner J M and Mulvaney C S 1982 Nitrogen — total.In Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd edition. Eds. A L Page, R H Miller and D R Keeney. pp 595–641. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin.
Close M E and Woods P H 1986 Leaching losses from irrigated pasture: Waiau irrigation scheme, North Canterbury. N. Z. J. Agric. Res. 29, 339–349.
Cornforth I S and Sinclair A G 1984 Fertiliser and Lime Recommendations for Pastures and Crops in New Zealand. 2nd edition. Ministry of Agriculture and Fisheries, Wellington, NZ. 76 p.
Cuttle S P, Hallard M, Daniel G and Scurlock R V 1992 Nitrate leaching from sheep-grazed grass/clover and fertilized grass pastures. J. Agric. Sci. (Camb.) 119, 335–343.
During C and McNaught K J 1961 Effects of cow urine on growth of pasture and uptake of nutrients. N. Z. J. Agric. Res. 4, 591–605.
Francis G S, Haynes R J, Sparling G P, Ross D J and Williams P H 1992 Nitrogen mineralization, nitrate leaching and crop growth following cultivation of a temporary leguminous pasture in autumn and winter. Fert. Res. 33, 59–70.
Fraser P M, Cameron K C and Sherlock R R 1993 Lysimeter study of the fate of nitrogen in animal urine returns to irrigated pasture. J. Soil Sci.
Gardner W H 1986 Water content.In Methods of Soil Analysis, Part 1. Physical and Mineralogical Properties. 2nd edition. Eds. A Klute. pp 493–544. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin.
Hauck R D and Bremner J M 1976 Use of tracers for soil and fertilizer research. Adv. Agron. 28, 219–265.
Haynes R J and Williams P H 1992 Changes in soil solution composition and pH in urine-affected areas of pasture. J. Soil Sci. 43, 323–334.
Haynes R J and Williams P H 1993 Nutrient cycling and soil fertility in the grazed pasture ecosystem. Adv. Agron. 49, 119–199.
Heng L K, White R E, Bolan N S and Scotter D R 1991 Leaching losses of major nutrients from a mole-drained soil under pasture. N. Z. J. Agric. Res. 34, 325–334.
Jarvis S C and Pain B F 1990 Anmmonia volatilisation from agricultural land. Proc. Fert. Soc. No. 298. 35 p.
Keeney D R and MacGregor A N 1978 Short-term cycling of15N-urea in a ryegrass-white clover pasture. N. Z. J. Agric. Res. 21, 443–448.
Keeney D R and Nelson D W 1982 Nitrogen — inorganic forms.In Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd edition. Eds. A L Page, R H Miller and D R Keeney. pp 643–698. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin.
Lockyer D R and Whitehead D C 1990 Volatilization of ammonia from cattle urine applied to grassland. Soil Biol. Biochem. 22, 1137–1142.
New Zealand Soil Bureau 1968 Soils of New Zealand. Part 3. N. Z. Soil Bur. Bull. 26.127 p.
Ryden J C 1984 The flow of nitrogen in grassland. Proc. Fert. Soc. No. 229. 44 p.
Ryden J C, Ball P R and Garwood E A 1984 Nitrate leaching from grassland. Nature 311, 50–53.
Sakadevan K, Mackay A D and Hedley M J 1993 Influence of sheep excreta on pasture uptake and leaching loss of sulfur, nitrogen and potassium from grazed pastures. Aust. J. Soil Res. 31, 151–162.
Scholefield D, Lockyer D R Whitehead D C and Tyson K C 1991 A model to predict transformations and losses of nitrogen in LTK pastures grazed by beef cattle. Plant Soil 132, 165–177.
Sharpley A N and Syers J K 1979 Loss of nitrogen and phosphorus in tile drainage as influenced by urea application and grazing animals. N. Z. J. Agric. Res. 22, 127–131.
Sherlock R R and Goh K M 1984 Dynamics of ammonia volatilization from simulated urine patches and aqueous urea applied to pasture I. Field experiments. Fert. Res. 5, 181–195.
Sherwood M and Fanning A 1989 Leaching of nitrate from simulated urine patches.In Management Systems to Reduce Impact of Nitrates. Ed. J C Germon. pp 32–44. Elsevier Science Publishers, Barking, Essex.
Steele K W, Judd M J and Shannon P W 1984 Leaching of nitrate and other nutrients from a grazed pasture. N. Z. J. Agric. Res. 27, 5–11.
Turner M A, Syers J K and Tillman R W 1977 Movement of phosphorus and nitrogen forms through Tokomaru silt loam. Proc. N. Z. Fert. Manufacturer's Res. Assoc. Conf. 16, 79–86.
Whitehead D C and Bristow A W 1990 Transformations of nitrogen following the application of15N-labelled cattle urine to an established grass sward. J. Appl. Ecol. 27, 667–678.
Williams P H and Haynes R J 1992 Transformations and plant uptake of urine-sulphate in urine-affected areas of pasture soil. Plant and Soil 145, 167–175.
Williams P H and Haynes R J 1993a Fate of35S-labelled urine sulphate in urine affected areas of pasture soil under field conditions. J. Agric. Sci. (Camb.) 121, 83–89.
Williams P H and Haynes R J 1993b Forms of sulphur in sheep excreta and their fate after application on to pasture soil. J. Sci. Food Agric. 62, 323–329.
Williams P H, Hedley M J and Gregg P E H 1990a The effect of preferential low of dairy cow urine and simulated rainfall on movement of potassium through undisturbed topsoil cores. Aust. J. Soil Res. 28, 857–868.
Williams P H, Gregg P E H and Hedley M J 1990b Use of potassium bromide solutions to simulate dairy cow urine flow and retention in pasture soils. N. Z. J. Agric. Res. 33, 489–495.