C körforgalom, NPK körforgalom és a környezet. A szén körforgalma.

Az előadások a következő témára: "C körforgalom, NPK körforgalom és a környezet. A szén körforgalma."— Előadás másolata:

1 C körforgalom, NPK körforgalom és a környezet

2 A szén körforgalma

3

4 Talajok szerves C-tartalma 30,0 x 10 14 kg Atmoszféra CO2 tartalma 7,0 x 10 14 Biomassza C tartalma 4,8 x 10 14 A talaj szervesanyag tartalma 60-70 %-ban humuszanyagokban van Élő szervesanyag (mikrobák) az összes SZ.A. 10-15 % Hol szervesanyag (mikrobák) az összes SZ.A. 85-90 % Humusz anyagok; fulvosavak, huminsavak, humin,humuszszén Nem humusz anyagok; fehérje, aminosav, szénhidrát, lipid, zsírok, viaszok, kitin Új képződmények: polimonid enzimek → amiláz, foszfatáz, oxidáz

5 K = stabilitási koefficiens (minél nagyobb, annál jobb, Keszthelyen 0,570) a humusz 54-58 % a szén Csernozjom 400 – 650 t/ha Réti talaj 180 – 250 t/ha Erdő talajok 50 - 100 t/ha - Ki kell dolgozni a természeti adottságok, erőforrások felhasználásának stratégiáját. Az erőforrások felhasználásának mechanizmusát úgy kell szabályozni, hogy a bioszféra erőforrásainak felhasználását optimalizáljuk.

6

7 Szervesanyag-körforgalom (aerob lebomlás=CO 2 emisszió) 0-30 cm réteg×1 ha = 3000 m 3 talaj = 4500 t/ha 2% szervesanyag-tartalom = 90 t/ha szervesanyag Évi 1% ásványosodás = 0,9 t/ha 900 kg szervesanyag = 45 kg N és 522 kg C/ha (1914 kg CO 2 /ha) Magyarország szántóterületén kb. 2 349 000 t C kibocsátás évente (kb. 8 613 000 t CO 2 ) 1 % pontnyi (pl 3%-ról 2%-ra csökken) szervesanyag csökkenés kb. 26 t C emisszióval jár hektáronként

8 Szántóföldi szén emisszió Magyarországon kb. 2 000 000 tonna kb. 0.2 tonna/fő Művelésbe vonáskor: 1 % szervesanyag csökkenés kb. 26 t C emisszióval jár hektáronként = kb. 100 millió t C emisszió a szántóterületen (ez kb. öt év ipari C emissziója Magyarországnak)

9 A föld szilárd részének mindössze 11%-a termőföld. 148,940,000 km² szárazföldből kb. 19,824,000 km² a szántóföld területe = 1.982.400.000 ha 1.982.400.000 ha × 0,5 t/ha C = 991.200.000 t szántóföldi eredetű C kibocsátás évente A világ éves ipari eredetű C emissziója kb. 7 milliárd t Szármaradványok sorsa (humusz, vagy energia)? Mennyibe kerül?

10 –1 t humusz átlagosan 50 kg N-t tartalmaz, ennek 1 %-a mineralizálódik évente, pl. 200 t/ha – 2 t/ha min. évente → 100 kg N szabadul fel –C/N 15-33:1 kritikus érték –N % 1,2 – 2,6 % kritikus érték (termés x fajlagos N tartalom) –humusz veszteség t/ha = N által kivont összes N x 0,3 * 50 (* a növények által felvett N átlagosan 30 % a származik a talaj humusz tartalmának mineralizációjából) –a talaj humuszkészletének évente 1 %-a mineralizálódik –a humusz N-tartalma 5 %-nak vehető, ezért termésképzésre fordított 50 kg ásványi N-hez nem trágyázott talajon 1 t humusz elbomlására van szükség –a különböző SZA.-ból képződő humusz anyag mennyiségét a SZA %-ban az un. izohumuszodási koefficiens adja meg. Szalma 10 %, gyökérmaradvány 18 %, istállótrágya 20-40 %.

11 –Az istállótrágya 2/3 – 3/4 része mineralizálódik (tápanyagot szolgáltat) 1/3 – 1/4 része humusszá alakul. –Az istállótrágya 50 kg/10 t N-t tartalmaz, mineralizálódás folytán felszabadul 35 kg, humuszba kerül 15 kg. Ebből az következik, hogy az # 30 %-a alakul át humusszá, vagyis humifikációs koefficiense 0,3. Az # 75 % nedvességtartalmú, tehát 25 % a szárazanyag. 10 t # ez 2,5 t, ebből 0,75 t humusz keletkezik. –Nitrát direktíva: 170 kg/ha/év

12 A foszfor útja a természetben

13 Növénytermesztéstani és Talajtani Tanszék Kutatásai

14 Őszi búza szemtermés 8 rotáció (t/ha) (Kismányoky, 2008 nyomán) Őszi búza szalmatermés 8 rotáció (t/ha) (Kismányoky, 2008 nyomán) N: N0 0 kg, N1 50 kg, N2 100kg, N3 150kg, N4 200kg

15 A búza termése és N trágyázási indexei (Kismányoky, 2008 nyomán) Szem DM t/ha Szalma DM t/ha Szem N mg/kg Szalma N mg/kg Szem kivont N kg/ha Szalma kivont N kg/ha Összes en kivont N kg/ha N mérleg (műtrágya ) N kg/ha N 0 I.1,4781,3342,170,33332,075,0037,07-37,07 N2N2 4,2915,1702,050,34787,0620,38108,34+8,34 N4N4 4,6805,2652,720,428127,2925,61152,90+47,10 N 0 II.2,2022,2362,280,54050,2011,1861,38-61,38 N2N2 4,6815,4852,320,386108,5921,17129,76+29,76 N4N4 4,9025,5952,560,509125,4928,48153,97+46,03 N 0 III.2,4152,1552,330,36156,277,7864,05-64,05 N2N2 4,7925,2562,360,451113,0923,70136,79+36,79 N4N4 4,8685,4482,680,615130,4633,50163,96+36,04 SzD 5% 0,40230,36450,14390,1122 I műtrágya szár lehordva II műtrágya szár lehordva, 35t #, III műtrágya, szár leszántva, 3 évente olaajretek. N0 0 kg N, N2 100kg N, N4 200kg N

16 A búza termések és P trágyázási indexek (Kismányoky, 2008 nyomán) Szem DM t/ha Szalma DM t/ha Szem P 2 O 5 mg/kg Szalma P 2 O 5 mg/kg Szem kivont P 2 O 5 kg/ha Szalma kivont P 2 O 5 kg/ha Összesen kivont P 2 O 5 kg/ha P mérleg (műtrágya) P 2 O 5 kg/ha N 0 I.1,4781,3340,5440,1938,182,5710,75+89,25 N2N2 4,2915,1700,4880,15820,948,1729,11+70,89 N4N4 4,6805,2650,5230,12324,56,4430,94+69,06 N 0 II.2,2022,2360,5170,21211,384,7416,12+83,88 N2N2 4,6815,4850,5120,16923,969,2733,23+66,72 N4N4 4,9025,5950,4940,15324,28,5632,76+67,24 N 0 III.2,4152,1550,5370,17912,963,8616,82+83,18 N2N2 4,7975,2560,5080,16324,368,5632,96+67,04 N4N4 4,8685,4480,5050,15626,778,5035,27+64,73 SzD 5% 0,40230,36450,0450,0278 I műtrágya szár lehordva II műtrágya szár lehordva, 35t #, III műtrágya, szár leszántva, 3 évente olaajretek. N0 0 kg N, N2 100kg N, N4 200kg N

17 A búza termése és K trágyázási indexei (Kismányoky, 2008 nyomán) Szem DM t/ha Szalma DM t/ha Szem K 2 O mg/kg Szalma K 2 O mg/kg Szem kivont K 2 O kg/ha Szalma kivont K 2 O kg/ha Összesen kivont K 2 O kg/ha K mérleg (műtrágya) K 2 O kg/ha N0N0 1,4781,3340,4241,1936,2715,9122,18+77,82 N2N2 4,2915,1700,4011,08117,2055,2872,48+27,52 N4N4 4,6805,2650,4091,43519,4075,5594,95+5,05 N0N0 2,2022,2360,3881,3267,8329,6537,48+62,52 N2N2 4,6815,4850,4161,35319,3874,2193,59+6,41 N4N4 4,9025,5950,3821,56318,7287,44106,16-6,16 N0N0 2,4152,1550,4361,24310,5226,7837,30+62,70 N2N2 4,7975,25260,4151,26019,9066,1886,08+13,92 N4N4 4,8685,4480,3941,56619,1785,31104,48-4,48 SzD 5 % 0,40230,36450,04500,0278 I műtrágya szár lehordva II műtrágya szár lehordva, 35t #, III műtrágya, szár leszántva, 3 évente olaajretek. N0 0 kg N, N2 100kg N, N4 200kg N

18 A kukorica N, P 2 O 5 és K 2 O felvétele (Kismányoky, 2008 nyomán) Szem kivont N kg/ha Szár kivont N kg/ha Szem kivont P 2 O 5 kg/ha Szár kivont P 2 O 5 kg/ha Szem kivont K 2 O kg/ha Szár kivont K 2 O kg/ha N 0 I.40,6811,6911,456,3610,8328,54 N2N2 76,8231,0519,2910,8417,1566,58 N4N4 89,8354,0221,5913,9419,3079,70 N 0 II.72,4828,6016,337,7215,8046,97 N2N2 105,9249,9525,4312,7822,2642,35 N4N4 113,0170,4426,1716,1723,51107,5 N 0 III.72,2824,2616,507,2715,4028,37 N2N2 106,6051,3023,9511,7920,6476,08 N4N4 115,5976,3826,8016,9523,5897,76 I műtrágya szár lehordva II műtrágya szár lehordva, 35t #, III műtrágya, szár leszántva, 3 évente olaajretek. N0 0 kg N, N2 100kg N, N4 200kg N

19 A talaj C org, P 2 O 5, K 2 O tartalma (25 cm) 8. rotáció (Kismányoky, 2008 nyomán) C org %H%Total N m/m% H t ha -1 AL-K 2 O mg/kg AL-P 2 O 5 mg/kg N 0 I.1,1051,9060,12671,47243361 N2N2 1,1561,9930,11774,73198394 N4N4 1,1461,9760,12074,10209320 N 0 II.1,3892,3860,15989,47463660 N2N2 1,3892,4000,16790,00332713 N4N4 1,3052,2460,15884,22357749 N 0 III.1,3342,3000,14086,25260331 N2N2 1,2762,2000,13182,50247331 N4N4 1,2352,3130,13886,73170275 I műtrágya szár lehordva II műtrágya szár lehordva, 35t #, III műtrágya, szár leszántva, 3 évente olaajretek. N0 0 kg N, N2 100kg N, N4 200kg N

20 Különböző tüzelőanyagok jellemzői, elemi összetétele száraz anyagra vonatkoztatva (%) (Kovács, 2007) Ajkai Tört Akna II.* Energetikai fa** Szalma**Nyárfa*Szarvasi-1 energiafű** Hamu32,860,44,51,24,2 Illó23,4184 72,1 Szén28,7250 50,1344,6 Hidrogén1,976,15,96,064,3 Oxigén6,043,942,3540,1 Nitrogén0,50,060,70,180,4 Kén3,7<0,010,150,0910,1 Klór<0,01 0,4<0,010,003-0,03 Szilícium0,0080,81,7 Alumínium0,480,0020,005 Kalcium18,80,070,4 Kálium0,010,031,000,51 Magnézium0,630,010,07 Nátrium0,020,0010,05 Foszfor0,010,0050,08