www.old.acta-agrophysica.org / monografie
wróć do listy rozdziałów
 
Production and uptake of nitrous oxide (N2O) as affected by soil conditions
(Pobierz wersję PDF )
Paweł Szarlip, Teresa Włodarczyk, Małgorzata Brzezińska, Jan Gliński
Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego PAN, ul. Doświadczalna 4, 20-290 Lublin

Acta Agrophysica 187 (2010)

streszczenie: Podtlenek azotu (tlenek azotu(I), N2O) jest jednym z tzw. gazów cieplar­nia­nych. Efektywność pochłaniania promieniowania podczerwonego przez cząsteczkę N2O w porównaniu do cząsteczki CO2 jest około 300 razy większa. Tlenek azotu(I) w stratosferze ulega fotolizie i jest przekształcany w NO, który jest odpowiedzialny za niszczenie warstwy ozonowej. Zdecydowana większość emitowanego do atmosfery N2O pochodzi z mikrobiologicznych procesów przemian związków azotu zachodzących w glebach i oceanach. Gleby rolnicze należą do największych antropogenicznych źródeł emisji podtlenku azotu. Nawozy azotowe, spalanie paliw kopalnych, spalanie biomasy i odpadów zwierzęcych to dodatkowe źródła N2O. Uważa się, że zwiększanie dawek nawozów azotowych jest przyczyną wzrostu emisji N2O do atmosfery. Wielkość emisji tlenku azotu(I) z gruntów rolnych zależy od złożonych interakcji pomiędzy właściwościami gleby - przede wszystkim stanem natlenienia, temperaturą, dostępnością węgla oraz strukturą gleby. Duże znaczenie ma też typ nawozu azotowego, sposób nawożenia, zabiegi rolnicze oraz warunki klimatyczne. Gleba jest heterogennym środowiskiem trójfazowym, w którym w niewielkiej odległości występują obok siebie przestrzenie dobrze natlenione i obszary obniżonej dostępności tlenu. Stan natlenienia gleby, determinowany przez wilgotność, przez wielu autorów uważany jest za kluczowy czynnik wpływający na emisję N2O. Całkowita denitryfikacja (N2O plus N2) jest proporcjonalna do stężenia NO3- w glebie, pod warunkiem, że ilość węgla organicznego jest wystarczająco wysoka i nie ogranicza szybkości procesu. Kiedy zawartość materii organicznej jest niewystarczająca, denitryfikacja potencjalna (wyrażona w emisji N2O i N2) nie ulega podwyższeniu wraz ze wzrostem zawartości NO3-. Skład granulometryczny gleby ma duży wpływ na aktywność denitryfikacyjną gleb, ponieważ od niego w dużej mierze zależą stosunki wodno-powietrzne i porowatość, a tym samym dyfuzja gazów i substancji rozpuszczonych w roztworze glebowym. Gleba jest również zdolna do pochłaniania N2O. Redukcja N2O do N2 jest jedynym znanym sposobem przekształcania tego gazu w glebie. Ten proces uważany jest za mało istotny w skali globalnej, jednak biorąc pod uwagę niskie tempo rozpadu cząsteczek N2O w stratosferze, nawet niewielkie pochłanianie tlenku azotu(I) przez gleby może znacznie przyczynić się do redukcji wpływu N2O na zmiany klimatyczne. Zrozumienie procesów związanych z tworzenia tlenku azotu(I) i jego pochłanianiem może mieć duże znaczenie w przewidywaniu losu nawozów azotowych w glebie.
słowa kluczowe: gleba, tlenek azotu(I), wydzielanie N2O, pochłanianie N2O, denitryfikacja, nawozy azotowe
język oryginału: angielski