Рослинництво та ґрунтознавство

Вміст мінерального азоту в шарі ґрунту 0-30 см як індикатор екосистемних послуг: приклад пасовища

Галина Ліпінська, Іван Антонович Шувар, Войцех Ліпінський, Вероніка Камінська, Ганна Михайлівна Корпіта
Завантажити статтю
Анотація

Роль азоту в сільському господарстві полягає в його мінеральній формі, яка впливає на доступність рослин і потенційні втрати, причому вміст азоту в ґрунті в трав’янистих районах відіграє життєво важливу роль у екосистемних послугах, таких як регулювання та підтримка. Дослідження мало на меті оцінити ці послуги за допомогою показника мінерального азоту в шарі ґрунту 0-30 см, а також встановити зв’язок між їх біофізичними та фінансовими цінностями. Це було зроблено з урахуванням типу використання, типу ґрунту та кукурудзи як альтернативного корму для жуйних тварин. Послуги оцінювали за 1540 точками на постійних зелених насадженнях (луки, пасовища, що чергуються), на трав’яних ділянках (короткострокові) і на кукурудзяних полях. Дослідження підтвердило значний внесок луків у екосистемні послуги, оцінений за «вмістом Nmin у шарі ґрунту 0-30 см», який демонстрував варіації залежно від використання, типу та регіональних відмінностей. Слід зазначити, що найвищі біофізичні та грошові значення екосистемних послуг були виявлені на луках, призначених для користування луками, тоді як найменше накопичення Nmin у шарі 0-30 см, що впливає на обсяг екологічних послуг, спостерігалося в мінеральних ґрунтах, які піддалися короткочасному впливу чергування сільськогосподарських культур (55,2 кг⸱га-1) та вирощування кукурудзи (70,9 кг⸱га-1). За різними методами використання та типами ґрунтів регіон, що характеризується інтенсифікацією тваринництва, Підляське воєводство продемонструвало найвищу біофізичну та грошову цінність екосистемних послуг луків порівняно з іншими досліджуваними провінціями. На відміну від цього, решта провінцій показали порівняно нижчі показники в цьому відношенні. Надана грошова вартість, заснована на поточних витратах на азотні добрива та площі пасовищ/кукурудзи, може універсально оцінити цінність екосистемних послуг від кормових рослин у фермах, регіонах і країнах

Ключові слова

луки; екологічна користь; поживні речовини; категорія «регулювання та утримання»; кормові культури

ЦИТУВАТИ
Lipińska, H., Shuvar, I., Lipiński, W., Kamińska, W., & Korpita, H. (2023). The content of mineral nitrogen in a 0-30 cm soil layer as an indicator of ecosystem services: А case study of grasslands. Plant and Soil Science, 14(4), 45-60. https://doi.org/10.31548/plant4.2023.45
Використані джерела

[1] Arias-Arévalo, P., Gómez-Baggethun, E., Martín-López, B., Pérez-Rincón, M. (2018). Widening the evaluative space for ecosystem services: A taxonomy of plural values and valuation methods. Environmental Values, 27, 29-53. doi: 10.3197/096327118X15144698637513.

[2] Bengtsson, J., Bullock, J.M., Egoh, B., Everson, C., Everson, T., O’Connor, T., O’Farrell, P.J., Smith, H.G., & Lindborg, R. (2019). Grasslands – more important for ecosystem services than you might think. Ecosphere, 10(2), article number e02582. doi: 10.1002/ecs2.2582.

[3] Bongardt, A., & Torres, F. (2022). The European Green Deal: More than an exit strategy to the pandemic crisis, a building block of a sustainable european economic model. JCMS: Journal of Common Market Studies, 60(1), 170-185. doi: 10.1111/jcms.13264.

[4] Burczyk, P., Gamrat, R., Gałczyńska, M., & Saran, E. (2018). The role of grasslands in providing ecological sustainability of the natural environment. Water-Environment-Rural Areas, 18(63(3)), 21-37.

[5] Convention on Biological Diversity. (1992). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.

[6] Costanza, R., d’Arge R., de Groot, R.., Farber, S., Grasso, M., Bruce, B., Limburg K., Naeem, S., O’Neill, R., Paruelo, J., Raskin, R., Sutton, P., van den Belt, M. (1997). The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature, 387, 253-260. doi: 10.1038/387253a0.

[7] Ding, T., Chen, J., Fang, L., Ji, J., & Fang, Z. (2023). Urban ecosystem services supply-demand assessment from the perspective of the water-energy-food nexus. Sustainable Cities and Society, 90, article number 104401. doi: 10.1016/j.scs.2023.104401.

[8] European Green Deal. (n.d.). Retrieved from https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal_en.

[9] Giraud, M., Groh, J., Gerke, H.H., Brüggemann, N., Vereecken, H., & Pütz, T. (2021). Soil nitrogen dynamics in a managed temperate grassland under changed climatic conditions. Water, 13(7), article number 931. doi: 10.3390/w13070931. 

[10] Goliński, T., & Foltynowicz, Z. (2018). Valuation of ecosystem services for im-plementing innovative clean technology. Polish Journal of Environmental Studies, 27(4), 1513-1521. doi: 10.15244/pjoes/77097.

[11] González-García, A., Palomo, I., González, J.A., García-Díez, V., García-Llorente, M., & Montes, C. (2022). Biodiversity and ecosystem services mapping: Can it reconcile urban and protected area planning? Science of The Total Environment, 803, article number 150048. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.150048.

[12] Hönigová, I., Vačkář, D., Lorencová, E., Melichar, J., Götzl, M., Sonderegger, G., Oušková, V., Hošek, M., & Chobot, K. (2012). Survey on grassland ecosystem services. Report of the European Topic Centre on Biological Diversity. Retrieved from https://www.scirp.org/(S(vtj3fa45qm1ean45vvffcz55))/reference/referencespapers.aspx?referenceid=2414204.

[13] Ignatyeva, M., Yurak, V., & Dushin, A. (2022). Valuating natural resources and ecosys-tem services: Systematic review of methods in use. Sustainability, 14(3), article number 1901. doi: 10.3390/su14031901.

[14] Kopiński, J. (2018). Diversity of nitrogen management in Polish agriculture. Polish Journal of Agronomy, 32, 3-16.

[15] Lipińska, H., Franczak, S., Woźniak-Kostecka, I., Lipiński, W., Stamirowska-Krzaczek, E., & Shuvar, I. (2020). Uses of pratoecosystems and their productive ecosystem services. In A. Kocira, E. Stamirowska-Krzaczek (Eds.), Economic, organisational and environmental determinants of agricultural and food production (pp. 115-128). Cracow Agricultural Engineering Publishing House.

[16] Lipińska, H., Woźniak-Kostecka, I., Kocira, A., Lipiński, W., Franczak, S., Bochniak, A. (2021). Quantification and comparison of ecosystem services of grasslands versus another fodder crop (maize) based on mineral nitrogen content in the 60-90 cm soil layer. Agronomy Science, 76(4), 63-78. doi: 10.24326/as.2021.4.5.

[17] PKN: PN-R-04028:1997. Soil chemical and agricultural analysis – Method of sampling and determination of nitrate and ammonium ions in mineral soils. Retrieved from https://sklep.pkn.pl/pn-r-04028-1997p.html.

[18] Richter, F., Jan, P., El Benni, N., Lüscher, A., Buchmann, N., & Klaus, V.H. (2021). A guide to assess and value ecosystem services of grasslands. Ecosystem Services, 52, article number 101376. doi: 10.1016/j.ecoser.2021.101376.

[19] Sannigrahi, S., Chakraborti, S., Joshi, P.K., Keesstra, S., Sen, S., Paul, S.K., Kreuter, U., Sutton, P.C., Jha, S., & Dang, K.B. (2019). Ecosystem service value assessment of a natural reserve region for strengthening protection and conservation. Journal of Environmental Management, 244, 208-227. doi: 10.1016/j.jenvman.2019.04.095.

[20] Statistics Polish. (n.d.). Retrieved from https://stat.gov.pl/en/.

[21] Tkaczyk, P., Mocek-Płóciniak, A., Skowrońska, M., Bednarek, W., Kuśmierz, S., & Zawierucha, E. (2020). The mineral fertilizer-dependent chemical parameters of soil acidification under field conditions. Sustainability, 12(17), article number 7165. doi: 10.3390/su12177165.

[22] Valujeva, K., Debernardini, M., Freed, E.K., Nipers, A., Schulte, R.P.O., 2022. Abandoned farmland: Past failures or future opportunities for Europe’s Green Deal? A Baltic case-study. Environmental Science & Policy, 128, 175–184. https://doi.org/10.1016/ j.envsci.2021.11.014.

[23] Villoslada, M., Vinogradovs, I., Ruskule, A., Veidemane, K., Nikodemus, O., Kasparinskis, R., Sepp, K., & Gulbinas, J. (2018). A multitiered approach for grassland ecosystem services mapping and assessment: The Viva Grass tool. One Ecosystem, 3, article number e25380. doi: 10.3897/oneeco.3.e25380.

[24] Vooren, V., Reubens, L., Broekx, B., Reheul, S., & Verheyen, D. (2018). Assessing the impact of grassland management extensification in temperate areas on multiple ecosystem services and biodiversity. Agriculture, Ecosystems & Environment, 267, 201-212. doi: 10.1016/j.agee.2018.08.016.

[25] Wieliczko, B., & Floriańczyk, Z. (2022). Priorities for research on sustainable agriculture: The case of Poland. Energies, 15(1), article number 257. doi: 10.3390/en15010257.

[26] Yuan, Y., Bai, Z., Zhang, J., & Huang, Y. (2023). Investigating the trade-offs between the supply and demand for ecosystem services for regional spatial management. Journal of Environmental Management, 325, article number 116591. doi: 10.1016/j.jenvman.2022.116591.

[27] Zisenis, M., Richard, D., Lorencová, E.K., Melichar, J., Hönigová, I., & Oušková, V. (2020). Survey on grassland ecosystem services in the Czech Republic and literature review. Retrieved from https://www.eionet.europa.eu/etcs/etc-bd/products/etc-bd-reports/survey_on_grassland_ecosystem_services_cz/@@download/file/Survey_on_grassland_ecosystem_services_CZ.pdf.