The effect of wheat straw quality on the rate of its mineralisation in soil

Open access

Abstract

The aim of this study was to assess the effect of straw of two spring wheat cultivars, Tybalt – with the culm filled with pith, and Ostka Smolicka – with the hollow culm, added to light textured soil, on the mineralisation rate of organic matter. The incubation experiment was established under laboratory conditions and comprised three experimental combinations: K1 was soil with an addition of pith-filled culms, K2 – soil with an addition of straw with hollow culms, and K0 – the control with no straw added. In all the combinations, mineral fertilisation was applied in the form of urea. Incubation lasted for 14 months. At specific dates the amounts of CO2 released within 24 h and pH values were recorded. The rate of organic matter mineralisation was expressed in mg CO2·d−1. Analyses showed that the addition of straw, both with pith-filled and hollow culms, significantly influenced the mineralisation of organic matter in the first months of incubation. Mineralisation was most intensive in the soil incubated with straw with hollow culms. The large amount of released carbon dioxide in the first days of incubation caused a decrease in pH both in the control soil and in soils with the addition of straw. The change in the soil reaction to its initial value was recorded at day 222 for the soil combination K0 and at day 250 of incubation in soils fertilised with straw.

REFERENCES

  • Golka W., 2011. Techniki uprawy gleby, ograniczające emisję gazów cieplarnianych. Problemy Inżynierii Rolniczej 4: 51–60 (in Polish).

  • Harasim A., 2011. Gospodarowanie słomą. Wydawnictwo IUNG Puławy: 77–78 (in Polish).

  • IUSS Working Group WRB, 2014. World Reference Base for Soil Resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports, 106. FAO, Rome.

  • Jakubus M., Gajewski P., Kaczmarek Z., Mocek A., 2013. Wpływ dodatków organicznych oraz preparatu EM-A na właściwości fizyczne, chemiczne oraz na stan struktury poziomu orno-próchnicznego gleby uprawnej. Część II. Właściwości chemiczne. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering 58(3): 220–225 (in Polish).

  • Kabała C., Musztyfaga E., Gałka B., Łabuńska D., Mańczyńska P., 2016. Conversion of Soil pH 1: 2.5 KCl and 1: 2.5 H2O to 1: 5 H2O: Conclusions for Soil Management, Environmental Monitoring, and International Soil Databases. Polish Journal of Environmental Studies 25(2): 647–653.

  • Kaczyński R., Kosubova P., Gałązka R., Siebielec G., 2015. Wpływ egzogennej materii organicznej na chemiczne właściwości gleb. [In:] Badania egzogennej materii organicznej w celu bezpiecznego stosowania do gleby. [Eds: Malý S., Siebielec G.] Lublin: 39–66 (in Polish).

  • Kaczyński R., Siebielec R., 2015. Wpływ egzogennej materii organicznej na poziom i jakość glebowej materii organicznej. [In:] Badania egzogennej materii organicznej w celu bezpiecznego stosowania do gleby. [Eds: Malý S., Siebielec G.] Lublin: 31–38 (in Polish).

  • Kong E., Liu D., Guo X., Yang W., Sun J., Li X., Zhan K., Cui D., Lin J., Zhang A., 2013. Anatomical and chemical characteristics associated with lodging resistance in wheat. The Crop Journal 1: 43–49.

  • Koper J., Lemanowicz J., 2008. Oddziaływanie zróżnicowanego nawożenia obornikiem i azotem mineralnym na kształtowanie się zawartości węgla, azotu i fosforu oraz aktywności fosfatazy kwaśnej w poziomie A gleby płowej. Roczniki Gleboznawcze – Soil Science Annual 59(1): 112–117 (in Polish).

  • Krysiak S., Tołoczko W., Niewiadomski A., 2010. Respiracja CO2 w glebach ekosystemów polowych wytworzonych ze skał macierzystych różnego pochodzenia. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 42: 144–150 (in Polish).

  • Kuś J., Kopiński J., 2012. Gospodarowanie glebową materią organiczn ą we współczesnym rolnictwie. Zagadnienia Doradztwa Rolniczego 2(68): 5–27 (in Polish).

  • Michalska K., Ledakowicz S., 2012.: Degradacja struktur ligno-celulozowych oraz produktów ich hydrolizy. Inżynieria i Aparatura Chemiczna 51: 157–159 (in Polish).

  • Nawracała J., Kurasiak-Popowska D., Pluta M., 2015. Wypełnienie źdźbła rdzeniem u wybranych odmian i linii pszenicy. Fragmenta Agronomica 32(3): 64–72 (in Polish).

  • Pikuła D., 2015.: Environmental aspects of managing the organic matter in agriculture. Economic and Regional Studies 8(2): 98–112.

  • Polskie Towarzystwo Gleboznawcze, 2009. Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych PTG 2008. Roczniki Gleboznawcze – Soil Science Annual 60(2): 5–16 (in Polish).

  • Polish Soil Classification (Systematyka gleb Polski), 2011. Roczniki Gleboznawcze – Soil Science Annual 62(3): 1–193.

  • Rutkowska A., Pikuła D., 2013. The effect of crop rotation and nitrogen fertilisation on the quality and quantity of soil organic matter. [In:] Soil Processes and Current Trends in Quality Assessment (M.C. Hernandez Soriano, Editor). InTechOpen: 249–168.

  • Sapek B., 2009. Zapobieganie stratom i sekwestracja węgla organicznego w glebach łąkowych. Inżynieria ekologiczna 21: 48–61.

  • Strosser E., 2010. Methods for determination of labile soil organic matter: an overview. Journal of Agrobiology 27: 49–60.

  • Szopka K., Kabała C., Karczewska A., Jezierski P., Bogacz A., Waroszewski J., 2016.: The pools of soil organic carbon accumulated in the surface layers of forest soils in the Karkonosze Mountains, SW Poland. Soil Science Annual 67(2): 46–56.

  • Thangarajan R., Bolan N.S., Tian G, Naidu R., Kunhikrishnan A., 2013. Role of organic amendment application on greenhouse gas emission from soil. Science of the Total Environment 465: 72–96.

  • Zhou Z., Zhang Z., Zha T., Luo Z., Zheng J., Sun O.J., 2013. Predicting soil respiration using carbon stock in roots, litter and soil organic matter in forests of Loess Plateau in China. Soil Biology and Biochemistry 57: 135–143.

Soil Science Annual

formerly Roczniki Gleboznawcze

Journal Information

Index Copernicus Value- 93.69 pkt

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 5 5 5
PDF Downloads 1 1 1