מליחות, חנקות, מתכות כבדות פנחס פיין המכון למדעי הקרקע...
DESCRIPTION
מליחות, חנקות, מתכות כבדות פנחס פיין המכון למדעי הקרקע המים והסביבה מרכז וולקני מינהל המחקר החקלאי. משה ברונר, מיכה רביב, יסמין שגיב, נורית בן-הגיא. הקשר בין מליחות הזבל למליחות הקרקע. משה ברונר, מיכה רביב, יסמין שגיב, נורית בן-הגיא. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
מליחות, חנקות, מתכות כבדות
פנחס פייןהמכון למדעי הקרקע המים והסביבה
מרכז וולקנימינהל המחקר החקלאי
משה ברונר, מיכה רביב, יסמין שגיב, נורית בן-הגיא
ʱ ʧʩʩʥʁʩʮ
ʬʹʬʡʦʤ
ʺʥʫʩʬʥʮ(dS/m)
ʺʡʫ́ ʡʭʥ́ʩʩʹ ʩyʧʤ
(2 ;'ʣ/'ʨ 2/ʢ"ʷ250 (ʢ"ʷ
ʺʥʫʩʬʥʮ̋ ʴ ʱ ʥ̋ʺʩʬʮ́ ʧ
ʲ ʷʸ ʷʬ ʹ ʩyʧʤ̋ ʡʫ́ ʡ
ʺʥʫʩʬʥʮ̋ ʴ ʱ ʥ̋ʺʱ ʩʮ̋ ʬʺʩʬʮ́ ʧ
ʺʡʫ́ ʡʲ ʷʸ ʷʤ :ʬʥʧ)ʹ ʩyʧʤ10% (ʭʩʮ
1:10 1 1:1 10
(20 dS/m)/250 kg
0.1 dS/m / 1 dS/m ʬʡʦʡ
1 dS/m / 1 dS/m ʬʡʦʡ
0.5 dS/m / 5 dS/m ʬʡʦʡ
5 dS/m / 5 dS/m ʬʡʦʡ
הקשר בין מליחות הזבל למליחות הקרקע
משה ברונר, מיכה רביב, יסמין שגיב, נורית בן-הגיא
ʤʣ́ ʤʩʥɦʩhʡʭʩʬʡʦʡʫy ʤ,ʦʥy̡ʩh -ʭʩʩhʢy ʥʠʠ "ʥɹ̋ ʡ ʸ ʠʥhʩ2008
ʣʣʮ ʺ ʥʣʩʧʩ
ʬʡʦ ʭʩʮʨɹ ʩhɹ ʬ(
)ʸ ʥʨɦ ʴ ʤ
ʭʥ̫ʩhʢy ʥʠ )ʭʩʮʨɹ ʬʡʦ
ʸ ʨɦ ʥɹʮ ʡ-)70C
ʨɦ ʥɹʮʥ̫ʸ ʷʡʬʡʦ
ʺ ʥʡʩʨy % 36 31 16 )ʧʬ(ʺ ʥɹʩɹʶ 'ʬ/ʢ"ʷ 0.46 0.48 LOI % 84.6 84.6 25.1 OC % 37.7 37.2 17.1 NKjeldhal mg/kg 45,656 54,609 14,775 C/N 8.3 6.8 11.6 PKjeldhal mg/kg 14,477 14,665 8,395 NH4-N ʩyʨ mg/kg 5,468 6,112 888 NH4-N ʹ ʡʩ mg/kg 2,490 4,429 80 PO4-POlsen mg/kg 1,982 1,538 1,530 Cl mg/kg 5,753 5,397 ʸ ʩʢ % 4.43 2.88 10.10 pH )1:5( 8.12 7.55 9.28 EC )1:5( dS/m 10.1 11.8 9.3
dS/mמליחות בתמיסת הקרקע מבוטאת ב – בחתך הקרקע לאחר שלוש שנים.
, Prob > |t| - 0.05 , 0.01 להיקש; מספר הסולמיות מצביע על ה contrast # = הפרש מובהק, בהשוואת מאחת לארבע, בהתאמה0.0001 , 0.001
אייזנקוט וחוב'. סיכום רב שנתי של השפעת פיזור קומפוסט בוצה ובוצת 2003 - 1999שפכים בגידולי פלחה בשלושה אזורים על הגידולים והקרקע
Days
0 20 40 60 80 100
EC
, d
S m
-1
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
SandSSPellASB(BS)SSC
( בניסויי הדגרה במעבדה של בוצות5:1מוליכות חשמלית )במיצוי מימי SSPel ,כופתיות-ASB ,במ"ס בית שמש -SSC ק"ג 50-קומפ' בוצה; יחס יישום N'ד/
Days
0 20 40 60 80 100
Ca,
meq
l-1
0
2
4
6
8
10
12
SandSSPellASB(BS)SSC
Days
0 20 40 60 80 100
Min
eral
N,
meq
l-1
0
2
4
6
8
10
12
14
16SandSSPellASB(BS)SSC
חנקן מינרלי בקרקע בהדגרה במעבדה של בוצותSSPel ,כופתיות-ASB ,במ"ס בית שמש -SSC ק"ג 50-קומפ' בוצה; יחס יישום N'ד/
חנקות
DHG
Days
0 20 40 60 80 100 120
mg
fo
rmas
ane
kg-1
0
10
20
50
100
150
200
250
300
C-CO2
0 20 40 60 80 100 120
C-C
O2
kg-1
day
-1
-20
0
20
40
60
80
100
120
140Minaral N
0 20 40 60 80 100 120
N m
g k
g-1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
SandSS-ShafdanNVS-ShafdanCMCASB)BS(SSC
FDA
Days
0 20 40 60 80 100 120
mg
flu
ore
scei
n k
g-1
0
5
10
15
20
25
30
הדגרה במעבדה של בוצות שונות )שפד"ן מעוקרת, במ"ס מהשפד"ן ומבית-שמש, קומפ' בוצה, קומפ' זבל בקר – מינרליזציה של החומר האורגני ומדדים אנזימטיים
לפעילות מיקרוביאלית
SandSS-ShafdanNVS-ShafdanBL-90CMCASB)BS(SSC
ימי הדגרה
C-CO2
0 10 20 30 40
C-C
O2 kg
-1d
ay-1
0
20
40
60
200
300
400
SandBL PBL-70CMC
Minaral N
0 20 40 60 80 100
N m
g k
g-1
0
50
100
150
200
250
300
FDA
Days
0 20 40 60 80 100
mg
flu
ore
sce
in k
g-1
0
2
4
6
8
10
12
14
16DHG
Days
0 10 20 30 40
mg
fo
rma
san
e k
g-1
0
10
20
30
40
50
מינרליזציה של החנקן האורגני בניסויי הדגרה במעבדה של זבלים לחק' אורגנית (BL ,זבל פטמים-PBL-70 ,אורגניקום -CMC ביחס יישום )ט'/ד' 2 – 1.6-קומפ' זבל בקר
)בהתאמה(
ימי הדגרה
- No sludge
Three year sludge application (dry tons/dunam) in the field: Overall NPK applied
# Sludge
type 2002 2003 2004
Cum app.
N P K
1 Control 0 0 0 0 36 6 29 2 6 4.5 4.5 15 132 47 29 3 2 1.5 1.5 5 44 16 10 4 6 4.5 0 10.5 92 33 20 5 2 1.5 0 3.5 31 11 7 6 0 0 4.5 4.5 40 14 9 7 0 0 1.5 1.5 13 5 3 8
Compost
6 0 0 6 53 19 12 9 0 4.5 4.5 9 562 320 52 10 0 1.5 1.5 3 187 107 17 11 0 0 4.5 4.5 281 160 26 12
Class B
0 0 1.5 1.5 94 53 9 2002 - sunflower; 2003 - chickpeas; 2004 - silage corn; 2005 – silage wheat.
יישום שמרנייישום חריג
0-15 cm
0 100 200 300 400
Min
eral
N,
mg
kg-1
0
50
100
150
200
a( 0-0 b( 15-0 c( 0-10 d( 15-10 e( SS-10 f( SSC-10 g( ASB-10
15-30 cm
0 100 200 300 400
0
5
10
15
20
25
30
30-60 cm
Days
0 100 200 300 400
0
5
10
15
20
25
3060-90 cm; 100 days
Treatment
a b c d e f g
0
5
10
15
20
25
30
Mineral N concentration in the soil profile: April 2008 - April 2009)days after manure application(
0-15 cm
0 100 200 300 400
Min
eral
N,
mg
kg-1
0
50
100
150
200
a( 0-0 b( 15-0 c( 0-17.2 d( 15-17.2e( SS-17.2f( SSC-17.2g( ASB-17.2
15-30 cm
0 100 200 300 400
0
5
10
15
20
25
3030-60 cm
Days after application
0 100 200 300 400
0
5
10
15
20
25
30
Mineral N concentration in the soil profile: April 2008 - April 2009)days after manure application(
60-90 cm; 100 days
Treatment
a b c d e f g
0
5
10
15
20
25
30
a( 0-0 b( 15-0 c( 0-17.2 d( 15-17.2e( SS-17.2f( SSC-17.2g( ASB-17.2
0-15 cm
Days
0 100 200 300 400
PO
4-P
, m
g kg
-1
0
20
40
60
80a( 0-0 b( 15-0 d( 15-10 e( SS-10 f( SSC-10 g( ASB-10
30-60 cm; 351 days
Treatment
a b c d e f g
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Bicarbonate extractable phosphorus in the soil profile:April 2008 - April 2009 )days after manure application(
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20 25
Nitrate-N (mg/kg)
Dep
th (m
)
a) Unfertilized
d) Commercially fertilized
f) SSC + 100 kg N/ha
Uncultivated
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6 7
"Available" P (mg/kg)
Dep
th (m
)
a) Unfertilized
d) Commercially fertilized
f) SSC + 100 kg N/ha
Uncultivated
מתכות
*= significance level p<0.05, prob> | t |
מקור: כיתאין וחוב' )ועדת מגדלים נגב(
)מקור: כיתאין ס"מ 30-0ריכוז מתכות כבדות בקרקע )מ"ג/ק"ג( בשכבה (2004וחוב',
מ"ק 10 * 4יסודבוצה/ד'
היקש
'קג/'ריכוז מתכות כבדות בגרגרים מג"ניסויים הרציפים"לפי הניסויים והטיפולים ב
.ביחד שצורפו'ד/'מק'10 הטיפולים מכוונים לטיפולי אבץ ונחושת נמצאו בריכוזים גבוהים יותר בגרגרי
רוב היסודות בשובל הם .ברוחמה.מבהיקש "טיפולים"ה לאחר עונה אחת ללא מברוחמה בריכוזים קטנים יותר
.יישום בוצה
ה טיפולי כל עלייה 10מוצגים נראית יחד. מ"ק/ד' אשפת ק' בהשפעת ונחושת אבץ בריכוזי מובהקת ערים אך לא בהשפעת בוצה. בשובל, בוצה לא יושמה
במשך היה היישום ברוחמה האחרון. הגידול לפני שנתיים עוקבות.
(2003)כיתאין וחוב',
ריכוז נחושת, אבץ ובורון בקש ביחס ליבול גרגירי חיטה, כפר החורש
אייזנקוט וחוב'. סיכום רב שנתי של השפעת פיזור קומפוסט בוצה ובוצת שפכים בגידולי פלחה 2003 - 1999בשלושה אזורים על הגידולים והקרקע
Cd
)mg/
kg(
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.351999 2000
Treatments
Fertilize
d cont
Prim-dig 50 t/h
Sec-ND 50 t/h
a
Comp 180 t/ha
Pb
)mg/
kg(
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
Fertilize
d cont
Prim-dig 50 t/h
Sec-ND 50 t/h
a
Comp 180 t/ha
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
Grains Canopy
קדמיום ועופרת בחיטה בהשפעת עומסים כבדים של בוצות )אווירנית לא-מיוצבת, )הגידול היה במכלים של מיוצבת בעיכול אל-אווירני וקומפוסט( בהשוואה להיקש מדושן
הס"מ העליונים בכמות שקולה 15 השנים. הזבל עורבב ב-2 ל' בחממה. זיבול בוצע לפני בכל אחת מ-60 חזרות. ההשקיה הייתה ללא שטיפה, בשנה א' - במים מזוקקים ובשנה ב' - 6לנתון באיור. כל טפול היה ב-
במי-קולחים. הניסוי בוצע במט"ש נתניה(
TreatmentsFerti
lized cont
Prim-dig 50 t/h
Sec-ND 50 t/h
a
Comp 180 t/ha
Zn
)mg/
kg(
0
20
40
60
80
100Grains
Fertiliz
ed cont
Prim-dig 50 t/h
Sec-ND 50 t/h
a
Comp 180 t/ha
0
40
80
120
160 Canopy
Effect of sludge type and application rate on zinc content in silage wheat
19992000
אבץ בחיטה בהשפעת עומסים כבדים של בוצות )אווירנית לא-מיוצבת, מיוצבת ל' 60)הגידול היה במכלים של בעיכול אל-אווירני וקומפוסט( בהשוואה להיקש מדושן
הס"מ העליונים בכמות שקולה לנתון 15 השנים. הזבל עורבב ב-2בחממה. זיבול בוצע לפני בכל אחת מ- חזרות. ההשקיה הייתה ללא שטיפה, בשנה א' - במים מזוקקים ובשנה ב' - 6באיור. כל טפול היה ב-
במי-קולחים. הניסוי בוצע במט"ש נתניה(
Cd
E-3 E-6 E-9 Cont Pell Comp0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6Ag
E-3 E-6 E-9 Cont Pell Comp0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Cr
E-3 E-6 E-9 Cont Pell Comp
mg
/kg
)d
ry w
eig
ht(
0.00
0.04
0.08
0.12
0.16 Mo
E-3 E-6 E-9 Cont Pell Comp0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Ni
Treatment
E-3 E-6 E-9 Cont Pell Comp0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6Se
E-3 E-6 E-9 Cont Pell Comp0
2
4
6
8
10
12
Metals in potato tubers from Gevulot field)Feb. 2002 sampling(
b b
b
aa
c
ab
b
a
b b b
Maximum level )0.1 mg/kg wet weight(COMMISSION REGULATION )EC( No 466/2001
Concentrations of trace elements in the sludge of the SHAFDAN MBTP
Max. Permitted in Israel
Year average Element (mg/kg
dry 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 Sludge) 44 Ag <3.4 <1.1 1.35 1.2 1.2 1.1 > 0.9 As 327 247 236 223 284 278 328 Ba
20 3.6 4.5 4.6 5.0 6.0 7.8 10.2 10 Cd 400 67 103 141 201 230 260.8 278 314 Cr 600 238 259 332 363 479 551.3 524 572 Cu
2,382 2,834 3,246 3,730 3,123 Fe 5 1.4 1.1 1.2 1.5 1.5 1.7 1.5 1.9 Hg 85.2 78.3 92.9 106 70.1 Mn 8.1 7.4 4.3 4.5 4.53 5.9 6.2 Mo
90 45 55.9 65.2 64.9 71.7 61.2 68.1 66.3 Ni 300 34.4 35.1 42.4 44.2 43.4 50.3 46.1 41.6 Pb
0.6 0.9 > 0.3 > 0.6 > 0.5 Se 29.8 Sn
2500 1,037 1,128 1,137 1,203 1,235 1,215 1,357 1,541 Zn
תודה על ההקשבה
נמדדה עלייה בתכולת מתכות כבדות בצמחים כתוצאה ממינון בוצות עתירות במתכות )היו נפוצות בעולם לפני שנות התשעים(. בוצות
ישראל דלות מאד במתכות.
אתרים עם ניסויים 5ניתוח של תוצאות ניסויים בקרקעות מ- שנים( ביישום בוצות הראה הגדלה ניכרת 24 עד 10ארוכי-טווח )
בכושר הספיחה לקדמיום של הקרקע, הן בגלל הפאזה האורגנית והן בגלל הפאזה המינרלית של הבוצות שהוספו להן.
גם עבודות שלנו תומכות בהיפוטזת ה'שיכוך העצמי'. בהדגרה, למרות שהיה פירוק של כמחצית מהחומר האורגני של הקרקע
ומהחומר האורגני שהוסף, ריכוזי נחושת חופשית בקרקע לא עלו. בגידול חיטה, הכפלת המנה בשנה השנייה העלתה את ריכוזי
המתכות בצמחים במידה קטנה יחסית.
מנגנון "השיכוך העצמי של הבוצה" יהיה נכון במיוחד ביישומים כבדים, ולאחר התייצבות הבוצה בקרקע.
"שיכוך עצמי" או "פצצת זמן"
Potentially available soil P in potato experiments at Yaham
Days after sowing
-20 0 20 40 60 80 100 120 140
PO
4-P
, mg
kg
-1
0
20
40
60
80
100
120
Haluza - spring 2005 )390-701 kg N/ha(Haluza - autumn 2005/6 )380-610 kg N/ha(Haluza - autumn 2007/8 )440-630 kg N/ha(Nir Oz - spring 2008 )380-780 kg N/ha()average & se values of all the treatments(
ריכוזי זרחן מינרלי 1. 4 - תוצאות מ-בקרקע
עונות גידול תפו"א אורגניים ביח"מ. כל
נקודה בעקום היא הממוצע )וטעות התקן( של כל
36החלקות בניסוי – בין חלקות.75ל-
הזבלים )בעיקר על בסיס 2.אורגני.קום( היו מקור
. עודפתלהזנה זרחנית נזקים לא נראו.
Soil mineral N )0-20 cm( in potato experiments at Yaham
Days after sowing
-20 0 20 40 60 80 100 120 140
Min
eral
N, m
g k
g-1
0
25
50
75
100
400
600
800Haluza - spring 2005 )390-701 kg N/ha(Haluza - autumn 2005/6 )380-610 kg N/ha(Haluza - autumn 2007/8Nir Oz - spring 2008
)average & se values of all the treatments( - תוצאות ריכוזי חנקן מינרלי בקרקע1.
עונות גידול תפו"א אורגניים ביח"מ. 4מ-כל נקודה בעקום היא הממוצע )וטעות
36התקן( של כל החלקות בניסוי – בין חלקות.75ל-
הזבלים )בעיקר על בסיס אורגניקום( היו 2.לעיתים מקור להזנה חנקנית מספקת )
(.עודפת
Haluza - autumn 2007/8
-20 0 20 40 60 80 100 120 140
Min
eral
N,
mg
kg
-1
0
20
40
60
80
100
120
1( C40, 70B5 + 70B2.5 2( 70B13 + 70B5 3( 70B13 + 70B2.5*2 4( 70B20 5( 70B5 + 70B5*2
Nir Oz - spring 2008
Days after sowing
-20 0 20 40 60 80 100 120 140
0
20
40
60
80
100
1201( C4;70B0.25+70B0.5 2( 70B13+70B5 3( 70B13+70B2.5*2 4( 70B20 5( 70B5 + 70B5*2
פירוט של הנ"ל לגבי שתי עונות.1.
העיקרון בממשק הזיבול שהוצע על 2.ידנו הוא:
התבססות על אורגניקום •ביסוד
הקטנה משמעותית של מנת •הזבל הכללית בכלל, ו-
הקטנת המנה ביסוד ומתן •חלק ממנה בראש.
חץ אדום: זיבול יסוד, •שחור-ראש הסבר למקרא:3.
•Cקומפ' זבל בקר :•70Bאורגניקום :מנה בראש + מנה ביסוד•: B: מ"ק/ד'; Cהמספרים: •
טון/ד'
C40,70B5+70B2.5לדוגמה: • מ"ק קומפ' ז' 4משמעו: יסוד:
ק"ג אורגניקום + 500בקר/ד' ו- ק"ג/ד' 250זיבול ראש ב-
אורגניקוםשים לב, כי קומפ' זבל הבקר ביסוד, 4.
נתן ריכוזי חנקן מינרלי נמוכים בקרקע למרות התגבור באורגניקום
ביסוד ובראש.