doctoral dissertation
Anton Govednik (Avtor), Marjetka Suhadolc (Mentor)

Povzetek

Reduced tillage intensity is known to increase soil organic carbon (SOC) in the topsoil, but can also lead to increased microbially derived nitrous oxide (N2O) emissions. In this study, we evaluated the effects of two tillage systems [no-till (NT) vs. conventional plough tillage (CT)] in combination with different fertilisation treatments [mineral (MIN), compost (ORG), and unfertilised control (CON)] on soil physical, chemical and biological properties, as well as N2O emissions, after more than two decades. First soil sampling was conducted down to 60 cm, followed by seasonal gas and topsoil (0–10 cm) sampling. In the top 10 cm, higher SOC content was observed in NT than CT, while fertilization affected SOC down to 20 cm, with higher values in ORG fertilization than the other treatments. This pattern correlated with the gradient of microbial biomass and N-functional gene abundances (qPCR). Ratio between the two N2O-reducing communities (nosZI/nosZII) increased significantly with soil depth and was higher in NT than CT, indicating niche differentiation caused by gradients in environmental conditions. The highest seasonal cumulative N2O emissions were in MIN fertilization, followed by ORG and CON, coinciding with AOB/16S ratio as one of the main explanatory variables of multiple regression. A higher genetic potential for N2O emissions was observed under NT than CT, as indicated by an increased (nirK+nirS)/(nosZI+nosZII) ratio, although this potential was not realized in the form of increased emissions. Lower than expected cumulative emissions in NT-ORG were explained by an increased N2O sink potential (PDA), which positively correlated with proportion of nosZII in the metagenome (WGS). Our results suggest combining organic fertilisation with NT as a promising approach for mitigating N2O emissions; however, addressing the yield gap is necessary before incorporating those practices into recommendations for farmers.

Ključne besede

conservation agriculture;no-till;compost;N-cycling community;N2O;potential denitrification;16S community;nosZ community;

Podatki

Jezik: Angleški jezik
Leto izida:
Tipologija: 2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija: UL BF - Biotehniška fakulteta
Založnik: [A. Govednik]
UDK: 631.46:631.51.022:631.8:546.175-31(043.3)
COBISS: 225419011 Povezava se bo odprla v novem oknu
Št. ogledov: 52
Št. prenosov: 0
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Slovenski jezik
Sekundarni naslov: Sestava talne mikrobne združbe in emisije didušikovega oksida v odvisnosti od obdelave tal in gnojenja
Sekundarni povzetek: Znano je, da lahko z manjšo intenzivnostjo obdelave tal povečamo vsebnost organskega ogljika (SOC) v zgornjem sloju tal, kar pa lahko hkrati vodi do večjih emisij didušikovega oksida (N2O) mikrobiološkega izvora. V naši študiji smo po več kot dveh desetletjih analizirali vpliv dveh različnih načinov obdelave tal [brez obdelave tal (NT) v primerjavi s konvencionalno obdelavo tal s plugom (CT)] v kombinaciji z različnimi načini gnojenja [mineralnim gnojenjem (MIN), kompostom (ORG) in negnojeno kontrolo (CON)] na fizikalne, kemične in biološke lastnosti tal ter emisije N2O. Prvo vzorčenje tal smo izvedli do globine 60 cm, nato pa smo sezonsko vzorčili pline in zgornji sloj tal (0–10cm). V zgornjih 0–10 cm tal smo ugotovili večjo vsebnost SOC v NT kot v CT, medtem ko je gnojenje vplivalo na SOC do globine 20 cm z večjimi vsebnostmi pri gnojenju ORG kot pri ostalih. Ta vzorec se je ujemal z gradientom mikrobne biomase in številčnosti N-funkcionalnih genov (qPCR). Razmerje med dvema N2O-reducirajočima združbama (nosZI/nosZII) se je z globino tal znatno povečalo in je bilo večje v NT kot v CT, kar kaže na diferenciacijo niš povzročeno z gradienti okoljskih pogojev. Največje sezonske kumulativne emisije N2O smo ugotovili pri gnojenju MIN, sledila sta ORG in CON, kar sovpada z razmerjem AOB/16S, ki se je pokazalo kot ena glavnih pojasnjevalnih spremenljivk multiple regresije. Večji genetski potencial za emisije N2O, izražen kot večje razmerje (nirK+nirS)/(nosZI+nosZII), smo ugotovili pri NT kot pri CT, vendar se ni odrazil v večjih emisijah. Manjše kumulativne emisije od pričakovanih v NT-ORG smo pojasnili s povečanim potencialom ponora N2O (PDA), ki je pozitivno koreliral z deležem nosZII v metagenomu (WGS). Naši rezultati kažejo, da je organsko gnojenje v kombinaciji z NT obetavna kombinacija za zmanjševanje emisij N2O, vendar je pred vključitvijo teh praks v priporočila za kmete potrebno preučiti tudi njun vpliv na pridelek.
Sekundarne ključne besede: ohranitveno kmetijstvo;no-till;kompost;združba N-cikla;N2O;potencialna denitrifikacija;16S združba;nosZ združba;
Vrsta dela (COBISS): Doktorsko delo/naloga
Študijski program: 0
Konec prepovedi (OpenAIRE): 2026-01-28
Komentar na gradivo: Univ. v Ljubljani, Biotehniška fak.
Strani: 1 spletni vir (1 datoteka PDF (XVI, 102 str., [9] str. pril.))
ID: 25859533