Current dominant causes and effects of acidification of soils under agricultural use in Poland

Celem pracy było określenie aktualnych, przyrodniczych i antropogenicznych przyczyn zakwaszenia gleb użytkowanych rolniczo w Polsce. Zarządzanie odczynem ma istotne znaczenie w przemianach mineralnych składników pokarmowych roślin w glebach, a zwłaszcza ich mobilizacji/immobilizacjii i związanym z tym obiegiem pierwiastków w środowisku, a przez to produkcyjnością ekosystemów rolniczych. Po omówieniu przyrodniczych przyczyn zakwaszenia dokonano ilościowej oceny ładunku protonu w oparciu o dane z Roczników Głównego Urzędu Statystycznego dotyczące średniego zużycia nawozów mineralnych NPK i wapna nawozowego oraz emisji i depozycji gazowych zanieczyszczeń powietrza (SO2, NOx iNH3). W oparciu o te dane obliczono wielkość ładunku protonu wyrażonego w(kmol H+·ha-1). Biorąc pod uwagę fakt, że 1 mol CaO wapna nawozowego neutralizuje 2 mole protonu, obliczono zdolność neutralizacyjną dawek nawozów wapniowych stosowanych w ostatnim dwudziestoleciu. Dokonano też bilansu ładunków protonu (H+) pochodzenia antropogenicznego, który posłużył do oceny presji zakwaszania antropogenicznego agroekosystemów w ostatnich 20 latach. Zakwaszenie gleb użytkowanych rolniczo związane jest w ostatnich latach przede wszystkim z: drastycznym zmniejszeniem zużycia wapna nawozowego: z 182,8 w roku 1990 do 36,8 kg CaO·ha-1 w roku 2011, zwiększonym udziałem azotu w nawożeniu NPK, gdzie stosunek N : P : K w roku 1990 wynosił 1 : 0,59 : 0,79, a w 2011 1 : 0,37 : 0,42. Pomimo znaczącego obniżenia emisji gazowych kwasotwórczych zanieczyszczeń powietrza, głównie SO2 i NOx oraz NH3, czynniki te nadal potęgują presję zakwaszenia gleb.The aim of this study was to determine the current, natural and anthropogenic causes of acidification of agricultural soils in Poland. Management of reaction is important in the metabolism of mineral plant nutrients in the soil, especially in their mobilisation/immobilisation, and associated with the circulation of elements in the environment, and thus for the productivity of agricultural ecosystems. After discussing natural causes of acidification, quantitative proton load was evaluated using data from the Central Statistical Office Annals on the average application of NPK fertiliser and agricultural lime and on the emission and deposition of gaseous air pollutants (SO2, NOx and NH3). Based on those data, the load size of proton was calculated and expressed in (kmol H + ha-1). The neutralising capacity of calcium fertilisers used in the last two decades was calculated taking into account that 1 mol CaO of lime fertiliser neutralises 2 mol of protons. The load balance of the proton (H+) of anthropogenic origin was calculated and used to assess the anthropogenic acidification pressure of agroecosystems over the last 20 years. In recent years, acidification of agricultural soils was primarily associated with a drastic decrease in agricultural lime application: from 182.8 kg CaO ha-1 in 1990 to 36.8 kg CaO ha-1 in 2011, an increased share of nitrogen in the NPK fertilisation, where the ratio of N: P: K in 1990 was 1: 0.59: 0.79, and in 2011 1: 0.37: 0.42. Despite a significant decrease in acidic gaseous emissions of air pollutants, especially SO2 and NOx and NH3, these factors continue to increase the pressure of soil acidification