Runoff and soil erosion in agricultural micro catchment (Rogalow, Lubelska Upland)

Monitoring of water erosion and runoff processes was conducted in an agricultural micro loess catchment of 1,05 ha area located in the Lublin Upland. Results of the studies shoved that, over 250 m³ of runoff and about 11 t of soil was removed from the catchment during two and half year. On the basis of results a relationship between temporal rainfall intensity and runoff rate was developed in the form of the exponential function Sp = 1E - 05e 102,64x. The relationship between run-off and soil losses was described by logarithmic equation Eg = 0,4703Ln(x)-0,5361

Contents of nitrogen and phosphorus compounds in the shallow groundwaters in Poland

Przedstawiono ocenę jakości płytkich wód gruntowych pod względem zawartości azotanów i fosforanów w układzie zlewni drugiego rzędu. Prezentowane wyniki pochodzą z badań monitoringowych przeprowadzonych w sieci gospodarstw kontrolnych na terenie całego kraju w dwóch cyklach badawczych, tj. w latach 1998-2002 i 2003-2006. W gospodarstwach objętych badaniami wytypowano pola produkcyjne na gruntach ornych i trwałych użytkach zielonych z bezpośrednim dostępem do wód drenarskich. Wody drenarskie pobierano wiosną i jesienią w tych samych ustalonych punktach, przeważnie na kilku polach gospodarstwa. Przebadano 722 gospodarstwa pobierając 5437 próbek wody w pierwszym cyklu i 5187 w drugim cyklu badań. Jakość wód oceniono według klasy zawartości składników mineralnych w wodach drenarskich, zaproponowane przez IUNG-PIB w Puławach. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że na przeważającym obszarze kraju zawartość azotu azotanowego w wodach gruntowych zmniejszyła się. We wschodniej i południowej części Polski stężenie fosforanów w wodach zmniejszyło się, wzrosło natomiast w Dorzeczu Rzek Przymorza.Studies evaluated the quality of shallow groundwater's in Poland in aspect of their contents of nitrates and phosphates, in the arrangement of second order river catchments. Presented results were obtained by monitoring conducted in the network of control farms localized on the area of whole country, in two research cycles, i.e. in the years 1998-2002 and 2003-2006. On surveyed farms the productive fields were staked out on arable land and on permanent grasslands, with a direct access to the drainage water. The drainage waters were sampled in spring and autumn, at the same points, mostly on the few fields of each farm. From 722 surveyed farms 5437 water samples were taken during the first research cycle, and 5187 during the second. The water quality was evaluated using the classes of mineral compound contents in drainage waters, as proposed by the State Research Institute (IUNG), Puławy. The results of studies showed that on prevailing area of the country the quality of shallow groundwater's had been improved as regards the nitrate contents. In the eastern and southern parts of Poland the phosphate concentration in drainage waters decreased, whereas it increased in the river catchments on northern littoral areas (Pomerania)

Soil moisture modeling in agricultural micro catchment

The aim of work was comparison of two water balance models with different degree of complexity to predict soil moisture in small hilly loess catchment and to compare results of the modeling with field measurement done with TOR probes. In the first "bucket" model soil is treated as a tank for water with definite capacity, in the second more sophisticatcd model elaborated in the FEFLOW software, soil properties are described by retention curve and soil moisture pattern is obtained as a solution of Richards equation. In both models actual evapotranspiration is modeled by FAO56 method. The results obtained from both models were acceptable with similar determination coefficient of about 0,8. However, simulation of soil moisture with the FEFLOW model is more accurate although it requires more parameters and seeking for stable numerical solution. On the other hand it is also more suitable to use in hilly terrain where horizontal soil water fluxes must be taken into account

Ocena gospodarstw z obszarów rolniczych o wysokich wartosciach przyrodniczych w Polsce

The objective of the study is to assess production potential and structure and the economic situation of farms pursuing their activity in areas (in municipalities) with various saturation of High Nature Value farmland (HNVf) areas in Poland. The first part of the study presented a method of designating HNVf areas, designated by the Institute of Soil Science and Plant Cultivation National Research Institute (ISSPC-NRI) and the Institute of Agricultural and Food Economics National Research Institute (IAFE-NRI), in cooperation with the Institute of Technology and Life Sciences (ITLS), the Institute for Agricultural and Forest Environment of the Polish Academy of Sciences (IAFE-PAS), and the Polish Society for the Protection of Birds (PSPB) upon the request of the Ministry of Agriculture and Rural Development (MARD) and the European Commission (EC). HNVf areas have been designated on the basis of the adopted criteria of characteristics of extensive agriculture and high nature value areas. On the other hand, the second part of the paper consisted of the organisational and economic assessment of farms from municipalities with various saturation of HNVf areas in Poland, uninterruptedly keeping accounts for the Polish FADN in the years 2016-2018. It was determined that farms from municipalities with a high saturation of HNVf areas, when compared to farms from municipalities with a lower saturation of such areas, being a reference point, have a lower production potential of soils and achieve worse production results. They have, inter alia, a smaller UAA size, smaller labour inputs and smaller capital value, including machinery and equipment. In addition, they have lower income per 1 ha of UAA, which limits their development opportunities.Celem opracowania jest ocena potencjału produkcyjnego, organizacji produkcji oraz sytuacji ekonomicznej i możliwości rozwojowych gospodarstw rolnych, prowadzących działalność w Polsce na terenach (w gminach) o różnym nasyceniu obszarów rolniczych o wysokich wartościach przyrodniczych (High Nature Value farmland – HNVf). W pierwszej części przedstawiono sposób wyznaczania obszarów HNVf. Wyznaczono je na zlecenie Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi i Komisji Europejskiej przez Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – PIB oraz Instytut Ekonomiki Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej – PIB przy współpracy z Instytutem Technologiczno-Przyrodniczym, Instytutem Środowiska Rolniczego i Leśnego – PAN oraz Ogólnopolskim Towarzystwem Ochrony Ptaków. Obszary HNVf wyznaczono, opierając się na przyjętych kryteriach cech rolnictwa ekstensywnego i obszarów o wysokich wartościach przyrodniczych. W drugiej części opracowania dokonano oceny organizacyjno-ekonomicznej gospodarstw rolnych z gmin o różnym nasyceniu HNVf w Polsce, które prowadziły nieprzerwanie rachunkowość dla Polskiego FADN w latach 2016-2018. Ustalono, że gospodarstwa z gmin o dużym nasyceniu HNVf na tle gospodarstw z gmin o mniejszym nasyceniu, będących punktem odniesienia, charakteryzują się mniejszym potencjałem produkcyjnym gleb, osiągają gorsze wyniki produkcyjne. Posiadają m.in. mniejszą powierzchnią UR, mniejsze nakłady pracy oraz mniejszą wartość kapitału, w tym maszyn i urządzeń. Ponadto mają mniejszy dochód w przeliczeniu na 1 ha UR, co ogranicza ich możliwości rozwoju

Analysis of agronomic categories in different soil texture classification systems

Different soil texture classification systems are used in Poland. The system most widely used in agriculture is named after Polish Soil Science Society (PSSS) and is described in the soil classification norm BN-78/9180-11 (BN1978 standard). The last edition of soil classification system and soil texture classes published by PSSS in 2008 (PSSS 2008 classification) is different from BN1978 standard. The aim of this paper is a quantitative and qualitative comparison of the compatibility of agronomic categories created according to the old textural classes (BN1978 standard) and the new textural classes (PSSS 2008 classification). The representative set of soil samples (n=316) for arable mineral soils in Poland were divided into agronomic categories according to these two soil classification systems. The agronomic categories, which comply with soil classification systems PSSS 1978 are widely used in agricultural advisory. The results of the study showed differences in the amount of soil samples classified for the corresponding agronomic category. The study also showed discrepancies in the fine particle (<0.02 mm) and colloidal fraction (<0.002 mm) content in the corresponding categories. The differences may affect the assessment of soil fertility in nutrients(abundance) such as potassium, magnesium and of soil liming needs, as well as appropriate determination of fertiliser doses

The phosphorus losses in erosion processes in modeling experiment

Straty fosforu analizowano na podstawie wyników badań modelowych przeprowadzonych w warunkach deszczu naturalnego na Stacji Doświadczalnej w Puławach w latach 1999-2001. Badania wykonano na mikropoletkach o wymiarach 2 m x 1 m x 0,3 m i nachyleniu 10%, wypełnionych materiałem glebowym z poziomu orno-próchnicznego. Pod względem genetycznym przeanalizowano siedem typów gleb, a pod względem składu granulometrycznego - 10 gatunków gleb. Glebę w mikropoletkach w sezonie wegetacyjnym utrzymywano w czarnym ugorze. W okresie trzech lat w materiale glebowym wymytym z mikropoletek (zawiesinie glebowej) analizowano zawartość próchnicy i fosforu oraz stężenie formy rozpuszczonej fosforu w wodzie spływu powierzchniowego. W celu określenia bezpośredniego wpływu nawożenia fosforowego na stężenie fosforu w wodzie spływu powierzchniowego oraz jego zawartości w wymytym materiale glebowym wiosną trzeciego roku doświadczenia zastosowano nawożenie gleby superfosfatem. Badania spływu oraz strat fosforu i próchnicy glebowej prowadzono oddzielnie dla każdego deszczu erozyjnego. Wyniki badań wykazały wyraźny wzrost stężenia fosforu w wodach spływu i jego sumaryczne ilościowe wymycie z mikropoletek, na których zastosowano nawożenie fosforem. W wymytym materiale glebowym stwierdzono ponad 2-krotny wzrost próchnicy w stosunku do jej zawartości w mikropoletku.The losses of phosphorus were analyzed based on the results of model tests carried out under natural rain conditions at the Experimental Station in Pulawy in the years of 1999-2001. The study was performed in microplot experiments with the dimensions of 2 m x 1 m x 0.3 m and a slope of 10% filled with soil material from the top - humus layer. In terms of genetic analyses, seven types of soils, and in terms of the texture 10 of the soil groups were analyzed. The soil in microplots was maintained in black fallow. The loss of phosphorus and humus content in the washed soil and in the water runoff was analyzed within three years of the experiments. In the spring of the third year of the experiment, phosphorous fertilization was used in order to determine the direct effect of phosphorus fertilization with superphosphate on the phosphorus concentration in water runoff and its content in the washed out soil material. The study of runoff and phosphorus losses and humus content were conducted separately for each erosion rain. The results showed a clear increase in the concentration of phosphorus in the runoff and washed soil where phosphorus fertilization was applied. There was also a twofold increase in the humus content in the washed out soil material compared to the soil in microplots

Characteristic of soils in Zwolenka River watershed

Characteristic of soils in Zwoleńka River watershed. The paper presents soil conditions for agricultural production in Zwoleńka River watershed. The soil cover consists mainly of podsolic and brown soils. They are counted among light and very light textured soils. Among arable soils dominate strongly acid one with low content of organic matter and very low content of macronutrients available for plants. The suitability of soils for agriculture production is generally week.W pracy opisano warunki glebowe w zlewni rzeki Zwoleński. Analizy dokonano w oparciu o zasoby informacji o glebach zgromadzone w IUNG-PIB w Puławach oraz badania agrochemiczne gleb reprezentatywnych dla danego obszaru. W zlewni Zwoleńki dominują gleby bielicowe i płowe o składzie granulometrycznym gleb lekkich. Zawartość próchnicy najczęściej waha się w przedziale 1,0-2,0%. Gleby wykazują w większości odczyn bardzo kwaśny lub kwaśny oraz niską i bardzo niską zawartość fosforu i potasu.Warunki glebowe dla produkcji rolniczej w badanej zlewni są słabe, pomimo tego dominują tu grunty orne. Na najsłabszych glebach powinna nastąpić zmiana sposobu użytkowania

Agricultural value of soils in upper part of Zagozdzonka River watershed

Agricultural value of soils in upper part of Zagożdżonka River watershed. The paper presents soil conditions for agricultural production in Zagożdżonka River watershed. They are counted among light and very light textured soils. The content of organic matter and the content of macronutrients available for plants is low or very low. Soil suitability for agriculture production is generally week. The weakest soils should be designated to afforestation

Fundamentals of the agricultural drought monitoring system

Susza w Polsce występuje w ostatnich latach coraz częściej, zwłaszcza od 1992 roku. Jest bardzo ważnym problemem gospodarczym dla całego kraju z powodu dużych strat w plonach, a tym samym przychodów rolnika i przyczyną wzrostu cen artykułów żywnościowych. Większa częstość występowania suszy jest wynikiem obserwowanych w ostatnich latach zmian klimatycznych. W systemie monitoringu suszy rolniczej warunki meteorologiczne, powodujące suszę, są określane za pomocą klimatycznego bilansu wodnego. System został opracowany i wdrożony przez IUNG-PIB na wniosek Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi. Opracowany system zawiera aplikacje komputerowe, integrujące dane meteorologiczne, potrzebne do obliczenia klimatycznego bilansu wodnego oraz dane z cyfrowej mapy glebowo-rolniczej, obrazującej przestrzenne zróżnicowanie retencji wodnej różnych kategorii agronomicznych gleb. System zawiera narzędzia, służące do oceny suszy dla poszczególnych grup i gatunków roślin uprawnych. Wyniki analiz są prezentowane na stronie internetowej w postaci map oraz tabel. Dla monitorowanych upraw rolniczych opracowywane są dane, przedstawiające zagrożenie suszą dla wszystkich gmin Polski w okresie wegetacyjnym. System monitoringu suszy składa się z bazy danych pogodowych, glebowych, aplikacji GIS do przetwarzania i integracji danych przestrzennych oraz internetowego systemu prezentacji wyników.Drought in Poland appears more frequently in the recent years, particularly since 1992. It is an important economic problem for the whole country since it may bring substantial yield losses, diminished farmers' incomes and a rise of the prices of food products. Increased frequency of droughts is an outcome of climate changes observed recently. In the System of Agricultural Drought Monitoring weather conditions resulting in drought are defined by the climatic water balance. The system ordered by the Ministry of Agriculture and Rural Development was prepared and implemented by the IUNGPIB. It contains computer applications that integrate meteorological data needed for calculating the climatic water balance and data from the digital soil-agricultural map that illustrates spatial differentiation of water retention in soils of different agronomic categories. The system contains tools that are used to assess drought for particular groups and species of crop plants. Results of analyses are presented at a web site in a form of maps and tables. The data presenting the risk of drought during vegetation season are prepared for monitored agricultural crops in all communes of Poland. The system of drought monitoring consists of weather and soil database, of GIS applications to process and integrate spatial data and of the internet system of data presentation