Efficiency of Deep Ferti Lizer Placement in Maize in Terms of Sustainable Development Criteria

• Autorzy: Aleksandra Król-Badziak , Jerzy Kozyra , Mariusz Matyka

Warianty tytułu

Efektywność wgłębnego stosowania nawozów w uprawie kukurydzy w aspekcie kryteriów zrównoważonego rozwoju

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Ensuring sustainable agricultural production technologies is becoming increasingly important in the face of the observed climate change and need to reduce the harmful environmental impact of agriculture. The aim of the study is a comparative assessment of the deep fertilizer placement method with surface broadcast application of fertilizers as regards overall sustainability. To reach this goal, based on the results of field experiments and expert opinions, the values of sustainability indicators (economic, environmental and social aspects) were determined. The AHP (analytical hierarchy process) method was applied to comparative assessment. The conducted analysis showed that economic, environmental and overall sustainability assessment are conditioned by productivity achieved. In the first year of the experiment, when the yield increase was not achieved, in terms of sustainability criteria considered, the surface broadcast application of fertilizers was determined to be preferred as compared to the deep fertilizer placement method. On the other hand, in the second year of research with yield increase, the practice with the deep application of mineral fertilizers resulted in a better performance than surface broadcast fertilization, while showing a similar overall performance in the case of natural fertilizers.(original abstract)

Zrównoważenie technologii produkcji w rolnictwie jest coraz bardziej istotne w obliczu obserwowanej zmiany klimatu i konieczności ograniczenia negatywnego wpływu rolnictwa na środowiskowo. Celem pracy jest porównanie aspektów zrównoważenia uprawy kukurydzy z zastosowaniem praktyki wgłębnego i powierzchniowego nawożenia. Na podstawie wyników eksperymentów polowych i opinii ekspertów wyznaczono wartości wskaźników zrównoważenia (aspekt ekonomiczny, środowiskowy i społeczny). W ocenie porównawczej wykorzystano metodę AHP (procesu analitycznej hierarchizacji). Przeprowadzona analiza wykazała, że ocena ekonomiczna, środowiskowa oraz ogólna ocena zrównoważenia warunkowana jest osiągniętym poziomem plonowania. W pierwszym roku prowadzenia doświadczenia, gdy nie uzyskano wzrostu plonowania, praktyka nawożenia powierzchniowego uzyskała wyższą ocenę zrównoważenia w stosunku do praktyki wgłębnego nawożenia. Natomiast w drugim roku badań, gdy uzyskano wyższe plony z praktyką wgłębnego stosowania nawozów, wykazano, że ocena zrównoważenia tej metody nawożenia przewyższa praktykę powierzchniowej aplikacji nawozów mineralnych oraz że uzyskuje podobną ocenę w przypadku nawozów naturalnych.(abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Fertilization of land; Crop production; Sustainable development; Agriculture

PL

Nawożenie gruntów; Produkcja roślinna; Rozwój zrównoważony; Rolnictwo

• Czasopismo: Roczniki Naukowe Stowarzyszenia Ekonomistów Rolnictwa i Agrobiznesu
• Rocznik: 2020
• Tom: 22
• Numer: z. 4
• Strony: 105--115

Twórcy

autor

Aleksandra Król-Badziak

• Institute of Soil Science and Plant Cultivation - State Research Institute, Poland

autor

Jerzy Kozyra

• Institute of Soil Science and Plant Cultivation - State Research Institute in Puławy, Poland

autor

Mariusz Matyka

• Institute of Soil Science and Plant Cultivation - State Research Institute in Puławy, Poland

Bibliografia

• 1. Agyin-Birikorang Sampson, Ignatius Tindjina, Raphael Adu-Gyamfi, Haruna W. Dauda, Abdul-Rahman A. Fuseini, Upendra Singh. 2020. Agronomic effectiveness of urea deep placement technology for upland maize production. Nutrient Cycling in Agroecosystems 116 (2): 179-193.
• 2. AZOMAIS. 2014. Niskonakładowy i bezpieczny dla środowiska system nawożenia i siewu kukurydzy (Low-cost and environment-friendly system of fertilizing and sowing of maize), http://www.iung.pulawy.pl/azomais/, access 30.10.2020. Google Scholar
• 3. Bautista Eduardo U., Masayuki Koike, Delfin C. Suministrado. 2001. PM-power and machinery: mechanical deep placement of nitrogen in wetland rice. Journal of Agricultural Engineering Research 78 (4): 333-346.
• 4. Bochu Jean-Luc, Nicolas Metayer, Charlotte Bordet, Marine Gimaret. 2013. Development of carbon calculator to promote low carbon farming practices. Methodological guidelines (methods and formula). 15 of June 2013. Deliverable to EC-JRC-IES by Solagro.
• 5. CDR. 2020. Normatywy Produkcji Rolniczej (Agricultural production standards). Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie, Oddział w Poznaniu, http://80.48.251.51/normatywy/Spis, access: 30.10.2020.
• 6. Craheix Damien, Frédérique Angevin, Thierry Doré, Stéphane De Tourdonnet. 2016. Using a multicriteria assessment model to evaluate the sustainability of conservation agriculture at the cropping system level in France. European Journal of Agronomy 76: 75-86.
• 7. De Klein Cecile, Rafael Novoa, Stephen Ogle, Keith A. Smith, Philippe Rochette, Thomas C. Wirth, Brian G. McConkey, Arvin Mosier, Kristin Rypdal, Margaret Walsh. 2006. N2O emissions from managed soils, and CO2 emissions from lime and urea application. [In] IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Volume 4. Agriculture, Forestry and Other Land Use. IPCC.
• 8. Domingo Jordi, Eduardo De Miguel, Blanca Hurtado, Nicolas Métayer, Jean-Luc Bochu, Philippe Pointereau, Sylvain Pellerin, Laure Bamière, Lénaïc Pardon. 2014. Measures at farm level to reduce greenhouse gas emissions from EU agriculture. EU Parliament's Committee on Agriculture and Rural Development.
• 9. Fujii Takanori, Hideo Hasegawa, Takuji Ohyama, Valentina T. Sinegovskaya. 2015. Evaluation of tillage efficiency and power requirements for a deep-placement fertilizer applicator with reverse rotational rotary. Russian Agricultural Sciences 41 (6): 498-503.
• 10. Goedkoop Mark, Michiel Oele, Jorrit Leijting, Tommie Ponsioen, Ellen Meijer. 2016. Introduction to LCA with SimaPro. PRé Consultants.
• 11. Górski Tadeusz, Jerzy Kozyra. 2011. Agroklimatyczna norma średniej temperatury powietrza w Polsce na lata 2011-2020 (Agroclimatic normals of mean air temperature in Poland over the years 2011-2020). Polish Journal of Agronomy 5: 21-28.
• 12. GUS (Statistics Poland). 2018. Wyniki produkcji roślinnej w 2017 r. Informacje statystyczne (Crop production in 2017. Statistical information). Warszawa: GUS.
• 13.IERiGŻ-PIB (Instytut Ekonomiki Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej - Państwowy Instytut Badawczy, The Institute of Agricultural and Food Economics - National Research Institute). 2017-2019. Rynek rolny (Agricultural market), https://www.ierigz.waw.pl/publikacje/rynek-rolny, access: 30.10.2020. Google Scholar
• 14. Jankowski Jarosław, Paweł Ziemba. 2015. Ocena porównawcza systemów logistycznych z wykorzystaniem metody AHP (Comparative assessment of logistics systems using the AHP method). Logistyka 4 (CD 2): 3785-3794.
• 15. Koch Peter, Thibault Salou. 2015. AGRIBALYSE®: Rapport Méthodologique - Version 1.2. March 2015. Angers, France: ADEME.
• 16. Kozyra Jerzy, Robert Borek, Mariusz Matyka, Rafał Wawer, Rafał Pudełko, Małgorzata Kozak, Anna Nieróbca, et al. 2017. Praktyki rolnicze dla rolnictwa niskoemisyjnego dostosowanego do obserwowanych i prognozowanych zmian klimatu w Polsce oceniane w projekcie LCAgri. [W] Wyznaczenie uzupełniających i nowych obszarów badawczych w zakresie ochrony środowiska i zmian klimatu w sektorze rolnictwa (Agricultural practices for low carbon agriculture adapted to observed and projected climate change in Poland. [In] Designation of complementary and new research areas on environmental protection and climate change in the agricultural sector), eds. Jacek Walczak, Wojciech Krawczyk, 31-53. Kraków: Instytut Zootechniki.
• 17. Król-Badziak Aleksandra, Jerzy Księżak. 2019. Sustainability evaluation of maize silage cultivation according to levels of nitrogen fertilization using the analytic hierarchy process. Annals PAAAE XXI (4): 254-266.
• 18. Król-Badziak Aleksandra, Seyyed Hassan Pishgar-Komleh, Stelios Rozakis, Jerzy Księżak. 2021. Environmental and socio-economic performance of different tillage systems in maize grain production: Application of Life Cycle Assessment and Multi-Criteria Decision Making. Journal of Cleaner Production 278: 123792.
• 19. Ong Mei S., Mun Y. Chang, Min J. Foong, Jing J. Chiew, Khai C. Teh, Jully Tan, Siew S. Lim, Dominic C.Y. Foo. 2020. An integrated approach for sustainability assessment with hybrid AHP-LCA-PI techniques for chitosan-based TiO2 nanotubes production. Sustainable Production and Consumption 21: 170-181.
• 20. Pauer Frédéric, Katharina Schmidt, Ana Babac, Kathrin Damm, Martin Frank, J. Matthias Graf von der Schulenburg. 2016. Comparison of different approaches applied in analytic hierarchy process-An example of information needs of patients with rare diseases. BMC Medical Informatics and Decision Making 16: 117.
• 21. Piechota Tomasz, Mariusz Kowalski, Zuzanna Sawinska, Leszek Majchrzak. 2014. Ocena przydatności pasowej uprawy roli do doglebowej aplikacji płynnych nawozów organicznych w uprawie kukurydzy (Assessment of one operation strip tillage and in row liquid organic manure injection in maize). Fragmenta Agronomica 31 (1): 74-82.
• 22. Pietrzak Stefan. 2013. Bilansowanie składników nawozowych i gospodarowanie nawozami naturalnymi, a ochrona jakości wody (Nutrients balance and management of natural fertilizers versus the protection of water quality). Radom: Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie, Oddział w Radomiu.
• 23. Saaty Thomas L. 1994. How to make a decision: the analytic hierarchy process. Interfaces 24 (6): 19-43.
• 24. Saaty Thomas L. 2008. Decision making with the analytic hierarchy process. International Journal of Services Sciences 1 (1): 83-98.
• 25. Sala Serenella, Alessandro Kim Cerutti, Rana Pant. 2018. Development of a weighting approach for the environmental footprint. Luxembourg: Publications Office of the European Union.
• 26. Skarżyńska Aldona. 2019. Unit costs and income from selected products in 2017 - research results in the AGROKOSZTY System. Problems of Agricultural Economics/Zagadnienia Ekonomiki Rolnej 2 (359): 100-120.
• 27. Stanisławska-Glubiak Ewa, Jolanta Korzeniowska. 2010. Skuteczność zlokalizowanego nawożenia kukurydzy i grochu w tradycyjnym i zerowym systemie uprawy roli (Efficiency of deep-placed fertilization for maize and pea in conventional and no-tillage system). Fragmenta Agronomica 27 (1): 160-169.
• 28. Ti Chaopu, Longlong Xia, Scott X. Chang, Xiaoyuan Yan. 2019. Potential for mitigating global agricultural ammonia emission: a meta-analysis. Environmental Pollution 245: 141-148.
• 29. Wernet Gregor, Christian Bauer, Bernhard Steubing, Jürgen Reinhard, Emilia Moreno-Ruiz, Bo Weidema. 2016. The ecoinvent database version 3 (part I): Overview and methodology. The International Journal of Life Cycle Assessment 21 (9): 1218-1230.
• 30. WMODR (Warmińsko-Mazurski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Olsztynie, Warmia and Mazury Agricultural Advisory Centre in Olsztyn). 2019. Kalkulacje rolnicze. Kukurydza na kiszonkę (Agricultural calculations - maize for silage), https://wmodr.pl/index.php/informacje-ekonomiczne/kalkulacje-rolnicze/514, access: 30.10.2020.
• 31. Wota Aldona. 2005. Próba zastosowania metody AHP do oceny wielofunkcyjności obszarów wiejskich (Applying AHP method to assess multifunctional rural dvelopment). Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 4: 157-169.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.5768