Nitrát kimosódás kinetikájának modellezése talajoszlop kísérletben

Czinkota Imre, Tolner László, Tóth Márton, Vadkerti Zsolt, Somogyi Ferenc

A talajban levő nitrogén kimosódásának sebességét több tényező is befolyásolja. A talajfizikai paramétereken túl meghatározó az, hogy a talaj nitrogén tartalmából mennyi van jelen mozgékony nitrát formájában. A nitrát forma jelenlétét meghatározza a talaj C/N aránya és redox állapota. A biodízelgyártás során keletkező glicerintartalmú melléktermékek talajba juttatva befolyásolják annak C/N arányát. A hatás lényege az, hogy a talajban élő mikroorganizmusok táplálék formájában hasznosítani képesek a glicerint. Ez a fogyasztó fajok egyedeinek nagymértékű elszaporodásához vezet, amelyek a talaj mozgékony nitrogén készletét szervezetükben megkötik. Mivel a glicerin, az egyszerű cukrokhoz hasonló módon, könnyen elérhető táplálékforrás, ez a megkötés igen gyors folyamat. A táplálékforrás elfogyásával a nitrogén folyamatosan ásványosodik – nitráttá válik.

Az ásványosodás, vagyis a nitráttá válás sebességét vizsgáltuk kisméretű talajoszlopok kezelés utáni vizes kilúgzásával. A nitrát-kimosódás ütemét a kromatográfiában is használt Gauss függvénnyel modellezhetőnek találtuk.

The kinetics of nitrate leaching from the soil is influenced by several factors. The most important factors are the soil physical parameters and some chemical, biochemical properties, which determine the amount of mobile nitrogen forms. The ratio of mobile nitrate form depends on the redox potential and C/N ratio. The biodiesel by-product, containing high amount of glycerol, can increase the C/N ratio of soil, and during this process soil nitrogen is converted to immobile organic form, for the reason that soil microorganisms can use it as organic nutrient, and build it into their body. The glycerol, as the other simple sugar compounds, is water soluble and easily usable nutrient; consequently both the composition and decomposition processes are fast reactions. In soil columns we examined the process of nitrate and glycerol leaching. The runoff concentration was measured in function of time, and the measured values were modeled by Gauss functions, which are used also in chromatography. We found some synergetic effect on these processes, the nitrate decreases the amount of leached glycerol and the speed of leaching, however the increasing amount of glycerol decreases only the amount of leached nitrate significantly.