『Abstract
The Oder and the Vistula rivers are responsible for about 25%
of the total riverine nitrogen input to the Baltic Sea and of
this 60% have been estimated to originate from diffuse sources.
In this study we have tested the hypothesis that changes in agricultural
practices in Poland have changed the riverine nitrogen export
from the rivers Oder and Vistula to the Baltic Sea. We calculated
agricultural long-term nitrogen budgets (1960-2000) for the catchments
of the Oder and the Vistula rivers. Poland went through severe
economical changes in the early 1990s, which led to a drastic
decrease in fertilizer consumption. The role of the calculated
nitrogen surplus as an eutrophication capacitor and the potential
to reduce this important capacitor to improve the environmental
state of the Baltic Sea is discussed. Surplus for the entire country
showed a maximum in 1980 (58 kg h-1 sown area-1)
and it dropped to 39 kg ha-1 sown area-1
in 2000. The surplus was, however, up to two times lower than
that in other transitional countries, and much lower than in Western
Europa with intensive agriculture. An observed decrease in nitrogen
concentrations in both Polish rivers is not ascribed to deep in
fertilizer use, but it results from nutrient removal in municipal
wastewater treatment plants with tertiary treatment facilities.
Comparison of trends in nitrogen concentrations in different transition
countries indicates that factors other than reduced fertilizer
application influenced the inertia of the water quality response.
Hence, the potential to reduce diffuse nitrogen emissions from
agriculture by reducing fertilization is constricted in areas
with low-nitrogen surplus. In transitional countries like Poland
the largest potential for nutrient reductions seem to be in improving
the connectivity to waste water treatment plants with tertiary
treatment.
Keywords: Agriculture; Diffuse pollution; Catchment; Eutrophication;
N surplus; Poland』
『要旨
Oder川とVistula川はバルト海への河川からの全窒素流入の約25%を占め、このうちの60%は面源(拡散源)から由来すると見積られている。本研究で、ポーランドにおける農作業の変化はOder川とVistra川からバルト海への河川による窒素流出を変化させたという仮説を、我々は試験した。我々はOder川とVistra川の流域について、農業による長期の窒素収支(1960〜2000)を計算した。ポーランドは1990年代の初期に厳しい経済変化を経験したが、これは肥料消費の急減を伴った。富栄養化の能力をもつものとしての計算された窒素過剰分の役割および、バルト海の環境状態を改善するためにこの重要な能力をもつものを減らせる可能性が議論されている。ポーランド全土での過剰分は1980年(植付面積ヘクタール当り58キログラム)に最大となり、2000年には39キログラムへ落ちた。しかし、過剰分は他の通過国よりも半分程度に低く、集約農業の西ヨーロッパよりは非常に低かった。ポーランドの両方の河川で観察された窒素濃度の減少は肥料の利用状態に大きく帰するものではなく、三次処理設備を有する都市排水処理施設における栄養分除去のためである。異なる通過国での窒素濃度の傾向の比較から、肥料使用を減らす以外の要素が水質への影響を弱めることに影響したことが示されている。したがって、肥料を減らすことで農業からの面的な(拡散的な)窒素放出を削減できる可能性は、窒素過剰分の少ない地域に限られる。ポーランドのような通過国では、栄養分を削減できる最大の可能性は三次処理をもつ排水処理施設に対する連結を改善させることであるように思われる。』
Abbreviations
Introduction
Materials and methods
Poland: land use and development
Data sources and nutrient budget calculations
Deposition
Mineral fertilizers
Biological fixation by plants
Agricultural import and export
Human consumption
Ammonia emissions
Agricultural runoff
Robustness of the nutrient balance calculations
Trends in point sources and TN concentrations
Results
Mineral fertilizers
Plant and animal production
Agricultural N runoff
Nutrient budgets
Trends in point sources and TN concentrations
Discussion
N emission from agricultural soils in Poland: a relatively
constant source for decades?
Agricultural practices in transitional countries
Outlook
Acknowledgments
References