Published January 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Effect of potassium fertilizer application in teff yield and nutrient uptake on Vertisols in the central highlands of Ethiopia

Creators

  • 1. Addis Ababa University
  • 2. Ambo University
  • 3. Hawassa University

Description

Abstract Teff is the most dominant staple cereals in Ethiopia, but yield levels are extremely low (1.2 t/ha) because of declining soil fertility, resulting in widespread national food insecurity. The aim of this study was to explore the effect of potassium (K) fertilization on teff yield and nutrient uptake in Vertisols in the central highlands of Ethiopia. Five levels of K (0, 30, 60, 90, and 120 K 2 O kg/ha) were applied as muirate of potash (KCl) arranged in RCBD with three farm fields as replicates. At crop maturity, a plot of 3 m × 3 m was harvested to measure teff yield and yield components and subsampled for laboratory analysis to determine nutrient uptake. Results showed a highly significant ( p < 0.01) response of teff to K fertilizer application and significant differences among locations. When averaged across locations, the highest mean grain (1,875 kg/ha) and straw yields (6,774 kg/ha) were obtained with the application of 90 and 120 kg K 2 O/ha, respectively. However, the lowest grain (1,576 kg/ha) and straw (5,798 kg/ha) yields were harvested from control plots. This is about a 20% increase over the control. When averaged for all treatments, the highest mean grain (2,641 kg/ha) and straw (7,794 kg/ha) yields were obtained at Moretina Jiru and the lowest grain (1,280 kg/ha) and straw (4,210 kg/ha) yields were obtained at Sululta. Contrary to the popular view that Ethiopian Vertisols are rich in K, there are sites in the central highlands where K deficiency is limiting teff production. In sites where K-soil level was low and rainfall distribution was adequate, the application of K fertilizer along with the government recommended zinc blend fertilizer – NPSZn: 17.7 N + 35.3 P 2 O 5 + 6.5 S + 2.5 Zn – significantly improves nutrient uptake, agronomic efficiency, and teff yields.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلاصة تيف هي الحبوب الأساسية الأكثر هيمنة في إثيوبيا، ولكن مستويات الغلة منخفضة للغاية (1.2 طن/هكتار) بسبب انخفاض خصوبة التربة، مما يؤدي إلى انعدام الأمن الغذائي على نطاق واسع على الصعيد الوطني. كان الهدف من هذه الدراسة هو استكشاف تأثير تسميد البوتاسيوم (K) على محصول التيف وامتصاص المغذيات في فيرتيسول في المرتفعات الوسطى لإثيوبيا. تم تطبيق خمسة مستويات من K (0 و 30 و 60 و 90 و 120 K 2 O كجم/هكتار) كمويرات من البوتاس (KCl) مرتبة في RCBD مع ثلاثة حقول زراعية كنسخ متماثلة. عند نضج المحاصيل، تم حصاد قطعة أرض تبلغ 3 أمتار × 3 أمتار لقياس غلة التيف ومكونات الغلة وأخذ عينات فرعية للتحليل المختبري لتحديد امتصاص المغذيات. أظهرت النتائج استجابة كبيرة للغاية ( P < 0.01) لاستخدام الأسمدة K واختلافات كبيرة بين المواقع. عند حساب المتوسط عبر المواقع، تم الحصول على أعلى متوسط للحبوب (1،875 كجم/هكتار) والقش (6،774 كجم/هكتار) مع تطبيق 90 و 120 كجم K 2 O/هكتار، على التوالي. ومع ذلك، تم حصاد أدنى محاصيل الحبوب (1576 كجم/هكتار) والقش (5798 كجم/هكتار) من قطع الأراضي الخاضعة للرقابة. هذا هو حوالي 20 ٪ زيادة على السيطرة. عند حساب متوسط جميع المعالجات، تم الحصول على أعلى متوسط للحبوب (2,641 كجم/هكتار) والقش (7,794 كجم/هكتار) في موريتينا جيرو وتم الحصول على أدنى محصول للحبوب (1,280 كجم/هكتار) والقش (4,210 كجم/هكتار) في سولوتا. على عكس الرأي الشائع بأن الفيرتيسول الإثيوبي غني بالكي، هناك مواقع في المرتفعات الوسطى حيث يحد نقص الكي من إنتاج التيف. في المواقع التي كان فيها مستوى التربة K منخفضًا وكان توزيع هطول الأمطار كافيًا، فإن استخدام الأسمدة K جنبًا إلى جنب مع الأسمدة التي توصي بها الحكومة من مزيج الزنك – NPSZn: 17.7 N + 35.3 P 2 O 5 + 6.5 S + 2.5 Zn – يحسن بشكل كبير من امتصاص المغذيات والكفاءة الزراعية ومحاصيل التيف.

Translated Description (French)

Résumé Le teff est la céréale de base la plus dominante en Éthiopie, mais les niveaux de rendement sont extrêmement faibles (1,2 t/ha) en raison de la baisse de la fertilité des sols, ce qui entraîne une insécurité alimentaire nationale généralisée. L'objectif de cette étude était d'explorer l'effet de la fertilisation au potassium (K) sur le rendement en teff et l'absorption des nutriments dans les vertisols dans les hauts plateaux du centre de l'Éthiopie. Cinq niveaux de K (0, 30, 60, 90 et 120 K 2 O kg/ha) ont été appliqués sous forme de muirat de potasse (KCl) disposé en RCBD avec trois champs agricoles comme répliques. À la maturité des cultures, une parcelle de 3 m × 3 m a été récoltée pour mesurer le rendement en teff et les composants du rendement et sous-échantillonnée pour une analyse en laboratoire afin de déterminer l'absorption des nutriments. Les résultats ont montré une réponse très significative ( p < 0,01) du teff à l'application d'engrais K et des différences significatives entre les sites. Lorsqu'on fait la moyenne entre les sites, les rendements moyens en grains (1 875 kg/ha) et en paille (6 774 kg/ha) les plus élevés ont été obtenus avec l'application de 90 et 120 kg de K 2 O/ha, respectivement. Cependant, les rendements les plus faibles en céréales (1 576 kg/ha) et en paille (5 798 kg/ha) ont été récoltés dans des parcelles témoins. Il s'agit d'une augmentation d'environ 20 % par rapport au contrôle. En moyenne pour tous les traitements, les rendements moyens les plus élevés en grains (2 641 kg/ha) et en paille (7 794 kg/ha) ont été obtenus à Moretina Jiru et les rendements les plus faibles en grains (1 280 kg/ha) et en paille (4 210 kg/ha) ont été obtenus à Sululta. Contrairement à l'opinion populaire selon laquelle les vertisols éthiopiens sont riches en K, il existe des sites dans les hauts plateaux du centre où la carence en K limite la production de teff. Dans les sites où le niveau de sol K était faible et la distribution des précipitations adéquate, l'application d'engrais K avec l'engrais à base de mélange de zinc recommandé par le gouvernement – NPSZn : 17,7 N + 35,3 P 2 O 5 + 6,5 S + 2,5 Zn – améliore considérablement l'absorption des nutriments, l'efficacité agronomique et les rendements en teff.

Translated Description (Spanish)

El Teff es el cereal básico más dominante en Etiopía, pero los niveles de rendimiento son extremadamente bajos (1,2 t/ha) debido a la disminución de la fertilidad del suelo, lo que resulta en una inseguridad alimentaria nacional generalizada. El objetivo de este estudio fue explorar el efecto de la fertilización con potasio (K) en el rendimiento de teff y la absorción de nutrientes en vertisoles en las tierras altas centrales de Etiopía. Se aplicaron cinco niveles de K (0, 30, 60, 90 y 120 K 2 O kg/ha) como diluato de potasa (KCl) dispuesto en RCBD con tres campos de cultivo como réplicas. En la madurez del cultivo, se cosechó una parcela de 3 m × 3 m para medir el rendimiento de teff y los componentes del rendimiento y se submuestreó para el análisis de laboratorio para determinar la absorción de nutrientes. Los resultados mostraron una respuesta altamente significativa ( p < 0.01) de teff a la aplicación de fertilizantes K y diferencias significativas entre las ubicaciones. Cuando se promedió en todas las ubicaciones, los rendimientos medios de grano (1.875 kg/ha) y paja (6.774 kg/ha) más altos se obtuvieron con la aplicación de 90 y 120 kg K 2 O/ha, respectivamente. Sin embargo, los rendimientos más bajos de grano (1.576 kg/ha) y paja (5.798 kg/ha) se cosecharon en las parcelas de control. Esto es aproximadamente un aumento del 20% sobre el control. Cuando se promedió para todos los tratamientos, los rendimientos medios más altos de grano (2.641 kg/ha) y paja (7.794 kg/ha) se obtuvieron en Moretina Jiru y los rendimientos más bajos de grano (1.280 kg/ha) y paja (4.210 kg/ha) se obtuvieron en Sululta. Contrariamente a la opinión popular de que los vertisoles etíopes son ricos en K, hay sitios en las tierras altas centrales donde la deficiencia de K está limitando la producción de teff. En sitios donde el nivel de suelo K era bajo y la distribución de la lluvia era adecuada, la aplicación de fertilizante K junto con el fertilizante de mezcla de zinc recomendado por el gobierno – NPSZn: 17.7 N + 35.3 P 2 O 5 + 6.5 S + 2.5 Zn – mejora significativamente la absorción de nutrientes, la eficiencia agronómica y los rendimientos de teff.

Files

pdf.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a8d81dd064b13de0998779b2eb811fe8
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير استخدام سماد البوتاسيوم في محصول التيف وامتصاص المغذيات على الفيرتيسول في المرتفعات الوسطى لإثيوبيا
Translated title (French)
Effet de l'application d'engrais potassique sur le rendement en teff et l'absorption des nutriments sur les vertisols dans les hauts plateaux du centre de l'Éthiopie
Translated title (Spanish)
Efecto de la aplicación de fertilizantes de potasio en el rendimiento de teff y la absorción de nutrientes en los vertisoles en las tierras altas centrales de Etiopía

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4226432801
DOI
10.1515/opag-2020-0123

Is supplement to
https://openalex.org/W2392922321 (Other)
https://openalex.org/W2389616211 (Other)
https://openalex.org/W2368018738 (Other)
https://openalex.org/W2363758834 (Other)
https://openalex.org/W2361890484 (Other)
https://openalex.org/W2274765899 (Other)
https://openalex.org/W2077774551 (Other)
https://openalex.org/W1569869837 (Other)
https://openalex.org/W1513717269 (Other)
https://openalex.org/W1022744650 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W1516246669
  • https://openalex.org/W1593297890
  • https://openalex.org/W1969204850
  • https://openalex.org/W1972981042
  • https://openalex.org/W1979445010
  • https://openalex.org/W2013072226
  • https://openalex.org/W2027167858
  • https://openalex.org/W2062689653
  • https://openalex.org/W2081819300
  • https://openalex.org/W2149316709
  • https://openalex.org/W2151948569
  • https://openalex.org/W2176951463
  • https://openalex.org/W2616099320
  • https://openalex.org/W2730255319
  • https://openalex.org/W2745577199
  • https://openalex.org/W2904327116
  • https://openalex.org/W2907328678
  • https://openalex.org/W2909114168
  • https://openalex.org/W2941059426
  • https://openalex.org/W3014534642
  • https://openalex.org/W4248139799