Published February 25, 2021 | Version v1
Publication Open

Deep placement of nitrogen fertilizer improves yield, nitrogen use efficiency and economic returns of transplanted fine rice

Creators

  • 1. King Khalid University
  • 2. Ghazi University
  • 3. Bahauddin Zakariya University
  • 4. M.J.P. Rohilkhand University
  • 5. Mendel University in Brno
  • 6. Brno University of Technology

Description

Rice (Oryza sativa L.) feeds to two-third of the global population by serving as staple food. It is the main export commodity of several countries; thus, contributes towards foreign exchange earnings. Unfortunately, average global rice yield is far below than its genetic potential. Low nitrogen (N) use efficiency (NUE) is among the major reasons for low average yield. Current study evaluated the impact of nitrogen fertilizer application methods (conventional and deep placement) on growth, yield-related traits, chlorophyll contents, photosynthesis rate, agronomic N-use efficiency (ANUE), partial factors productivity of applied N (PFP) and economic returns of two different transplanted rice varieties (Basmati-515 and Super-Basmati). Fertilizer application methods significantly affected allometry, yield-related traits, chlorophyll contents, photosynthesis rate, ANUE, PFP and economic returns. Deep placement of N-fertilizer (DPNF) observed better allometric traits, high chlorophyll contents, photosynthesis rate, ANUE, PFP, yield attributes and economic returns compared to conventional application of N-fertilizer (CANF). Similarly, Basmati-515 had better allometric and yield-related traits, chlorophyll contents, photosynthesis rate, ANUE, PFP and economic returns than Super-Basmati. Regarding interactions among N-fertilizer application methods and rice varieties, Basmati-515 with DPNF resulted in higher chlorophyll contents, photosynthesis rate, ANUE, PFP, allometric and yield related traits and economic returns than CANF. The lowest values of these traits were observed for Super-Basmati with no application of N-fertilizer. Both varieties had better yield and economic returns with DPNF compared to CANF. It is concluded that DPNF improved yield, ANUE and economic returns; therefore, should be opted to improve productivity of transplanted fine rice. Nonetheless, lower nitrogen doses need to be tested for DPNF to infer whether it could lower N use in rice crop.

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

Translated Description (Arabic)

يغذي الأرز (Oryza sativa L.) ثلثي سكان العالم من خلال تقديمه كغذاء أساسي. وهي سلعة التصدير الرئيسية للعديد من البلدان ؛ وبالتالي، تساهم في عائدات النقد الأجنبي. لسوء الحظ، فإن متوسط محصول الأرز العالمي أقل بكثير من إمكاناته الوراثية. تعد كفاءة الاستخدام المنخفضة للنيتروجين (N) (NUE) من بين الأسباب الرئيسية لانخفاض متوسط العائد. قيمت الدراسة الحالية تأثير طرق استخدام الأسمدة النيتروجينية (التقليدية والعميقة) على النمو، والسمات المتعلقة بالغلة، ومحتويات الكلوروفيل، ومعدل التمثيل الضوئي، وكفاءة استخدام N الزراعي (ANUE)، وإنتاجية العوامل الجزئية لـ N المطبق (PFP) والعوائد الاقتصادية لصنفين مختلفين من الأرز المزروع (Basmati -515 و Super - Basmati). أثرت طرق استخدام الأسمدة بشكل كبير على قياس التباين، والسمات المتعلقة بالغلة، ومحتويات الكلوروفيل، ومعدل التمثيل الضوئي، و ANUE، و PFP والعوائد الاقتصادية. لاحظ التنسيب العميق للأسمدة N - fertilizer (DPNF) سمات متباينة أفضل، ومحتويات عالية من الكلوروفيل، ومعدل التمثيل الضوئي، و ANUE، و PFP، وسمات المحصول والعوائد الاقتصادية مقارنة بالتطبيق التقليدي للأسمدة N - fertilizer (CANF). وبالمثل، كان لدى Basmati -515 سمات متباينة وذات صلة بالمحصول، ومحتويات الكلوروفيل، ومعدل التمثيل الضوئي، و ANUE، و PFP وعوائد اقتصادية أفضل من Super - Basmati. فيما يتعلق بالتفاعلات بين طرق استخدام الأسمدة N وأصناف الأرز، أدى Basmati -515 مع DPNF إلى ارتفاع محتويات الكلوروفيل، ومعدل التمثيل الضوئي، و ANUE، و PFP، والسمات المتباينة والعائدات الاقتصادية ذات الصلة من CANF. ولوحظت أدنى قيم لهذه الصفات لدى سوبر بسمتي مع عدم استخدام الأسمدة N. كان لكلا الصنفين عائد وعوائد اقتصادية أفضل مع DPNF مقارنة بـ CANF. تم استنتاج أن DPNF حسنت المحصول، ANUE والعائدات الاقتصادية ؛ لذلك، يجب اختيار تحسين إنتاجية الأرز الناعم المزروع. ومع ذلك، يجب اختبار جرعات النيتروجين المنخفضة لـ DPNF لاستنتاج ما إذا كان يمكن أن يقلل من استخدام N في محصول الأرز.

Translated Description (French)

Le riz (Oryza sativa L.) nourrit les deux tiers de la population mondiale en servant d'aliment de base. C'est le principal produit d'exportation de plusieurs pays ; il contribue donc aux recettes en devises. Malheureusement, le rendement mondial moyen du riz est bien inférieur à son potentiel génétique. La faible efficacité d'utilisation de l'azote (N) (nue) est l'une des principales raisons du faible rendement moyen. L'étude actuelle a évalué l'impact des méthodes d'application d'engrais azotés (placement conventionnel et profond) sur la croissance, les caractères liés au rendement, la teneur en chlorophylle, le taux de photosynthèse, l'efficacité de l'utilisation N agronomique (ANUE), la productivité partielle des facteurs de l'azote appliqué (PFP) et les rendements économiques de deux variétés de riz transplantées différentes (Basmati-515 et Super-Basmati). Les méthodes d'application d'engrais ont affecté de manière significative l'allométrie, les traits liés au rendement, la teneur en chlorophylle, le taux de photosynthèse, l'ANUE, la PFP et les rendements économiques. Le placement en profondeur de l'engrais N (DPNF) a permis d'observer de meilleurs traits allométriques, des teneurs élevées en chlorophylle, un taux de photosynthèse, une ANUE, une PFP, des attributs de rendement et des rendements économiques par rapport à l'application conventionnelle de l'engrais N (CANF). De même, le Basmati-515 avait de meilleurs traits allométriques et liés au rendement, la teneur en chlorophylle, le taux de photosynthèse, l'ANUE, la PFP et les rendements économiques que le Super-Basmati. En ce qui concerne les interactions entre les méthodes d'application d'engrais N et les variétés de riz, le Basmati-515 avec le DPNF a entraîné des teneurs en chlorophylle, un taux de photosynthèse, une ANUE, une PFP, des traits allométriques et liés au rendement et des rendements économiques plus élevés que le CANF. Les valeurs les plus faibles de ces traits ont été observées pour Super-Basmati sans application d'engrais N-. Les deux variétés avaient un meilleur rendement et des rendements économiques avec le DPNF par rapport au CANF. Il est conclu que le DPNF a amélioré le rendement, l'ANUE et les rendements économiques ; par conséquent, il convient de choisir d'améliorer la productivité du riz fin transplanté. Néanmoins, des doses d'azote plus faibles doivent être testées pour le DPNF afin de déduire s'il pourrait réduire l'utilisation de l'azote dans la culture du riz.

Translated Description (Spanish)

El arroz (Oryza sativa L.) alimenta a dos tercios de la población mundial al servir como alimento básico. Es el principal producto de exportación de varios países; por lo tanto, contribuye a los ingresos de divisas. Desafortunadamente, el rendimiento medio mundial del arroz está muy por debajo de su potencial genético. La baja eficiencia de uso de nitrógeno (N) (nue) es una de las principales razones del bajo rendimiento medio. El estudio actual evaluó el impacto de los métodos de aplicación de fertilizantes nitrogenados (colocación convencional y profunda) en el crecimiento, los rasgos relacionados con el rendimiento, el contenido de clorofila, la tasa de fotosíntesis, la eficiencia agronómica de uso de N (ANUE), la productividad de factores parciales de N aplicado (PFP) y los rendimientos económicos de dos variedades diferentes de arroz trasplantado (Basmati-515 y Super-Basmati). Los métodos de aplicación de fertilizantes afectaron significativamente la alometría, los rasgos relacionados con el rendimiento, el contenido de clorofila, la tasa de fotosíntesis, ANUE, PFP y los rendimientos económicos. La colocación profunda de fertilizante N (DPNF) observó mejores rasgos alométricos, altos contenidos de clorofila, tasa de fotosíntesis, ANUE, PFP, atributos de rendimiento y rendimientos económicos en comparación con la aplicación convencional de fertilizante N (CANF). De manera similar, Basmati-515 tuvo mejores rasgos alométricos y relacionados con el rendimiento, contenidos de clorofila, tasa de fotosíntesis, ANUE, PFP y rendimientos económicos que Super-Basmati. Con respecto a las interacciones entre los métodos de aplicación de fertilizantes N y las variedades de arroz, Basmati-515 con DPNF dio como resultado contenidos de clorofila, tasa de fotosíntesis, ANUE, PFP, rasgos alométricos y relacionados con el rendimiento y rendimientos económicos más altos que CANF. Los valores más bajos de estos rasgos se observaron para Super-Basmati sin aplicación de fertilizante N. Ambas variedades tuvieron mejores rendimientos y retornos económicos con DPNF en comparación con CANF. Se concluye que DPNF mejoró el rendimiento, la ANUE y los rendimientos económicos; por lo tanto, se debe optar por mejorar la productividad del arroz fino trasplantado. No obstante, se deben probar dosis más bajas de nitrógeno para DPNF para inferir si podría reducir el uso de N en el cultivo de arroz.

Files

journal.pone.0247529&type=printable.pdf

Files (1.5 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
md5:0ccd9b2ecb6bfaee1e85ababc1476a05
1.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يعمل الوضع العميق للأسمدة النيتروجينية على تحسين الإنتاجية وكفاءة استخدام النيتروجين والعوائد الاقتصادية للأرز الناعم المزروع
Translated title (French)
Le placement en profondeur de l'engrais azoté améliore le rendement, l'efficacité de l'utilisation de l'azote et les rendements économiques du riz fin transplanté
Translated title (Spanish)
La colocación profunda de fertilizantes nitrogenados mejora el rendimiento, la eficiencia del uso de nitrógeno y los rendimientos económicos del arroz fino trasplantado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3131365139
DOI
10.1371/journal.pone.0247529

Is supplement to
https://openalex.org/W4389114943 (Other)
https://openalex.org/W4382008997 (Other)
https://openalex.org/W3001535132 (Other)
https://openalex.org/W2905111173 (Other)
https://openalex.org/W2782056425 (Other)
https://openalex.org/W2392647464 (Other)
https://openalex.org/W2221770911 (Other)
https://openalex.org/W2051422326 (Other)
https://openalex.org/W2020416804 (Other)
https://openalex.org/W1972698393 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1554408940
  • https://openalex.org/W1963877931
  • https://openalex.org/W1964159451
  • https://openalex.org/W1975374480
  • https://openalex.org/W2001811893
  • https://openalex.org/W2016861615
  • https://openalex.org/W2018933131
  • https://openalex.org/W2025895817
  • https://openalex.org/W2039193763
  • https://openalex.org/W2044249362
  • https://openalex.org/W2048371048
  • https://openalex.org/W2048953814
  • https://openalex.org/W2051014059
  • https://openalex.org/W2057859534
  • https://openalex.org/W2065762344
  • https://openalex.org/W2084962854
  • https://openalex.org/W2090611590
  • https://openalex.org/W2091249853
  • https://openalex.org/W2097643162
  • https://openalex.org/W2103096842
  • https://openalex.org/W2161321807
  • https://openalex.org/W2186233903
  • https://openalex.org/W2192261341
  • https://openalex.org/W2210239513
  • https://openalex.org/W2254047750
  • https://openalex.org/W2255088140
  • https://openalex.org/W2290019706
  • https://openalex.org/W2291971302
  • https://openalex.org/W2332084849
  • https://openalex.org/W2346973720
  • https://openalex.org/W2465113324
  • https://openalex.org/W2487072944
  • https://openalex.org/W2552726130
  • https://openalex.org/W2570916292
  • https://openalex.org/W2595393257
  • https://openalex.org/W2750026288
  • https://openalex.org/W2756024164
  • https://openalex.org/W2766088444
  • https://openalex.org/W2772242252
  • https://openalex.org/W2787715809
  • https://openalex.org/W2799443632
  • https://openalex.org/W2807833258
  • https://openalex.org/W2869138798
  • https://openalex.org/W2883511870
  • https://openalex.org/W2886896964
  • https://openalex.org/W2887939470
  • https://openalex.org/W2889164193
  • https://openalex.org/W2892960309
  • https://openalex.org/W2909279597
  • https://openalex.org/W2954588806
  • https://openalex.org/W2956737758
  • https://openalex.org/W2971853829
  • https://openalex.org/W2981223427
  • https://openalex.org/W2989657968
  • https://openalex.org/W3005366637
  • https://openalex.org/W3010914516
  • https://openalex.org/W3016246359
  • https://openalex.org/W3023677829
  • https://openalex.org/W3037606497
  • https://openalex.org/W3040562335
  • https://openalex.org/W3043464701
  • https://openalex.org/W3081529835
  • https://openalex.org/W3146446179
  • https://openalex.org/W4285719527
  • https://openalex.org/W4376596190
  • https://openalex.org/W4386001634
  • https://openalex.org/W870444822