Published December 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Tillage and N-source affect soil fertility, enzymatic activity, and crop yield in a maize–rice rotation system in the Indian Terai zone

Creators

  • 1. North Bengal Agricultural University
  • 2. Indian Agricultural Research Institute
  • 3. Auburn University
  • 4. National Academy of Agricultural Research Management

Description

A field experiment (2017–2019) was undertaken to study the short-term effects of tillage [zero tillage (ZT), conventional tillage (CT), and alternate tillage (AT)] and sources of organic and mineral fertilizer N [NS 0 —control, NS 1 —recommended doses of fertilizer (160:50:100), NS 2 —recommended level of fertilizer and crop residue (6 Mg·ha −1 ), NS 3 —75% of recommended N as fertilizer (120 kg·ha⁻ 1 ) and 25% N (40 kg·ha⁻ 1 ) as farm yard manure (FYM), and NS 4 —75% of recommended N as fertilizer and 25% N as vermicompost] on yield and soil quality under a maize–rice rotation system. Among N sources, NS 4 produced the highest maize grain yield (10 Mg·ha⁻ 1 ). Residual effects of N sources on mean rice grain yield were evident only in crop residue (NS 2 )- and vermicompost (NS 4 )-treated plots. After the harvest of two complete maize–rice crop cycles, higher content of dehydrogenase activity (DHA) and urease activity (UR) were observed in the soil under AT as compared to ZT and CT at 0–10 cm ( p < 0.05). Similarly, microbial biomass carbon (MBC) and microbial biomass nitrogen (MBN) also recorded positive changes at 0–10 cm soil depth, especially in NS 2 and NS 4 treatments. AT resulted in the highest total soil carbon (TOC) (8.10 g·kg −1 ), followed by CT (6.73 g·kg −1 ) and ZT (5.98 g·kg −1 ). Fertilizer N treatments, however, influenced the NO 3 -N accumulation beyond the root zone, where crop residue-based (NS 2 ) fertilizer N treatment resulted in the highest NO 3 -N (32.52 kg·ha −1 ), and the lowest NO 3 -N (14.48 kg·ha −1 ) was observed in the FYM-based (NS 3 ) treatment. Therefore, the practice of alternate tillage and integration of vermicompost (40 kg·N·ha −1 ) and chemical fertilizer (total 120 kg·ha −1 ) sources should be mostly recommended to farmers in the Terai region of India.

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

Translated Description (Arabic)

تم إجراء تجربة ميدانية (2017–2019) لدراسة الآثار قصيرة الأجل للحرث [بدون حرث (ZT) والحرث التقليدي (CT) والحرث البديل (AT)] ومصادر الأسمدة العضوية والمعدنية N [NS 0 - Control، NS 1 - الجرعات الموصى بها من الأسمدة (160:50:100)، NS 2 - المستوى الموصى به من الأسمدة وبقايا المحاصيل (6 ملغ·هكتار -1)، NS 3 -75 ٪ من N الموصى بها كسماد (120 كجم·هكتار 1 ) و 25 ٪ N (40 كجم·هكتار 1 ) كسماد لفناء المزرعة (FYM)، و NS 4 -75 ٪ من N الموصى بها كسماد و 25 ٪ N كسماد دودي] على المحصول وجودة التربة في ظل نظام دوران الذرة والأرز. من بين المصادر N، أنتجت NS 4 أعلى محصول من حبوب الذرة (10 ملغ·هكتار× 1 ). كانت الآثار المتبقية للمصادر N على متوسط محصول حبوب الأرز واضحة فقط في بقايا المحاصيل (NS 2 )- وقطع الأراضي المعالجة بالسماد الدودي (NS 4 ). بعد حصاد دورتين كاملتين لمحصول الذرة والأرز، لوحظ محتوى أعلى من نشاط نازعة الهيدروجين (DHA) ونشاط اليورياز (UR) في التربة تحت AT مقارنة بـ ZT و CT عند 0–10 سم ( p < 0.05). وبالمثل، سجل كربون الكتلة الحيوية الميكروبية (MBC) ونيتروجين الكتلة الحيوية الميكروبية (MBN) أيضًا تغيرات إيجابية عند عمق التربة 0–10 سم، خاصة في معالجات NS 2 و NS 4. أدى AT إلى أعلى إجمالي لكربون التربة (TOC) (8.10 جم·كجم −1 )، يليه CT (6.73 جم·كجم −1 ) و ZT (5.98 جم·كجم −1 ). ومع ذلك، أثرت معالجات الأسمدة N على تراكم NO 3 - N خارج منطقة الجذر، حيث أدى العلاج القائم على بقايا المحاصيل (NS 2 ) إلى أعلى NO 3 - N (32.52 kg·ha −1 )، وتم ملاحظة أدنى NO 3 - N (14.48 kg·ha −1 ) في العلاج القائم على FYM (NS 3 ). لذلك، يجب التوصية في الغالب بممارسة الحراثة البديلة ودمج السماد الدودي (40 كجم·N·ha −1 ) والأسمدة الكيميائية (إجمالي 120 كجم·هكتار −1 ) للمزارعين في منطقة تيراي في الهند.

Translated Description (French)

Une expérience sur le terrain (2017–2019) a été entreprise pour étudier les effets à court terme du travail du sol [travail du sol zéro (ZT), travail du sol conventionnel (CT) et travail du sol alternatif (AT)] et des sources d'engrais organiques et minéraux N [contrôle NS 0, doses d'engrais recommandées par NS 1 (160:50:100), niveau d'engrais et de résidus de culture recommandé par NS 2 (6 Mg·ha −1 ), NS 3 —75% de l'azote recommandé comme engrais (120 kg·ha⁻ 1 ) et 25% N (40 kg·ha⁻ 1 ) comme fumier de cour de ferme (FYM), et NS 4 —75% de l'azote recommandé comme engrais et 25% N comme vermicompost] sur le rendement et la qualité du sol dans un système de rotation du maïs et du riz. Parmi les sources d'azote, NS 4 a produit le rendement en grains de maïs le plus élevé (10 Mg·ha⁻ 1 ). Les effets résiduels des sources d'azote sur le rendement moyen en grains de riz n'étaient évidents que dans les parcelles traitées avec des résidus de culture (NS 2 ) et du vermicompost (NS 4 ). Après la récolte de deux cycles complets de cultures de maïs et de riz, une teneur plus élevée en activité déshydrogénase (DHA) et en activité uréase (UR) a été observée dans le sol sous AT par rapport à ZT et CT à 0–10 cm ( p < 0,05). De même, le carbone de la biomasse microbienne (MBC) et l'azote de la biomasse microbienne (MBN) ont également enregistré des changements positifs à 0–10 cm de profondeur du sol, en particulier dans les traitements NS 2 et NS 4. Le TA a entraîné le carbone total du sol (COT) le plus élevé (8,10 g·kg −1 ), suivi du TC (6,73 g·kg −1 ) et du ZT (5,98 g·kg −1 ). Les traitements à l'azote des engrais, cependant, ont influencé l'accumulation de NO 3 -N au-delà de la zone racinaire, où le traitement à l'azote des engrais à base de résidus de culture (NS 2 ) a entraîné le NO 3 -N le plus élevé (32,52 kg·ha −1 ), et le NO 3 -N le plus faible (14,48 kg·ha −1 ) a été observé dans le traitement à base de FYM (NS 3 ). Par conséquent, la pratique du travail du sol alternatif et l'intégration de sources de vermicompost (40 kg·N·ha −1 ) et d'engrais chimiques (120 kg·ha −1 au total) devraient être principalement recommandées aux agriculteurs de la région du Terai en Inde.

Translated Description (Spanish)

Se realizó un experimento de campo (2017–2019) para estudiar los efectos a corto plazo de la labranza [cero labranza (ZT), labranza convencional (CT) y labranza alternativa (AT)] y las fuentes de fertilizante orgánico y mineral N [NS 0 —control, NS 1 -dosis recomendadas de fertilizante (160:50:100), NS 2 -nivel recomendado de fertilizante y residuo de cultivo (6 Mg·ha-1), NS 3 —75% de N recomendado como fertilizante (120 kg·ha-1) y 25% de N (40 kg·ha-1) como estiércol de corral (FYM), y NS 4 —75% de N recomendado como fertilizante y 25% de N como vermicompost] en el rendimiento y la calidad del suelo bajo un sistema de rotación de maíz y arroz. Entre las fuentes de N, la NS 4 produjo el mayor rendimiento de grano de maíz (10 Mg·ha-1 ). Los efectos residuales de las fuentes de N en el rendimiento medio del grano de arroz fueron evidentes solo en las parcelas tratadas con residuos de cultivos (NS 2 ) y lombricomposta (NS 4 ). Después de la cosecha de dos ciclos completos de cultivo de maíz y arroz, se observó un mayor contenido de actividad de deshidrogenasa (DHA) y actividad de ureasa (UR) en el suelo bajo AT en comparación con ZT y CT a 0–10 cm ( p & lt; 0.05). Del mismo modo, el carbono de biomasa microbiana (MBC) y el nitrógeno de biomasa microbiana (MBN) también registraron cambios positivos a 0–10 cm de profundidad del suelo, especialmente en los tratamientos NS 2 y NS 4. AT resultó en el carbono total del suelo (TOC) más alto (8.10 g·kg −1 ), seguido de CT (6.73 g·kg −1 ) y ZT (5.98 g·kg −1 ). Los tratamientos con fertilizante N, sin embargo, influyeron en la acumulación de NO 3 -N más allá de la zona de la raíz, donde el tratamiento con fertilizante N basado en residuos de cultivos (NS 2 ) resultó en el NO 3 -N más alto (32.52 kg·ha −1 ), y el NO 3 -N más bajo (14.48 kg·ha −1 ) se observó en el tratamiento basado en FYM (NS 3 ). Por lo tanto, la práctica de la labranza alternativa y la integración de fuentes de vermicompost (40 kg·N·ha −1 ) y fertilizantes químicos (total 120 kg·ha −1 ) deben recomendarse principalmente a los agricultores de la región de Terai en la India.

Files

pdf.pdf

Files (1.7 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:e1bdf54b6252a2ff2e695fb528f8c8e2
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تؤثر الحراثة والمصدر N على خصوبة التربة والنشاط الأنزيمي ومحصول المحاصيل في نظام تناوب الذرة والأرز في منطقة تيراي الهندية
Translated title (French)
Le travail du sol et la source d'azote affectent la fertilité du sol, l'activité enzymatique et le rendement des cultures dans un système de rotation du maïs et du riz dans la zone indienne du Teraï
Translated title (Spanish)
La labranza y la fuente de N afectan la fertilidad del suelo, la actividad enzimática y el rendimiento de los cultivos en un sistema de rotación de maíz y arroz en la zona india de Terai

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4310525848
DOI
10.3389/fenvs.2022.983973

Is supplement to
https://openalex.org/W4322746176 (Other)
https://openalex.org/W3167724676 (Other)
https://openalex.org/W3139311152 (Other)
https://openalex.org/W3088317730 (Other)
https://openalex.org/W2913476731 (Other)
https://openalex.org/W2911126125 (Other)
https://openalex.org/W2727711450 (Other)
https://openalex.org/W2276877325 (Other)
https://openalex.org/W2203295515 (Other)
https://openalex.org/W1974513284 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1826322470
  • https://openalex.org/W1965969173
  • https://openalex.org/W1973003103
  • https://openalex.org/W1980802783
  • https://openalex.org/W1981161628
  • https://openalex.org/W1989678268
  • https://openalex.org/W1995320090
  • https://openalex.org/W1996864595
  • https://openalex.org/W1999887144
  • https://openalex.org/W2001542729
  • https://openalex.org/W2003788651
  • https://openalex.org/W2003808774
  • https://openalex.org/W2005267931
  • https://openalex.org/W2006875178
  • https://openalex.org/W2007925681
  • https://openalex.org/W2011203303
  • https://openalex.org/W2018687072
  • https://openalex.org/W2025448216
  • https://openalex.org/W2042535760
  • https://openalex.org/W2044780215
  • https://openalex.org/W2047008094
  • https://openalex.org/W2049964198
  • https://openalex.org/W2050337243
  • https://openalex.org/W2054575554
  • https://openalex.org/W2055441756
  • https://openalex.org/W2060222395
  • https://openalex.org/W2073590549
  • https://openalex.org/W2078999765
  • https://openalex.org/W2080098298
  • https://openalex.org/W2080506510
  • https://openalex.org/W2089289223
  • https://openalex.org/W2090816749
  • https://openalex.org/W2092130398
  • https://openalex.org/W2096879877
  • https://openalex.org/W2098132016
  • https://openalex.org/W2101668482
  • https://openalex.org/W2104237942
  • https://openalex.org/W2109025593
  • https://openalex.org/W2121818846
  • https://openalex.org/W2122947800
  • https://openalex.org/W2126601330
  • https://openalex.org/W2145089478
  • https://openalex.org/W2154085462
  • https://openalex.org/W2156847778
  • https://openalex.org/W2753473126
  • https://openalex.org/W2819519685
  • https://openalex.org/W2943263413
  • https://openalex.org/W2977717949
  • https://openalex.org/W2981712882
  • https://openalex.org/W2988935429
  • https://openalex.org/W2999616190
  • https://openalex.org/W3005968802
  • https://openalex.org/W3006048836
  • https://openalex.org/W3006900669
  • https://openalex.org/W3012196602
  • https://openalex.org/W3024422892
  • https://openalex.org/W3038187936
  • https://openalex.org/W3096968499
  • https://openalex.org/W3110173541
  • https://openalex.org/W3112920764
  • https://openalex.org/W3117002596
  • https://openalex.org/W3117695539
  • https://openalex.org/W3121079723
  • https://openalex.org/W3174768435
  • https://openalex.org/W4200154486
  • https://openalex.org/W4244662418
  • https://openalex.org/W4245581399
  • https://openalex.org/W90475419