Published April 14, 2018
| Version v1
Publication
Open
Are Nitrogen Fertilizers Deleterious to Soil Health?
Description
Soil is one of the most important natural resources and medium for plant growth. Anthropogenic interventions such as tillage, irrigation, and fertilizer application can affect the health of the soil. Use of fertilizer nitrogen (N) for crop production influences soil health primarily through changes in organic matter content, microbial life, and acidity in the soil. Soil organic matter (SOM) constitutes the storehouse of soil N. Studies with 15N-labelled fertilizers show that in a cropping season, plants take more N from the soil than from the fertilizer. A large number of long-term field experiments prove that optimum fertilizer N application to crops neither resulted in loss of organic matter nor adversely affected microbial activity in the soil. Fertilizer N, when applied at or below the level at which maximum yields are achieved, resulted in the build-up of SOM and microbial biomass by promoting plant growth and increasing the amount of litter and root biomass added to soil. Only when fertilizer N was applied at rates more than the optimum, increased residual inorganic N accelerated the loss of SOM through its mineralization. Soil microbial life was also adversely affected at very high fertilizers rates. Optimum fertilizer use on agricultural crops reduces soil erosion but repeated application of high fertilizer N doses may lead to soil acidity, a negative soil health trait. Site-specific management strategies based on principles of synchronization of N demand by crops with N supply from all sources including soil and fertilizer could ensure high yields, along with maintenance of soil health. Balanced application of different nutrients and integrated nutrient management based on organic manures and mineral fertilizers also contributed to soil health maintenance and improvement. Thus, fertilizer N, when applied as per the need of the field crops in a balanced proportion with other nutrients and along with organic manures, if available with the farmer, maintains or improves soil health rather than being deleterious.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
التربة هي واحدة من أهم الموارد الطبيعية والوسط لنمو النبات. يمكن أن تؤثر التدخلات البشرية مثل الحرث والري واستخدام الأسمدة على صحة التربة. يؤثر استخدام النيتروجين المخصب (N) لإنتاج المحاصيل على صحة التربة في المقام الأول من خلال التغيرات في محتوى المادة العضوية والحياة الميكروبية والحموضة في التربة. تشكل المادة العضوية للتربة (SOM) مخزن التربة N. تُظهر الدراسات التي أجريت على الأسمدة التي تحمل علامة 15N أنه في موسم المحاصيل، تأخذ النباتات N من التربة أكثر مما تأخذ من الأسمدة. يثبت عدد كبير من التجارب الميدانية طويلة الأجل أن التطبيق الأمثل للأسمدة N على المحاصيل لم يؤد إلى فقدان المواد العضوية ولم يؤثر سلبًا على النشاط الميكروبي في التربة. أسفرت الأسمدة N، عند تطبيقها عند أو دون المستوى الذي يتم عنده تحقيق أقصى غلة، عن تراكم SOM والكتلة الحيوية الميكروبية من خلال تعزيز نمو النبات وزيادة كمية القمامة والكتلة الحيوية الجذرية المضافة إلى التربة. فقط عندما تم تطبيق السماد N بمعدلات أعلى من الأمثل، أدت زيادة N غير العضوية المتبقية إلى تسريع فقدان SOM من خلال تمعدنه. كما تأثرت الحياة الميكروبية للتربة سلبًا بمعدلات عالية جدًا من الأسمدة. يقلل الاستخدام الأمثل للأسمدة على المحاصيل الزراعية من تآكل التربة ولكن الاستخدام المتكرر للأسمدة العالية N قد تؤدي الجرعات إلى حموضة التربة، وهي سمة سلبية لصحة التربة. يمكن أن تضمن استراتيجيات الإدارة الخاصة بالموقع على أساس مبادئ تزامن الطلب على N من قبل المحاصيل مع إمدادات N من جميع المصادر بما في ذلك التربة والأسمدة غلة عالية، إلى جانب الحفاظ على صحة التربة. كما ساهم التطبيق المتوازن للعناصر الغذائية المختلفة والإدارة المتكاملة للمغذيات القائمة على السماد العضوي والأسمدة المعدنية في الحفاظ على صحة التربة وتحسينها. وبالتالي، فإن السماد N، عند استخدامه حسب حاجة المحاصيل الحقلية بنسبة متوازنة مع العناصر الغذائية الأخرى جنبًا إلى جنب مع السماد العضوي، إذا كان متاحًا مع المزارع، يحافظ على صحة التربة أو يحسنها بدلاً من أن يكون ضارًا.Translated Description (French)
Le sol est l'une des ressources naturelles les plus importantes et un milieu de croissance pour les plantes. Les interventions anthropiques telles que le travail du sol, l'irrigation et l'application d'engrais peuvent affecter la santé du sol. L'utilisation de l'azote (N) des engrais pour la production végétale influence la santé du sol principalement par des changements dans la teneur en matière organique, la vie microbienne et l'acidité du sol. La matière organique du sol (MOS) constitue l'entrepôt du sol N. Des études avec des engrais marqués au 15N montrent que dans une saison de culture, les plantes absorbent plus d'azote du sol que de l'engrais. Un grand nombre d'expériences sur le terrain à long terme prouvent que l'application optimale d'engrais N aux cultures n'a ni entraîné de perte de matière organique ni affecté négativement l'activité microbienne dans le sol. L'engrais N, lorsqu'il est appliqué à un niveau égal ou inférieur au niveau auquel les rendements maximaux sont atteints, a entraîné l'accumulation de SOM et de biomasse microbienne en favorisant la croissance des plantes et en augmentant la quantité de litière et de biomasse racinaire ajoutée au sol. Ce n'est que lorsque l'engrais N a été appliqué à des taux supérieurs à l'optimum que l'augmentation de l'azote inorganique résiduel a accéléré la perte de SOM par sa minéralisation. La vie microbienne du sol a également été affectée négativement à des taux d'engrais très élevés. L'utilisation optimale d'engrais sur les cultures agricoles réduit l'érosion du sol, mais l'application répétée de doses élevées d'engrais azotés peut entraîner une acidité du sol, un trait négatif pour la santé du sol. Des stratégies de gestion spécifiques au site basées sur les principes de synchronisation de la demande en N par les cultures avec l'approvisionnement en N de toutes les sources, y compris le sol et les engrais, pourraient assurer des rendements élevés, ainsi que le maintien de la santé des sols. L'application équilibrée de différents nutriments et la gestion intégrée des nutriments basée sur le fumier organique et les engrais minéraux ont également contribué au maintien et à l'amélioration de la santé des sols. Ainsi, l'engrais N, lorsqu'il est appliqué selon les besoins des grandes cultures en proportion équilibrée avec d'autres nutriments et avec le fumier organique, s'il est disponible avec l'agriculteur, maintient ou améliore la santé du sol plutôt que d'être nuisible.Translated Description (Spanish)
El suelo es uno de los recursos naturales más importantes y un medio para el crecimiento de las plantas. Las intervenciones antropogénicas como la labranza, el riego y la aplicación de fertilizantes pueden afectar la salud del suelo. El uso de nitrógeno fertilizante (N) para la producción de cultivos influye en la salud del suelo principalmente a través de cambios en el contenido de materia orgánica, la vida microbiana y la acidez en el suelo. La materia orgánica del suelo (SOM) constituye el almacén del suelo N. Los estudios con fertilizantes marcados con 15N muestran que en una temporada de cultivo, las plantas toman más N del suelo que del fertilizante. Un gran número de experimentos de campo a largo plazo demuestran que la aplicación óptima de fertilizante N a los cultivos no resultó en la pérdida de materia orgánica ni afectó negativamente la actividad microbiana en el suelo. El fertilizante N, cuando se aplica en o por debajo del nivel en el que se alcanzan los máximos rendimientos, dio como resultado la acumulación de SOM y biomasa microbiana al promover el crecimiento de las plantas y aumentar la cantidad de basura y biomasa radicular añadida al suelo. Solo cuando el fertilizante N se aplicó a tasas superiores a las óptimas, el aumento del N inorgánico residual aceleró la pérdida de SOM a través de su mineralización. La vida microbiana del suelo también se vio afectada negativamente a tasas muy altas de fertilizantes. El uso óptimo de fertilizantes en cultivos agrícolas reduce la erosión del suelo, pero la aplicación repetida de altas dosis de fertilizantes N puede conducir a la acidez del suelo, un rasgo negativo para la salud del suelo. Las estrategias de gestión específicas del sitio basadas en los principios de sincronización de la demanda de N por parte de los cultivos con el suministro de N de todas las fuentes, incluidos el suelo y los fertilizantes, podrían garantizar altos rendimientos, junto con el mantenimiento de la salud del suelo. La aplicación equilibrada de diferentes nutrientes y la gestión integrada de nutrientes basada en abonos orgánicos y fertilizantes minerales también contribuyeron al mantenimiento y la mejora de la salud del suelo. Por lo tanto, el fertilizante N, cuando se aplica según la necesidad de los cultivos de campo en una proporción equilibrada con otros nutrientes y junto con los abonos orgánicos, si están disponibles con el agricultor, mantiene o mejora la salud del suelo en lugar de ser perjudicial.Files
pdf.pdf
Files
(3.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5a2024b774aaf6451db42eca68731047
|
3.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- هل الأسمدة النيتروجينية ضارة بصحة التربة ؟
- Translated title (French)
- Les engrais azotés sont-ils nocifs pour la santé des sols ?
- Translated title (Spanish)
- ¿Los fertilizantes nitrogenados son perjudiciales para la salud del suelo?
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2797834989
- DOI
- 10.3390/agronomy8040048
References
- https://openalex.org/W1007936037
- https://openalex.org/W113890
- https://openalex.org/W1481351420
- https://openalex.org/W1496817304
- https://openalex.org/W1525926936
- https://openalex.org/W15333264
- https://openalex.org/W1603560259
- https://openalex.org/W1966583648
- https://openalex.org/W1967248769
- https://openalex.org/W1970102190
- https://openalex.org/W1972273955
- https://openalex.org/W1978874661
- https://openalex.org/W1988491595
- https://openalex.org/W1989784965
- https://openalex.org/W1991033111
- https://openalex.org/W1998172280
- https://openalex.org/W2007435660
- https://openalex.org/W2009653729
- https://openalex.org/W2010453268
- https://openalex.org/W2012494955
- https://openalex.org/W2013077695
- https://openalex.org/W2017274615
- https://openalex.org/W2019615274
- https://openalex.org/W2020023668
- https://openalex.org/W2024941533
- https://openalex.org/W2025925130
- https://openalex.org/W2027825738
- https://openalex.org/W2036778012
- https://openalex.org/W2038288589
- https://openalex.org/W2043382897
- https://openalex.org/W2045217908
- https://openalex.org/W2048340706
- https://openalex.org/W2051404368
- https://openalex.org/W2053270211
- https://openalex.org/W2054897709
- https://openalex.org/W2056085582
- https://openalex.org/W2056273918
- https://openalex.org/W2061521291
- https://openalex.org/W2065117741
- https://openalex.org/W2065762344
- https://openalex.org/W2065885224
- https://openalex.org/W2074782965
- https://openalex.org/W2074963430
- https://openalex.org/W2077009151
- https://openalex.org/W2077025479
- https://openalex.org/W2081752790
- https://openalex.org/W2084080994
- https://openalex.org/W2086084649
- https://openalex.org/W2088874468
- https://openalex.org/W2089381727
- https://openalex.org/W2090521269
- https://openalex.org/W2090807319
- https://openalex.org/W2093654852
- https://openalex.org/W2093971075
- https://openalex.org/W2098056980
- https://openalex.org/W2100695498
- https://openalex.org/W2109025593
- https://openalex.org/W2122215641
- https://openalex.org/W2133578837
- https://openalex.org/W2139610873
- https://openalex.org/W2142604910
- https://openalex.org/W2143990884
- https://openalex.org/W2145655825
- https://openalex.org/W2150664868
- https://openalex.org/W2153124724
- https://openalex.org/W2159345969
- https://openalex.org/W2160532823
- https://openalex.org/W2161039422
- https://openalex.org/W2164695205
- https://openalex.org/W2167323864
- https://openalex.org/W2168921100
- https://openalex.org/W2170053651
- https://openalex.org/W2171127082
- https://openalex.org/W2186066651
- https://openalex.org/W2194582938
- https://openalex.org/W2246210189
- https://openalex.org/W2316648723
- https://openalex.org/W2333958252
- https://openalex.org/W2533270063
- https://openalex.org/W2539717122
- https://openalex.org/W2544682192
- https://openalex.org/W2568590378
- https://openalex.org/W2575292960
- https://openalex.org/W2593013168
- https://openalex.org/W2602921893
- https://openalex.org/W2603688313
- https://openalex.org/W2767422083
- https://openalex.org/W282356787
- https://openalex.org/W286416353
- https://openalex.org/W2948072069
- https://openalex.org/W296028489
- https://openalex.org/W306391374
- https://openalex.org/W4235564493
- https://openalex.org/W4248834827
- https://openalex.org/W576907045
- https://openalex.org/W795138907
- https://openalex.org/W85236242
- https://openalex.org/W9411391
- https://openalex.org/W942478312