Îmbunătățirea ovăzului gol (Avena nuda L

Roluri Conceptualizare, curatare date, investigație, scriere - schiță originală

nuda

Colegiul de afiliere de agronomie, Universitatea agricolă din China, Beijing, China

Roluri Analiză formală, Scriere - recenzie și editare

Colegiul de afiliere pentru resurse și științe ale mediului, China Agricultural University, Beijing, China

Colegiul de afiliere de agronomie, Universitatea agricolă din China, Beijing, China

Roluri Resurse, Supraveghere, Validare

Colegiul de afiliere de agronomie, Universitatea agricolă din China, Beijing, China

Roluri Conceptualizare, vizualizare

Colegiul de afiliere de agronomie, Universitatea agricolă din China, Beijing, China

Roluri Achiziție finanțare, administrare proiect, resurse, supraveghere, vizualizare, scriere - revizuire și editare

Colegiul de afiliere de agronomie, Universitatea agricolă din China, Beijing, China

  • Tariful Alam Khan,
  • Faisal Nadeem,
  • Lili Chen,
  • Xiaofen Wang,
  • Zhaohai Zeng,
  • Yuegao Hu

Cifre

Abstract

Citare: Khan TA, Nadeem F, Chen L, Wang X, Zeng Z, Hu Y (2019) Îmbunătățirea productivității ovăzului gol (Avena nuda L.) cu pierderi indirecte minime de azot și eficiență maximă a utilizării azotului prin utilizarea integrată a diferitelor surse de azot. PLoS ONE 14 (3): e0213808. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0213808

Editor: P. Pardha-Saradhi, Universitatea din Delhi, INDIA

Primit: 18 noiembrie 2018; Admis: 28 februarie 2019; Publicat: 18 martie 2019

Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante se află în manuscris și în fișierele sale de informații suport.

Finanțarea: Acest studiu a fost susținut de China Agriculture Research System (CARS-08-B-1). YH a primit acest premiu de finanțare. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Dintre gunoiul de grajd organic, gunoiul de pasăre (PM) este ușor disponibil, ecologic, bogat în substanțe nutritive cu eliberare rapidă, capabil să crească carbonul organic din sol și să furnizeze toți macronutrienții esențiali (N, P, K, Ca și Mg) pentru creșterea și dezvoltarea plantelor [18,19]. Deși gunoiul de grajd organic are limitele eliberării lente a nutrienților cu o utilizare mai redusă a nutrienților, acesta are și avantajele de a spori procesele fiziochimice ale solului prin creșterea activității microbiene.

Îngrășămintele microbiene (MBF) sunt alcătuite din celule vii de microorganisme distincte care sunt de obicei aplicate ca inoculanți ai semințelor sau spray lichid pe rizosfera rădăcinii. Aceste microorganisme colonizează în zona rădăcinii și hrănesc creșterea plantelor prin transformarea nutrienților fundamentali ai solului (N, P) indisponibili în forme disponibile prin procese biologice [20]. Ele cresc biomasa microbiană a solului (N și C) în seră [21], precum și condițiile de câmp [22]. Microbii, în special bacteriile, prezente în îngrășămintele microbiene, beneficiază nu numai de culturile leguminoase prin nodulare și fixarea azotului atmosferic, ci a fost raportată și asocierea lor benefică cu non-leguminoase, în special cerealele [23]. Cu toate acestea, nu este posibil să ne bazăm pe MBF doar prin înlocuirea completă a utilizării îngrășămintelor chimice, datorită distribuției lor inegale în sol [24,25]. Amestecul de îngrășăminte microbiene și îngrășăminte chimice în diferite condiții agro-climatice din diferite țări a relevat o performanță mai mare a îngrășămintelor microbiene în prezența unei doze mai mici de îngrășăminte chimice [26].

Au existat studii anterioare care raportau eficiența utilizării azotului în cereale, cum ar fi porumb, orez, grâu și mei de coadă de vulpe [27,28,29,30]. Ovăzul gol (Avena nuda L.) și ovăzul decorticat (A. sativa L.) sunt două tipuri de ovăz aparținând genului Avena și familiei Gramineae cultivate în China. Natura cu creștere rapidă a ovăzului (Avena nuda L.) le conferă capacitatea de a produce cantități ample de furaje proaspete într-o perioadă scurtă, cu valori nutriționale ridicate. Conținutul ridicat de proteine ​​și β-gluconă, împreună cu prezența conținutului de fibre hipo-glicemice în boabele de ovăz își măresc valoarea ca hrană umană. Pe de altă parte, orezul, grâul, porumbul și alte culturi de cereale cu randament ridicat ocupă în general cea mai mare parte a terenului agricol, dar ovăzul poate fi cultivat în terenuri marginale cu mai puține cantități de îngrășăminte și apă.

Acest studiu își propune să reducă utilizarea îngrășămintelor chimice cu N, să obțină o eficiență ridicată a utilizării N și să limiteze impactul asupra mediului datorat poluării. Principalele obiective ale acestui experiment au fost evaluarea randamentului ovăzului gol sub furnizarea de N chimic și N organic suplimentat cu îngrășământ microbian, examinarea NUE în sistemul de producție a ovăzului și explorarea schimbărilor în solul N, C și activitatea enzimatică.

Materiale și metode

Descrierea experimentală a site-ului

Experimentul a fost realizat în perioada 2016 și 2017 la Academia de Științe Agricole Baicheng din orașul Baicheng (45 ° 37’N, 122 ° 48’E, 155 m deasupra nivelului mării), provincia Jilin, China. Nici o specie umană, animală sau vegetală nu a fost afectată în timpul experimentului. Regiunea este o zonă semi-aridă tipică situată în nord-estul Chinei, cu o precipitație medie anuală de 407 mm (apare mai ales din aprilie până în septembrie). Zona are un climat temperat, semiarid și continental, cu o temperatură medie de 18,02 ° C în timpul sezonului de cultură și o perioadă fără îngheț de 125-135 de zile. Temperatura medie anuală efectivă acumulată este de 2915 ° C. Solul este ușor Cernoziom. Fosta cultură a fost floarea-soarelui. Proprietățile fizico-chimice de bază ale solului și temperatura medie zilnică a aerului și precipitațiile zilnice în timpul sezonului de creștere a ovăzului la locul de studiu (aprilie-octombrie) sunt prezentate în S1 FIG.

Tratamente experimentale, proiectare și management de teren

Experimentul a cuprins șapte tratamente cu îngrășăminte: T1 = control - fără azot chimic (CN), azot organic (ON) și îngrășământ microbian (MBF), T2 = 100% CN, T3 = 100% CN + MBF, T4 = 75% CN + 25% ON + MBF, T5 = 50% CN + 50% ON + MBF, T6 = 100% ON + MBF, T7 = 100% ON. Aranjamentul experimental a fost un design randomizat complet al blocului (RCBD) cu patru replicări. În total erau 28 de parcele. Fiecare parcela avea o dimensiune de 20 m 2 (5 m × 4 m) și 12 rânduri cu o distanță între 30 cm. Fiecare parcelă a primit 300 g de semințe de ovăz (25g sau aproximativ 750 de semințe/rând). Doza recomandată de N (adică 90 kg N ha -1, practicată de fermierii din această zonă) a fost considerată o doză de 100%. Semințele de înaltă calitate ale soiului de ovăz „Bai Yan 2” au fost obținute de la Academia de Științe Agricole Baicheng, în provincia Jilin din China.

Managementul îngrășămintelor

Aplicarea substanței chimice N și a altor substanțe nutritive.

Ureea (46,3% N) a fost utilizată ca sursă de N chimic, iar 90, 67,5 și 45 kg N ha -1 au fost aplicate ca doze de 100, 75 și 50% N. În plus, P a fost aplicat la o rată de 55 Kg ha -1 P2O5 În timp ce K a fost aplicat la o rată de 45 Kg ha -1 K2O. Sursa de P a fost Ca (H2PO4) 2 · H2O și cea a K a fost K2SO4, care au fost, de asemenea, aplicate tuturor tratamentelor experimentale, inclusiv controluluiS3 Tabel). N, P și K au fost aplicate ca doză bazală, difuzate și încorporate în stratul superior de sol de 20 cm înainte de însămânțarea semințelor.

Aplicarea îngrășămintelor organice.

Un produs compostat, zdrobit, cernut (-1, 8,17 g kg -1 și respectiv 5,41 g kg -1.