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Direct and Residual Effect of Different Organic Fertilizers on Potato and Cereals

Department of Ecology and Agrochemistry, Estonian University of Agriculture, Viljandi Road, Eerika, Tartu-EE2400, Estonia
Journal of Agronomy and Crop Science (Impact Factor: 2.62). 04/2008; 171(3):185 - 195. DOI: 10.1111/j.1439-037X.1993.tb00130.x

ABSTRACT Field experiment with 8 different organic fertilizers (cattle dung with and without litter, pig slurry, peat compost formed from hen and pig slurry, sawdust-duck manure, noncomposted peat and straw litter with pig slurry) was carried out on loamy brown podzoluvisol since 1985.The organic fertilizers were applied in the spring of 1985 on two backgrounds: with and without mineral fertilizers. The material is based on the data of four years (1985–1988). The arrangement of crops was the following: potato, spring wheat, barley and early barley.On both backgrounds cattle dung with litter turned out to be the best organic fertilizer, while noncomposted peat manure had a low direct and residual effect. However, before the application it must be composted with pig or hen slurry. The effect of peat composts was dependent on the background of mineral fertilizers. Pig slurry had a low residual effect and acted only as a liquid nitrogen fertilizer. The joint application of straw and pig slurry can be a suitable opportunity for diminishing their undesirable effects.ZusammenfassungDie Haupt-und Nachwirkung verschiedener organischer Düngung für Kartoffel und GetreideUnser Feldversuch mit acht verschiedenen organischen Düngern war im Frühling 1985 auf lehmiger Parabraunerde angelegt worden. Es wurden 8 verschiedene Dünger verwendet: Rindermist mit und ohne Einstreu, Torfkomposte mit Schweinegülle und Hühnerkot, Schweinegülle, Niedermoortorf, Geflügelkot auf Sägemehl und Stroh. Organische Dünger ohne und mit Mineraldünger werden verglichen. Als wichtige Einflußgröße für den Düngungswert kommt der Wassergehalt in Betracht, deshalb ist die Bezugnahme auf einen gleichhohen Trockensubstanzgehalt für die Düngungsmengen zweckmäßig. Er beträgt 12, 24, 36 t/ha, nur Schweinegülle und Stroh stehen außerhalb dieser Normen.Die vierjährige Fruchtfolge besteht aus Kartoffeln mit folgenden drei Getreidearten. Organische Düngung wurde vor der Kartoffel eingepflügt und nachher drei Jahre lang die Nachwirkung geprüft.Das Hauptkriterium der Düngungseffektivität ist hier pflanzlicher Ertrag nach Menge und Qualität. Daneben wurden bodenchemische und einige bodenphysikalische und mikrobiologische Untersuchungen laufend durchgeführt.Die unterschiedlichen Formen der organischen Düngung müssen jeweils mit der Mineraldüngung im Düngungssystem optimiert werden, urn eine hohe Ackerkultur zu erreichen.Unsere Versuchsresultate bestätigen, daß 4–6 t organischer Trockensubstanz per Hektar pro Jahr ausreichend sind, wenn man die pflanzenbaulichen und die Bodenfruchtbarkeit betreffenden Forderungen berücksichtigt.Die Versuchsergebnisse zeigen, daß zuverlässige und stabile Mehrerträge während der vierjährigen Periode mit den Rindermistvarianten erzielt werden konnten.Schweinegülle dagegen wirkt in erster Linie als flüssiger Stickstoffdünger, dessen Wirkung auf den Ertrag sich bereits in den ersten zwei Jahren erschöpft.Natürlicher Torf, der den Kompostierungsprozeß mit anderen nährstoffreichen Substanzen nicht durchlaufen hat, kann die nötigen Elemente für die Kulturpflanzen nicht liefern.Zur Bereicherung passen Hühner oder Schweinegülle, aber hier hängt die Qualität zum großen Teil von der Mischungshomogenität ab.Strohdüngung hat eine direkte positive Wirkung schon im Anwendungsjahr, weil die Schweinegüllemenge und die aus letzterer bedingte mineralische Stickstoffmenge größer war als die Immobilisierungsstickstoffmenge. Jedoch ergibt sich aus den Strohdüngungs resultaten eine Erhöhungstendenz auf den Pflanzenertrag im zweiten bzw. dritten Nachwirkungsjahr.

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    ABSTRACT: In this work comparative research of the quantitative characteristics of the humus status (HS) of Estonian arable Podzoluvisols (PD) and some very closely related soils were carried out. This study was conducted to determine soil humus cover (HC) and subsoil humus content (percentage and pool) and to analyse the role of plant residues in their formation. The specific objective was to discuss the ecological factors and mechanisms which influence the flux of soil organic matter (SOM) through soils and to evaluate its contemporary status. For this purpose different databases (DB) were used: (1) DB of large-scale soil mapping (1958-78), (2) DB PEDON of pedoecological researches (1967-85), (3) DB of HS research transects (1986-91) and (4) data from two long-term field trials (1985-92). In the conditions of regular agricultural practice the mean SOM percentage in the HC of arable PD is within the range of 1.8-2.1 %, which is 0.1-0.3 units (%) the below optimal level and is in a critical state. Impoverishment is caused mainly by deep plowing. The dependence of humus retaining capacity (presumed to be a good criterion for evaluating the current HS of soils) on the mode and intensity of tillage, soil water regime, carbonate content and textural class was discussed. Mean annual inflow of organic matter into HC (4-5 Mg ha-yr−1) forms an average 5.5-6.7 % from its pool in soil. Application of manures increases this percentage to 12-13. It may be concluded that the HC might be shallower, but must be richer in humus. The annual balance of SOM reflects better than annual balance of humus, the influence of fresh SOM on the soil current year productivity.Der Humuskörper landwirtschaftlich genutzter Fahlerden unter dem Einfluß der jährlich zugeführten PflanzenrückständeIn dieser Arbeit wurden die quantitativen Eigenschaften des Humuskörpers typischer Fahlerden Estlands und vergesellschafteter Böden untersucht. Humusgehalt (%) und Humusvorrat (Mg ha−1) von Ackerkrume und Unterboden sowie deren Ergänzung durch die Zufuhr von Ernterückständen wurden untersucht; außerdem wurde der Einfluß ökologischer Faktoren und Prozesse auf die Zufuhr an organischer Substanz (OS) erläutert. Vier verschiedene Datenbanken wurden für diese Arbeit herangezogen: (1) Angaben der Legende größermaßstäbiger Bodenkarten Estlands (1958-78), (2) Pedoökologische Untersuchungsresultate des Lehrstuhls für Bodenkunde ELU (1967-85), (3) Ergebnisse von Untersuchungstransekten in Estland (1986-91), (4) Langjährige Feldversuche der Agronomischen Fakultät der ELU (1985-92).Unter den Bedingungen einer anhaltenden landwirtschaftlichen Bewirtschaftung schwankt der mittlere Humusgehalt der Ackerkrume zwischen 1.8-2.1 %. Das sind 0.1-0.3 % Humus weniger als das Optimum. Dieser Wert wird meistens durch die übermäßige Pflugtiefe verursacht und wird als ökologisch kritisch angesehen. Ein wohl besseres Kriterium für die Einschätzung des gegenwärtigen Humuszustandes der Boden ist deren Humuserhaltungsfähigkeit. Diese hängt von den Bewirtschaftungssystemen, der Intensität der Bodenbearbeitung, der Wasserversorgung, den Carbonatgehalten und der Körnung der Böden ab. Die mittlere jährliche Zufuhr an Emterückständen beträgt (4-5 Mg ha−1) bzw 5.5-6.7 % vom Gesamtgehalt an OS der Böden. Eine normale Stallmistgabe erhöht den Prozentsatz auf 12-13 %.Es wäre günstiger, wenn der Ah-Horizont weniger mächtig und statt dessen humusreicher wäre. Die Prodaktivität der Böden hängt stark von der Mineralisation, Transformation und Humifikation der OS ab.
    Journal of Plant Nutrition and Soil Science 01/2007; 158(3):235 - 241. · 1.66 Impact Factor
  • Gastroenterology 01/2011; 140(5). · 12.82 Impact Factor
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    ABSTRACT: A field study was carried out during the years 2007 and 2008 on 30-year old Zaghloul cultivar growing in clay soil. Mineral fertilization sources: N, ammonium nitrate or NPK, ammonium nitrate + calcium superphosphate + potassium sulphate, and organic sources: chicken manure (CM), cow dung (CD) and composted domestic refuse (CDR) were applied either alone or in combinations in order to study their influence on the yield and fruit physical and chemical quality characteristics. The results revealed that applying organic manure alone or in combination with mineral NPK increased palm yield as compared to mineral fertilization alone (NPK or N). In general, fruit weight, flesh weight, length, diameter and dry weight were increased, while fruit moisture content decreased by the application of organic manures either alone or in combination with mineral NPK as compared to the mineral N. Higher fruit TSS and total sugars content were obtained by the application of organic manures alone or in combination with mineral NPK as compared with mineral fertilization alone (NPK or N). Overall values of fruit minerals content did not differ among the different treatments. Organic manures fertilization (especially CM and CD) resulted in decreasing fruit lead, cadmium, nitrate and nitrite contents more than mineral fertilization. In general, the application of organic manures either alone or in combinations with mineral NPK did not differ from each other in their effect on yield and fruit quality.Research highlights▶ The present study was undertaken to investigate the effect of different nutrient supply sources namely, chicken manure, cow dung, composted domestic refuse and mineral fertilizers on the yield, fruit quality and nutritional value of Zaghloul date palm. ▶ From this study, in general, the application of organic manures either alone or in combinations with mineral NPK did not differ from each other in their effect on fruit yield and quality. ▶ In conclusion, Zaghloul date palm production in Egypt can rely on organic manure as an alternative to mineral fertilization, or at least rationalize its use in the production of organic palm dates as well as increasing in yield and fruit quality. Organic manures fertilization (especially CM and CD) resulted in decreasing fruit lead, cadmium, nitrate and nitrite contents more than mineral fertilization.
    Scientia Horticulturae 01/2011; 127(3):249-254. · 1.50 Impact Factor