(Gliricidia sepium) Green Manures as a Potential - downloads
Transcript of (Gliricidia sepium) Green Manures as a Potential - downloads
90
Bah and Rahman: Gliricidia Green Manures as Source for Maize Production TheScientificWorld (2001) 1(S2), 90–95
Research ArticleOptimizing Nitrogen Management in Food and Energy Productionand Environmental Protection: Proceedings of the 2nd InternationalNitrogen Conference on Science and PolicyTheScientificWorld (2001) 1(S2), 90–95ISSN 1532-2246; DOI 10.1100/tsw.2001.300
* Corresponding author.Email: [email protected]© 2001 with author.
Use of cheap, N-rich, and environmentally benignlegume green manures to correct N deficiency ininfertile soils is a very attractive option in the hu-mid tropics. Understanding the influence of man-agement and climate on their effectiveness, andquantifying their contribution to crop productiv-ity, is therefore crucial for technology adoptionand adaptation. Mineral N buildup and the contri-bution to N uptake in maize were studied in anUltisol amended with fresh Gliricidia leaves. Netmineral N accumulation was compared in mulchedand incorporated treatments in a field incubationstudy. The 15N isotope dilution technique was usedto quantify N supplied to maize by Gliricidia leavesin an alley cropping. Mineral N accumulation wasslow, but was much greater after incorporationthan after mulching. Also, N buildup was alwayshigher in the topsoil (0 to 10 cm) than in the sub-soil (10 to 20 cm). More NO3-N was leached thanNH4-N, and the effect was greater in the incorpo-rated treatment. Surface-applied Gliricidia leavessignificantly increased N uptake by maize, andsupplied >30% of the total N in the stover and>20% of that in the corn grain, even in the pres-ence of hedgerows. Thus Gliricidia leaf mulch hasimmense potential to improve productivity in tropi-cal soils.
KEY WORDS: alley cropping, decomposition, fresh greenleaves, incorporation, leaching, mulching, N derived fromtreatments, 15N isotope dilution technique, nitrogen release,subsoil, topsoil, Ultisol
DOMAINS: agronomy, soil systems
INTRODUCTION
���������������� ���������������������������������������������������� ���������������� �������� ���������������������������������������������������������� ������ �!�����"��������� �� ������ ���������#�����$������������������%&'��(� ���������������"�������������������������������� �������"������������������)���� ����������������������� �������������������������������"��������������"��������������������"����)��������� �� �������������������� �"���������������� ���������#������ ����������������������� �������������������������������������������� �������������������������������������� "����������������������� "��������������������������������������������������������������������� ���� ����� ��� "����������������"��������������� �"���� ������������� �����"�������"���������������������������������������������������������%*'�
(������ �� ��� �� � ��� �� ����������� ������ � ����"�����������"�������������"����+,-�!���������� ����"�������������� ������� ��� ��� ����� ��� �� ."��� ����������%/�0�1'��2������� "������������ ������������������� ����� ������������ ������������"����"�����3��"����������������� ��"��� ��� �� �"������ ���� �� "������%4�5'���� ��"�������������"���������������������������������������) ������������ ������������"���������������������������"�������������� ������������������������������������������������������� ��"������"����)������������������������ ������������� ����������%5�6�7'��,�"��+,-�� ������������������������������ ����%&8'�
2���������������������������� ������"���������������� ���������+,-����� ����������������� �������� �� ��� ��� ������ ��� �� ������#�� �������������������� �� ���������%&&�&*'�������������������������� ������������ �����������������"������������ ���������%&8'�� ��#�������������������"���������������������� ������������ ��������� ����������������������������������� ����������������������"� ������������������ ��������������������������."�������+,-� ���
Gliricidia (Gliricidia sepium) Green Manuresas a Potential Source of N for MaizeProduction in the Tropics
Abdul R. Bah* and Zaharah A. RahmanDepartment of Land Management, Universiti Putra Malaysia, 43400Serdang, Selangor DE, Malaysia
91
Bah and Rahman: Gliricidia Green Manures as Source for Maize Production TheScientificWorld (2001) 1(S2), 90–95
����"��������#�"���������"����)������������������������"��������������������"���������2�������������������������9���������� "���������"��������������� ��������������9��� �������"��������������������: ����;��&!�������������� ������������������ ������������������ "�"�������������������#������+���� ��������������������*!����."�������� ������"�������������������#�"�������� ��������������� ���������"�������#�����������"������ ��."�
EXPERIMENTAL METHODS
������������ �������"�������$" ����������������������<�����������,����-�������������������$"����-������������ �����������"������������� �������������������"��������"�����&7�8=>������������"�����/*�1=>����������������"������������������"���*&88�����������������"������������������������������71?������������������"��������� "����������"����������"��1/8����������"��08������������������������������������ ����������������������������������������������������@"��������������� �$��"�"���� ���������������� ���������������� !���������������������������"��"��������������������������������������������� � � �� ��������������"�����������"����������������������������������������8����*8� �!���;
• �(�������&;*�1!�0�4
• �(���&;*�1!�/�7
• &0�6�������������� �>
• 488���������������#
• 0�4���������@����&�$
>������� ���� ��� �������6�/� �����A!����������� ������B��>�������-�����"�����8�&5��8�/*������8�&6� ����A!����������� ��������������� �����"��"������������������������������ ��������548��������"������!��������������������� �� ��� ������"����������������������������;�0*���#��&&1����������&6�������������08&���>��7���>���*4���B������*���$�
Incubation Study
2������ ����$C>��"�����������6� ��������*1� �!���������������������������*8� ��������������������"�����"�� ����"����������� �����������D����������E&18������!� �����������*1��������������2D�&*8� ������������������2D �08*�������������&4����18���!������� �������������������"��������������� ���� ���������������������1� ������ �"����������"�������� ���������18��������+���� �����+,-�������������������"� ������ ��������������������&8� ������� ������������������."����������77�1���+,-�����������"��&�F�&8 ����#�������������������� ��������������"�������"������������������������������������������ ��� ��������"������ ����������������������/��1��&8��*8��/8��08�18��48������58���������������������� �< G!������������#����������������������� �����������"�������������������������������������;�8����&8�����&8����*8� ������������������������"���������� ������� �������������� �������������������� ������������������"�����������������������
������������&����!������������������������������� �� �����������
Alley Cropping Trial
����������������������������������/�������������8�1������������������������� ����������1��������������� ������������:� �������������&������������� ����������+���� ����������"���������������������������������"���������������������������������������"���������� ����������� �������� �������������������������)�� ��������� �������������"������ ��������������:� ������ ���������*�������������� ���������������������������������������� ��������8�*1�����8�51������� �����������������������������"���������������&����������"����������������������."����������&48����#���������������������/�����4��������������������H $!��G."��������������#��$������B������������������"���"�������������"��������������$!�������"���������������-�$!��������������"����"����������� �������������������"����������$�����B��������������������"��������������� �������#�������������"���"�����&8?������� ��!��������������� ���������&�1���!������ ��������������� �����������������!�������������08����#���������������� �������������������� �������� ������������ � �!���"�������� ������������������*�1����������������������������� ������"�������� "������������������������ ���������"����������� ���������������������� ���������������������������������������������58�>!������ ��������������������������������� ������������������������������������������������������������������"���������������8�1�������������!�
Chemical Analysis
I������������������������ "���������"�����������)�����#(��#�����#� �#%&/'�������������#����������������������"������������������������"�������&�-�#�>���&;0������!�����������#��������������������$�������������������������������� ��� ���)��"������������������������������%&0'�@�� �� ��� ��� ���)�����������+���� �����������������"������������� �������� �����������2�����%&1'��������#����� ����������������������������������B:��������������������������������������"��������� ��� �� ���(��������#���������������������������������� ��������
Data Analysis
#�� ��������������#������������� ������ ��� "��������������#������������������������#���!����� �� "������������������������������"��������� ���;
?�#����J�&�K����#������ �� ��������������������������������
÷���#������ �� �������������������� ������!�F�&88 �&!
���>�������J�$���������"����"���������3������������"�� ����#�������)��
������"� ������������������#�� "�"����3�� ������� ������������ �������������#�"������������������� #�C �"��������������� �������������������������%&4'��>���
92
Bah and Rahman: Gliricidia Green Manures as Source for Maize Production TheScientificWorld (2001) 1(S2), 90–95
��������������������������� �� ������������ ���������� ������,�<!������������#���������<"� ��L��-"������D��������<-D�!������� ���� ��������������1?���������������� �� �
RESULTS AND DISCUSSION
Accumulation and Loss of Mineral N duringIncubation
-������#�� "�"������������������"������#������������� ���������+,-���"������������������ "���������� ��������� ����������������$�-!%&&�&*�&5'��������������"���� ����#( ���������)������� ���3��� �������� ������ ���#� �#��@"����"�� "����������������������*8����������"� ��������������+���� �����������2���������������."� ���"����"����"���������� �����������������"�������� ������������� ��������������"�����"����/�< G���M&88����#�������E&48����#����!�����������" �����������"����E48����#�������E78����#����!
���*8�< G��I����&!�����"���"�������������������������."�������������������&8������������������� ����������������� ����� ������ �� ��������� ��������� ���������� 2� ����������� ������ �"����������������#�� ���������������������"�������"����������" ����������"�����E*18����#�������E/78���#����!������&8����������������� ��������������������� ��������������"�����"������/8�< G������������������������������������"������������������" ���������"����������"���"�� ����������#� ��� ������������� �� ������ �� ���������"����"��������������������� "�����������������������������"�� ����������%0�&6�&7'��,�������� ��������������� ������ "�"������������"����"�������� ��������������� �� ����� �������"��������� �����
>����"������� �� ��"���� �����������"������������#� ���������� ������ �����+,-� �� ����������� ������� ���"� �����I����&!���������� �"����������� ��������#� ��� �����"������� �"����������������������������������%*8'� ����������������� ���� �������������"������������� �������������� ���������������� ����������� ��������������� ������������-������� �� ���� �"��� ������ ��� �"�������"� �� �"�������������������������������������
������� � ������������� � ����� ��� ���������� ���������� � ����� ������ ������ ��������������������� ���������� �������� ����������� �����������������������
93
Bah and Rahman: Gliricidia Green Manures as Source for Maize Production TheScientificWorld (2001) 1(S2), 90–95
�� ������"��������� ������������������ ����"��%*&'���"���������������������������������#�� �"�����������������"������������������������"� ������"�����������"� ������������������������"�������������� �������������"������
2������������������������������� ���������#��� ������������*8� �������������������������������� �"������������������������ ��������������������+,-��� �����������������"����� �����������"��� �����������������I����*!������"������ ����#� �����"�����"� ���� �"������������������"������"��������#�������������������������"����#� �#�"�����"� �������/�< G��M*88����#�����!��������������������������"������� �����������"��18����#�������E&88����#���!����&8�< G�� ������� ��������������*88����#�������E088���#����!�� "���������/8�����08�< G������� �����������������������"�������N18����#�����!��@�� ������������� �����������������#� ��������������������*8� �����������
������������ ��������������+���� ������� ��������������I���O*!������"��������������� ���"���� ���������������"�������"��088����#�������E688����#����!����18�< G������������"������������ �� ���� ��� ������"��#� ����� ���� ����� ����*8O �!������������������ ���������������������*88����#����������������������������������>G>%*8'��������������������������� ����������������"�������#(�
������������ � ������������������<����� ����� �� ������ ���"��� ��#� �#��� �����������������������������#(��#�
Growth of Corn in an Alley Cropping withGliricidia
>����������������������������"���������� ������������������ ������ ���� ���������� ������ ���� �� ���� ���������
������� ��� ����������������������������������������������������������� � �!������������������������������������������������� ����������
94
Bah and Rahman: Gliricidia Green Manures as Source for Maize Production TheScientificWorld (2001) 1(S2), 90–95
��"���������� ��� ������ ������������I����/!������ ���� ���� �"��������������"����"���������������������"���������)�����������������������"������� �"�������������� ������������ ������������������(� ��������������� ������ ������������������� ��������������������#���������������������������������."������+���� ������"���������� �������������������������������������#�����"������� ���� �������+,-������ ����������������� �������"� ����#����������"���������)����"�����������"������������������ ���������������" ��������������#"��������"�� ���� �������� ���� � �������"���#�������)�������������"�������I����/!���������������>����#���������N&8�������������������#����������8�0���� ������������� ���� ������"��8�1!������ �#���������������"�� ��� ��������%&*'�������������������������#��������� ������
����+���� �����+,-� � �"���� ���� �� �������� �� �� ��� ���"������������� �������"������� ��������� ���������"���������������������������������/�����4�H $��������� �"�������������� ��������� ���������%&7�**'���������� ����������������������������������������#�������)������/8�����48�������������������!%*/'�����������������"����������������������������������������������� ���� �������"��������#�"�����������������"��/*�����/4?����#��������������� �������������� ��������������������"������������������ ������������ ���������#�������)����� ����������������"������������������������������������"�������������� ���������������*1?��������������*/?���� ���������!��2��������#�� "�"���������� ����������������������������������� �����������������������"���������������������� ������ ��� �����
�������� �"������"�������������#�����������������������"������������ ����������
� ��
��
�
�����
�
�
� ��
�
95
Bah and Rahman: Gliricidia Green Manures as Source for Maize Production TheScientificWorld (2001) 1(S2), 90–95
CONCLUSIONS
�����"����������������������"�������������������."������+���� �����+,-������������������#����� �������������������������� ������������������#�"������������ ���������������� ������������������������ ������������������������������ ����������������������"�����������"���� ��������������������������� �����������@ �"������������� ����������������+���� �����+,-������������� ���������/����4�H $���������������"��������������������������� ���� ���"��#�� "�"�������������������������"�������� ��������������������������������������#(��#�������������������>G>��������������"�� ��������������"���������� ����������������������������������>���."�������������������� ��������� ����� �����+,-������ ��������� ����������������������������������� �� �������"� ���������� ������������
ACKNOWLEDGEMENTS
H������" ����� ������� �� ����������� ����-���P�����"����������-���Q"������Q�������"������� �"����������"����
REFERENCES
�� ��������� ��������������������� ���������������������������������������������������������� �!�
"� ���!!������#�$��%������&����'���''��%(���������� ��)�*%�����+�((���(�������%����$�����(�%��(�'��,(����(�+���%�+��(����+������'������!!��%����(�+���$���,(����� $��������������������������������� -�"..�
/� 0��� �1��0�%%��� 2�� ��'� ���%��%����� �"...��3��� ,��� �$���4����������������������'�,�������������'������!��',�*(��������������&���������������������������� �
5� ��+��0� ����'��������6�1���������7���+!���(���*���'���(��*%��*+��������(����!�((������$�������������������'�����������+,����,�'���(��!�������+����'����'�(��������6����������������"�-�" -�
-� 8������� �1��0��� �1��#���%����6��6�(�,��������'��,+�����������#���%�+��(��$�9������'���� ��������������������',��$����+!��:�'�����(����������'�������,�(������!����������������������/��/��
�� 6��%�0�3����'�#,���%���6������"����(��%������(��4,(�����$���'����%,+���������������!!��%����(�+���2��"��������!�������� #�$���� �� ������������ �� ������� ������������#,���%���6��9,����#����'��!������7���;��<'��������������������;������(���=�6�
�� 6��%�0�3��1�����'��&����'� ((�*6���� ��������.�� �����$��+*��%���������������/�-�/-��
� >,�(���7������!��&�9�9��>,����?�� ��'�<�@,4�#�� ����-�;�+!���(�:���$$��(���$�%�����+��,�����'���+�����(���%���(���$����(��������'����+�����!��!��(�����$�������'��A�����������(�����+���������������������������� ������/���'�5��/�-�/ �
�� 3����9��6��%�0�3����'�0�,�����'�&������/��#,�����%��$$��(��$!���(�����',�����(�����+����������(���(��%���+!���(��������+���%���(����'��,(����(�����,+,��(����������������������� ��
�.� >,����?����'� +����2����� ��� �,+���,+�'�(�A�$���(������(�%�����+��,���������������� ������������� ������-� ��'�����5����-���
��� ;���(��(���'���#����'�B��������>������5����(��%���+������*��(����$��+����:�����'���((����$�(��!�����!���(�C�����(������!�(���(��%�����%������'����,4���!���!������������(��(����������"����"������� ���������5��--�
�"� ���+�;� �� ��'�������� �� �� ���������(��%��� �������� $��+(��� ���:��� �$� ��+�� (��!����� ��%,+��� ��� �$$��(�'� 4�� (������%������'�!���!�����������(��(�������"����"�������� �������� /� �
�/� 6������7�1�� ��'��������7���� ��� "����(��%���D� ����%����$��+���2�� �����������������������%���������� �������������������������� "�'� �'�� ��%�� �&��#������1�>�� ��'6������7�1��<'��� � ���� �#�'������2��!!���5/��� �
�5� ��%�� �&��#������1�>����'�6������7�1����� "�� �����������������������%���������� ������������������������"�'��'�� � ���� �#�'������2����-��!�
�-� �'��������#����'�2�%��+�����2������/�������������"��������#����������&�����'�� �������� "�'��'��; 0�2�(����*(������������%$��'�=�6��""��!�
��� � ������.��� ��=�����9,�'����(�(��(����� �����������(�+�2��(�*(,(��;������;�
��� ?����,���0�� ���,�6�� +������3������0� ��7��������&�����)��>�,����������%��%�������'�#����A�1���"...����(��%����'�!���!���,��,!(����4��+��������$$��(�'�4��!��(��,��(����*%�����+�((���@,���(�������������(����(������'����'*,������(����$��������$��+�(������(� $������+���(���:����������"����#��������������55.�55��
� � �����(��9��8���������'�>��+����9������"��#,����'���+!�*��(����,�'����%��$����(������'�(�����������,4�,+�'�(��!�������*:����C�!�����������'� ��$�,������$�!���������!���(��������������������
��� 8������� �1����'�0��� �1�����������((������$�'���+!���(�����'��,(����(���������4��$�����9������'���� �������������������:��������,�(������!�����������������������"���"���
".� ;��(��B����� ��0�,�'���7�1����'��,��(� �1������.��<:��,�*(�����$�������:����$��+�+,�,���!����'����(����,�$������������*!���(�'������0���������A��������������� ��������
"�� ��������� �����+�;� ����((�&�3��;,�:���<����'�&���1���� ���)�%�������!,(�+���%�+��(����(��!������%��������(�+��2��(������ �� ����)����� ���� ��������������������;���+���7�;��)�'�����#����'�=������9��<'���=��:����(���$>������������>����,�,�>�������!!��"-��-"�
""� ���$(�#����;���� �9����'����$��(�3������� .��3����$$��(���$����%��%��%���,�(,����!���(�������(���4����%���$���$����(��������(��� �,4�,+�'� (��!����� "��7���+!���(����� 2������������������(����������*���%��B,�(�'����2��<'��2�(����(����������*�(��$���3��!�����<����%��6,����&,+!,���!!��-5��-5 �
"/� >���������������"��;����%���(����'���+!���(�����������(����(������$��(���(���22��=!(�����$�����6���'�(�����'��(��4,(�������'�$$��*��(�!���(�!��(��',���%� (���%�����%��������������+����"���""-�
���������������������������������������
0��� �1�� ��'� 1��+��� 8� �� �"..��� 9������'��� � �������� �������%�����+��,���������!�(��(������,�����$���$���+����!��',�(�������(��(�!�����2��)!(�+���%���(��%���#���%�+��(����B��'���'�<���%�����',�*(���� ��'� <�:����+��(��� ���(��(���C� ������'��%�� �$� (��� "�'� 2�(����(�������(��%��� ;��$������� ��� �������� ��'� ������� �������������,������ !"�.D�-�
$�������% &��" '()�*++'$������% ,����� '+)�*++'-�������% ,����� '.)�*++'/����� ��% ������� **)�*++'
Submit your manuscripts athttp://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Inorganic ChemistryInternational Journal of
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com Volume 2014
International Journal ofPhotoenergy
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Carbohydrate Chemistry
International Journal of
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Journal of
Chemistry
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Advances in
Physical Chemistry
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com
Analytical Methods in Chemistry
Journal of
Volume 2014
Bioinorganic Chemistry and ApplicationsHindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
SpectroscopyInternational Journal of
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
The Scientific World JournalHindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com Volume 2014
Medicinal ChemistryInternational Journal of
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Chromatography Research International
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Applied ChemistryJournal of
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Theoretical ChemistryJournal of
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Journal of
Spectroscopy
Analytical ChemistryInternational Journal of
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Journal of
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Quantum Chemistry
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
Organic Chemistry International
ElectrochemistryInternational Journal of
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com Volume 2014
Hindawi Publishing Corporationhttp://www.hindawi.com Volume 2014
CatalystsJournal of