Management of Nano-black Carbon, Phosphorous and Bio Fertilizer Improve Soil Organic Carbon and Ensilage Biomass of Soybean and Maize

Resumo

Experimentos de campo foram conduzidos por duas safras consecutivas de verão (2016-17 e 2017-18) no Instituto de Pesquisa Agrícola Mingora Swat, Paquistão, com soja e milho nos sistemas de cultivo soja-trigo (S-T) e milho-trigo (M-T). Três recursos de pêssego foram usadas como seus resíduos, composto e seu nano-biochar (carbono negro nanoestruturado), três doses de fósforo (50, 75 e 100 kg ha⁻¹) e dois micróbios benéficos (bactérias solubilizadoras de fosfato (BSF) e Trichoderma) foram testados para melhoria da biomassa de silagem de milho e soja, e do carbono orgânico do solo (COS) em ambos os sistemas de cultivo. Os resultados revelaram que todas as parcelas tratadas produziram o maior COS em comparação com as parcelas controle sob o sistema de cultivo de soja e milho. A melhoria do COS foi observada com a aplicação de nano-biochar em ambos os sistemas de cultivo. Enquanto o menor COS foi observado na experimentação com soja com composto, na parcela de milho, o menor COS foi observado com a incorporação de resíduos de pêssego. Os micróbios benéficos tiveram um efeito significativo no COS e a melhoria do COS foi registrada com a aplicação no solo de Trichoderma em comparação com a inoculação de sementes com BSF nas parcelas de soja e milho. Os níveis de fósforo também tiveram efeito significativo no COS e o maior COS foi registrado com 100 kg P ha⁻¹, seguido por 75 kg P ha⁻¹, enquanto o menor COS foi registrado com 50 kg P ha⁻¹. A maior biomassa de silagem de ambas as culturas foi observada com o nano-biochar de pêssego, seguido pelo composto, e a menor biomassa foi observada com a aplicação de resíduos de pêssego. Entre as doses de P, o aumento da biomassa de silagem foi registrado com a aplicação de 100 kg P ha⁻¹, enquanto no caso da aplicação de micróbios benéficos, a aplicação no solo de Trichoderma produziu a maior biomassa em comparação com a inoculação de sementes com BSF.

Abstract

Field experiments were conducted for two-consecutive summer seasons of 2016–17 and 2017–18 at Agriculture Research Institute Mingora Swat, Pakistan, on soybean and maize under soybean-wheat (S-W) and maize-wheat (M-W) cropping systems. Three peach sources were used as a residues, its compost and its Nano-black carbon, three phosphorus-rates (50, 75 and 100 kg-ha−1) and two beneficial microbes (PSB and Trichoderma) were tested for improvement of ensilage biomass of maize and soybean, and soil organic-carbon (SOC) under both cropping systems. The results revealed that all the treated plots produced highest SOC compared to the control plots under soybean and maize cropping system. Improved SOC was noted with the OS amendment of Nano-black carbon in both cropping systems. Whereas minimum SOC was noted in soybean experimentation with compost while in maize plot reduced SOC was noted with peach residues incorporation. Beneficial microbes had a significant effect on SOC and improved SOC was recorded with soil application Trichoderma as compared to seed inoculation with PSB in soybean and maize plots. Phosphorus levels had also significant effect on SOC and highest SOC was recorded at 100 kg P ha−1 followed by 75 kg P ha−1 whereas the smallest SOC was recorded with 50 kg P ha−1. Ensilage highest biomass of the both crops was noted with peach Nano-black carbon, followed by compost and reduced biomass were noted with peach residues application. Among the P-rate, increased ensilage biomass was recorded with 100 kg P ha−1application while in case of beneficial microbes application, soil application of Trichoderma produced highest biomass as compared to seed inoculation with PSB.