Improving soybean yield and oil productivity: an integrated nutrient management approach for sustainable soybean production

  • Amanullah
  • J. A. Khan
  • M. Yasir
2025 - BMC Plant Biology
Palavras-chave: Composto, fósforo, potássio, bactérias solubilizadoras de fósforo (BSF), estresse hídrico, produtividade de grãos, produtividade de óleo, produtividade de proteína
Termos de indexação: Cama de frango, manejo integrado de nutrientes, inoculação, manejo do fósforo, irrigação
 

Resumo

A crescente demanda por culturas oleaginosas como a soja requer práticas de cultivo sustentáveis que não apenas aumentem a produtividade, mas também mantenham a saúde do solo e do ambiente a longo prazo. Esta pesquisa teve como objetivo investigar o impacto de uma estratégia de manejo integrado de nutrientes, que inclui fontes orgânicas (tipos de composto), manejo do fósforo e inoculação com bactérias solubilizadoras de fósforo (BSF), na produtividade e lucratividade da soja. Além disso, o estudo examinou a resposta da soja a diferentes níveis de potássio e diferentes tipos de composto sob condições irrigadas e de sequeiro. Foram conduzidos dois experimentos de campo separados, com e sem inoculação de sementes com BSF, para avaliar vários parâmetros, incluindo componentes de rendimento, qualidade das sementes, teores de proteína e óleo, rendimento de grãos e renda dos produtores. Os resultados demonstraram que a aplicação exclusiva de composto de cama de frango melhorou significativamente os componentes de rendimento, o rendimento de grãos (3064 kg ha⁻¹), o rendimento de proteína (771 kg ha⁻¹) e o rendimento de óleo (546 kg ha⁻¹). A aplicação do maior nível de P (90 kg P ha⁻¹) produziu o rendimento máximo de grãos (3222 kg ha⁻¹), rendimento de proteína (823 kg ha⁻¹) e rendimento de óleo (588 kg ha⁻¹). Além disso, as parcelas tratadas com BSF exibiram maiores componentes de rendimento, rendimento de grãos (3051 kg ha⁻¹), rendimento de proteína (769 kg ha⁻¹) e rendimento de óleo (550 kg ha⁻¹). Além disso, o aumento dos níveis de fósforo em conjunto com composto de cama de frango ou uma combinação de compostos de cama de frango e esterco bovino resultou em melhoria dos componentes de rendimento, rendimentos de proteína e óleo e rendimento de grãos. Em outro aspecto do estudo, avaliou-se a resposta da soja a níveis de potássio e diferentes tipos de composto sob condições irrigadas e de sequeiro. Os achados revelaram que o maior nível de potássio (90 kg K ha⁻¹) aumentou significativamente os componentes de rendimento e produziu o rendimento máximo de grãos (3189 kg ha⁻¹), rendimento de proteína (725 kg ha⁻¹) e rendimento de óleo (574 kg ha⁻¹). Adicionalmente, a aplicação exclusiva de composto de cama de frango aumentou todos os componentes de rendimento, rendimento de grãos (3160 kg ha⁻¹), rendimento de proteína (719 kg ha⁻¹) e rendimento de óleo (569 kg ha⁻¹). Além disso, as parcelas irrigadas demonstraram maiores componentes de rendimento, rendimento de grãos (2981 kg ha⁻¹), rendimento de proteína (680 kg ha⁻¹) e rendimento de óleo (536 kg ha⁻¹). Em conclusão, esta pesquisa enfatiza a importância de uma abordagem de manejo integrado de nutrientes, incorporando composto, potássio, fósforo e bactérias solubilizadoras de fosfato no aumento da produtividade e lucratividade da soja.

 

Abstract

The increasing demand for oilseed crops like soybeans requires sustainable cultivation practices that not only boost productivity but also maintain the long-term health of soil and the environment. This research aimed to investigate the impact of an integrated nutrient management strategy, which includes organic sources (compost types), phosphorus management, and inoculation with phosphate-solubilizing bacteria (PSB), on soybean productivity and profitability. Furthermore, the study examined the response of soybeans to varying potassium levels and different types of compost under both irrigated and dryland conditions. Two separate field experiments were conducted, with and without PSB seed inoculation, to evaluate various parameters including yield components, seed quality, protein and oil contents, grain yield, and growers’ income. The results demonstrated that the application of sole poultry manure compost significantly improved yield components, grain yield (3064 kg ha−1), protein yield (771 kg ha−1), and oil yield (546 kg ha−1). Application of the highest P level (90 kg P ha−1) produced the maximum grain yield (3222 kg ha−1), protein yield (823 kg ha−1), and oil yield (588 kg ha−1). Furthermore, plots treated with PSB exhibited higher yield components, grain yield (3051 kg ha−1), protein yield (769 kg ha−1) and oil yield (550 kg ha−1). Moreover, increasing phosphorus levels in conjunction with poultry manure compost or a combination of poultry + cattle manure composts resulted in improved yield components, protein and oil yields, and grain yield. In another aspect of the study, the response of soybean to potassium levels and different compost types under irrigated and dryland conditions was assessed. The findings revealed that higher potassium level (90 kg K ha−1) significantly increased yield components and produced the maximum grain yield (3189 kg ha−1), protein yield (725 kg ha−1), and oil yield (574 kg ha−1). Additionally, the application of sole poultry manure compost increased all yield components, grain yield (3160 kg ha−1), protein yield (719 kg ha−1), and oil yield (569 kg ha−1). Moreover, the irrigated plots demonstrated higher yield components, grain yield (2981 kg ha−1), protein yield (680 kg ha−1) and oil yield (536 kg ha−1). In conclusion, this research emphasizes the significance of an integrated nutrient management approach, incorporating compost, potassium, phosphorus, and phosphate solubilizing bacteria in enhancing soybean productivity and profitability.

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