Рационализация использования минерального гипса за счет обогащенного микробами компоста из твердых бытовых отходов для мелиорации и восстановления продуктивного потенциала деградированных солонцеватых почв.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 11816 (2023) Цитировать эту статью

152 доступа

Подробности о метриках

Рекультивация солонцеватых почв с целью использования их потенциала продуктивности является более сложной из-за присутствия избытка ионов натрия, плохой гидравлической проводимости и скорости инфильтрации, что приводит к плохому росту растений и урожайности сельскохозяйственных культур. Натриевая мелиорация почв с использованием неорганических мелиорантов, таких как минеральный гипс или фосфогипс, находится за пределами досягаемости мелких и маргинальных фермеров, имеющих щелочные почвы, из-за их более высоких рыночных цен и нехватки средств. Совместное использование неорганических и органических удобрений может стать прагматичным решением для улучшения физико-химических и биологических свойств почвы и поддержания урожайности сельскохозяйственных культур. Компост из твердых бытовых отходов (MSWC), доступный в больших количествах, если он обогащен эффективным галофильным микробным консорциумом и используется в сочетании с уменьшенной дозой гипса, может стать экономически эффективным подходом для устойчивой рекультивации щелочных почв и использования их продуктивного потенциала. Таким образом, в течение 2018 года был проведен полевой эксперимент на высокощелочной почве (pH2 9,2 ± 0,10), электропроводности (EC) 1,14 ± 0,12 дСм·м-1, процентном содержании обменного натрия 48 ± 2,50 и органического углерода (0,30%). –19–2020–21 для изучения совместного влияния неорганических и органических (обогащенный компост твердых бытовых отходов (EMSWC)) добавок на мелиорацию солонцеватых почв и поддержание продуктивности системы возделывания риса и пшеницы. Применение гипса @ 25% GR + обогащенного компоста ТБО @ 10 т га-1 (Т6) показало значительное улучшение физико-химических и биологических свойств почвы по сравнению с единственным применением органических (Т3 и Т4), неорганических (Т2) и контроля ( Т1). Значительное улучшение состояния плодородия почвы по содержанию доступного азота и микроэлементов, а также содержания CO3, HCO3, Cl, Ca и Mg было зафиксировано при комбинированном применении органических и неорганических почвенных удобрений (Т5 и Т6) по сравнению с единственным применением минеральных удобрений. гипс. Содержание углерода микробной биомассы почвы (MBC), азота (MBN) и фосфора (MBP) значительно улучшилось благодаря применению EMSWC с гипсом по сравнению с применением только гипса. Урожайность зерна риса и пшеницы значительно увеличилась (Р < 0,05) за счет применения пониженной дозы гипса (25% ГР) и ЭМСВК @ 10 т га-1 (Т6) со значениями 5,55 и 3,83 т га-1, соответственно, по сравнению с остальным лечением. Экономический анализ исследования за три года показал, что методы лечения Т6 и Т5 дали самый высокий положительный чистый доход, тогда как он был самым низким для лечения Т1 и отрицательным для лечения Т2. Самое высокое соотношение выгоды и затрат (B:C) было получено при лечении Т6 и Т5, которое было значительно выше по сравнению с остальными вариантами лечения.

В засушливых и полузасушливых регионах накопление солей в почвах является основным фактором деградации земель и снижения урожайности сельскохозяйственных культур1. Почти 1000 миллионов гектаров почвы во всем мире испытывают ту или иную степень засоления или засоления2. Большинство этих почв имеют плохой рост растений и доступность питательных веществ из-за ионной токсичности и ионного дисбаланса, низкого осмотического потенциала, влажности в ризосфере, чрезвычайно плохой проводимости воды и низкого диапазона доступной влаги для растений3. Наличие солевой нагрузки в таких почвах также снижает микробную активность и микробную биомассу4,5. В Индии около 6,73 миллиона га засолены, включая засоление [преобладают хлориды и сульфаты Na, Ca и Mg, pH < 8,5; электропроводность (EC) > 4 дСм м-1; коэффициент адсорбции натрия (SAR) > 15], из которых около 3,77 миллиона га относятся к солончаковым почвам [преобладают карбонаты, бикарбонаты и силикаты Na, pH > 8,5; процент обменного натрия (ESP) > 15 и EC < 4 дС м-1]6. Большое значение имеет мелиорация солончаков и использование их продуктивного потенциала. Гипс (CaSO4·2H2O) обычно используют в качестве химического мелиоранта при рекультивации этих почв. Различные исследования показали, что при использовании химических добавок улучшение физических и биологических свойств почвы не происходит только из-за низкой гидравлической проводимости7, а также из-за ее ограниченной доступности в настоящем сценарии из-за ее несельскохозяйственного использования и высоких затрат на рекультивацию, что ограничивает использование химических добавок. рекультивация. Некоторые исследования были проведены для изучения эффективности органических удобрений, таких как навоз с ферм (FYM) и прессовая грязь (побочный продукт сахарных заводов) отдельно и в сочетании с химическими добавками для мелиорации щелочных почв, и обнаружили значительное улучшение. по их физическим, химическим и биологическим свойствам и продуктивности сельскохозяйственных культур8,9.