劣化したアルカリ土壌の潜在的な生産性を改善し回復させるため、微生物を豊富に含んだ都市固形廃棄物堆肥を通じて鉱物石膏の使用を合理化する

Scientific Reports volume 13、記事番号: 11816 (2023) この記事を引用

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アルカリ土壌の潜在的な生産力を活用するためのアルカリ土壌の再生は、過剰なナトリウムイオンの存在、低い透水係数および浸透速度のためより複雑であり、その結果、植物の成長と作物の生産性が低下します。 鉱物石膏やリン石膏などの無機改善剤を使用したナトリウム土壌の再生は、市場価格が高く、入手可能性が不足しているため、アルカリ性土壌を所有する小規模農家や限界農家には手が届きません。 無機改良剤と有機改良剤の併用は、土壌の物理化学的および生物学的特性を改善し、作物の生産性を維持するための実用的な解決策となり得ます。 都市固形廃棄物堆肥（MSWC）は、効率的な好塩性微生物コンソーシアムを濃縮し、石膏の用量を減らして使用すれば、豊富な量で入手可能であり、アルカリ土壌を持続的に再生し、その生産性の可能性を活用するための費用対効果の高いアプローチとなる可能性があります。 したがって、2018年中に、高アルカリ土壌（pH2 9.2 ± 0.10）、電気伝導率（EC）1.14 ± 0.12 dS m−1、交換可能なナトリウムの割合48 ± 2.50、および有機炭素（0.30%）で圃場実験が実施されました。 –19年から2020年～21年にかけて、アルカリ性土壌の改善と米・小麦作付システムの生産性の維持に関して、無機と有機（都市固形廃棄物強化堆肥（EMSWC））の複合効果を研究する。 石膏 @ 25% GR + 強化 MSW 堆肥 @ 10 t ha-1 (T6) の施用は、有機 (T3 および T4)、無機 (T2) および対照 ( T1)。 有機および無機土壌改良剤 (T5 および T6) を併用した場合、ミネラルのみを使用した場合と比較して、利用可能な窒素および微量栄養素、CO3、HCO3、Cl、Ca、および Mg 含有量に関して土壌肥沃度の状態が大幅に改善されたことが記録されました。石膏。 土壌微生物バイオマス炭素 (MBC)、窒素 (MBN)、およびリン (MBP) は、石膏のみを適用した場合に比べ、石膏と EMSWC を適用したことにより大幅に改善されました。 米と小麦の穀物収量は、石膏の用量を減らした（25% GR）とEMSWC @ 10 t ha−1（T6）の施用により有意に増加した（P < 0.05）。値は5.55 t ha−1 と 3.83 t ha−1 であった。残りの治療にわたってそれぞれ。 研究の 3 年間の経済分析により、治療 T6 と T5 が最高のプラスの純利益をもたらしたのに対し、治療 T1 では最も低く、治療 T2 ではマイナスであることが明らかになりました。 最高の利益対費用比 (B:C) は、治療 T6 および T5 で得られ、残りの治療と比べて著しく高かった。

乾燥地域および半乾燥地域では、土壌中の塩の蓄積が土地劣化と作物の生産性低下の主な要因となっています1。 世界中でほぼ 10 億ヘクタールの土壌が、ある程度の塩類化または土壌化の問題を抱えています2。 これらの土壌のほとんどは、イオン毒性とイオンの不均衡、低い浸透圧、根圏の水分、極度に低い水伝導率、および植物が利用できる水分範囲が低いため、植物の成長と栄養素の利用可能性が劣っています3。 このような土壌に塩分が存在すると、微生物バイオマスだけでなく微生物の活動も減少します4,5。 インドでは、約 673 万ヘクタールが塩分を含む塩害土地です [塩化物と Na、Ca、Mg の硫酸塩が主、pH < 8.5。 電気伝導率 (EC) > 4 dS m−1; ナトリウム吸着率 (SAR) > 15]、そのうち約 377 万ヘクタールがアルカリ土壌として報告されている [ナトリウムの炭酸塩、重炭酸塩、ケイ酸塩が優勢、pH > 8.5。 交換可能なナトリウムの割合 (ESP) > 15 および EC < 4 dS m−1]6。 アルカリ性の土地を改善し、その潜在的な生産性を活用することは非常に重要です。 これらの土壌の再生には化学改良剤として石膏 (CaSO4・2H2O) が一般的に使用されます。 さまざまな研究では、化学的改良剤を使用しても土壌の物理的および生物学的特性は改善されないことが報告されています。その理由は単に透水係数が低いためです7。また、現在のシナリオではその非農業用途と埋立費用の高さにより利用可能性が低くなり、化学的改良が制限されています。埋め立て。 アルカリ性土壌を改善するために、農場庭肥（FYM）や圧搾泥（製糖工場の副産物）などの有機性改良剤を単独で、または化学的改良剤と組み合わせて使用​​する効果を調査するためにいくつかの研究が行われ、大幅な改善が見出されました。それらの物理的、化学的、生物学的特性と作物の生産性において。