Effects of Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on Mitigating Greenhouse Gas Emissions and Improving Maize Productivity in a Field Condition

Abstract

Nitrogen (N) is one of the most important elements in agriculture. However, excessive fertilization may cause serious global environmental issues including increasing greenhouse gases (GHGs) in agricultural environments. Combination of organic and inorganic fertilizations may enhance nutrient holding capacity and productivity, mitigation potential N losses during cultivation. However, these effects remain unclear. We investigated GHGs emissions, their intensity (GHGI), soil characteristics, and productivity in a maize filed under different N fertilization regimes with equivalent N rate including NPK (urea), Compost (compost), NPK+ Compost (urea and compost) except control (no fertilizer). Inorganic fertilizations significantly stimulated N 2 O emission as compared to the control. Compost and NPK+Compost treatments effectively mitigated N 2 O emissions by ca. 50% as compared to NPK treatment (0.8 g m -2 ). CO 2 and CH 4 emissions were not mainly influenced or negligible by N fertilizations during cultivation. Overall soil qualities were improved by compost and NPK+Compost applications including extractable NH 4 + -N and CEC. The GHGI, a sustainable indicator, was lowest in NPK+Compost treatment, suggesting the promising N management practice. Conclusively, combined amendments of inorganic and organic fertilizers could be a better way to reduce potential N losses and increase productivity and soil quality in maize cultivated soils.

Assessment of Lettuce Yield and Soil Organic Carbon Fraction Distribution under Different Types of Organic Matter in South Korea

“…1990년대 화학공정을 통하여 무기질비료가 제조되었으며 작물 생산량 증대를 위해 무기질비료를 사용하여 작물 을 재배하였다 (An et al, 2022). 무기질비료는 양분 공급이 속효성이며 공정을 통하여 합성, 제조되기 때문에 토양이 나 작물이 필요로 하는 양분의 양에 맞추어 제조할 수 있는 편리성 등의 장점을 가지고 있어 생산량 증대를 위해 오랫 동안 사용되고 있다 (Lee et al, 2008;Kim et al, 2018b).…”

Evaluation of Potential Organic Resources as Low Carbon-Emitting Soil Amendment in a Red Pepper Cultivated Soil

“…토양 내 유기물 함량을 증진시키기 위해 풋거름작물 재배, 퇴비 및 바이오차 활용, 퇴비 혼용 등 유기자재의 전체적 인 투입량을 증가시키기 위한 기술을 중심으로 연구가 수행되어 왔다 (Fan et al, 2014;Iwasaki et al, 2017;Gross and Glaser, 2021;An et al, 2022). 그러나 토양 내 유기자재의 투입은 미생물의 분해 과정을 통해 최종적으로 CO 2 또는 CH 4 과 같은 온실가스의 배출을 증가시켜 지구온난화를 가속화시킬 가능성이 있기 때문에 (Thangarajan et al, 2013), 토양 유기물을 증진하면서 상대적으로 분해속도가 낮은 저탄소 유기자재에 대한 관심이 높아지고 있다.…”

Does Co-Application of Compost and Mineral Fertilizers Reduce Gaseous Nitrogen (NH3 and N2O) Losses and Improve Nitrogen Use Efficiency from Maize-Growing Soil?

“…보다 상세한 재배관리 및 비료처리방법은 선행연구 인 An et al (2022)의 논문에 기술하였다. 시험에 유기질 비료로 사용된 퇴비는 일반 시판 퇴비를 사용하였으며, 화학 적 특성은 pH 7.5, Total C 268 g kg -1 , Total N 19.7 g kg -1 , NH 4+ 1,089 mg kg -1 로 조사되었다(An et al, 2022).암모니아 휘산량 및 아산화질소 배출량 조사 옥수수 재배기간 중 암모니아 휘산량은 정적챔버법 (static chamber method)을 이용하여 포집하였다(Lee et al, 2021). 암모니아 가스의 포집을 위해 표면적 0.011 m 2 (지름: 12…”

“…가스채취는 각 처리에 3반복으로 headspace 부피 0.0047 m 3 (지름: 17.5 cm, 높이: 19.8 cm)의 원통형 챔버를 설치하여, 주 2회 아산화질소의 배출량이 평균값을 나타 내는 오전 10 -11시 사이에 30분간 진행하였다. 단, 재배기간 중 배출되는 아산화질소의 배출량 및 총배출량은 선행 연구의 분석 결과를 참고하였다(An et al, 2022).옥수수 생산성 및 질소이용효율 조사 옥수수 생산성은 작물 수확 후 지상부, 지하부, 알곡을 각각 분리하여 건조한 다음 무게를 측정하였으며, 알곡수량의 경우 선행연구 결과를 참고하였다(An et al, 2022). 각 부위별로 곱게 분쇄한 다음 원소분석기 (EA2400II, PERKIN ELMER, USA)를 이용하여 질소함량을 측정하였으며, 아래 Eq.…”