Integration of Allelopathic Crop Residues and NPK Fertilizer to Mitigate Residue-Phytotoxicity, Improve Soil Fertility and Wheat Growth under Different Moisture Conditions Translated title: Integração entre Alelopatia de Resíduos de Culturas e Fertilizante NPK para Mitigar a Fitotoxicidade de Resíduos e Melhorar a Fertilidade do Solo e o Crescimento do Trigo sob Condições Diferentes de Umidade

Abstract

ABSTRACT: Phytotoxic effects of allelopathic crop residues are important to trickle for their use as a source of organic amendments to improve soil fertility. In present study, through pots and two year field studies, we examined the integrated effect of allelopathic residues and NPK fertilizer treatments including T0 (control), T1 (200-150-100 kg NPK ha 1), T2 (100-75-50 kg NPK ha-1 + mung bean straw 4 t ha-1), T3 (100-75-50 kg NPK ha-1 + rice straw 4 t ha-1), T4 (mung bean straw 8 t ha-1) and T5 (rice straw 8 t ha-1) under different water regimes on soil fertility and wheat crop. Solo application of mung bean residue and rice straw caused significant inhibition of various germination and growth traits of wheat while minimal inhibition occurred when allelopathic straws were integrated with NPK fertilizer both under laboratory and field conditions, especially under 14 days of alternate wet/dry cycles. Among fertilizer treatments, mung bean residue caused a greater increase in soil organic carbon, available nitrogen and available phosphorus, while there was maximum percent increase in available potassium with T1 (200-150-100 kg NPK ha-1). Maximum increase in grain yield (30% and 33%) was achieved with T2 (100-75-50 kg NPK ha-1 + mung bean straw 4 t ha-1) during 2014-15 and 2015-16, respectively. Integration of allelopathic crop residues with inorganic fertilizers and alternate wet/dry cycles can help to reduce the possible phytotoxic effect of allelopathic residues for sustainable wheat production.

Translated abstract

RESUMO: É importante conhecer os efeitos fitotóxicos de resíduos alelopáticos de culturas para gerenciar sua utilização como fonte de corretivos orgânicos a fim de melhorar a fertilidade do solo. Na presente pesquisa, através de estudos com vasos e em campo com duração de 2 anos, examinamos o efeito integrado de tratamentos com resíduos alelopáticos e fertilizantes NPK, incluindo T0 (controle), T1 (200-150-100 kg NPK ha-1), T2 (100-75-50 kg NPK ha-1 + palha de feijão-mungo 4 t ha-1), T3 (100-75-50 kg NPK ha-1 + palha de arroz 4 t ha-1), T4 (palha de feijão-mungo 8 t ha-1) and T5 (palha de arroz 8 t ha-1) sob diferentes regimes de irrigação sobre a fertilidade do solo e a cultura do trigo. A aplicação isolada de resíduos de feijão-mungo e palha de arroz causou inibição significativa de várias características de germinação e de crescimento do trigo. Em contrapartida, ocorreu inibição mínima quando as palhas com potencial alelopático foram integradas com fertilizante NPK, tanto em condições de laboratório quanto de campo, especialmente com menos de 14 dias de ciclos úmido/seco alternados. Entre os tratamentos com fertilizante, o resíduo de feijão-mungo causou maior aumento do carbono orgânico no solo, do azoto disponível e do fósforo disponível, enquanto que o aumento percentual máximo de potássio disponível foi observado com T1 (200-150-100 kg NPK ha-1). Foi observado aumento máximo na produção de grãos (30% e 33%) com T2 (100-75-50 kg NPK ha-1 + palha de feijão mungo 4 t ha-1) durante os períodos de 2014-15 e 2015-16, respectivamente. A integração de resíduos alelopáticos com fertilizantes inorgânicos e os ciclos úmido/seco alternados pode ajudar a reduzir a possível fitotoxicidade de resíduos alelopáticos para a produção de trigo sustentável.