Effect of Nitrification Inhibitor Application under Broad Bean (Vicia faba L.) Vegetation on Nodulation, Plant Biomass, Nodule, Root and Shoot Total Nitrogen Concentrations and Nmin Values in Soil

Abstract

This study was conducted to determine the effect of inhibitor application with inducing nitrogen on nodule formation, total nitrogen concentration on nodule, root and shoot and nitrification effect on soil under broad bean vegetation. 4 kg N da-1 applied as inducing nitrogen (in the form of ammonium sulphate) and 2 kg DCD da-1 as a nitrification inhibitor before sowing. According to the results application of inhibitor with inducing nitrogen significantly increased the dry matter yield of plant (root: 29%, shoot: 61%), however this application did not bring about a significant difference in nodulation and nodule, root and shoot on total nitrogen concentrations. In generally concentrations of NH4+-N were higher in inhibitor with inducing nitrogen application than inducing nitrogen without inhibitor application. There was no significant difference determined on NO3--N concentrations between the applications in soil.

Keywords

• inhibitor
• inducing nitrogen
• nitrification
• broad bean

Bakla Vejetasyonu Altında Nitrifikasyon İnhibitörü Uygulamasının Nodülasyon, Bitki Biyomas, Nodül, Kök ve Kök Üstünde Toplam Azot ve Toprakta Nmin Değerlerine Etkisi

Abstract

Bu çalışma  teşvik azotu ile inhibitör uygulamasının bakla bitkisinde nodül oluşumu, nodül, kök ve kök üstünde toplam azot konsantrasyonuna ve toprakta nitrifikasyona etkisini belirlemek amaçlı yürütülmüştür. Çalışmada bakla bitkisine ekimle birlikte 4 kg N/da olacak şekilde teşvik azotu (amonyum sülfat formunda) ve nitrifikasyon inhibitörü olarak 2 kg DCD/da olacak şekilde uygulanmıştır. Sonuçlar teşvik azotu ile inhibitor uygulamasının bitkinin kuru madde verimini arttırdığını (kök: %29, kök üstü aksam: %61), ancak nodülasyon ve nodül, kök ve kök üstü aksam toplam azot konsantrasyonları üzerinde belirgin bir fark meydana getirmediğini göstermiştir.  Toprakta belirlenen NH4+-N konsantrasyonlarının genel olarak teşvik azotu ile inhibitor uygulamasında inhibitörsüz teşvik azotu uygulamasına kıyasla daha yüksek olduğu tespit edilmiş, NO3--N konsantrasyonları üzerinde uygulamalar arasında ise fark bulunamamıştır.

Keywords

• inhbitör
• teşvik azotu
• nitrifikasyon

References

1. Abalos, D., Jeffery, S., Sanz-Cobena, A., Guardia, G., Vallejo, A., 2014. Meta-analysis of the effect of urease and nitrification inhibitors on crop productivity and nitrogen use efficiency. Agric. Ecosyst. Environ. 189, 136–144.
2. Bildirici, N., 2003. Van-Gevaş Koşullarında Farklı Azot ve Fosfor Dozları ile Bakteri Aşılamasının (Rhizobium phaseoli) Şeker Fasulyesi (Phaseolus vulgaris L) Çeşidinin Verim ve Verim Öğeleri Üzerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 86, Van.
3. Bremner, J.M., 1965. Inorganic forms of Nitrogen p. 93-149. In C.A. Black et. Al. (e.d.) Methods of Soil Analiysis. Part 1. Argon. Monogr. Q. ASA, Madison, WJ.Demirbas, A., Durukan, H., Pamiralan, H., Karakoy, T., Gok, M, 2018. Effects of Dressıng Fertilizer and Different Nitrogen Doses Together with Bacterıa (Rhizobium Spp.) Inoculation Treatments on Nodulation and some Parameters of Chickpea (Cicer Arietinum L.). Agriculture and Food. 5, pg. 217-225.
4. Deutsche Einheitsverfahren Zur Wasser-Abwasser und Schlammuntersuchungen, 1983. Fachgrupper wasserchemie in der Gesellschaft Deutscher Chemie, Weinheim/Bergstrasse (BRD)
5. Doğan, K., 2007. Yerfıstığı Bitkisinde Bakteriyel Aşılama İle Demir Uygulamalarının Nodülasyon, Biyomas Ve Verime Etkisi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Anabilim Dalı.Adana, 2007 Doktora Tezi
6. Fabig, W., Ottow, J.C.G., Muller, F., 1978. Minerilization von 14 C-Markiertem Benzoat mit Nitrat als Wasserstoff-Akseptor Unter Vollstaendig Anaeroben Bedingungen Sowie bei Verminderten Saurstaffpartialdruck. Landwitsch. Forsch. 35, 441-453
7. Gilsanz, C., Báeza, D., Misselbrook T. H., Dhanoa, M. S., Cárdenas, L. M., 2016. Development of emission factors and efficiency of two nitrification inhibitors, DCD and DMPP. Agriculture, Ecosystems and Environment 216 pg.1–8.
8. Gök, M., Pamiralan, H., 2016. Nitrifikasyon İnhibitörlü Enjeksiyon Gübrelemesinin II. Ürün Mısır Bitkisinde Nitrifikasyon ve Verim Üzerinde Etkisi. 7. Ulusal Bitki Besleme ve Gübre Kongresi. Sy. 29-30.

9. Gök, M., Sağlamtimur, T., 1991. Çeşitli yeşil gübre bitkilerinin toprağın Nmin içeriğine etkisi. TİD. 11. Bilimsel Toplantısı, Yayın No. 6, S. 391-401.Hubbard, C.E., 1992. Grasses, Penguin Books, London, England, 450 p.
10. Marschner, H., 2012. Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants, third ed., Academic Press.
11. Martins, M. R., Sant, S. A. C., Zaman, M., Santos, R. C., Monterio, R. C., Alves, B. J. R., Jantalia, C. P., Boddey, R. M., Urquiaga, 2017. Strategies for the use of urease and nitrification inhibitors with urea: Impacton N2O and NH3 emissions, fertilizer-15N recovery and maize yield in a tropical soil. Agriculture, Ecosytems and Environment. 247, 54-62.
12. Shahrokhnia, M. H., Sepaskhah, A. R., 2016. Effects of Irrigation Strategies, Planting Methods and Nitrogen.
13. Tafteh, A., Sepaskhah, A. R., 2012. Application of HYDRUS-1D model for Simulatingwater and nitrate leaching from continuous and alternate furrow irrigated rapeseed and maize fields. Agric. Water Manage. 113, 19-29.
14. Wang, S.Q., Zhao, X., Xing, G.X., Yang, Y.C., Zhang, M., Chen, H.K., 2015. Improving grain yield and reducing N loss using polymer-coated urea in southeast China. Agron. Sustain. Dev. 35, 1103–1115.
15. Wang, Z.Y., Zheng, H., Luo, Y., Deng, X., Herbert, S., Xing, B.S., 2013. Characterization and influence of biochars on nitrous oxide emission from agricultural soil. Environ. Pollut. 174, 289–296.Weiske, A., Benckiser, G., J.C.G. Ottow, 2001. Effect of the new nitrification inhibitor DMPP in comparison to DCD on nitrous oxide (N2O) emissions and methane (CH4) oxidation during 3 years of repeated applications in field experiments. Nutrient Cycling in Agroecosystems. Vol. 60 Pages. 57–64.Zhang, S., Shena, T, Yanga, Y., Yuncong C., Yanb, B, Min Zhanga , Yafu Tanga , Samuel C. Allen, S. C., 2018. Controlled-release urea reduced nitrogen leaching and improved nitrogen use efficiency and yield of direct-seeded rice. Journal of Environmental Management. 220, 191-197.