Co-applied Biochar than Compost Effectively Reduced Ammonia Volatilization: A Two-year Field Study Under Rice Cropping System
저자
Ronley C. Canatoy ; Ho Gyeong Chae ; Song Rae Cho ; Hyeon-Ji Song ; Snowie Jane C. Galgo ; Pil Joo Kim
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
English
주제어
KDC
523
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
45-45(1쪽)
제공처
Nitrogen (N) fertilization is a nutrient management practice that strongly promotes growth and yield increase of crops. However, nitrogen fertilization leads to ammonia (NH₃) volatilization which deteriorates agroecosystem productivity and is toxic to the environment. To address this concern, co-application of organic amendments like biochar and compost is recommended to simultaneously maintain agricultural productivity, soil and environmental quality. However, no clear reports that document biochar and compost derived from livestock manure as co-applied amendments during rice cultivation. We hypothesized that co-application of organic amendments could effectively cut down NH₃ emission and increase productivity. To evaluate the effect of co-applied biochar and compost on NH₃ volatilization, a two-year field experiment was conducted under rice cropping system using fresh manure, compost and biochar derived from livestock manure. In comparison with control during 1<SUP>st</SUP> and 2<SUP>nd</SUP> year cropping, co-application of fresh manure increased NH₃ volatilization by 79 and 80%, respectively. However, biochar co-application cuts down NH₃ fluxes by 23 and 6% during 1<SUP>st</SUP> and 2<SUP>nd</SUP> year cropping, respectively. In addition, around 23.6 and 30.5 kg NH3-N ha-1 were suppressed when applying compost rather than fresh manure during the 1<SUP>st</SUP> and 2<SUP>nd</SUP> cropping, respectively. Meanwhile, quadratic regression analysis reveals a significant relationship between NH₃ volatilization and influencing factors like floodwater NH₄<SUP>+</SUP> concentration (y=0.004x² + 0.269x + 0.174; R²=0.56***) and floodwater pH (y=0.311x² - 3.550x + 10.228; R²=0.24***). There was also a positive quadratic relationship between floodwater pH and floodwater NH₄<SUP>+</SUP> concentration expressed as y=-0.083x² + 4.245x - 23.498; R²=0.23***. The higher N fertilization in compost treatment increased floodwater NH4+ concentration which resulted to a higher NH3 fluxes than biochar. However, NH3/Total N ratio reveals a comparable difference with biochar treatment. In addition, the lower cumulative NH3 volatilization in biochar was due to lower floodwater NH₄<SUP>+</SUP> concentration during flooded period and improved rice grain productivity. Hence, resulted to a non-comparably low NH₃ flux intensity of averagely 8.02 kg NH₃-N Mg<SUP>-1</SUP> grain. Therefore, co-application of biochar rather than compost could be a smart and strategic practice that could mitigate NH₃ volatilization flux in rice cropping system.
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