Abstract:
Continuous cropping without nutrient restitution under smallholder farms in Rwanda has led to
serious nutrient depletion and reduced maize (Zea mays) yields. This is further exacerbated by
low soil organic matter and soil erosion. The smallholder farmers in Rwanda either do not
obtain the necessary returns from fertiliser use to justify the costs or cannot afford to use
inorganic fertilisers resulting in low inorganic fertiliser use. It is hypothesised that bio-slurry
organic fertilisers are affordable, are of high quality and can be used to increase fertiliser use
efficiency and crop yields for farming community in Rwanda. The objectives of this study
were to determine the nutrient contents of bio-slurry as an organic fertiliser, to determine its
effect on soil properties and to compare its effect and inorganic fertilisers on maize yield. A
field study was carried out in Musanze district to test four levels of N fertilisers (0, 50, 100,
150 kg N ha-1) and three levels of bio-slurry (0, 10, 20 m3 ha-1) and their interactions. This
constituted 12 treatment combinations laid out as a factorial experiment and arranged as a
randomised complete block design with 3 replications using maize as the test crop. The
experiment was established during the long rain season from September 2011 to March 2012.
Slurry chemical analysis was done before planting to determine its nutrient content. Soil samples
were taken before planting, at seedling, at tasseling and after harvesting to determine the following
properties: organic carbon, total N, available P, soil pH, cation exchange capacity (CEC), soil
texture and aggregate stability. The maize grain yield was determined at harvesting stage.
Tukey’s honest significance test was used to separate the means. Analysis of variance of maize
grain yield showed significant differences (P<0.05) due to different treatments. Soil total nitrogen
in the soil at seedling and tasseling was almost at similar level in all treatments. The differences
were observed after harvesting. The highest amount of soil total nitrogen of 0.34% was observed
in the urea 100 kg ha-1 x bioslurry 20 m3 ha-1 treatment and the lowest of 0.27% was observed under the control. The highest grain yield of 8022 kg ha-1 was observed at 100 kg ha-1 x
bioslurry 10 m3 ha-1 treatment and the least was 5002 kg ha-1 of the control and 4997 kg ha-1 of
urea 100 kg ha-1 x bioslurry 20 m3 ha-1 treatment. Based on the results of this study, bioslurry
is a good organic residue for soil nutrients management. The nutrient contribution of bioslurry
was evidenced by increased maize yield and a slight change in soil physical and chemical
properties. Resource poor farmers who cannot afford fertilizers may be encouraged to use
bioslurry to improve the soil nutrient status. It is expected that the results obtained from this
study should be used by extension staff for upscaling and farmers for increased production of maize to reduce food insecurity in Rwanda.
La culture continue sans restitution des éléments nutritifs dans les petites exploitations au
Rwanda a conduit à de graves épuisements des nutriments et a réduit les rendements du maïs
(Zea mays).Cette situation est exacerbée par une faible teneur en matière organique et l’érosion
des sols. Les petits exploitants agricoles au Rwanda, soit n’ont pas obtenu les rendements
nécessaires à l’utilisation d’engrais pour justifier les coûts ou ne peuvent pas se permettre
d’utiliser d’engrais inorganiques résultant en une faible utilisation d’engrais inorganiques. On
suppose que les biomasses organiques en suspension sont abordables, sont de haute qualité et
peuvent être utilisés pour augmenter l’utilisation d’engrais efficacité et le rendement des cultures
pour l’agriculture communautaire au Rwanda. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer
les teneurs en éléments nutritifs de la biomasse comme un engrais organique, pour déterminer
son effet sur les propriétés du sol et de comparer son effet et les engrais inorganiques sur le
rendement du maïs. Une étude de terrain a été réalisée dans le district de Musanze pour tester
quatre niveaux d’engrais azotés (0, 50, 100, 150 kg N -1 ha) et trois niveaux de bio-boue (0,
10, 20 m3 ha -1) et leur interactions. Cela constituait 12 combinaisons de traitement énoncées
comme une expérience factorielle et disposées en blocs complets randomisés avec 3 répétitions
en utilisant le maïs comme culture d’essai. L’expérience a été établie au cours de la longue
saison des pluies de Septembre 2011 à Mars 2012. L’analyse chimique de biomasse a été faite
avant la plantation pour déterminer sa teneur en éléments nutritifs. Des échantillons de sol ont
été prises avant la plantation, au semis, à la floraison mâle et après la récolte afin de déterminer
les propriétés suivantes: carbone organique, azote total, phosphore disponible, le pH du sol, la
capacité d’échange cationique (CEC), la texture du sol et la stabilité des agrégats. Le rendement
en grains de maïs a été déterminé à l’étape de la récolte. Le test de signification honnête de
Tukey a été utilisé pour séparer les moyens. L’analyse de la variance de rendement en grain de maïs a montré des différences significatives (P <0,05) du fait de différents traitements. L’azote
total du sol dans le sol au semis et à la floraison était presque similaire au niveau de tous les
traitements. Les différences ont été observées la récolte. La quantité la plus élevée de l’azote
total du sol de 0,34% a été observée dans les 100 kg d’urée ha-1 x de traitement de biomasse 20
m3 ha-1 et le plus faible de 0,27% a été observé sous le contrôle. Le rendement en grains le plus
élevé de 8022 kg ha-1 a été observée à 100 kg ha-1 x traitement de biomasses 10 m3 ha-1 et le
moins a été 5002 kg ha-1 du contrôle et 4997 kg ha-1 d’urée 100 kg ha-1 x de traitement de
biomasse 20 m3 ha-1. Sur la base des résultats de cette étude, la biomasse est un bon résidu
organique pour la gestion des éléments nutritifs du sol. La contribution des éléments nutritifs
de biomasse a été démontrée par l’augmentation du rendement de maïs et un léger changement
dans les propriétés physiques et chimiques du sol. Les agriculteurs en pauvres ressources qui
ne peuvent s’offrir des engrais peuvent être encouragés à utiliser la biomasse pour améliorer
l’état des éléments nutritifs du sol. Il est prévu que les résultats obtenus de cette étude devraient
être utilisés par les agents de vulgarisation pour la sensibilisation et les agriculteurs pour augmenter
la production de maïs pour réduire l’insécurité alimentaire au Rwanda.
Language:
English
Date of publication:
2014
Country:
Region Focus:
Central Africa
University/affiliation:
Conference:
Collection:
RUFORUM Conferences and Workshops
Agris Subject Categories:
Additional keywords:
Licence conditions:
Open Access
Access restriction:
Form:
Printed resource
Publisher:
ISSN:
E_ISSN:
Edition:
Extent:
533 - 534