Abstract:
A study was conducted in non tilled coffee agroforestry fields of Eastern Uganda to understand the effects of application of inorganic fertilizers on soil nutrient loss in form of gas for mitigation of unsustainable agricultural practices. This study specifically i) assessed the effect of application of inorganic fertilizers on greenhouse gas emissions, ii) determined their effect on microbial carbon, nitrogen and phosphorus, and iii) determined their effect on leaf litter decomposition under Albizzia-coffee growing systems of the Mount Elgon. Soil gas emissions were measured with the static chamber method for twelve months in a field experiment with five different fertilizer treatments. The effect of treatments was separated using ANOVA in Genstat discovery version 13. Microbial carbon, nitrogen and phosphorus effect was separated using Mann-Whitney U test. Results showed that annual emissions ranged from 19.6 to 26.1 (t C/ha/yr), 3.5 to 9 (kg N/ha/yr) and 6.9 to 9.2 (kg C/ha/yr) for carbon dioxide, nitrous oxide and methane, respectively. Significant effects on soil emissions only occurred for nitrous oxide (P=0.017), microbial carbon (p=0.001) and microbial phosphorus (p<0.001) for the study period. The mixture of NPK fertilizers presented the lowest carbon dioxide loss and application of TSP presented the lowest nitrous oxide emission from soil. This study underscores the need for establishment of long-term experiments across several agro-ecological zones to confirm farmers’ perceptions of their soil fertility levels and ascertain the contribution of farm practices towards the retention of nutrients in the soil with minimal emission, to inform decisions of small holder farmers, policy and development partners for sustainable production.
Key words: Arabica coffee, carbon dioxide, East African highlands, inorganic fertilizers, methane, Mt. Elgon, nitrous oxide, shaded coffee
Une étude a été menée dans des champs de café ombragés sans labour de l'Est de l'Ouganda pour comprendre l'effet de l'application d'engrais inorganiques sur la perte d'éléments nutritifs du sol sous forme de gaz pour l'atténuation des pratiques agricoles non durables. Cette étude a spécifiquement i) évalué l'effet de l'application d'engrais inorganiques sur les émissions de gaz à effet de serre et ii) déterminé leur effet sur le C, N et P microbiens. Une expérience factorielle avec 5 traitements d'engrais (250 kg/ha MOP, 50 kg/ha TSP, 250 kg/ha d'urée, 250 kg/ha de combinaison d'urée, de TSP et de MOP, 0 kg/ha de contrôle) et avec 4 répétitions a été établi sous 20X20m de caféiers ombragés d'Albizzia à Mount Elgon. Les émissions de gaz du sol ont été mesurées à partir de trois chambres statiques placées au hasard dans chaque jardin pendant douze mois. L'effet des traitements a été séparé à l'aide de l'ANOVA dans la version 13 de GenStat découverte. Le carbone, l'azote et le phosphore microbiens ont été séparés à l'aide du test U de Mann-Whitney. Les résultats ont montré que les émissions annuelles variaient de 19,6 à 26,1 (t C/ha/an), de 3,5 à 9 (Kg N/ha/an) et de 6,9 à 9,2 (Kg C/ha/an) pour le dioxyde de carbone, l'oxyde nitreux et le méthane respectivement. Des effets significatifs sur les émissions du sol se sont produits uniquement pour l'oxyde nitreux (P=0,017), le carbone microbien (p=0,001) et le phosphore microbien (p<0,001) pour la période d'étude. Le mélange d'engrais NPK a présenté la plus faible perte de dioxyde de carbone et l'application de TSP a présenté la plus faible émission d'oxyde nitreux du sol. Cette étude souligne la nécessité de mettre en place des expériences à long terme dans plusieurs zones agro-écologiques pour confirmer les perceptions des agriculteurs sur les niveaux de fertilité des sols et déterminer la contribution des pratiques agricoles à la rétention des nutriments dans le sol avec un minimum d'émissions, pour éclairer les décisions de petits exploitants agricoles, informer les partenaires politiques et de développement pour une production durable.
Mots clés : Engrais inorganiques, caféier ombragé, dioxyde de carbone, méthane, protoxyde d'azote, Coffea arabica, hauts plateaux d'Afrique de l'Est
Language:
English
Date of publication:
2024
Country:
Region Focus:
East Africa
University/affiliation:
Journal:
Volume:
7
Number:
3
Pagination:
275-296.
Collection:
RUFORUM Journal Articles
Additional keywords:
Licence conditions:
Open Access
Access restriction:
Form:
Publisher:
ISSN:
2415-2838
E_ISSN:
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