Macro and micronutrient fertilization and soil amendments for combating poor soil responsiveness in Maize-Desmodium intercrop in western Kenya

Abstract:

Poor soil responsiveness (PRS) is a major constraint to sustained crop production in subSaharan Africa (SSA). Combating PRS can be achieved through a combined application of organic and inorganic resources aimed at supplying both macro and micro nutrients. In addition, micronutrient supplementation in such fertilization regimes can help in enhancing agronomic efficiencies of added nutrients. A field experiment was carried out in Sabatia and Hamisi sub-counties in Vihiga county, western Kenya, to determine the effects of different application rates of macronutrients nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) and micronutrient (Zn) on maize (Zea mays) and desmodium (D. intortum) production in poor responsive soils. Both the macro and the micronutrients were sourced from Farm Yard Manure and NPK fertilizer and commercially available Zinc sulphate heptahydrate. This was undertaken during the long rains (LR) and short rains (SR) seasons’ of 2015. Treatments comprised of NPK fertilizer combined with FYM, each at different rates so as to supply an optimal rate of 100 kg N ha-1 and 30 kg P ha-1, 60 kg K ha-1 and 3 kg Zn ha-1. Three replications for each treatment in a Randomly Complete Block Design (RCBD) were implemented. Soils were sampled and analyzed for pH, N, P, K, Ca, Mg, Na and carbon at critical growth stages. Results showed that soils treated with a combination of NPK fertilizer, FYM, lime and Zn demonstrated better maize yield responses which were significant at (p<0.05) but the responses varied across sites. For the LR2015 season, the treatment with NPK, Lime, FYM and Zn yielded 7.5, 5.8, 6.6 and 7.3 t ha-1 in site 1 and 2 (Sabatia) and sites 3 and 4 in Hamisi sub-county, respectively. Desmodium did not show any clear responses across sites indicating a need to carry out further research on appropriate fertilization rates in a Maize-Desmodium intercrop. This technology can be adopted by farmers in Vihiga County, majority of whom practice intensified crop-livestock farming. By overcoming poor yields of food crops while addressing their nutritional value, poor soil responsiveness at farm level will be alleviated. In addition, the inclusion of micronutrient Zn in fertilization programmes can help in overcoming micronutrient deficiency prevalent in soils of Vihiga County.

Une mauvaise réactivité du sol (PRS) est une contrainte majeure à la production agricole soutenue en Afrique sub-saharienne (ASS). La lutte contre PRS peut être atteinte grâce à une application combinée des ressources organiques et inorganiques visant à fournir les macro et micro nutriments. En outre, le supplément en micronutriments dans de tels régimes de fertilisation peut aider à améliorer l’efficacité agronomique des éléments nutritifs ajoutés. Une expérience sur le terrain a été réalisée dans les sous-comtés de Sabatia et Hamisi, dans le comté de Vihiga, l’ouest du Kenya, afin de déterminer les effets des différents taux d’application de macronutriments d’azote (N), le phosphore (P), le potassium (K) et les micro nutriments (Zn) sur la production de maïs (Zea mays) et de desmodium (D. intortum) dans les sols pauvres sensibles. La macro et la micro nutriments provenaient du fumier de la ferme et d’engrais NPK, le sulfate de zinc hepta-hydraté disponible commercialement. Ceci a été entrepris pendant les saisons de longues pluies (LR) et courtes pluies (SR) de 2015. Les traitements constitués d’engrais NPK combinés avec FYM, chacun à des taux différents de manière à fournir un taux optimal de 100 kg N ha-1 et 30 kg P ha-1, 60 kg K ha1 et 3 kg Zn ha-1. Trois répétitions pour chaque traitement dans un Bloc de Forme Aléatoirement Complet (RCBD) ont été mises en œuvre. Les sols ont été prélevés et analysés pour déterminer le pH, N, P, K, Ca, Mg, Na et du carbone à des étapes critiques de la croissance. Les résultats ont montré que les sols traités avec une combinaison d’engrais NPK, FYM, chaux et Zn ont montré de meilleures réponses de rendement de maïs qui étaient significatives à (p <0,05), mais les réponses variaient entre les sites. Pour la saison LR2015, le traitement avec NPK, chaux, FYM et Zn a donné 7,5, 5,8, 6,6 et 7,3 t ha-1 dans le site 1 et 2 (Sabatia) et les sites 3 et 4 dans le sous-comté d’Hamisi, respectivement. Le Desmodium n’a pas montré de réponses claires à travers les sites indiquant une nécessité de procéder à d’autres recherches sur les taux de fertilisation appropriés dans une culture intercalaire de maïs-Desmodium. Cette technologie peut être adoptée par les agriculteurs dans le comté de Vihiga, dont la majorité pratique la culture-élevage intensifié. En surmontant des rendements médiocres des cultures vivrières tout en répondant à leur valeur nutritive, la faible réactivité du sol au niveau de la ferme sera allégée. En outre, l’inclusion de micronutriment Zn dans les programmes de fertilisation peut aider à surmonter les carences en micronutriments répandus dans les sols de la comté de Vihiga.

Language:

English

Date of publication:

2016

Country:

Kenya

Region Focus:

East Africa

Author/Editor(s):

Njogo, S.

Otinga, A.N.

Chemutai, M.