Microdosing of Compost for Sustainable Production of Improved Sorghum in Southern Mali
Abstract
:1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Study Sites
2.2. Compost Production
2.3. Experimental Set-Up and Compost Application on Farmer Fields
2.4. Nitrogen Use Efficiency and Sustainable Intensification
3. Results
3.1. Quantity and Characteristics of Compost
3.2. Effect of Compost Application on Sorghum Growth Rate
3.3. Effects of Compost on Plant Height, Planting Density, Grain, and Biomass
3.3.1. Direct Effect of Compost Application
3.3.2. Carryover Effect of Compost Application
3.4. Nitrogen Use Efficiency
3.5. Indicators of Sustainable Intensification
3.5.1. Compost Contribution to Productivity
3.5.2. Cost-Effectiveness of the Compost
3.5.3. Effect of Compost Application on the Environment
3.5.4. Labor Assistance for Compost Application
3.5.5. Compost Contribution to Food Security
4. Discussion
4.1. Effect of Compost Application on Sorghum Growth
4.2. Effect of Compost Application on Sorghum Yield
4.3. Sustainability of the Production System
4.4. Challenges Related to the Production and Use of Compost
5. Conclusions
Author Contributions
Funding
Informed Consent Statement
Acknowledgments
Conflicts of Interest
References
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Soil Characteristics | Study Sites | ||
---|---|---|---|
Sirakélé | N’golonianasso | Zansoni | |
pH | 4.53 ± 1.04 | 4.55 ± 0.87 | 4.33 ± 1.00 |
Total nitrogen (% N) | 0.19 ± 0.03 | 0.28 ± 0.04 | 0.18 ± 0.03 |
Assimilable P. (mg/kg) | 10.09 ± 3.87 | 6.84 ± 7.82 | 13.71 ± 15.86 |
Exchangeable K. (Cmol+/kg) | 0.14 ± 0.05 | 0.12 ± 0.02 | 0.18 ± 0.04 |
Organic matter (% OM) | 0.35 ± 0.06 | 0.61 ± 0.15 | 0.34 ± 0.06 |
Clay (% <0.002 mm) | 13 ± 7.65 | 11.83 ± 5.49 | 7.60 ± 3.65 |
Fine silt (% 0.05–0.002 mm) | 13.40 ± 5.98 | 41.17 ± 10.19 | 21.40 ± 12.58 |
Sand (% >0.05 mm) | 73.60 ± 9.13 | 47.00 ± 13.04 | 71.00 ± 12.45 |
Treatments | N (kg ha−1) | P (kg ha−1) | K (kg ha−1) |
---|---|---|---|
Control | 0 | 0 | 0 |
Control (DAP 100 kg ha−1) | 18 | 46 | 0 |
CP (farmer compost at 5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 55.5 | 53 | 29 |
CP (farmer compost at 2.5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 36.75 | 49.5 | 145 |
CPA (cotton stem compost at 2. 5 t ha−1 +100 kg ha−1 DAP) | 51.75 | 51.25 | 35 |
CPA (cotton stem compost at 5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 85.5 | 56.5 | 70 |
Compost | Study Sites | ||
---|---|---|---|
Sirakélé | N’golonianasso | Zansoni | |
Quantity (kg) | 616 ± 54 | 623 ± 27 | 595 ± 49 |
Total nitrogen (% N) | 1.46 ± 0.18 | 1.30 ± 0.13 | 1.37 ± 0.04 |
C/N ratio | 18.68 ± 6.16 | 20.40 ± 1.45 | 16.53 ± 0.99 |
Organic matter (% OM) | 45.92 ± 9.75 | 47.83 ± 10.26 | 38.93 ± 3.34 |
Treatment Effect (Mean of 2019 and 2020) | Height (cm) | Planting Density | Grain Yield (kg ha−1) | Biomass Yield (kg ha−1) |
---|---|---|---|---|
Control | 205.2 | 80,346 | 1160 | 8509 |
DAP 100 kg ha−1 | 233.7 | 84,769 | 1716 | 10,408 |
CP (farmer compost at 5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 239.1 | 87,860 | 1916 | 11,069 |
CP (farmer compost at 2.5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 250.7 | 87,287 | 2043 | 11,787 |
CPA (improved compost with cotton stems at 2.5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 248.8 | 90,168 | 2320 | 11,649 |
CPA (improved compost with cotton stems at 5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 254.6 | 82,299 | 1963 | 10,926 |
Mean | 238.7 | 85,453 | 1853 | 10,725 |
p-value | <0.001 | 0.409 | <0.001 | <0.001 |
S.E.D | 7.66 | 5167.9 | 169 | 628 |
% CV | 14.5 | 27.4 | 41.3 | 26.5 |
Year effect | ||||
2019 | 242.5 | 87,087 | 1845 | 10,384 |
2020 | 226.9 | 80,389 | 1879 | 11,780 |
Mean | 238.7 | 85,453 | 1853 | 10,725 |
p-value | 0.006 | 0.054 | 0.783 | 0.002 |
S.E.D | 5.58 | 3455.1 | 124.7 | 439.9 |
% CV | 15.8 | 27.2 | 45.3 | 27.6 |
Carryover Effect of Treatments in 2020 | Height (cm) | Planting Density | Grain Yield (kg ha−1) | Biomass Yield (kg ha−1) |
---|---|---|---|---|
Control | 198.62 | 73,259 | 1131 | 10,227 |
DAP 100 kg ha−1 | 215.7 | 74,074 | 1645 | 11,829 |
CP (farmer compost at 5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 225.07 | 72,926 | 1603 | 11,361 |
CP (farmer compost at 2.5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 232.26 | 73,037 | 1941 | 12,510 |
CPA (improved compost with cotton stems at 2.5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 239.85 | 74,593 | 2209 | 12,905 |
CPA (improved compost with cotton stems at 5 t ha−1 + 100 kg ha−1 DAP) | 237.11 | 76,444 | 1640 | 11,506 |
Mean | 224.77 | 74,056 | 1695 | 11,723 |
p-value | <0.001 | 0.882 | <0.001 | <0.001 |
S.E.D | 1.67 | 3196.40 | 199.7 | 519 |
% CV | 2.9 | 16.7 | 23.7 | 17.1 |
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Guindo, M.; Traoré, B.; Birhanu, B.Z.; Coulibaly, A.; Tabo, R. Microdosing of Compost for Sustainable Production of Improved Sorghum in Southern Mali. Agronomy 2022, 12, 1480. https://doi.org/10.3390/agronomy12061480
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Chicago/Turabian StyleGuindo, Moumini, Bouba Traoré, Birhanu Zemadim Birhanu, Alou Coulibaly, and Ramadjita Tabo. 2022. "Microdosing of Compost for Sustainable Production of Improved Sorghum in Southern Mali" Agronomy 12, no. 6: 1480. https://doi.org/10.3390/agronomy12061480
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