Comparison of plant location determinants: Food versus non-food agricultural processors

The Oklahoma Cooperative Extension Service periodically issues revisions to its publications. The most current edition is made available. For access to an earlier edition, if available for this title, please contact the Oklahoma State University Library Archives by email at [email protected] or by phone at 405-744-6311

Determinación de la eficiencia en el uso del nitrógeno (UEN) por principales pasturas forrajeras de trópico bajo en respuesta a diferentes fertilizantes nitrogenados

El tratamiento pasto Estrella-Nitromag fue el que generó más emisiones de N2O, seguido de Cayman-Nitromag, y por último Mombasa-Urea 2. En los tratamientos Estrella-Nitromag y Cayman-Nitromag las emisiones de N2O incrementaron proporcionalmente con la dosis de N aplicado por fertilización, mientras que Mombasa-Urea no presentó diferencias en las emisiones por dosis 3. Las menores emisiones en el tratamiento Mombasa-Urea podrían explicarse por la fuente de N empleada, la cual provee menos sutrato (respecto a Nitromag: nitrato de amonio calcáreo) para procesos de nitrificación/desnitrificación o por mayor consumo de agua por parte de la planta, lo cual reduce la actividad microbiana de nitrificantes y desnitrificantes del suelo. Una tercera hipótesis es la Actividad de inhibición biológica de la nitrificación. 4. Los tratamientos fertilizados que presentaron menor intensidad de emisiones fueron 1. Cayman-Nitromag 20 kg N ha-1 2. Estrella-Nitromag 20 kg N ha-1 3. Mombasa-Urea 30 kg N ha-

Urochloa grass and biofortified maize rotation improve zinc uptake: A promising strategy to fostering human health

Biofortification of crops is a promising strategy for addressing micronutrient deficiencies in populations with limited access to diverse diets. Zinc is a critical trace element for human health, and therefore, more equitable food systems. Zinc deficiency in soil can affect plant growth and yield. The capacity of Urochloa grasses to biologically inhibit nitrification (BNI) and fix nitrogen in the soil, has been shown to improve soil health and crop productivity. In this study, we evaluated the effect of Urochloa grasses subsequently cultivated with maize on the zinc concentration in the grain. We conducted a two-year experiment in 20×20 m plots with nine Urochloa genotypes and a bare soil control, followed by four consecutive cycles of biofortified maize (SGBIOH2). Our results showed an average increase of 9.32 mg/kg of zinc in maize grain compared to the content observed in the control. The genotypes U. humidicola Uh 72 and Urochloa brizantha cv. Marandu showed the highest zinc concentrations during the planting cycles, at 37.29 mg/kg and 36.18 mg/kg, respectively, compared to the average of 25.83 mg/kg in the control treatment. Maize rotation as a subsequent crop of Urochloa grasses had a highly positive effect on zinc concentrations in the grain, enhancing its biofortifying properties. In the soil analysis, high levels of phosphorus were reported, which is inversely related to soil zinc content. Phosphorus is an essential element to produce ATP, the molecule that gives energy to the nitrifying bacteria that carry out nitrification. This may decrease the solubility and mobility of zinc, which in turn affects the nutritional quality of the plants. Brachialactone, an organic compound present in the roots of Urochloa grass, plays an important role in this interaction as it has been scientifically demonstrated that has the potential to inhibit soil microbial activity responsible for nitrification processes. By inhibiting nitrification thanks to the BNI potential of pastures and the root system of a biofortified crop, it is possible to extract and mobilise more zinc from the soil through the roots and plant tissues. Therefore, rotation with Urochloa grasses can be an effective approach to improve the nutritional quality of maize

Determinación de la eficiencia en el uso del nitrógeno (UEN) por principales pasturas forrajeras de trópico bajo en respuesta a diferentes fertilizantes nitrogenados - Informe final de resultados

Esta investigación se originó a partir del desconocimiento en la eficiencia en el uso de nitrógeno (UEN) de los principales genotipos forrajeros de clima cálido. En la primera fase el objetivo fue caracterizar el UEN de seis gramíneas: Urochloa humidicola, U. híbrido cv cobra, U. hibrido cv cayman, U. decumbens, Megathyrsus maximus cv mombasa y Cynodon nlemfuensis – pasto estrella con respecto a diferentes fertilizantes nitrogenados comerciales de YARA (Urea, Nitromag, Amidas). En las épocas de máxima y mínima precipitación se realizaron evaluaciones agronómicas, productivas, de calidad nutricional en el forraje y se realizaron muestreos de suelo para determinar el flujo del N suelo- planta. Se evidenció que las fuentes nitrogenadas como Nitromag y Urea permiten obtener una mayor productividad de forraje y N por hectárea en los sistemas ganaderos de clima cálido, permitiendo aumentar hasta en 43% estos parámetros. Nitromag indujo a un mayor UEN en pasto Estrella y Cayman (91.7 y 87.9 % respectivamente) y Urea en Mombasa con 89.9 %.; Estrella con aplicación de Amidas presentó 15.3 % PC, seguida de Estrella - Nitromag (14.4% PC) y Mombasa – Amidas (12.9 % PC). Como la disponibilidad de N debe idealmente ajustarse a la necesidad de la dinámica temporal de los forrajes en general, cada gramínea fue evaluada a diferentes dosis de N, para las condiciones del ensayo, la dosis que permite obtener el mayor UEN es 20 kg de N ha-1, con un 93% de eficiencia. El pasto Estrella es la especie que generó mayores emisiones, seguido de Cayman, y por último Mombasa. Los tratamientos fertilizados que presentaron menor intensidad de emisiones fueron Cayman a 20 kg N ha-1, Estrella a 20 kg N ha-1 y Mombasa a 30 kg N ha-1. Basados en los resultados obtenidos, la aplicación de N mejora la calidad nutricional de los forrajes, aumenta el contenido de proteína cruda, disminuye la fibra y como consecuencia, mejora la digestibilidad. No obstante, las emisiones de N2O incrementaron proporcionalmente con la dosis de N aplicado por fertilización. Los principales hallazgos económicos indican que el uso de fertilizantes nitrogenados mejora significativamente el desempeño productivo de las especies forrajeras. El análisis de costos e indicadores financieros revelan una alta rentabilidad para Mombasa, particularmente cuando se encuentra bajo el tratamiento con Urea. Lo anterior lleva a concluir que la mejor alternativa estudiada, tanto por su desempeño en UEN como por sus indicadores de rentabilidad, es Mombasa con un tratamiento de fertilización con Urea de 30 kg N ha-1

Mayores concentraciones de Zinc en grano de maíz a través del cultivo en rotación con pastura Urochloa

La rotación de pasturas y maíz biofortificado puede potencialmente mejorar el ciclo de nutrientes y aumentar la capacidad del maíz, como cultivo subsecuente, de absorber y acumular micronutrientes en el grano para el beneficio de la salud humana. Las gramíneas de la especie Urochloa humidicola tienen la capacidad de inhibir el proceso de nitrificación en el suelo (oxidación del amonio a nitrato mediado por microorganismos) y por ende mejorar la disponibilidad del nitrógeno en el suelo. Estudios recientes han demostrado los efectos positivos en el rendimiento de maíz cuando se utiliza en rotación como cultivo subsecuente al cultivo de pastos de Urochloa. En el marco de la iniciativa del OneCGIAR en Ganadería y Clima, se evaluó el efecto de pastos Urochloa sobre la concentración de Zn en el grano de maíz como cultivo subsecuente. Se realizó un experimento de dos años en parcelas de 20 × 20 m con nueve genotipos de Urochloa y un control de suelo desnudo, seguido de cuatro ciclos consecutivos del hibrido de maíz biofortificado (SGBIOH2). Los resultados mostraron un aumento del 36% en el contenido de Zn en el grano en los tratamientos de maíz precedidos de pasturas con un promedio de 35.14 mg/kg versus 25,83 mg/kg observado en el control sin rotación con Urochloa. Es posible que mayor suministro de nitrógeno producto de la inhibición de la nitrificación, haya favorecido la salud de las plantas de maíz mejorando la capacidad para absorber Zn, lo que en última instancia conduciría a una mayor acumulación de Zn en los granos de maíz. Otra posible explicación podría estar en el aumento de la materia orgánica del suelo, promovido por las pasturas, lo cual aumentaría la mineralización en las parcelas con pasto con respecto al control resultando en una mayor solubilización de Zn. Otras variables explicativas al fenómeno observado (i.e., mayor concentración de Zn) están siendo estudiadas tales como cambios en el pH y textura del suelo. Aunque se necesita más investigación en el tema para entender este proceso

Soil carbon stocks and nitrous oxide emissions of pasture systems in Orinoquía region of Colombia: Potential for developing land-based greenhouse gas removal projects

Improving grassland conditions under grazing has the potential not only to accumulate carbon in soils, but also to reduce nitrous oxide (N2O) emissions from animal urine deposition. However, measurements in developing countries are still scarce. In the Orinoquia region, permanent grasslands (PG; this unimproved, native pasture is considered as at some state of degradation) based on unimproved grasses are found due to extensive, inefficient grazing combined with annual burning of pastures. We hypothesized that, compared to PG, improved grasslands (IG) managed through rotational grazing of introduced, productive and deep-rooted pasture grass species promote soil organic carbon (SOC) accumulation and reduce N2O emission from urine deposited by grazing cattle. We determined SOC and N2O emissions from urine deposited on soils in an area of PG and in a 6.5 year-old IG area of Urochloa (Syn. Brachiaria) humidicola grass pasture in a beef cattle ranch in Orinoquía region (Colombia). In both areas, we sampled soil for chemical/physical analysis, and measured N2O emissions by simulating urine deposition over 21 days. We applied two-way analysis of variance considering pasture type and soil depth as fixed factors. Estimated SOC stocks (0–100 cm) were in the range of 224.8 Mg C ha−1 for the PG and 259.0 Mg C ha−1 for the IG, with a significant (p < 0.05) average accumulation of 2.0 Mg C ha−1 y−1 (0–20 cm) in the IG area. N2O emissions were 10 times lower in the IG compared to the PG. The introduction of U. humidicola grass influenced SOC accumulation probably through its more abundant root system and greater turnover together with higher (14%) forage dry matter production compared to PG. The reduced N2O emissions observed from urine patches in IG were attributed to biological nitrification inhibition ability and greater nitrogen uptake of U. humidicola grass. Compared to the reference default value of IPCC for, the SOC stock found in PG was almost 40% higher, whereas the N2O emission factor (5%) was within the uncertainty range (0.7–6%). The Orinoquía region shows significant potential for SOC storage and reduced N2O emissions in improved pastures with deep root systems. Thus, scaling the implementation of land-based SOC storage practices/projects could significantly contribute to reducing net emissions from beef production from this region