Effect of Different Sources of Phosphorus and Bio Fertilizers on Yield and Seeds Quality of Soybean

Abstract

Phosphorus (P) is the second important key plant nutrient after nitrogen. An adequate supply of P is therefore required for proper functioning and various metabolisms of plants. Majority of P in soils is fixed and hence, plant available P is scarcely available despite the abundance of both inorganic and organic P forms in soils.A group of soil microorganisms capable of transforming insoluble P into soluble and plant accessible forms across different genera, collectively called phosphate-solubilizing bacteria (PSB), have been found as best ecofriendly option for providing inexpensive P to plants. These organisms in addition to supplying soluble P to plants also facilitate the growth of plants by several other mechanisms, for instance, improving the uptake of nutrients and stimulating the production of some phytohormones. Two field experiments were conducted at EL-Gemmiza, Agric. Res. Station, (30º ‫׳74‬ ‫״5.22‬ N, 31° ‫׳70‬ ‫״43‬ E, elev. 10 m), Agric. Res. Centre., El-Gharbia Governorate, Egypt, during the two successive summer seasons of 2017 and 2018, to study the effect of different application sources and rates of phosphorus on the growth, productivity, yield characters and quality of soybean (Glycine max L.), c.v. Giza 111. The treatments consisted of four sources of phosphorus [single super phosphate (SSP), rock phosphate (RP), single super phosphate (SSP) + phosphate solubilizing bacteria (PSB) and rock phosphate (RP) + phosphate solubilizing bacteria (PSB)] at three levels of added P.i.e (0, 15 and 22.5 kg P 2 O 5 fed -1 ).Results revealed that seed and straw yield and uptake of N, P and K increased significantly with both sources of P over control. Application of single superphosphate proved superior increases compared to rock phosphate in respect of yield and uptake of nutrients. There was a significant increase in yield and uptake of nutrients with increase in P application rate from 15 kg P 2 O 5 fed -1 to 22.5 kg P 2 O 5 fed -1 applied either as SSP or RP. Protein content in soybean seed increased significantly with both the sources of P. The application of SSP +PSB (T 9 ) recorded higher yield (grain and straw) and uptake of nutrients than phosphorus alone. The maximum seed (1572 kg/fed) and straw (4473.33 kg/fed) yields were recorded with 22.5 kg P 2 O 5 fed -1 as SSP+PSB. Significant differences among the treatments were noticed with respect to number of pods per plant, seed yield per plant, test weight and seed yield. Application of 22.5 kg P 2 O 5 fed -1 with PSB (T 9 ) produced maximum number of pods/plant (150.67), seed yield (74.23 g/plant) and hundred seed weight (18.77 g/plant) as SSP and the lowest was in the control. Regarding evaluation of phosphorus use efficiency had more pronounced effects on combined application of SSP+PSB followed by RP+ PSB. Quality parameters viz., oil content, oil yield and crude protein content differ markedly among different treatments with the application of levels of phosphorus and bio-fertilizer.

Incremento de la fijación biológica de nitrógeno y el crecimiento de la soya (Glycine max) mediante el uso de hongos solubilizadores de fósforo

“…Por su parte, Lamyaa et al (2019) y Stajković-Srbinović et al (2021 mostraron que la aplicación de fuentes fosfóricas, junto con bacterias SP también incrementó el rendimiento de grano y la biomasa seca de la soya y posibilitaron una mejor absorción de nutrientes, comparado con la aplicación del fósforo solo, lo que concuerda con los resultados de la presente investigación, en donde, en el caso del Ultisol se obtuvo un aumento foliar de aproximadamente 20% en el contenido de N y 30% en el contenido de P, cuando se utilizaron los hongos solubilizadores junto con la aplicación de roca fosfórica, mostrando la necesidad de la mediación microbiología para la obtención de estos nutrientes por la planta. En este mismo sentido, Cao et al (2017) 2023) reportan incrementos en variables de crecimiento y producción de la soya inoculada con Bradyrhizobium sp., Trichoderma asperellum y Bacillus amyloliquefaciens, pero tampoco detallan las propiedades solubilizadoras de P de la cepa de Trichoderma utilizada.…”

“…El P, a pesar de ser abundante en los suelos tanto en formas inorgánicas como orgánicas, es poco disponible para las plantas en muchos de los suelos agrícolas en todo el mundo e incluso en suelos considerados como fértiles, generalmente no es suficiente debido a su poca disponibilidad (Gyaneshwar et al 2002). El P es requerido para procesos tan importantes como la fotosíntesis, la FBN, el desarrollo de la raíz, la floración, la formación de semillas, la fructificación y la mejora de la calidad de los cultivos (Lamyaa et al 2019).…”

“…Debido a la inmovilización en los suelos la eficiencia del uso de fertilizantes fosfóricos en todo el mundo es de alrededor de 10-25% y la concentración de fósforo disponible (aniones de ortofosfatos) para las plantas en la solución del suelo es muy baja y alcanza el nivel de 1 a 5 μM (Gyaneshwar et al 2002, Richardson et al 2009, Islam et al 2017, Lamyaa et al 2019.…”

“…De esta manera, estos microorganismos son capaces de transformar el P fijado o no disponible en el suelo, a formas disponibles para la planta. Paralelamente, la biomasa microbiana puede asimilar el P soluble y evitar que se fije en la fase mineral del suelo, y de esta forma permanece biodisponible (Patiño-Torres y Sanclemente-Reyes 2014, Islam et al 2017, Lamyaa et al 2019, Rawat et al 2021.…”

“…El P es requerido en cantidades apropiadas por todos los cultivos, pero para las leguminosas su presencia es muy relevante, ya que la FBN es un proceso altamente demandante de energía y por tanto, dependiente de una cantidad adecuada de P disponible, el cual forma parte de la molécula de adenosín trifosfato (ATP), principal transportador energético para la mayoría de los procesos celulares incluyendo la FBN (Kleinert et al 2014, Li et al 2020, Lamyaa et al 2019, Islam et al 2017.…”