Changes in Soil Chemical Properties and Tomato Mineral Composition and Yield in Response to Municipal Solid Waste Compost

Document Type : Research Paper

Author

Agricultural and Natural Resource Research Center of Khorasan Razavi, Mashhad, Iran

Abstract

Environmental and economic problems of urban wastes and increasing loss of soil organic matter have necessitated production and application of fertilizers from municipal waste. Therefore, to investigate the effects of three types of urban municipal solid waste (MSW), a field experiment was conducted on tomato with  the following treatments: sulfurous granular compost with or without thiobacillus bacteria and powdery compost, all at five levels: 0, 15, 30, 45, 60 t/ha. The experimental was factorial with completely randomized block design in three replications and was conducted in Khorasan Razavi province, Iran, in 2008-2010. The results showed that application of  MSW compost decreased  soil pH, but increased soil electrical conductivity (ECe), sulfate concentrations in soil solution, and soil organic carbon.With continuation of the experiment, after initial decreas, pH of soils gradually increased. In contrast, soil salinity, sulfate concentrations in soil solution, and soil organic carbon were reduced after the initial increase. The use of sulfurous granular compost (with and without thiobacillus) increased ECe, soil organic carbon, and sulphate concentrations in soil solution and decreased soil pH more than the powdery compost. The highest tomato yield was obtained from the treatment with 45 t/ha MSW. Sulfurous granular MSW was superior to the others, such that the use of this compost increased tomato yield by 40% compared to the control. Also, K and Zn concentrations in tomato leaves increased with increase in the rate of MSW, but Mn concentrations was reduced significantly (P <0.05). 

Keywords

References

  1. بشارتی، ح.، ف. نورقلی پور و ک. خـاوازی. 1385. بررسی کارایی گـوگرد و مایـه تلقیـح باکتری­های جنس تیو باسیلوس بر جذب عناصر غذایی و عملکرد ذرت در یک خاک آهکی. مجله علوم خاک و آب. 261-20:42
  2. حسن اقلی، ع. ر.، ع. لیاقت و م. میراب زاده.1381. تغییرات میزان مواد آلی خاک در نتیجه آبیاری با فاضلاب­های خانگی و خود پالایی آن. مجله آب و فاضلاب.11-2: 42
  3. خاوازی، ک.، ه. اسدی رحمانی و م. ج. ملکوتی.1384. ضرورت تولید صنعتی کودهای بیولوژیک در کشور (مجموعه مقالات - چاپ دوم با بازنگری بنیادی). به سفارش مؤسسه تحقیقات خاک و آب - وزارت جهاد کشاورزی، کرج، تهران.
  4. خوشگفتار منش، ا. ح.، و م. کلباسی. 1378. اثر شیرابه زباله بر رشد و عملکرد برنج و اثرات باقیمانده آن بر گندم. ششمین کنگره علوم خاک ایران. دانشگاه فردوسی مشهد.
  5. خوشگفتار منش، ا. ح.، و م. کلباسی.1381. اثر باقی مانده شیرابه زباله بر ویژگی­های خاک و رشد و عملکرد گندم. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 148-141: 3
  6. رجایی، م.، و ن. کریمیان. 1378. تأثیر متقابل کمپوست و نیتروژن بر رشد گوجه فرنگی، قابلیت استفاده نیتروژن و بعضی خصوصیات خاک در شرایط گلخانه. ششمین کنگره علوم خاک ایران. دانشگاه فردوسی مشهد.
  7. رحیمی، ق. 1371. مطالعات اثرات کود کمپوست بر شوری و آلودگی خاک و مقدار جذب عناصر سنگین توسط گیاه ذرت از خاک­های حاوی کود کمپوست. پایان­نامه کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان.
  8. قیامتی، گ.، ع. ر. آستارایی و غ. ر. زمانی. 1388. تأثیر کمپوست زباله شهری و گوگرد بر عملکرد چغندر­قند و خصوصیات شیمیایی خاک. پژوهش­های زراعی ایران. 163-155: 7
  9. کشاورز، پ. 1385. ارزیابی تأثیر افزایش ماده آلی در خاک­های زراعی و روش­های توسعه مصرف آن در استان خراسان رضوی. گزارش­نهایی. سازمان جهاد کشاورزی خراسان رضوی.
  10. علی احیائی، م. 1376. شرح روش های تجزیه شیمیایی خاک. موسسه تحقیقات خاک و آب، نشریه فنی شماره 1024.
  11. محمدی نیا، غ. 1374. ترکیب شیمیایی شیرابه زباله و کمپوست و اثر آن بر خاک و گیاه. پایان نامه کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
  12. ملکوتی، م. ج. 1384. کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه­سازی مصرف کود در ایران (چاپ سوم با بازنگری کامل). به سفارش شورای عالی سیاستگزاری توسعه کاربرد مواد بیولوژیک و استفاده بهینه از کود و سم در کشاورزی - وزارت جهاد کشاورزی، کرج، ایران.
  13. میرزایی تالارپشتی، ر.، ج. کامبوزیا، ح. صباحی و ع. مهدوی دامغانی. 1388. اثر کاربرد کودهای آلی بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک وتولید محصول و ماده خشک گوجه­فرنگی. پژوهش­های زراعی ایران.163-155: 7
  14. Aggelides, S.M., and P.A. Londra 2000. Effects of compost produced from town wastes and sewage sludge on the physical properties of a loamy and a clay soil. Bioresource Technology.71:253-259.
  15. Boswell, C.C., and D.K. Friesen. 1993. Elemental sulfur fertilizers and their use on crops and pastures. Fertilizer Research. 35:127-149.
  16. Bramryd, T. 2001. Effects of liquid and dewatered sewage sludge applied to a Scots pine stand (Pinus sylvestris) in Central Sweden. Forest Ecology and Management. 147:197-216.
  17. Caravaca, F., D. Figueroa, M.M. Alguacil, and A. Roldán. 2003. Application of composted urban residue enhanced the performance of afforested shrub species in a degraded semiarid land. Bioresource technology. 90: 65-70.
  18. Giusquiani, P., C. Marucchini, Businelli. 1988. Chemical properties of soils amended with compost of urban waste. Plant and Soil. 109: 73-78.

19.  Hargreaves, J.C., M.S. Adl, and P.R. Warman. 2008.  A review of the use of composted municipal solid waste in agriculture. Agriculture, Ecosystems and Environment. 123: 1-14.

20.  Hargreaves, J.C., M.S. Adl, and P.R. Warman. 2009. The Effects of municipal solid waste compost and compost tea on mineral element uptake and fruit quality of strawberries. Compost Science and Utilization. 17:85-94.

  1. Madrida, F., Lópeza, F. Cabreraa, and J.M. Murilloa. 2011. Nitrogen Mineralization of immature municipal solid waste compost. Journal of Plant Nutrition. 34:324-336.
  2. McIntosh, M.S., J.E. Foss, D.C. Wolf, K.R. Brandt, and R. Darmody. 1984. Effect of composted municipal sewage sludge on growth and elemental composition of white pine and hybrid polar. J. Environ. Qual. 13:60-62.
  3. Modaihsh, S., W.A. Al-Mustafa and A.E. Metwally. 1989. Effect of element sulfur on chemical changes and nutrient availability in calcareous soils. Plant and Soil. 116:95-101.
  4. Mohammad, M.J., and Mazahreh. 2003. Changes in soil fertility parameters in response to irrigation of forage crops with secondary treated wastewater. Communications in soil science and plant analysis. 34:1281-1294.
  5. Petersen, S.O., K. Henriksen, G.K. Mortensen, P.H. Krogh, K.K. Brandt, J. Sørensen, T. Madsen, J. Petersen, and C. Grøn. 2003. Recycling of sewage sludge and household compost to arable land: fate and effects of organic contaminants, and impact on soil fertility. Soil and Tillage. 72:139-152.
  6. Schipper, L.A., J.C. Williamson, H.A. Kettles, and T.W. 1996. Impact of land-applied tertiary-treated effluent on soil biochemical properties. Journal of Environmental Quality. 25:1073-1077.
  7. Vazquez-Montiel, O., N.J. Horan, and D.D. Mara. 1996. Management of domestic waste-water for reuse in irrigation.Water Sci. Technol. 33:355- 362.
  8. Zhanga, M.,  S. Malhib, R. Panasuikc, and  B. Henriquezc. 2010. Response of Turfgrass growth in a black chernozemic soil amended with municipal solid/biosolid waste compost. Journal of Plant Nutrition, 34:183-205.
  9. Zheljazkov, V.D., and P.R. Warmen. 2004. Source separated municipal solid waste compost application to Swiss chard and basil. Environmental Quality. 33:542-552.
Iranian Journal of Soil Research
Volume 27, Issue 2
September 2013
Pages 169-178

Files

Share

How to cite

Statistics