Nguyen Khoi Nghia * and Ha Nguyen Thi Thu

* Corresponding author (nknghia@ctu.edu.vn)

Abstract

The study was to evaluate the affect of fresh spent coffee ground (FSCG) on growth and yields of maize, soybean and rice and as well soil microbial properties under the greenhouse conditions. Maize, soybean and rice were rotationally cultivated in the same soil type (grey degraded soil) from Moc Hoa, Long An with 4 replicates and 7 different treatments including the control (no fertilization) and five levels (2, 4, 6, 8 and 10%) of FSCG applied (w/w, based on the soil mass) and the treatment with recommended inorganic NPK fertilizer application.  Height of plant, numbers of leaf, tillers of rice, numbers of bacteria and fungi in soil were sampled at day 30, 45 (60), 60 (90) after seedling. Yield of crops and the structure of bacterial community in soil at the end of the study were also collected. The results showed that applying FSCG at doses of 6 and 10% enhanced the growth and yields of soybean and rice, but no maize as compared to the recommended inorganic NPK fertilizer application treatment, increased signicifcantly the numbers of soil bacteria, fungi, nitrogen fixing bacteria and phosphate solubilizing bacteria as compared to other treatments, especially at the end of maize season and during the whole soybean season. Moreover, the structure of soil bacterial community in these two treatments was more diversified than others. Thus, based on the present study it is recommended that fresh SCG can be applied with a dose of 6% or 10% into soil as a soil clean amender to improve soil fertility and crop yield for sustainably agricultural development.
Keywords: Crop, fresh spent coffee ground, growth, microbial properties, yield

Tóm tắt

Nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của bã cà phê tươi (BCPT) lên sinh trưởng, năng suất bắp, đậu nành, lúa và đặc tính sinh học đất trong nhà lưới. Bắp, đậu nành, lúa lần lượt được trồng luận canh trên cùng nền đất xám bạc màu thu từ Mộc Hóa, Long An với 4 lặp lại và 7 nghiệm thức gồm đối chứng (không bón phân), 2, 4, 6, 8, 10% BCPT (trọng lượng đất) và phân hóa học theo khuyến cáo. Chiều cao cây, số lá, số chồi và mật số vi sinh vật đất được thu thập vào 30, 45 (60), 60 (90) ngày sau gieo (NSG) tùy loại cây. Năng suất mỗi vụ và đa dạng cộng đồng vi khuẩn đất khi kết thúc thí nghiệm cũng được thu thập. Kết quả cho thấy BCPT 6% và 10% giúp, đậu nành, lúa sinh trưởng tốt, năng suất cao hơn so với phân hóa học, tuy nhiên không làm tăng sinh trưởng và năng suất bắp, giúp tăng mật số vi khuẩn, nấm, vi khuẩn cố định đạm, hòa tan lân, đặc biệt ở cuối vụ bắp và trong suốt vụ đậu nành. Ngoài ra, cấu trúc quần thể vi khuẩn ở hai nghiệm thức này đa dạng hơn so với các nghiệm thức khác. Như vậy, bón 6% hoặc 10% BCPT giúp kích thích sinh trưởng, tăng năng suất đậu nành và lúa, cải thiện đặc tính sinh học đất và có thể sử dụng như một loại phân hữu cơ sạch cho sản xuất bền vững.
Từ khóa: bã cà phê tươi, cây trồng, đặc tính sinh học đất, năng suất, sinh trưởng

Article Details

References

Ana Cervera-Mata, Silvia Pastoriza, José Ángel Rufián-Henares, Jesús Párraga, Juan Manuel Martín-García andGabriel Delgado, 2017. Impact of spent coffee grounds as organic amendment on soil fertility and lettuce growth in twoMediterranean agricultural soils. Archievesof Agronomy and Soil Science. 64: 790-804.

Chalker-Scott, 2009. Using Coffee Grounds in Gardens and Landscapes. Home Garden Series. C E Pulication. WA. Extension Washington State University.

Dương Minh Viễn, Trần Kim Tính và Võ Thị Gương, 2011. Ủ phân hữu cơ vi sinh và hiệu quả cải thiện năng suất cây trồng và chất lượng đất. Nhà xuất bản Nông nghiệp, 136 trang.

IhrmarkK., T.M. Inga, K.C.M. Bodeker, F. Hanna, K. Ariana, S. Jessica, S. Ylva, S. Jan, B.D. Mikael, E.C. Karina and D.L. Bjorn, 2012. New primers to amplify the fungalITS2 region-evaluation by454-sequencing of artificial and natural communities. FEMS Microbiology Ecology, 82 (3): 666-677.

Krishnakumar S., A. Saravanan, K. Ramesh, S.K. Natarajan, V. Veerabadranand S. Mani, 2005. Organic farming: Impact on rice(Oryza sativa L.) Productivity and soil health. Asian Journal of Plant Science, 4: 510-512.

Mehta S. and NautiyalC. S., 2001. An efficient method for qualitative screening of phosphate-solubilizing bacteria. Current Microbiology, 43: 51-56.

NguyễnKhởi Nghĩa, Đỗ Hoàng Sang, NguyễnVũ Bằng và Lâm Tử Lăng, 2015. Hiệu quả của việc bón hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng lên năng suất đậu bắp (Abelmoschus esculentusmoench) và dinh dưỡng đất trong điều kiện nhà lưới. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 41b: 53-62.

OtsukiA. and Sekiguchi K., 1983. Automated determination of ammonium in natural fresh-water using salicylate-hexacyanoferrate-dichloroisocyanuratesystem. Analytical letters, 16(A13): 979-985

Park M., Kim C., Yang J., Lee H., Shin W. and Kim S., 2005. Isolation and characterization of diazotrophic growth promoting bacteria from rhizosphere of agricultural crops ofKorea. Microbiological Research, 160: 127–133.

PelupessyW., 2003. Environmental issues in the production of beverages: global coffee chain. In: MattssonB, SonessonU (eds). Environmentally-friendly food processing. Woodhead Publishing Limited, Cambridge, 95–115.

Pepper I. L. and C.P. Gerba, 2004. Environmental Microbiology: A laboratory manual(Second Edition). ElsevierAcademic Press.

HardgroveS. J. and LivesleyStephen J., 2016. Applying spent coffee grounds directly to urban agriculture soils greatly reduces plant growth. Urban Forestry &Urban Greening, 18: 1–8.

Sims J.T., 2000. Soil test phosphorus: Bray and Kurtz P-1. In: Pierzynski G. (ed.): Methods of Phosphorus Analysis forSoils, Sediments, Residuals, and Waters. Raleigh, North Carolina State University, 13–14.

Sumner, M.E. and W.P. Miller, 1996. Cation exchange capacity, and exchange coefficients. In: D.L. Sparks (ed.) Methods of soil analysis. Part 2: Chemical properties(3rd ed.). ASA, SSSA, CSSA, Madison, WI

Tam Thanh Tran, 2013. Vietnam’s coffee industry. Ipssobusiness consulting.

Teresa G., Jose A.P., Elsa R., Susana C. and Paula B., 2014.Effect of freshspentcoffeegroundsontheoxidativestressand antioxidantresponsein lettuceplants. The 7th Iberian Congress of Agriculture and Science Horticulture, Madrid, Spain, 26-29/8/2013.

Wilson P. W. and Knight S. G., 1952. Experiments in Bacterial Physiology. Minneapolis, Minn.: Burgess Publishing Co.