• 제목/요약/키워드: Soil nitrogen

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Mineral N, Macro Elements Uptake and Physiological Parameters in Tomato Plants Affected by Different Nitrate Levels

  • Sung, Jwa-Kyung;Lee, Su-Youn;Kang, Seong-Soo;Lee, Ye-Jin;Kim, Ro-Gyoung;Lee, Ju-Young;Jang, Byoung-Choon;Ha, Sang-Keun;Lee, Jong-Sik
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.551-558
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    • 2011
  • The aim of this study was to know whether leaf nitrate can be a substitute of total leaf N to justify plant N status and how nitrate influences macro elements uptake and physiological parameters of tomato plants under different nitrogen levels. Leaf nitrate content decreased in low N, while showed similar value with the control in high N, ranging from 55 to $70mg\;g^{-1}$. Differences in nitrate supply led to nitrate-dependent increases in macro elements, particularly cations, while gradual decrease in P. Physiological parameters, photosynthesis rates and antioxidants, greatly responded in N deficient conditions rather than high N, which didn't show any significant differences compared the control. Considering nitrogen forms and physiological parameters, total-N in tomato plants represented positive relation with growth (shoot dry weight), nitrate and $CO_2$ assimilation, whereas negative relation with lipid peroxidation.

경사지 밭토양 유실억제 및 질소비료절감에 대한 피복작물 헤어리벳치의 효과 (Effect of Cover Crop Hairy Vetch on Prevention of Soil Erosion and Reduction of Nitrogen Fertilization in Sloped Upland)

  • 서종호;박종열;송득영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.134-141
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    • 2005
  • 경사지 밭작물 재배시 일반관행의 동계휴한 및 경운재배에 비하여 동계 헤어리뱃치 피복작물의 재배와 그것의 토양이용에 따른 토양유실의 감소정도 및 밭작물의 수량의 변화를 화이트클로버 living mulch 및 호밀녹비와 더불어 살펴보기 위하여 수원 작물과학원의 경사지 밭 포장에서 2000-2003년의 4년간 무경운 헤어리뱃치 토양피복의 처리와, 홍천 강원도 농업기술원 홍천옥수수시험장 경사지에서 2001-2002년의 2년간 헤어리벗치의 무경운토양피복, 헤어리벳치와 호밀의 경운녹비 처리를 두어 토양유실량 억제효과 및 작물의 수량성 변화를 살펴보았는데, 그 결과는 다음과 같다. 수원의 4년간 시험에서는, 경사지에서의 강우의 유실율이 무피복작물-경운의 관행구에 비해 헤어리뱃치 토양피복 (무경운) 및 화이트클로버 living mulch구에서 많이 감소하였고, 그에 따라 토양입자의 유실도 두 피복작물처리에 의해 현저히(관행의 약 10% 이하) 감소하였다. 더욱이 토양피복처리에 의한 토양업자유실 감소정도는 강우량이 증가할수록 더욱 감소하는 경향이었다. 헤어리뱃치피복 및 화이트클로버생체피복에서는 잡초의 발생도 억제되어 제초제의 사용이 필요 없을 정도로 관행 (무제초작업)에 비해 10-20% 밖에 잡초가 발생하지 않았다. 화이트클로버 living mulch구에서 옥수수 수량은 관행재배에 비해 많이 감소하였는데, 그 이유는 옥수수의 초기생육에서 옥수수가 클로버가 토양수분과 양분에 대해 경쟁관계에 있었기 때문으로 추측되었다. 그러나 헤어리뱃치토양피복에서의 옥수수의 수량은 제초처리와 관계없이 관행 (제초)에 비해 증가하였다. 따라서 토양보전 및 수량증가의 측면에서 헤어리뱃치의 토양피복처리가 우수한 것으로 나타났다. 2년간에 걸친 홍천옥수수시험장 경사지 시험에서는 호밀과 헤어리뱃치의 동계 피복작물재배에 따라 비작기의 토양유실을 피복작물 무재배 (관행)에 비해 토양유실을 약 95% 줄일 수 있었다. 하계 찰옥수수의 작기동안에는 무피복작물-경운에 비해 헤어리뱃치피복-무경운이 가장 토양유실억제효과가 컸으며 (관행의 2%), 호밀과 헤어리뱃치의 경운 (녹비)의 토양 유실량도 무녹비경운 (관행)의 약 30% 이하로 감소하여 하계 찰옥수수 재배 시 경운방법에 상관없이 토양유실 억제효과가 컸다. 찰옥수수의 수량을 보면, 호밀 및 헤어리뱃치 이용구 모두 표준질소시비에서 관행보다 증가하였으나, 무질소구에서는 호밀녹비 및 헤어리뱃치피복구는 질소공급이 적어 수량이 감소하였으나, 헤어리뱃치의 경운녹비구는 헤어리뱃치녹비의 질소공급에 의해 수량이 약 10% 증가하였다. 따라서 경사지에서 토양유실의 감소와 질소비료 절감의 두 가지를 만족할 수 있는 동계 피복작물로는 헤어리뱃치가 가장 우수한 것으로 판단되었다.

신개발 심층시비장치를 이용한 심층시비의 밭작물 재배 효과 (Understanding the Effects of Deep Fertilization on Upland Crop Cultivation and Ammonia Emissions using a Newly Developed Deep Fertilization Device)

  • 홍성창;김민욱;김진호;박성직
    • 한국환경농학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.28-34
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    • 2023
  • Nitrogen fertilizers applied to agricultural lands for crop cultivation can be volatilized as ammonia. The released ammonia can catalyze the formation of ultrafine dust (particulate matter, PM2.5), classified as a short-lived climate change pollutant, in the atmosphere. Currently, one of the prominent methods for fertilizer application in agricultural lands is soil surface application, which comprises spraying the fertilizers onto the soil surface, followed by mixing the fertilizers with the soil. Owing to the low nitrogen absorption rate of crops, when nitrogen fertilizers are applied in this manner, they can be lost from land surfaces through volatilization. Therefore, investigating a new fertilization method to reduce ammonia emissions and increase the fertilizer utilization efficiency of crops is necessary. In this study, to develop a method for reducing ammonia emissions from nitrogen fertilizers applied to soil surfaces, deep fertilization was conducted using a newly developed deep fertilization device, and ammonia emissions from barley, garlic, and onion fields were examined. Conventional fertilization (surface application) and deep fertilization (soil depth of 25 cm) were conducted for analysis. The fertilization rate was 100% of the standard fertilization rate used for barley, and deep fertilization of N, P, and K fertilizers was implemented. Ammonia emissions were collected using a wind tunnel chamber, and quantified subsequently susing the indole-phenol blue method. Ammonia emissions released from the basal fertilizer application persisted for approximately 58 d, beginning from approximately 3 d after fertilization in conventional treatments; however, ammonia was not released from deep fertilization. Moreover, barley, garlic, and onion yields were higher in the deep fertilization treatment than in the conventional fertilization treatment. In conclusion, a new fertilization method was identified as an alternative to the current approach of spraying fertilizers on the soil surface. This new method, which involves injecting nitrogen fertilizers at a soil depth of 25 cm, has the potential to reduce ammonia emissions and increase the yields of barley, garlic, and onion.

가축분퇴비가 연용된 밭 토양에서 잠재적 질소 무기화량 추정 (Soil Nitrogen Mineralization Influenced by Continuous Application of Livestock Manure Composts)

  • 윤홍배;이연;유창연;양재의;이상민;신재훈;김석철;이용복
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.329-334
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    • 2010
  • 가축분 퇴비 시용이 토양 중 질소 무기화 특성에 미치는 영향을 구명하기 위해 계분 (CHM), 돈분 (PIM), 우분 (COM), 계분톱밥 (CHMS), 돈분톱밥 (PIMS), 및 우분톱밥 (COMS) 퇴비를 4년간 연용한 밭 토양을 대상으로 27주간 항온시험을 실시하였다. 항온기간 동안 누적 질소 무기화량을 1차 반응 속도식 (first-order kinetics)에 적용하여 잠재적 질소무기화량 (No)을 평가한 결과, PIM 처리구에서 15.0 mg 100 $g^{-1}$으로 가장 높았으며, COMS 처리구에서 9.5 mg 100 $g^{-1}$로 가장 낮았다. 그리고 질소 무기화 속도상수, k는 CHM 0.017 > PIMS 0.016 ${\geq}$ CHMS 0.016 > PIM 0.014 > COM 0.012 ${\geq}$ COMS 0.012 순으로 나타났다. 특히, No 값은 토양 중 전질소 함량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였고, 이는 토양 중 전질소 함량의 8.1-11.9% 이었다. 그리고 No 값은 토양 유기물 함량과는 음의 상관관계를 보였다. 따라서 톱밥이 혼용된 가축분 퇴비가 장기 연용된 토양에서 유기물 함량을 근거로 산출하는 현재의 질소 시비량 결정 방법은 개선이 필요하다고 판단된다.

제지(製紙)슬러지의 시용(施用)이 논 토양(土壤)의 화학성(化學性)과 수도생육(水稻生育)에 미치는 영향(影響);Ⅰ. 슬러지시용(施用)이 토양중(土壤中) 질소형태(窒素形態) 및 무기성분변화(無機成分變化)에 미치는 영향(影響) (Effects of Paper Sludge Application on the Chemical Properties of Paddy Soil and Growth of Paddy Rice;I. Effects of Paper Sludge Application on the Nitrogen Forms and Inorganic Nutrients of Paddy Soil)

  • 허종수;김광식
    • 한국환경농학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.78-87
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    • 1985
  • 제지(製紙)슬러지가 논 토양(土壤)의 화학성(化學性)과 수도생육(水稻生育)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하기 위하여 슬러지의 시용량(施用量)을 300, 600, 900 및 1,200㎏/10a 으로 달리하고 각(各) 시용수준별(施用水準別)로 C/N 율(率)을 30 : 1 로 조절(調節)하여 pot 시험(試驗)을 실시(實施)함으로써 토양중(土壤中) 질소(窒素)의 형태변화(形態變化), 유기태질소(有機態窒素)의 무기성분(無機成分) 및 중금속함량변화(重金屬含量變化)를 경시적(經時的)으로 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 토양중(土壤中) amino sugar 및 amino acid 태질소(態窒素), 유기물(有機物) CEC 및 유효규산(有效珪酸)의 함량(含量)은 슬러지구(區)가 3요소구(要素區)에 비(比)하여 증가(增加)하였다. 2) 항온(恒溫) 6주후(週後) 유기태질소(有機態窒素)의 무기화율(無機化率)은 3요소구(要素區)가 12.2%, 슬러지 300㎏/10a 구(區) 12.6%, 슬러지 300㎏/10a의 C/N 율조절구(率調節區) 15.1%, 슬러지 600㎏/10a 구(區) 9.7%, 슬러지 600㎏/10a의 C/N 율조절구(率調節區)는 15.2%로 나타났다. 3) 토양중(土壤中) 동(銅) 및 납의 함량(含量)은 각각(各各) $0{\sim}0.2100$$0{\sim}0.0013$ ppm 범위(範圍)였으며 크롬 및 카드뮴은 검출(檢出)되지 않았고 토양중(土壤中) 이들 중금속함량(重金屬含量)은 처리간(處理間)에 차이(差異)가 없었다.

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경기도 골프장 토양의 탈수소효소 활성과 물리화학적 특성 (Dehydrogenase Activity and Physico-chemical Characteristics of Golf Course Soils in Kyonggi Province)

  • Lee, In-Sook;Kim, Ok-Kyung
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제17권2호
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    • pp.143-148
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    • 1994
  • The relationships between microbial activity and physico-KDICical characteristics of soils were investigated in three golf courses of Kwanak, Gold and Korea Country Clubs, with different open years. The soil samples were collected in tee, fairway and rough. There were ranges of 4.80-5.55 in pH, $25.55-98.50{\mu}S$ / cm in conductivity, 10.96-16.73% in moisture content, 0.18-0.36g / g in water holding capacity, 3.68-5.39% in organic matter, and 0.10-0.25% in total nitrogen. Dehydrogenase activity(DHA) as an index of soil microbial activity was determined. DHA values of soil were $69.83-314.43{\mu}$g / g in three courses and showed the order of Kwanak>Gold>Korea Country Club with open year. This indicates that DHA was affected by several fertilizer treatments rather than herbicide and pesticide treatments. DHA was significantly different with golf clubs as well as golf courses and positively correlated with water holding capacity and total nitrogen.

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우분퇴비 시용후 토양수분 조절에 따른 질소 및 탄소의 전환 (Mineralization of Cattle Manure Compost at Various Soil Moisture Content)

  • 김필주;정덕영;장기운;이병렬
    • 한국환경농학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.295-303
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    • 1997
  • 수분조건(${\theta}$m 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) 변화에 따른 토양내 우분퇴비의 질소와 탄소의 전환특성을 조사하기 위해 7월말에서 11월 초 사이 15주간 실내에서 Incubation 실험을 실시하였다. 실험기간동안에 토양 pH는 질산화 과정중 발생되는 수소의 영향으로 낮은 폭으로 지속적인 감소를 보였으며, 유기물과 수분처리량이 증가할수록 암모니아 질소의 발생률의 증대와 환원물질의 생성으로 토양 pH가 높아졌다. 전 질소의 감소율은 수분량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으나, 전 탄소는 이와 반대의 경향을 보였다. 따라서 낮은 수분조건(${\theta}$m 0.2)에서 C/N율은 시험기간동안 지속적으로 감소되어 지력이 증진됨을 볼 수 있었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 높은 수분조건에서는 지속적인 C/N율 증가가 발생되어 지력 감소와 토양 pH 감소 원인으로 작용하였다. 우분처리에 따른 $NO_3\;^--N$ 발생량은 ${\theta}$m 0.3 이하의 수분조건에서는 비교적 양호한 통기조건 때문에 지속적으로 증가되었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 조건에서는 초기에 큰 폭의 감소가 발생되었으며, 특히 ${\theta}$m 0.5에서는 2∼3주 이후 $NO_3\;^--N$가 발생되지 않았다. 그러나 $NH_4\;^+-N$의 발생량은 위와 반대경향을 보여, 수분함량이 증가함에 따라 발생량이 증대되는 경향을 보였다. 전 질소에 대한 무기태 질소의 비율로 나타낸 질소의 무기화율은 낮은 수분조건에서는 꾸준히 증가하였으나, 높은 수분조건에서는 초기 큰 폭의 감소가 발생된 후 서서히 증가되는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합할 때, 토양내 유기물 시용시 지력 유지 측면에서 토양내 수분조건은 대단히 중요하며, 높은 수분조건에서는 질소 손실량 증대에 의한 지력 감소가 발생될 것으로 예측되었다.${\theta}$ m 0.2 정도의 적정 수분조건에서는 양호한 통기성과 수분유지로 인한 질소 손실을 줄일 수 있었다.

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국내 키위 주산지 토양 및 엽 화학성과 과실 특성 (Soil and Leaf Chemical Properties and Fruit Quality in Kiwifruit Orchard)

  • 김홍림;이목희;정경호
    • 한국환경농학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.158-166
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    • 2022
  • BACKGROUND: Kiwifruit is a fruit tree with relatively small cultivation area in Korea and researches on its soil and physiology are very limited compared to those on cultivar development. Therefore, there are limited information for farmers to cope with the reduction in productivity due to various physiological disorders and premature aging. This study was conducted to investigate the soil and leaf chemical properties, and fruit characteristics, which will be used as basic data for stable kiwifruit orchard soil management. METHODS AND RESULTS: The soil and leaf chemical properties, and fruit characteristics were investigated for two years in 16 kiwifruit orchards growing 'Hayward' (Actinidia deliciosa) in Jeollanam-do and Gyeongsangnam-do. Soil and leaf samples were collected in July and fruit quality was investigated by harvesting fruits about 170 days after full bloom. The average soil chemical properties of kiwi orchards were generally higher than the recommended level, except for pH, and especially, the exchangeable potassium reached about 300% of the recommended level. The proportions of orchards that exceeded the recommended level of soil chemical properties were 63, 31, 100, 69, 94, 88 and 69% for pH, EC, organic content, available phosphate, and exchangeable potassium, calcium and magnesium, respectively. Thirty-three percent of orchards had more than 100 mg/kg of nitrate nitrogen in soil. Available phosphate in soil showed a significantly positive correlation with leaf nitrogen, phosphoric acid and calcium content, but showed a significantly negative correlation with leaf potassium content. The magnesium content in the leaves was significantly correlated with soil pH. The highest fruit weight was observed in about 25 g/kg of leaf nitrogen content which could be attained when plants were grown on the soil containing about 100 mg/kg of nitrate nitrogen content. The average soluble solids content among 16 orchards was 9.58 °Brix at harvest and 13.9 °Brix after ripening, which increased about 45%, and the average fruit weight was about 110 g. CONCLUSION(S): For fruit quality, fruit soluble solids (sugar compounds) content was significantly correlated with leaf potassium content, fruit hardiness with leaf total nitrate, calcium and magnesium, and fruit titratable acidity with leaf magnesium; however, leaf calcium and magnesium negatively affect the soluble solids contents in fruits.

하해혼성(河海混成) 논토양(土壤)의 양분수지(養分收支)에 관한 연구 (Study on Nutrient Balance in Paddy Field of Fluvio-Marine Deposit)

  • 유철현;양창휴;강승원;한상수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.253-263
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    • 2002
  • 벼 재배시 시용한 비료와 자재양분의 이동과 흡수에 미치는 영향을 구명하고자 전북통에서 동진벼를 공시하여 2개년간(1999~2000)시험한 결과는 다음과 같다. 시험후 토양의 pH는 생우분 시용구에서 높아졌고 유기물, 인산, 규산, 칼리, 석회, 전질소함량이 증가하였고, 토층내로의 침투수중 무기태질소함량은 $NH_4-N$보다 $NO_3-N$함량이 월등히 많았으며 그 정도는 생우분시용구에서 높았으며, $PO_4-P$함량은 생우분시용구에서 타처리 보다 높았으나 K함량은 표준시비구에서 높았다. 벼 생육기간중 물의 소비량은 477mm였으며, 양분의 공급량과 소비량 중 질소는 무질소구, LCU20%감비구, 무비구에서 공급량보다 소비량이 많았으며, 인산의 경우는 무인산, 무비구를 제외하고는 공급량보다 소비량이 적었다. 또한 칼리는 모든 처리에서 공급량보다 소비량이 많았다. 양분의 침투수 중 시비질소는 진단시비, 표준시비+생우분+규산시용구에서 많았고 수확물의 질소회수율은 LCU20%감비구에서 높았다. 시비인산의 침투율은 생우분시용구에서 많았고, 시비칼리는 LCU20%감비구에서 많았다. 수도체 질소이용율은 LCU20%감비, 인산과 칼리의 이용율은 표준시비+규산시용구에서 높았다. 쌀수량은 진단시비 대비 LCU20%감비>표준시비+규산=표준시비+생우분+규산>표준시비+생우분 순으로 높았다.

Effect of mixed sowing treatment of green manure crops on the change of soil nitrogen amount and yield production of corn

  • Shim, Kang Bo;Kim, Min Tae;Kim, Sung Gook;Jung, Kun Ho;Kim, Chung Guk;Lee, Jae Un;Kwon, Young Up
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.318-318
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    • 2017
  • This study was conducted to find optimum mixed sowing ratio of green manure crops to reduce the use of chemical fertilizer as well as to increase the crop yield potential which will foster the utilization of green manure crops in the upland field in view of environment friendly agriculture. According to the study, the mixed ratio, 50:50, of hairy vetch and green barley showed highest nitrogen production yield in the soil due to the relatively higher organic nitrogen supply from the hairy vetch plant as well as nitrogen fixation from the air rather than other mixed ratio. In the 50:50 mixed ratio of hairy vetch and green barely total nitrogen amount in the soil showed 17.2kg per 10a, but in the other treatment ratio such as 75:25, 25:75. total nitrogen fixation amount were 16.7, 16.9 respectively. We also conducted the experiment to compare the effect of the mixed sowing treatment of green manure crops on the production of corn cultivated as a succeeding plant of hairy vetch. According to the result, the mixed ratio, 50:50, of hairy vetch and green barley treatment showed highest yield potential of corn as 153kg per 10a in seed weight which is due to the relatively higher organic nitrogen supply from the hairy vetch plant as well as nitrogen fixation from the air rather than other mixed ratio. In the mixed sowing treatment of hairy vetch 100 and barley 0 ratio, the corn production showed 148kg per 10a which is 5kg lower than that of hairy vetch 50 and barley 50 ratio, but showed statistically no difference between those two treatment. Otherwise, different treatments, such as hairy vetch 75 and barley 25, 25 and 75, 0 and 100 showed statistically different each other. Therefore, it was concluded that green manure crops, such as hairy vetch, green barley and rye were very effective crops to increase the soil fertility and gave the positive effect to the crops to give vegetative and propagative growth condition and, in turn, increased the yield potential. We have to make policy to enhance the utility of green manure crops in the upland crops as well as faddy field for the soil fertility and crop yield production which will guarantee prominent quality of environment friendly agriculture products.

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