TY  - BOOK
AU  - Kota Adilakshmi
AU  - Aparna, B (Guide)
TI  - Studies on the chemo dynamics of phosphorus in the laterite soils of Kerala and utilization of fixed phosphorus for crop production
U1  - 631.4 
PY  - 2024///
CY  - Vellayani
PB  - Department of Soil Science and Agricultural Chemistry, College of Agriculture
KW  - Soil Science and Agricultural Chemistry
KW  - Chemo dynamics
KW  - Laterite soils of Kerala
KW  - Phosphorus
KW  - Crop production
N1  - Ph.D
N2  - A study entitled “Studies on the chemo dynamics of phosphorus in the laterite soils
of Kerala and utilization of fixed phosphorus for crop production” was carried out at the
Department of Soil Science and Agricultural Chemistry, College of Agriculture, Vellayani,
during 2018-2021, with the objectives to characterize in detail the dynamics of inorganic
phosphorus and phosphorus fractions in the laterite soils of Kerala, identify the dominant
phytoaccumulators of phosphorus, screening of suitable extractants for available P, and
evaluate various organic and inorganic solubilizers/mobilizers on the solubility and
availability of fixed phosphorus.
The study was carried out in four parts. The first part consisted of the collection
and characterization of georeferenced soil samples and the identification of dominant
phytoaccumulators of phosphorus (P). For that, by following a preliminary survey, a total
of 100 georeferenced representative soil samples (0-15 cm depth), 25 from each of the four
agro-ecological units (AEUs), viz., southern laterites (AEU 8) of Thiruvananthapuram
district, south central laterites (AEU 9) of Kollam district, north central laterites (AEU 10)
of Thrissur district, and northern laterites (AEU 11) of Kozhikode district of Kerala were
collected for assessing its fertility status. From scrutiny of the data, it was observed that
among the four AEUs, AEU 8 reported the highest values for electrical conductivity (EC),
organic carbon (OC), available P, sulphur (S), iron (Fe), manganese (Mn), exchangeable
hydrogen (H+), anion exchange capacity (AEC), microbial biomass carbon (MBC),
microbial biomass phosphorus (MBP), and population of P solubilizers, AEU 9 for
available boron (B), exchangeable aluminium (Al3+), hydrogen (H+), acidity, and MB C/P
ratio, and AEU 11 for pH, available nitrogen (N), potassium (K), calcium (Ca), magnesium
(Mg), zinc (Zn), and copper (Cu). According to the results of frequency distribution, it was
observed that, among the four AEUs (8, 9, 10, and 11), sandy clay loam was the prevalent
soil textural class. Data on the mean values of pH revealed that the pH ranged between
5.42 and 6.21 among the four AEUs, and the majority of the collected soils were found to
be strongly acidic (37%) and moderately acidic (40%) in nature. The EC values of the four
AEUs were found to be within the critical limit. The mean values of OC varied from 0.63
to 0.82%, while 84% of collected soils reported low levels of available nitrogen. The
available P is high in 96% of the soil samples tested, and the order of available P status in
four AEUs was observed as follows: AEU 8 > AEU 11 > AEU 10 > AEU 9. Frequency
distribution studies on the analytical data of the samples also revealed that 17% of the
samples fell under the low category and 83% fell under the medium category with regard
to available K. With respect to available Ca, 91% of the samples were deficient and 9%
were in the sufficient range; with regard to available Mg, 94% of the samples were
deficient and 6% were sufficient. In terms of available Fe and Mn, 100% of the collected
soil samples fell under the sufficient range; in terms of Zn, 81% of the samples fell under
the sufficient range; for Cu, 55% of the samples fell under the sufficient range; and for B,
15% of the samples fell under the sufficient range. Most of the collected soils (62%)
showed AEC values greater than 3 cmol kg-1 soil. Furthermore, the majority of the
collected soils (66%) showed the population of P solubilizers greater than 3 log cfu g-1 soil.
In the context of identifying dominant phytoaccumulators of phosphorus, soil with
high levels of P was identified from four AEUs (AEUs 8, 9, 10, and 11), and the ten most
dominant plant species native to that area were collected and subjected to analysis to
determine their efficiency for phytoaccumulation of P. The perusal of the data showed that
Amaranthus viridis, Commilina benghalensis, Eleusine indica, Ludwigia perennis from
AEU 8, Amaranthus viridis from both AEUs 9 and 10, and Synedrella nodiflora from
AEU 11 were considered phytoaccumulators of phosphorus.
In the second part, which was the fractionation study, a laboratory incubation was
carried out to assess the different fractions of P and the fixation capacity of different soils
collected from four AEUs (AEU 8, 9, 10, and 11) imposed with two treatments (F0: No
manures and F1: Vermicompost @ 15 t ha-1). During the study, soil samples were collected
at intervals, viz., the 0th, 30th, 60th, and 90th days of the incubation, and were subjected to
analysis. The results revealed that, among the three pools of organic phosphorus (Po), the
moderately labile and non-labile Po forms are predominant, with little participation of
labile Po. Furthermore, the soils collected from AEU 8 showed the highest values
compared to other soils with respect to the Po fractions such as labile Po fraction, HClextractable
Po fraction, fulvic acid Po fraction, moderately labile Po fraction, humic acid
Po fraction, residual Po fraction, and non-labile Po fraction. It was also observed that the
soils treated with vermicompost @ 15 t ha-1 showed the highest values for all the Po
fractions when compared to soils without any manures, including total Po. Similarly, for
inorganic phosphorus (Pi) fractions, the soils collected from AEU 8 treated with
vermicompost @ 15 t ha-1 showed the highest values for saloid-Pi, Al-Pi, and Fe-Pi, while
the soils collected from AEU 8 without manure showed the highest values for
residual/occluded Pi. The highest values for Ca-Pi (AEU 10) and reductant-soluble Pi
(AEU 11) were found in the soils treated with vermicompost @ 15 t ha-1. The highest
values for P fixing capacity were noted in soils of AEU 8.
In the third part of the study, two incubation studies were carried out, which
included preliminary screening for selecting efficient P solubilizers/mobilizers and
screening of different extractants for available P in laterite soils. The data from the first
incubation study indicated that soil treated with biochar @ 15 t ha-1 exhibited the highest
available P, followed by T2-Humic acid (2%), T3-TOF (Thermochemical organic fertilizer
without fortification)-15 t ha-1, and T5-Zeolite (0.125 t ha-1). In the second incubation study
involving the screening of different extractants for available P in laterite soils, ion
exchange resins extracted the highest amount of available P throughout the incubation
period. Overall, the magnitude of available P extracted by the various extractants was: Ion
exchange resins extractable available P > Dithionate solution extractable available P > HCl
extractable available P > Mehlich III extractable available P > Bray and Kurtz I extractable
available P > Mehlich I extractable available P > AB-DTPA extractable available P.
The fourth part was the field experiment conducted to evaluate the superior P
solubilizers/mobilizers in southern laterite soils using cowpea (bush cowpea) of variety
Bhagyalakshmi as a test crop for two consecutive seasons for confirmatory results,
followed by amaranthus of variety Arun as a residual crop. Treatments consisted of
T1 [Absolute control], T2 [Biochar (15 t ha-1) + 20: 30: 10 kg NPK ha-1], T3 [Humic acid
(2%) + 20: 30: 10 kg NPK ha-1], T4 [TOF (Thermochemical organic fertilizer without
fortification)-15 t ha-1 + 20: 30: 10 kg NPK ha-1], T5 [Zeolite (0.125 t ha-1) + 20 t FYM +
20: 30: 10 kg NPK ha-1], and T6 [NPK as per POP (20 t FYM + 20: 30: 10 kg NPK ha-1)].
The results revealed that plant growth characteristics, yield attributes and yield, as well as
soil parameters like pH, EC, OC, available P, and population of P solubilizers, were more
in treatment T2 [Biochar (15 t ha-1) + 20: 30: 10 kg NPK ha-1] for both the cowpea and
amaranthus involved cropping seasons.
From the present study, it can be concluded that the soils of southern laterites
(AEU 8) exhibited the highest values for available P. Amaranthus viridis from AEUs 8, 9,
and 10, and Synedrella nodiflora from AEU 11, were identified as dominant
phytoaccumulators of P. Among the various fractions of P, with respect to the Po fractions
such as the labile Po fraction, HCl extractable Po fraction, fulvic acid Po fraction,
moderately labile Po fraction, humic acid Po fraction, residual Po fraction, and non-labile
Po fraction, the soils collected from AEU 8 showed the highest values compared to other
soils. It was also observed that the soils treated with vermicompost @ 15 t ha-1 showed the
highest values for all the Po fractions when compared to soils without any manure,
including total Po. Similarly, for Pi fractions, the soils collected from AEU 8 treated with
vermicompost @ 15 t ha-1 showed the highest values for saloid-Pi, Al-Pi, and Fe-Pi,
while the soils collected from AEU 8 without manure showed the highest values for
residual/occluded Pi. Furthermore, soils treated with vermicompost @ 15 t ha-1 displayed
the highest values for Ca-Pi in AEU 10 and reductant-soluble Pi in AEU 11. Notably, the
soils of AEU 8 exhibited the highest capacity for P fixation among all studied soils. From
the study, it was also observed that ion exchange resins were found to be the best
extractants for available P determination, and biochar was the best amendment for
alleviating P fixation, thus augmenting soil fertility.
സംഗ്രഹം
"കേരളത്തിലെ ൊറ്ററൈറ്റ് മണ്ണിലെ ക ാസ്ഫൈസിലെ രാസ മാറ്റങ്ങലളക്കുൈിച്ചുള്ള
പഠനങ്ങളം വിള ഉൽപാദനത്തിനായി ിക്സഡ് ക ാസ്ഫൈസിലെ ഉപകയാഗവം" എന്ന തെലെട്ടിൽ
ഒരു പഠനം ലവള്ളായണിയിലെ അഗ്രിേൾച്ചർ കോകളജിലെ കസായിൽ സയൻസ് ആൻഡ്
അഗ്രിേൾച്ചൈൽ ലേമിസ്ട്രി വകുപ്പിൽ 2018-2021 ോെയളവിൽ നടന്നു. കേരളത്തിലെ ൊറ്ററൈറ്റ്
മണ്ണിലെ അറജവ ക ാസ്ഫൈസിലെയം ക ാസ്ഫൈസ് ശേെങ്ങളലടയം ചെനാത്മേത വിശദമായി
ചിത്രീേരിക്കുേ, ക ാസ്ഫൈസിലെ പ്രബെമായ റ കറ്റാഅേുമുകെറ്ററുേൾ തിരിച്ചൈിയേ, െഭ്യമായ
ക ാസ്ഫൈസിന് അനുകയാജയമായ എേ്സ്രാക്റ്റന്റുേളലട സ്ക്രീനിംഗ് നടത്തുേ, വിവിധ ഓർഗാനിേ് -
അറജവ കസാലൂബിറെസറുേൾ /ലമാബിറെസറുേൾ ിക്സഡ് ക ാസ്ഫൈസിലെ െഭ്യതയ്ക്കം
അെിഞ്ഞുകചരെിനും ഉതകുന്നതിലെ വിെയിരുത്തൽ എന്നിവയാണ് ഈ പഠനത്തിലെ
െക്ഷ്യങ്ങൾ.
നാെ് ഭ്ാഗങ്ങളായാണ് പഠനം നടത്തിയത്. ആദയഭ്ാഗം ഭ്ൗമസൂചിേ മണ്ണിലെ
സാമ്പിളേളലട കശഖരണവം സവഭ്ാവ പഠനനവം, ക ാസ്ഫൈസിലെ പ്രബെമായ റ കറ്റാ-
അേുമുകെറ്ററുേളലട തിരിച്ചൈിയലം ഉൾലൊള്ളുന്നു. തിരുവനന്തപുരം ജില്ലയിലെ ലതെൻ
ലവട്ടുേൽ പ്രകദശം (എ.ഇ.യ 8), ലോല്ലലത്ത ലതെൻ - മധയ ലവട്ടുേൽ പ്രകദശം (എ.ഇ.യ 9)
തൃശൂർ ജില്ലയിലെ വടെൻ - മധയ ലവട്ടുേൽ പ്രകദശം (എ.ഇ.യ 10), കോഴികൊട് ജില്ലയിലെ
വടെൻ ലവട്ടുേൽ പ്രകദശം (എ.ഇ.യ 11) എന്നിങ്ങലന നാെ് എ.ഇ.യ -േളിൽ നിന്ന് കശഖരിച്ച
വിവിധ മണ്ണിലെ ക ാസ്ഫൈസിലെ വയതയസ്ത അംശങ്ങളം മണ്ണിൽ ഉൈപ്പുക്കുന്നതിനുള്ള കശഷിയം
വിെയിരുത്തുന്നതിനായി നടത്തിയ െകബാൈട്ടൈി ഇൻകുകബഷൻ പഠനമായിരുന്നു രണ്ാം ഭ്ാഗം.
കൂടാലത ഇത് രണ്് ചിേിത്സേൾ (F0–വളങ്ങൾ ഇല്ലാത്തത്, F1–ലവർമിേകമ്പാസ്റ്റ് @ 15 ടൺ
ഒരു ലഹേ് ടൈിന് എന്നിവ) ഉപകയാഗിച്ച് പൂർണ്ണമായം ക്രമരഹിതമായ രൂപേൽപ്പനയിൽ
ാേ് കടാൈിയൽ ആശയകത്താലട നടപ്പിൊക്കുേയം അഞ്ച് തവണ ആവർത്തിക്കുേയം ലചയ്തു.
പഠനത്തിലെ മൂന്നാം ഭ്ാഗത്ത്, രണ്് ഇൻകുകബഷൻ പഠനങ്ങൾ നടത്തി, അതിൽ
ോരയക്ഷ്മമായ ക ാസ്ഫൈസ് കസാളൂബിറെസറുേൾ/ലമാബിറെസറുേൾ
തിരലെടുക്കുന്നതിനുള്ള പ്രാഥമിേ സ്ക്രീനിംഗ് നടത്തുേയം ലവട്ടുേൽ മണ്ണിൽ െഭ്യമായ
ക ാസ്ഫൈസ് വിവിധ എേ്സ്രാക്റ്റന്റുേളലട സ്ക്രീനിംഗ് എന്നിവ ഉൾലപ്പടുന്നു. പഠനത്തിലെ നാൊം
ഭ്ാഗത്തിൽ ലതെൻ ൊറ്ററൈറ്റ് മണ്ണിലെ ഉയർന്ന ക ാസ്ഫൈസ്
കസാലബിറെസറുേൾ/ലമാബിറെസറുേൾ വിെയിരുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു ീൽഡ് പരീക്ഷ്ണം
ഉൾലപ്പടുന്നു.
കമൽപ്പൈെ പഠനത്തിൽ നിന്ന്, ലതെൻ ലവട്ടുേൽ (എ.ഇ.യ 8) മണ്ണിൽ
ക ാസ്ഫൈസിലെ ഏറ്റവം ഉയർന്ന മൂെയങ്ങൾ കരഖലപടുത്തി. എ.ഇ.യ 8, 9, 10 എന്നിവയിൽ
നിന്നുള്ള അമരാന്തസ് വിരിഡിസ് , എ.ഇ.യ 11-ൽ നിന്നുള്ള സിൻലെല്ല കനാഡികലാൈ എന്നിവ
ക ാസ്ഫൈസിലെ വിവിധ ശേെങ്ങളിൽ ക ാസ്ഫൈസിലെ പ്രബെമായ റ കറ്റാഅേുമുകെറ്ററുേളായി
തിരിച്ചൈിഞ്ഞു. െറബൽ - റജവ ക ാസ്ഫൈസ് ശേെം, റഹകൊകലാൈിേ് ആസിഡ്
ഉപകയാഗിച്ച് കവർലപ്പടുത്താനാകുന്ന റജവ ക ാസ്ഫൈസ് ശേെം, ൾവിേ് ആസിഡ് - റജവ
ക ാസ്ഫൈസ് ശേെം, മിതമായ െറബൽ - റജവ ക ാസ്ഫൈസ് ശേെം, ഹൂമിേ് ആസിഡ് -
റജവ ക ാസ്ഫൈസ് ശേെം, ലൈസിഡുവൽ - റജവ ക ാസ്ഫൈസ് ശേെം, െറബൽ അല്ലാത്ത -
റജവ ക ാസ്ഫൈസ് ശേെം എന്നിങ്ങലനയള്ള റജവ ക ാസ്ഫൈസിലെ വിവിധ ശേെങ്ങളിൽ
എ.ഇ.യ 8 ൽ നിന്ന് കശഖരിച്ച മണ്ണ് മറ്റ് മണ്ണിലന അകപക്ഷ്ിച്ച് ഏറ്റവം ഉയർന്ന റജവ
ക ാസ്ഫൈസ് മൂെയങ്ങൾ ോണിച്ചു. ഒരു ലഹേ് ടൈിന് 15 ടൺ എന്ന നിരെിൽ മണ്ണിര േകമ്പാസ്റ്റ്
ഉപകയാഗിച്ച മണ്ണ്, വളങ്ങളപകയാഗിൊത്ത മണ്ണുമായി താരതമയലപ്പടുത്തുകമ്പാൾ, എല്ലാ
ക ാസ്ഫൈസ് ശേെങ്ങളിലം ഏറ്റവം ഉയർന്ന മൂെയങ്ങൾ ോണിച്ചു. അതുകപാലെ, അറജവ
ക ാസ്ഫൈസ് (Pi) ശേെങ്ങൾ, ഒരു ലഹേ് ടൈിന് 15 ടൺ എന്ന നിരെിൽ മണ്ണിര േകമ്പാസ്റ്റ്
ഉപകയാഗിച്ച എ.ഇ.യ 8-ൽ നിന്ന് കശഖരിച്ച മണ്ണിൽ സാകൊയ്ഡ്- Pi, Al-Pi, Fe-Pi
എന്നിവയലട ഏറ്റവം ഉയർന്ന മൂെയങ്ങൾ ോണിച്ചു, അകതസമയം എ.ഇ.യ 8-ൽ നിന്ന് വളം
കൂടാലത കശഖരിച്ച മണ്ണിൽ ലൈസിഡുവൽ /ഒക്ലൂടട്ട് Pi യലട ഏറ്റവം ഉയർന്ന മൂെയങ്ങൾ
േലണ്ത്തി. കൂടാലത, ഒരു ലഹേ് ടൈിന് 15 ടൺ എന്ന നിരെിൽ മണ്ണിര േകമ്പാസ്റ്റ്
ഉപകയാഗിച്ച എ.ഇ.യ 10-ലെ മണ്ണിൽ Ca-Pi-യ് ക്കും എ.ഇ.യ 11-ൽ ൈിഡേ് ടെ്-െയന Pi യം
ഏറ്റവം ഉയർന്ന മൂെയങ്ങൾ ോണിച്ചു. പഠിച്ച എല്ലാ മണ്ണും വിശേെനം ലചയ്യുകമ്പാൾ എ.ഇ.യ 8-
ലെ മണ്ണിൽ ക ാസ്ഫൈസ് ഉൈപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള കശഷി ഏറ്റവം ഉയർന്ന കതാതിൽ പ്രദർശിപ്പിച്ചു.
െഭ്യമായ ക ാസ്ഫൈസ് നിർണ്ണയത്തിനുള്ള ഏറ്റവം മിേച്ച എേ് സ് രാക്റ്റന്റുേളാണ് അകയാൺ
എേ്സ്കചഞ്ച് ലൈസിനുേളാലണന്നും, ക ാസ്ഫൈസ് ികക്സഷൻ കുൈയ്ക്കന്നതിനുള്ള ഏറ്റവം മിേച്ച
മാർഗം ബകയാചാർ ഉപകയാഗിക്കുന്നതാലണന്നും, അങ്ങലന മണ്ണിലെ െഭൂയിഷ്ഠത
വർദ്ധിപ്പിക്കുലമന്നും പഠനത്തിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷ്ിെലപ്പട്ടു
UR  - https://krishikosh.egranth.ac.in/handle/1/5810219008
ER  -