Kindu Mekonnen Tegegne


Evaluation of selected indigenous and exotic tree and shrub species for soil fertility improvement and fodder production in the Highland areas of western Shewa, Ethiopia






ISBN 978-3-7001-3975-1
Online Edition

2007 
     

Kindu Mekonnen Tegegne
ist Mitarbeiter an der Universität für Bodenkultur

Ausgewählte Baum- und Straucharten wurden auf drei Standorten im Hochland der West Shewa Zone, Äthiopien, auf ihre Fähigkeit zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit sowie Futterproduktion hin untersucht. Unter den analysierten einheimischen Spezies waren Acacia abyssinica, Buddleja polystachya, Cordia africana, Dombeya torrida, Hagenia abyssinica und Senecio gigas. Nicht heimische Arten umfassten Acacia decurrens, A. melanoxlon, A. mearnsii, A. saligna, Chamaecytisus palmensis, C. proliferus, Eucalyptus globulus, E. camaldulensis, Grevillea robusta und Sesbania sesban. Bodenproben aus verschiedenen Tiefen und unterschiedlichem Abstamm zur untersuchten Pflanze wurden auf pH-Wert, organischen Kohlenstoff, Gesamtstickstoff, verfügbaren Phosphor, austauschbare Basen und verschiedene Mikronährstoffe untersucht. Proben der oberirdischen Biomasse der untersuchten Pflanzen wurden auf Makronährstoffe, Mikronährstoffe und Futternährstoffparameter, sowie andere Indikatoren für die Qualität der grünen Biomasse analysiert. In Luvisol Gebieten (> 2900 m ü.d.M.) war der Stickstoffgehalt der Blätter von B. polystachya, D. torrida, H. abyssinica und S. gigas vergleichbar mit dem von C. palmensis. Der Phosphorgehalt in den Blättern, Blütenknospen und Stielen von C. palmensis war vergleichsweise niedrig gegenüber dem von B. polystachya, D. torrida, H. abyssinica und S. gigas. Ein höherer Kaliumgehalt in Blättern, Blütenknospen und Stielen wurde in S. gigas gefunden. Den niedrigsten Anteil an löslichem Phenol in den Blättern und Knospen zeigte C. palmensis. Die in vitro-Verdaulichkeit der Trockenmasse der Blätter und Knospen von H. abyssinica und C. palmensis war befriedigend. Der Oberboden von 0-15 cm unter H. abyssinica, S. gigas, C. palmensis und D. torrida wies ähnliche Kohlenstoff- und Gesamtstickstoffgehalte auf. Im Vergleich zu den anderen Arten hatte der Boden im Bereich 0-15 cm unterhalb H. abyssinica und S. gigas einen hohen Anteil an austauschbarem Kalium, sowohl im Abstand von 75, als auch 150 und 225 cm vom Baum. Die Anteile an organischem Kohlenstoff, Gesamtstickstoff, verfügbarem Phosphor, austauschbarem Kalium, Kalzium und Magnesium zeigten ein abfallendes Muster von 0-15 cm bis 30-50 cm Tiefe und von 75 bis 150 und 225 cm horizontale Entfernung vom Baum. In Vertisol Gebieten (2200 m ü.d.M.) hatten A. decurrens, A. mearnsii und E. globulus 64 Monate nach der Pflanzung im Vergleich mit A. abyssinica, A. melanoxlon, C. africana, A. saligna und S. sesban die höchsten Wachstumsraten erreicht,. Acacia mearnsii und A. saligna hatten 40 bzw. 64 Monate nach der Pflanzung einen hohen Anteil an Biomasse produziert. Nach 12 bzw. 40 Monaten war in den Blättern und Stielen von Sesbania sesban hohe Gehalte an N und P zu finden. Der Gesamtstickstoffgehalt im Boden war unter A. abyssinica, A. saligna und S. sesban 40 Monate nach der Pflanzung leicht angestiegen gegenüber dem Wert von 9 12 Monaten nach der Pflanzung. In Nitisol Gebieten (2400 m ü.d.M.) zeigte G. robusta im Vergleich zu A. decurrens, C. palmensis, C. proliferus, E. globulus und E. camaldulensis eine niedrige Wachstumsrate und Holzproduktion. Acacia decurrens lieferte nach 64 Monaten den höchsten Anteil an Trockenbiomasse. Der N-Gehalt in den Blättern von A. decurrens, C. palmensis und C. proliferus war deutlich höher als der von H. abyssinica, G. robusta, E. globulus und E. camaldulensis. Hagenia abyssinica hatte einen höheren K-Gehalt in Blättern und Holz. Eucalyptus-Arten neigen dazu die Bodenfruchtbarkeit zu erschöpfen, während C. palmensis und C. proliferus sie verbessern. Die Blätter und Blütenknospen von H. abyssinica, B. polystachya, D. torrida und C. palmensis können im Rahmen eines angemessenen Futtermanagement-Programms als Futterquellen genutzt werden. Hagenia abyssinica, S. gigas und C. palmensis können eine wichtige Rolle für das Bodenmanagement in den landwirtschaftlich genutzten Hochlandgebieten spielen, wo Bodenerosion und Nährstoffraubbau kritische Probleme darstellen. Hinsichtlich Biomasseproduktion sind Acacia mearnsii und A. saligna auf Vertisolböden die überlegenen Baumarten, wobei Chamaecytisus-Arten und A. decurrens kurzfristige Alternativen zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit in Nitisol-Gebieten darstellen und auch als Brennholzlieferanten dienen können.

Selected tree and shrub species were evaluated for soil fertility improvement and fodder production on three sites in the highlands of western Shewa, Ethiopia. The indigenous species included were Acacia abyssinica, Buddleja polystachya, Cordia africana, Dombeya torrida, Hagenia abyssinica and Senecio gigas. Exotic species included were Acacia decurrens, A. melanoxlon, A. mearnsii, A. saligna, Chamaecytisus palmensis, C. proliferus, Eucalyptus globulus, E. camaldulensis, Grevillea robusta and Sesbania sesban. Soil samples were collected at different depths and horizontal positions from the bases of the trees to analyze pH, organic C, total N, available P, exchangeable bases and some micronutrients. Similarly, plant samples were collected to determine macronutrients, micronutrients, fodder nutritional parameters and other indicators for green biomass quality. In Luvisol areas (> 2900 m.a.s.l), the foliage N content in B. polystachya, D. torrida, H. abyssinica and S. gigas was comparable with C. palmensis. The foliage, flower bud and stem P content in C. palmensis was low as compared to B. polystachya, D. torrida, H. abyssinica and S. gigas. A higher foliage, flower bud and stem K content was found in the S. gigas. The foliage and flower bud soluble phenolic content in C. palmensis was the lowest. The in vitro dry matter digestibility of the foliage and flower bud from H. abyssinica and C. palmensis was reasonably high. The soil organic C and total N content under H. abyssinica, S. gigas, C. palmensis and D. torrida were comparable in the top 0-15 cm depth. In comparison with below the other species, the soil under H. abyssinica and S. gigas had a high content of exchangeable K at the 0-15 cm depth of the 75, 150 and 225 cm horizontal positions. The contents of organic C, total N, available P, exchangeable K, Ca and Mg showed a decreasing pattern from 0-15 to 30-50 cm soil depths and from the 75 to the 150 and 225 cm horizontal positions. In Vertisol areas (2200 m.a.s.l), A. decurrens, A. mearnsii and E. globulus had attained the highest height growth 64 months after planting as compared to A. abyssinica, A. melanoxlon, C. africana, A. saligna and S. sesban. Acacia mearnsii and A. saligna had produced high biomass 40 and 64 months after planting. Sesbania sesban had high N and P concentrations in its foliage and stems at 12 and 40 months. Total N under A. abyssinica, A. saligna and S. sesban was slightly greater at 40 months than 12 months. In Nitisol areas (2400 m.a.s.l), G. robusta exhibited slow height growth and wood production as compared to A. decurrens, C. palmensis, C. proliferus, E. globulus and E. camaldulensis. Acacia decurrens provided the highest mean dry biomass at 64 months. Foliar N levels in A. decurrens, C. palmensis and C. proliferus were significantly higher than H. abyssinica, G. robusta, E. globulus and E. camaldulensis. Hagenia abyssinica had higher K levels in the 7 foliage and wood. Eucalyptus species tended to deplete soil fertility whereas C. palmensis and C. proliferus improved soil fertility. The foliage and flower bud of H. abyssinica, B. polystachya, D. torrida and C. palmensis can be used as sources of fodder with a proper feeding management scheme. Hagenia abyssinica, S. gigas and C. palmensis can play a soil management role in the farmlands of high altitude areas, where soil erosion and nutrient depletion are critical problems. Acacia mearnsii and A. saligna are superior tree species on Vertisols in terms of biomass production whereas Chamaecytisus species and A. decurrens can be short-term options for soil fertility improvement and sources of fuel wood in Nitisol areas..-->

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Austrian Academy of Sciences Press
A-1011 Wien, Dr. Ignaz Seipel-Platz 2
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Ausgewählte Baum- und Straucharten wurden auf drei Standorten im Hochland der West Shewa Zone, Äthiopien, auf ihre Fähigkeit zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit sowie Futterproduktion hin untersucht. Unter den analysierten einheimischen Spezies waren Acacia abyssinica, Buddleja polystachya, Cordia africana, Dombeya torrida, Hagenia abyssinica und Senecio gigas. Nicht heimische Arten umfassten Acacia decurrens, A. melanoxlon, A. mearnsii, A. saligna, Chamaecytisus palmensis, C. proliferus, Eucalyptus globulus, E. camaldulensis, Grevillea robusta und Sesbania sesban. Bodenproben aus verschiedenen Tiefen und unterschiedlichem Abstamm zur untersuchten Pflanze wurden auf pH-Wert, organischen Kohlenstoff, Gesamtstickstoff, verfügbaren Phosphor, austauschbare Basen und verschiedene Mikronährstoffe untersucht. Proben der oberirdischen Biomasse der untersuchten Pflanzen wurden auf Makronährstoffe, Mikronährstoffe und Futternährstoffparameter, sowie andere Indikatoren für die Qualität der grünen Biomasse analysiert. In Luvisol Gebieten (> 2900 m ü.d.M.) war der Stickstoffgehalt der Blätter von B. polystachya, D. torrida, H. abyssinica und S. gigas vergleichbar mit dem von C. palmensis. Der Phosphorgehalt in den Blättern, Blütenknospen und Stielen von C. palmensis war vergleichsweise niedrig gegenüber dem von B. polystachya, D. torrida, H. abyssinica und S. gigas. Ein höherer Kaliumgehalt in Blättern, Blütenknospen und Stielen wurde in S. gigas gefunden. Den niedrigsten Anteil an löslichem Phenol in den Blättern und Knospen zeigte C. palmensis. Die in vitro-Verdaulichkeit der Trockenmasse der Blätter und Knospen von H. abyssinica und C. palmensis war befriedigend. Der Oberboden von 0-15 cm unter H. abyssinica, S. gigas, C. palmensis und D. torrida wies ähnliche Kohlenstoff- und Gesamtstickstoffgehalte auf. Im Vergleich zu den anderen Arten hatte der Boden im Bereich 0-15 cm unterhalb H. abyssinica und S. gigas einen hohen Anteil an austauschbarem Kalium, sowohl im Abstand von 75, als auch 150 und 225 cm vom Baum. Die Anteile an organischem Kohlenstoff, Gesamtstickstoff, verfügbarem Phosphor, austauschbarem Kalium, Kalzium und Magnesium zeigten ein abfallendes Muster von 0-15 cm bis 30-50 cm Tiefe und von 75 bis 150 und 225 cm horizontale Entfernung vom Baum. In Vertisol Gebieten (2200 m ü.d.M.) hatten A. decurrens, A. mearnsii und E. globulus 64 Monate nach der Pflanzung im Vergleich mit A. abyssinica, A. melanoxlon, C. africana, A. saligna und S. sesban die höchsten Wachstumsraten erreicht,. Acacia mearnsii und A. saligna hatten 40 bzw. 64 Monate nach der Pflanzung einen hohen Anteil an Biomasse produziert. Nach 12 bzw. 40 Monaten war in den Blättern und Stielen von Sesbania sesban hohe Gehalte an N und P zu finden. Der Gesamtstickstoffgehalt im Boden war unter A. abyssinica, A. saligna und S. sesban 40 Monate nach der Pflanzung leicht angestiegen gegenüber dem Wert von 9 12 Monaten nach der Pflanzung. In Nitisol Gebieten (2400 m ü.d.M.) zeigte G. robusta im Vergleich zu A. decurrens, C. palmensis, C. proliferus, E. globulus und E. camaldulensis eine niedrige Wachstumsrate und Holzproduktion. Acacia decurrens lieferte nach 64 Monaten den höchsten Anteil an Trockenbiomasse. Der N-Gehalt in den Blättern von A. decurrens, C. palmensis und C. proliferus war deutlich höher als der von H. abyssinica, G. robusta, E. globulus und E. camaldulensis. Hagenia abyssinica hatte einen höheren K-Gehalt in Blättern und Holz. Eucalyptus-Arten neigen dazu die Bodenfruchtbarkeit zu erschöpfen, während C. palmensis und C. proliferus sie verbessern. Die Blätter und Blütenknospen von H. abyssinica, B. polystachya, D. torrida und C. palmensis können im Rahmen eines angemessenen Futtermanagement-Programms als Futterquellen genutzt werden. Hagenia abyssinica, S. gigas und C. palmensis können eine wichtige Rolle für das Bodenmanagement in den landwirtschaftlich genutzten Hochlandgebieten spielen, wo Bodenerosion und Nährstoffraubbau kritische Probleme darstellen. Hinsichtlich Biomasseproduktion sind Acacia mearnsii und A. saligna auf Vertisolböden die überlegenen Baumarten, wobei Chamaecytisus-Arten und A. decurrens kurzfristige Alternativen zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit in Nitisol-Gebieten darstellen und auch als Brennholzlieferanten dienen können.

Selected tree and shrub species were evaluated for soil fertility improvement and fodder production on three sites in the highlands of western Shewa, Ethiopia. The indigenous species included were Acacia abyssinica, Buddleja polystachya, Cordia africana, Dombeya torrida, Hagenia abyssinica and Senecio gigas. Exotic species included were Acacia decurrens, A. melanoxlon, A. mearnsii, A. saligna, Chamaecytisus palmensis, C. proliferus, Eucalyptus globulus, E. camaldulensis, Grevillea robusta and Sesbania sesban. Soil samples were collected at different depths and horizontal positions from the bases of the trees to analyze pH, organic C, total N, available P, exchangeable bases and some micronutrients. Similarly, plant samples were collected to determine macronutrients, micronutrients, fodder nutritional parameters and other indicators for green biomass quality. In Luvisol areas (> 2900 m.a.s.l), the foliage N content in B. polystachya, D. torrida, H. abyssinica and S. gigas was comparable with C. palmensis. The foliage, flower bud and stem P content in C. palmensis was low as compared to B. polystachya, D. torrida, H. abyssinica and S. gigas. A higher foliage, flower bud and stem K content was found in the S. gigas. The foliage and flower bud soluble phenolic content in C. palmensis was the lowest. The in vitro dry matter digestibility of the foliage and flower bud from H. abyssinica and C. palmensis was reasonably high. The soil organic C and total N content under H. abyssinica, S. gigas, C. palmensis and D. torrida were comparable in the top 0-15 cm depth. In comparison with below the other species, the soil under H. abyssinica and S. gigas had a high content of exchangeable K at the 0-15 cm depth of the 75, 150 and 225 cm horizontal positions. The contents of organic C, total N, available P, exchangeable K, Ca and Mg showed a decreasing pattern from 0-15 to 30-50 cm soil depths and from the 75 to the 150 and 225 cm horizontal positions. In Vertisol areas (2200 m.a.s.l), A. decurrens, A. mearnsii and E. globulus had attained the highest height growth 64 months after planting as compared to A. abyssinica, A. melanoxlon, C. africana, A. saligna and S. sesban. Acacia mearnsii and A. saligna had produced high biomass 40 and 64 months after planting. Sesbania sesban had high N and P concentrations in its foliage and stems at 12 and 40 months. Total N under A. abyssinica, A. saligna and S. sesban was slightly greater at 40 months than 12 months. In Nitisol areas (2400 m.a.s.l), G. robusta exhibited slow height growth and wood production as compared to A. decurrens, C. palmensis, C. proliferus, E. globulus and E. camaldulensis. Acacia decurrens provided the highest mean dry biomass at 64 months. Foliar N levels in A. decurrens, C. palmensis and C. proliferus were significantly higher than H. abyssinica, G. robusta, E. globulus and E. camaldulensis. Hagenia abyssinica had higher K levels in the 7 foliage and wood. Eucalyptus species tended to deplete soil fertility whereas C. palmensis and C. proliferus improved soil fertility. The foliage and flower bud of H. abyssinica, B. polystachya, D. torrida and C. palmensis can be used as sources of fodder with a proper feeding management scheme. Hagenia abyssinica, S. gigas and C. palmensis can play a soil management role in the farmlands of high altitude areas, where soil erosion and nutrient depletion are critical problems. Acacia mearnsii and A. saligna are superior tree species on Vertisols in terms of biomass production whereas Chamaecytisus species and A. decurrens can be short-term options for soil fertility improvement and sources of fuel wood in Nitisol areas..-->



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