Manures

1. Introduction

• Manures are natural organic substances obtained from the decomposition of animal and plant residues. They are applied to the soil to improve fertility, structure, and biological activity, thereby promoting healthy plant growth.
• Manures act as a source of essential nutrients and help in maintaining the physical, chemical, and biological balance of the soil. Unlike chemical fertilizers, they release nutrients slowly and enhance soil organic matter content, which is crucial for sustainable agriculture.

2. Definition

• Manure is any organic material—solid or liquid—that is added to soil to supply nutrients and improve its physical, chemical, and biological characteristics.
• According to FAO (Food and Agriculture Organization): “Manures are materials containing plant nutrients in forms that are not readily available for plant use, but which after decomposition release nutrients slowly.”

3. Importance of Manures

• Supply all essential nutrients, though in small quantities.
• Improve soil structure and texture.
• Increase water-holding capacity of sandy soils.
• Improve aeration and permeability in clayey soils.
• Stimulate microbial activity and enhance nutrient cycling.
• Reduce soil erosion by improving aggregation.
• Provide humus which improves cation exchange capacity (CEC).
• Serve as a long-term soil fertility enhancer.

4. Classification of Manures

Manures are broadly classified into three categories:

5. Bulky organic manures

• These manures contain small amounts of nutrients but are applied in large quantities. They improve soil fertility mainly by increasing organic matter content.

5.1 Farmyard Manure (FYM)

Composition: Mixture of cow dung, urine, bedding materials, and leftover feed.

Nutrient Content (Average):

• Nitrogen (N): 0.5%
• Phosphorus (P₂O₅): 0.2%
• Potassium (K₂O): 0.5%

Preparation:

• Collected from cattle sheds and stored in pits for 4–5 months for decomposition.
• Decomposition carried out by microorganisms in moist, aerated conditions.

Application: 10–20 tonnes/ha applied 2–3 weeks before sowing and incorporated into soil.

Benefits:

• Improves soil structure, aeration, and moisture retention.
• Enhances microbial activity and nutrient availability.
• Reduces dependency on chemical fertilizers.

5.2 Compost

• Compost is the decomposed product of organic residues like crop waste, kitchen waste, and leaves under aerobic conditions.

Nutrient Content (Average):

• N: 0.5%
• P₂O₅: 0.3%
• K₂O: 0.5%

Types:

• Rural Compost: Made from farm and household waste (straw, dung, etc.).
• Urban Compost: Made from city refuse and garbage.
• Vermicompost: Prepared using earthworms.

Process of Composting:

• Waste is collected, moistened, and arranged in layers.
• Decomposition by bacteria, fungi, and actinomycetes.
• Compost is ready in 3–4 months.

5.3 Green Manure

• Green manuring involves growing and ploughing under green plants into the soil to improve fertility and organic matter.

Common Green Manure Crops:

• Dhaincha (Sesbania aculeata)
• Sunhemp (Crotalaria juncea)
• Guar (Cyamopsis tetragonoloba)
• Cowpea (Vigna unguiculata)

Nutrient Contribution:

• Adds 40–60 kg N/ha (depending on crop).
• Enhances soil organic carbon and microbial biomass.

Benefits:

• Improves soil structure and water infiltration.
• Reduces soil erosion and compaction.
• Adds organic matter and fixes atmospheric nitrogen.

5.4 Vermicompost

• Prepared by the decomposition of organic wastes with the help of earthworms (e.g., Eisenia foetida, Eudrilus eugeniae).

Nutrient Content (Average):

• N: 1.5%
• P₂O₅: 0.8%
• K₂O: 1.0%

Advantages:

• Enriched with plant growth hormones (IAA, GA).
• Provides enzymes and beneficial microbes.
• Enhances soil aeration and water-holding capacity.

5.5 Sewage and Sludge

By-products of municipal waste treatment plants.

• Sewage water: Used for irrigation (contains soluble nutrients).
• Sludge: Semi-solid residue used as manure after drying.

Nutrient Content:

• N: 3%
• P₂O₅: 2%
• K₂O: 1%

Caution: Should be tested for heavy metals before use.

5.6 Biogas Slurry

• Residue obtained after the anaerobic digestion of dung in biogas plants.
• Rich in nutrients and free from weed seeds and pathogens.

Nutrient Content:

• N: 1.5%
• P₂O₅: 1.0%
• K₂O: 1.0%

6. Concentrated organic manures

These are manures with higher nutrient content and applied in small quantities.

7. Biofertilizers

Biofertilizers are living microorganisms that enhance the availability of nutrients to plants by nitrogen fixation, phosphorus solubilization, or decomposition of organic matter.

8. Advantages of Using Manures

1. Improve soil physical properties (structure, porosity, aggregation).
2. Increase soil biological activity (microbes, earthworms).
3. Supply secondary and micronutrients.
4. Improve water-holding capacity and CEC.
5. Minimize fertilizer requirements.
6. Reduce nutrient losses through leaching.
7. Promote eco-friendly and sustainable farming.

9. Limitations of Manures

• Low nutrient concentration.
• Require large quantities and bulky handling.
• Slow nutrient release.
• High transportation cost.
• Nutrient composition not uniform.
• Decomposition depends on environmental conditions.

10. Role of Manures in Soil Fertility and Productivity

• Maintain long-term fertility by improving organic carbon levels.
• Promote microbial activity for nutrient cycling.
• Increase crop yield and soil health in the long run.
• Contribute to Integrated Nutrient Management (INM) practices for sustainable agriculture.

Summary Table

Manures (खाद)

Introduction (परिचय)

• Manures प्राकृतिक organic substances हैं, जो पौध एवं पशु अवशेषों के अपघटन से प्राप्त होते हैं। इनका प्रयोग मिट्टी की उर्वरता, संरचना तथा जैविक गतिविधि को बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिससे पौधों की स्वस्थ वृद्धि संभव होती है।
• Manures आवश्यक पोषक तत्त्वों का स्रोत होते हैं तथा मिट्टी के physical, chemical और biological balance को बनाए रखते हैं।
• Chemical fertilizers की तुलना में इनमें पोषक तत्त्व धीरे-धीरे निकलते हैं और ये मिट्टी में organic matter बढ़ाकर स्थायी कृषि (sustainable agriculture) के लिए महत्वपूर्ण हैं।

Definition (परिभाषा)

• Manure किसी भी प्रकार की organic material—ठोस या द्रव—है जिसे मिट्टी में पोषक तत्त्वों की पूर्ति तथा मिट्टी के भौतिक, रासायनिक और जैविक गुणों में सुधार हेतु डाला जाता है।
• FAO के अनुसार:
  “Manures वे पदार्थ हैं जिनमें पौध पोषक तत्त्व ऐसे रूप में होते हैं जो तुरंत उपलब्ध नहीं होते, परंतु अपघटन के बाद धीरे-धीरे उपलब्ध होते हैं।”

Importance of Manures (खाद का महत्व)

• सभी आवश्यक पोषक तत्त्वों की पूर्ति (कम मात्रा में)।
• मिट्टी की संरचना एवं बनावट में सुधार।
• रेतीली मिट्टी की water-holding capacity बढ़ाना।
• चिकनी मिट्टी में aeration और permeability में सुधार।
• सूक्ष्मजीव गतिविधि (microbial activity) को बढ़ाना।
• मिट्टी क्षरण (soil erosion) को कम करना।
• Humus प्रदान करना, जिससे CEC (Cation Exchange Capacity) बढ़ती है।
• लम्बे समय तक मिट्टी की उर्वरता बनाए रखना।

Classification of Manures (खाद का वर्गीकरण)

Manures को तीन मुख्य वर्गों में वर्गीकृत किया जाता है:

5. Bulky Organic Manures (भारी कार्बनिक खाद)

• इनमें पोषक तत्त्व कम मात्रा में होते हैं, परंतु इन्हें अधिक मात्रा में डाला जाता है। ये मिट्टी में organic matter बढ़ाकर उर्वरता सुधारते हैं।

5.1 Farmyard Manure (FYM) – गोबर खाद

• Composition (संरचना): गोबर, मूत्र, बिछावन की सामग्री तथा अवशिष्ट चारे का मिश्रण।
• Average Nutrient Content: Nitrogen (N): 5%, Phosphorus (P₂O₅): 0.2%, Potassium (K₂O): 0.5%
• Preparation (तैयारी): 4–5 महीनों तक गड्ढों में संग्रह कर microbial decomposition कराया जाता है।
• Application: 10–20 टन/हेक्टेयर, बोआई से 2–3 सप्ताह पहले।

Benefits:

• मिट्टी की संरचना बेहतर करता है।
• सूक्ष्मजीव गतिविधि बढ़ाता है।
• रासायनिक उर्वरकों की आवश्यकता कम करता है।

5.2 Compost (कम्पोस्ट)

• कृषि अवशेष, रसोई कचरा, पत्तियों आदि के aerobic decomposition से निर्मित।
• Average Nutrient Content: N: 5%, P₂O₅: 0.3%, K₂O: 0.5%
• Types (प्रकार): Rural Compost, Urban Compost, Vermicompost
• Process: कचरे की परतें लगाकर, नमी देकर, सूक्ष्मजीवों द्वारा अपघटन। 3–4 महीने में तैयार।

5.3 Green Manure (हरित खाद)

• हरी फसल को उगा कर मिट्टी में पलट दिया जाता है।
• Common Crops: Dhaincha, Sunhemp, Guar, Cowpea
• Nutrient Contribution: लगभग 40–60 kg N/ha।

Benefits:

• मिट्टी संरचना में सुधार।
• कार्बनिक पदार्थ बढ़ाना।
• नाइट्रोजन स्थिरीकरण (N-fixation)।
• क्षरण में कमी।

5.4 Vermicompost (वर्मी कम्पोस्ट)

• केंचुओं (Eisenia foetida आदि) द्वारा अपघटन से तैयार।
• Average Nutrient Content: N: 5%, P₂O₅: 0.8%, K₂O: 1.0%

Advantages:

• Growth hormones (IAA, GA) युक्त।
• लाभकारी सूक्ष्मजीव उपलब्ध कराता है।
• मिट्टी का aeration और water-holding बढ़ाता है।

5.5 Sewage and Sludge (मलजल एवं अवसाद)

• नगरपालिका अपशिष्ट का उपोत्पाद।
• Nutrient Content: N: 3%, P₂O₅: 2%, K₂O: 1%
• Note: भारी धातु (heavy metals) की जाँच आवश्यक।

5.6 Biogas Slurry (बायोगैस स्लरी)

• बायोगैस संयंत्र में anaerobic digestion के बाद बचा अवशेष।
• Nutrient Content: N: 5%, P₂O₅: 1.0%. K₂O: 1.0%

Concentrated Organic Manures (सघन कार्बनिक खाद)

इनमें पोषक तत्त्व अधिक मात्रा में होते हैं और इन्हें कम मात्रा में प्रयोग किया जाता है।

Biofertilizers (जैव उर्वरक)

Biofertilizers जीवित सूक्ष्मजीव होते हैं जो N-fixation, phosphorus solubilization तथा organic matter decomposition के माध्यम से पोषक तत्त्व उपलब्ध कराते हैं।

Advantages of Manures (खाद के लाभ)

• मिट्टी की संरचना, छिद्रता, और संघटन सुधारना।
• जैविक गतिविधि बढ़ाना।
• सूक्ष्म एवं द्वितीयक पोषक तत्त्वों की आपूर्ति।
• Water-holding capacity व CEC बढ़ाना।
• Chemical fertilizers की आवश्यकता कम करना।
• Nutrient losses को कम करना।
• पर्यावरण-अनुकूल एवं टिकाऊ खेती।

Limitations (सीमाएँ)

• पोषक तत्त्व कम मात्रा में।
• भारी एवं अधिक मात्रा की आवश्यकता।
• Nutrient release धीमा।
• परिवहन लागत अधिक।
• पोषक तत्त्वों में असमानता।
• अपघटन जलवायु पर निर्भर।

Role in Soil Fertility & Productivity (मिट्टी उर्वरता में भूमिका)

• दीर्घकालिक उर्वरता बनाए रखना।
• सूक्ष्मजीव गतिविधि बढ़ाकर पोषक चक्र में सुधार।
• उपज एवं मिट्टी स्वास्थ्य में वृद्धि।
• INM (Integrated Nutrient Management) का महत्वपूर्ण भाग।

Summary Table (सार सारणी)