UTILIZATION OF ORGANIC FERTILIZER ON GROWTH AND PRODUCTION OF Brachiaria humidicola cv. Tully AND Pennisetum purpureum cv. Mott IN COCONUTS BASED FARMING SYSTEM

Selvie D. Anis, David A. Kaligis, Malcky M. Telleng, Charles L. Kaunang, Marie Najoan

Abstract
   Indonesia is one of the among five country with big human population in the world, still import red meat to meet demand of this meat in country, since the price of this commodity is higher than those import. This expensive product due to the fattening cattle in country use concentrate as animal feed rather than forages as practice in other country such as Australia. The problem is supply of forages is insufficient due to limitation of space for forage production. On the other hand there is some under utilize space in coconut plantation since Indonesia is the largest production of coconuts in the world. Furthermore some tropical grasses have been selected as species tolerance growth under shade environment in coconuts plantation. Integrating systems always facing with competition of water and nutrient. Therefore external input of nutrient in form of fertilizer is important to avoid the negative effects of deficiency of nutrient especially to coconut as main crops. Utilization of an-organic fertilizer is more simple but costly and has some negative environmental impact. Chicken manure is available abundantly and some time promotes soil and water contamination. The aim of this research was to study the effects of organic fertilizer utilization on growth and production of two common tropical grasses of Brachiaria humidicola cv. Tully and Pennisetum purpureum cv. Mott to be highly and moderately shade tolerant species grown underneath mature coconuts. Both species has good performance in term of dry matter yield and quality, persistent during dry seasons and palatable for ruminant. Chicken manure was fermented with effective micro-organism (EM4) during 7 days until the beginning temperature at 50°C down to around 20°C called "bokashi". The experiment was conducted at coconut research centre area (BALITKA) Manado at the end of rainy season, since February 2017 until August 2017. The plant material used in this study was tillers of both species. They were taken from field laboratory of Forages science department, Faculty of Animal Science, University of Sam Ratulangi Manado. Tiller was put in individual poly bags (1 plant/poly bag) which were filled with 2 kg growing media. The plants were nursed for 3 months in growing media. After 3 months of the nursery period, this plant has been trimming to get homogeny re-growth, and then was transplanted to experimental plot in the field. The field where the experiment was done has approximately 70% of flat land and 30% surge. The soil has an average pH of 6 and its colour was dark brown clay. Precipitation peaks took place in January, with high rainfall intensity. This caused high relative humidity (80%). Air temperature ranged from 25°C to 37°C. These climate conditions were suitable for the growth and production of both experimental plants. The elephant grass plant space was 100 x 100 cm apart and B. humidicola space was 50 x 50 cm apart. Bokashi has applied at the same time of plot preparation plowing and harrowing since this type of fertilizer needs enough time of dilution before planting. This experiment using completely randomized factorial design with 2 factors. The first factor was two species of grasses being evaluated were Brachiaria humidicola cv. Tully and Pennisetum purpureum cv. Mott. The second factor was three different levels of bokashi (B) where: B0 = five ton of bokashi application, B1 = application of 10 ton per ha, B2 = application of 20 ton per ha. Each treatment was allocated randomly at experimental plots in the field. The variables include fresh weight yield (ton/ha), dry weight yield (ton/ha), crude protein yield (ton/ha), crude fiber yield (ton/ha), and ash yield (ton/ha). Dry matter yield of each plot was calculated through the value of green forage production and dry-weight percentage. Combining the dry matter yield with crude protein, crude fiber, and ash content data allowed us to calculate the mean crude protein, crude fiber, and ash yield. Carrying capacity was determined by the information obtained from the forage harvested; it was collected from productivity estimation of each plot and converted to one ha. Available forage was calculated based on 70% of the total used as factor. It is assumed that animal consumes 6.29 kg DM of forage/day/head (Indonesian condition). The plot size was 10 x 10 m. The total number of plot was 30 consisting of both grasses x 3 level of bokashi x 5 replications. Data were then statistically analyzed by using analysis of variance (ANOVA) by means of MINITAB (Version 16). Honestly Significance Difference (HSD) was applied to determine the difference among treatments. Differences were considered at P<0.05. Harvesting biomass of B. humidicola cv. Tully and P. purpureum cv. Mott was done simultaneously when the ages of plants has arrived 35 days after replanting time in the field. P. purpureum cv. Mott was defoliated at first node from the soil surface (approximately 10 cm above ground). B. humidicola was defoliated at 10 cm level above ground. To get sample of B. humidicola has been used square 1 x 1 meter. This square was placed in the middle to avoid the border effects, two times in each plot. Sample of P. purpureum has take five plants in two places in each plot so there were 10 plants as sample in each plot. Samples were dried at 60°C for about 48 h to determine the dry weight. The samples were analyzed for dry matter, crude protein, crude fiber and ash according to the standard procedure of Association of Official Analytical Chemists. The result of this research show that dry matter yield of both species of grasses received 20 ton ha-1 of organic fertilizer bokashi was 41% significant higher than other treatment. In term of crude protein yield it was 77% significant higher compared to other treatment. The effect of that treatment on NDF yield was 58% significant higher. Furthermore carrying capacity of both species of grasses received organic fertilizer bokashi at 20 ton ha-1 was significant higher at 40% than those at 5 ton ha^-1. It could be concluded that both species response positively utilization of organic fertilizer bokashi chicken manure. Utilization of organic fertilizer in form of bokashi could provide forages to support ruminant production integrated with coconuts plantation. By that way could be enhance economic value of this integrated systems.

Key words: organic, fertilizer, B. humidicola, P. Purpureum, coconuts

UTILIZAREA UNUI FERTILIZANT ORGANIC ASUPRA CREŞTERII ŞI PRODUCŢIEI DE Brachiaria humidicola cv. Tully şi Pennisetum purpureum cv. Mott INTR-O EXPLOATAŢIE AGRICOLĂ DE NUCI DE COCOS

Selvie D. Anis, David A. Kaligis, Malcky M. Telleng, Charles L. Kaunang, Marie Najoan

Rezumat
   Indonezia este una dintre cele cinci ţări cu cea mai mare populaţie din lume, care încă importă carne roşie pentru a satisface cerinţele pentru această carne, deoarece preţul celei produse local este mai mare decât cel al cărnii roşii importate. Preţul mare se datorează îngrăşării taurinelor locale cu concentrate de origine animală în detrimentul furajelor, aşa după cum se practică în alte ţări ca de exemplu Australia. Problema asigurării furajelor se datorează suprafeţelor limitate pentru producerea acestora. Pe de altă parte există suprafeţe sub-utilizate în plantaţiile de nuci de cocos având în vedere că Indonezia este cel mai mare producător de nuci de cocos la nivel mondial. Mai mult unele specii de ierburi tropicale au fost selecţionate ca specii tolerante şi care pot creşte în mediul umbros din plantaţiile de nuci de cocos. Sistemele integrate se confruntă tot timpul cu concurenţa pentru apă şi substanţe nutritive. De aceea introducerea de nutrienţi sub formă de fertilizanţi este importantă pentru prevenirea efectelor negative ale deficitului de substanţe nutritive în special când cultura principală este reprezentată de nucile de cocos. Utilizarea unui fertilizant organic este cea mai simplă metodă dar este costisitoare şi poate avea un impact negativ asupra mediului înconjurător. Gunoiul de pasăre este disponibil în mod abundent dar uneori poate provoca contaminarea solului şi apei. Scopul acestei cercetări a fost de a studia efectele utilizării fertilizării organice asupra creşterii şi producţiei a două ierburi tropicale Brachiaria humidicola cv. Tully şi Pennisetum purpureum cv. Mott care sunt specii ce tolerează umbra intensă şi moderată de sub arborii maturi de cocos. Ambele specii au bune performanţe în ceea ce priveşte cantitatea de substanţă uscată şi calitatea acesteia, rezistă bine în sezonul uscat şi sunt consumate cu plăcere de către rumegătoare. Gunoiul de pasăre a fost fermentat cu ajutorul microorganismelor (EM4) timp de 7 zile până când temperatura iniţială de 50°C a scăzut la aproximativ 20°C formând aşa-numitul "bokashi". Experimentul s-a desfăşurat la Centrul zonal de cercetări pentru nucii de cocos (BALITKA) Manado la finalul sezonului ploios, din februarie 2017 până în august 2017. Materialul biologic utilizat în cadrul acestui studiu a fost reprezentat de lăstarii ambelor specii. Aceştia au fost recoltaţi din câmpul didactic al Departamentului de ştiinta furajelor, Facultatea de Zootehnie, Universitatea Sam Ratulangi Manado. Lăstarii au fost puşi individual în pungi de polietilenă (1 plantă/pungă) care au fost umplute cu 2 kg mediu de creştere. Plantele au fost menţinute 3 luni în acel mediu de creştere. După 3 luni aceste plante au fost tăiate pentru a se obţine o re-creştere omogenă, după care au fost transplantate în câmpul experimental. Câmpul în care a avut loc experimentul a avut o conformaţie de aproximativ 70% teren plat şi 30% teren vălurit. Solul a avut un pH de 6, culoarea fiind maro închis. Vârful de precipitaţii a avut loc in ianuarie, când s-a înregistrat cel mai mare nivel al precipitaţiilor. Acest lucru a cauzat o umididate relativă mare (80%). Temperatura aerului a oscilat între 25°C şi 37°C. Aceste condiţii climatice au fost foarte favorabile pentru creşterea ambelor plante studiate. Plantele de P. purpureum au avut spaţii separate de 100 x 100 cm iar cele de B. humidicola au avut spaţii separate de 50 x 50 cm. Bokashi a fost aplicat în acelaşi timp cu pregătirea terenului prin arat şi discuit, deoarece acest tip de fertilizant necesită o perioadă mare pentru diluare înainte de plantare. Acest experiment a folosit o schemă randomizată factorial cu 2 factori. Primul factor a fost reprezentat de cele două specii de ierburi studiate Brachiaria humidicola cv. Tully şi Pennisetum purpureum cv. Mott. Al doilea factor a fost reprezentat de trei doze diferite de bokashi (B) unde: B0 = aplicarea de cinci tone de bokashi la hectar, B1 = aplicarea a 10 tone la hectar, B2 = aplicarea a 20 tone la hectar. Fiecărui tratament i-a fost alocat randomizat o solă din câmpul experimental. Variabilele au inclus producţia de masă verde (tone/ha), cantitatea de substanţă uscată (tone/ha), cantitatea de proteină brută (tone/ha), cantitatea de celuloză brută (tone/ha), şi cantitatea de cenuşă (tone/ha). Cantitatea de substanţă uscată de pe fiecare solă a fost calculată prin intermediul valorii producţiei de furaj masă verde şi procentul greutăţii uscate. Combinând cantitatea de substanţă uscată cu proteina brută, celuloza brută şi conţinutul de cenuşă am putut calcula valorile medii pentru proteina brută, celuloza brută şi conţinutul în cenuşă. Capacitatea de producţie totală a fost determinată pe baza informaţiilor obţinute referitoare la cantitatea de furaj recoltată; s-au înregistrat datele referitoare la estimarea productivităţii pe fiecare solă şi apoi au fost convertite pentru un hectar. Furajul disponibil s-a calculat pe baza a 70% din totalul utilizat ca factor. Se presupune că un animal consumă 6,29 kg SU din furaj/zi/cap (condiţiile din Indonezia). Dimensiunile parcelei au fost de 10 x 10 m. Numărul total de parcele a fost de 30 conţinând ambele ierburi x 3 doze de bokashi x 5 repetiţii. Datele au fost analizate statistic folosind analiza varianţei (ANOVA) prin intermediul MINITAB (Version 16). Semnificaţia diferenţelor (HSD) a fost aplicată pentru a determina diferenţele dintre tratamente. Diferenţele au fost considerate la P<0,05. Recoltarea biomasei de B. humidicola cv. Tully si P. purpureum cv. Mott s-a efectuat simultant când vârsta plantelor a fost de 35 de zile de la replantarea în camp. P. purpureum cv. Mott a fost defoliată la primul nod de la suprafaţa solului (aproximativ 10 cm deasupra terenului). B. humidicola a fost defoliată la 10 cm deasupra nivelului solului. Pentru prelevarea de probe de B. humidicola a fost utilizată rama metrică de 1 x 1 m. Aceasta a fost plasată în mijlocul parcelei pentru a evita efectul de margine, de două ori pentru fiecare solă. Pentru probele de P. purpureum s-au recoltat câte cinci plante din două puncte ale fiecărei sole astfel încât au fost câte 10 plante de pe fiecare parcelă. Probele au fost uscate la 60°C pentru aproximativ 48 ore în vederea determinării greutăţii uscate. Probele au fost analizate pentru substanţa uscată, proteina brută, celuloza brută şi cenuşă în concordanţă cu procedurile standard impuse de către Association of Official Analytical Chemists. Rezultatele acestui studiu arată că substanţa uscată din ambele specii de ierburi care au primit 20 tone/ha de fertilizant organic tip "bokashi" a fost cu 41% mai mare decât la celelalte tratamente. Vorbind despre cantitatea de proteină brută aceasta a fost cu 77% mai mare în comparaţie cu celelalte tratamente. Efectul acestui tratament asupra cantităţii de NDF a fost cu 58% mai mare. Totodată capacitatea de producţie a celor două specii de ierburi care au fost fertilizate cu îngrăşământ tip "bokashi" în doze de 20 tone/ha a fost cu 40% mai mare decât în cazul administrării de 5 tone/ha "bokashi". Se poate concluziona că ambele specii au un răspuns pozitiv la administrarea îngrăşământului organic de tip "bokashi" obţinut din gunoi de pasăre. Utilizarea fertilizantului organic de tip "bokashi" poate să asigure furajele necesare pentru sprijinirea producţiilor obţinute de la rumegătoare într-un system integrat cu o plantaţie de nuci de cocos. În acest mod ar putea creşte valoarea economică a acestor sisteme integrate.

Cuvinte cheie: organic, fertilizant, B. humidicola, P. Purpureum, nuci de cocos