A field trial was performed to investigate the effect of biochar at rates of 0, 10 and 40 t ha−1 on rice yield and CH4 and N2O emissions with or without N fertilization in a rice paddy from Tai Lake plain, China. The paddy was cultivated with rice (Oryza sativa L., cv. Wuyunjing 7) under a conventional water regime. Soil emissions of CH4 and N2O were monitored with a closed chamber method throughout the whole rice growing season (WRGS) at 10 day intervals. Biochar amendments of 10 t ha−1 and 40 t ha−1 increased rice yields by 12% and 14% in unfertilized soils, and by 8.8% and 12.1% in soils with N fertilization, respectively. Total soil CH4-C emissions were increased by 34% and 41% in soils amended with biochar at 40 t ha−1 compared to the treatments without biochar and with or without N fertilization, respectively. However, total N2O emissions were sharply decreased by 40–51% and by 21–28%, respectively in biochar amended soils with or without N fertilization. The emission factor (EF) was reduced from 0.0042 kg N2O-N kg−1 N fertilized with no biochar to 0.0013 kg N2O-N kg−1 N fertilized with biochar at 40 t ha−1. The results show that biochar significantly increased rice yields and decreased N2O emission, but increased total CH4 emissions. Summary calculations based on this experiment data set provide a basis for estimating the potential reductions in GHG emissions that may be achieved by incorporating biochar into rice paddy soils in south-eastern China.

Biochar production and application from crop straw had been proposed as one effective countermeasure to mitigate climate change. We conducted a 2-year consecutive field experiment in 2009 and 2010 in rice paddy to gain insight into the consistency over years of biochar effects on rice production and greenhouse gases emissions. Biochar was amended in 2009 before rice transplanting at rates of 0, 10, 20 and 40 t ha−1, soil emissions of carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) were monitored with closed chamber method at 7 days interval throughout the whole rice growing season (WRGS) both in 2009 and 2010. The results showed that biochar amendment increased rice productivity, soil pH, soil organic carbon, total nitrogen but decreased soil bulk density in both cycles of rice growth. Soil respiration observed no significant difference between biochar amendment and the corresponding control both in the first and second cycle, respectively. However, biochar amendment decreased nitrous oxide emission but increased methane emission in both cycles. No significant difference in carbon intensity of rice production (GHGI) and global warming potential (GWP) were observed between the biochar amendment at the rate of 10 t ha−1 and 40 t ha−1 and control though the GWP and GHGI was increased by 39% and 26% at the rate of 20 t ha−1 respectively, in the first cycle. However, in the second cycle, both of overall GWP and GHGI were observed significantly decreased under biochar amendment as compared to control, ranging from 7.1% to 18.7% and from 12.4% to 34.8%, respectively. The biochar effect intensity on global warming potential were observed from −2.5% to 39.2% in the first cycle, and from −18.7% to −7.1% in the second cycle. However, the biochar effect intensity on C intensity of rice production was observed from −10.2% to 25.8% in the first cycle, and from −36.9% to −18.6% in the second cycle. Therefore, biochar effect on reducing the overall C intensity of rice production could become stronger in the subsequent cycles than that in the first cycle though a consistently strong effect on reducing N2O emission in a single crop cycle after biochar amendment. Nevertheless, these effects were not found in proportional to biochar amendment rates and a high rice yield but lowest C intensity was achieved under biochar amendment at 10 t ha−1 in both cycles of the rice paddy in the present study.

T he growth and development of crops are significantly hampered by drought and heat stress, making them important hazards to the farming sector.Looking ahead, there is increasing worry that the frequency, length, and severity of abiotic stresses may increase, potentially having disastrous repercussions for crop and forage productivity.These effects, in turn, may negatively affect livestock productivity (Zhou et al., 2017).The average world temperature is steadily rising due to the current pace Abstract | Global pasture production faces significant challenges due to the combined stresses of heat and drought, particularly in arid and semi-arid regions, such as in Pakistan.The study investigated the impact of temperature and drought strain on Chloris gayana and Setaria anceps growth.Plants were exposed to combined stresses including normal (100% Fc and 25˚C), moderate (75% Fc and 30˚C), severe (50% Fc and 35˚C), and high severe (25% Fc and 40˚C) conditions.Physiological parameters, including soil moisture content, relative water content, and chlorophyll content reduced under severe conditions.However, results showed that SMC differences decreased at 54% in Setaria anceps and 52% in Chloris gayana, similarly for RWC% at 27 and 26 in the first data set, while 29 and 25 in the second dataset, and total chlorophyll content at 0.25 and 0.22 mg/g in the first dataset, while 0.25 and 0.20 mg/g of fresh weight in the second dataset.Morphological parameters, including height, number of leaves per tiller, and biomass also decreased.The maximum and minimum biomass values were 9 and 2g in Chloris gayana and 7 and 2g in Setaria anceps grass.However, Chloris gayana slightly performed better than Setaria anceps in all parameters.The results were analyzed using SPSS, Complete Randomized Design (CRD) one-way ANOVA with a probability threshold of 0.05%.

Soil can function as a reservoir and a source of greenhouse gases (GHGs), contingent on its management. This study assesses the potential of a modified reduced tillage (MRT) approach involving the use of cover or green manure crops as a substitute for crop residues to mitigate GHG emissions from soil within smallholder rainfed farming systems. A two-year field experiment with different tillage techniques (moldboard plow, tine cultivator, and modified reduced tillage) and crop rotations (summer fallow–wheat and cover/green manure–wheat) was conducted at Rawalpindi, Pakistan. The results showed that MRT reduced carbon dioxide (CO2) and nitrous oxide (N2O) emissions by 8% and 15.3%, respectively, from soil while maintaining consistently higher soil moisture than conventional tillage techniques. The modified reduced tillage reduced the global warming potential (GWP) and greenhouse gas intensity (GHGI) by 15.8% and 20.7%, respectively. The net ecosystem exchange (NEE) was unaffected by the tillage systems. Therefore, adopting the MRT technique and incorporating green manure is a viable strategy for curtailing GHG emissions from soil, particularly in the context of smallholder rainfed farming systems. Extended, multi-year studies under various climate scenarios and agronomic practices are needed to understand the long-term impacts of MRT and crop rotations on GHG emissions.

Lignite and sulphur are instrumental in enhancing the growth and yield-related traits of Brassica napus, commonly known as rapeseed. This study aimed to explore the effects of lignite-based sulphur fertilizers on Brassica napus production. Spanning two consecutive seasons, the experiment included treatments with a control group, three levels of elemental sulphur (30, 40, and 50 kg ha -1 ), and three levels of lignite-based sulphur fertilizer (30, 40, and 50 kg ha -1 ). Employing a randomized complete block design with four replications, the study revealed that applying lignite-based sulphur fertilizer at a rate of 50 kg ha -1 led to significant improvements in various growth parameters, such as plant height, primary and secondary branches per plant, pods per plant, pod length, seeds per pod, biological yield, seed yield, thousand seed weight, and oil yield. Notably, substantially higher seed and oil yields were achieved with the application of 50 kg ha -1 of lignite-based sulphur fertilizer. In semi-arid climates, to maximize rapeseed yield, yield components, and quality, it is advisable to utilize lignite-based sulphur fertilizer at a rate of 50 kg ha -1 .