• Title/Summary/Keyword: NPK fertilizers

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Crosstalk of Zn in Combination with Other Fertilizers Underpins Interactive Effects and Induces Resistance in Tomato Plant against Early Blight Disease

  • Awan, Zoia Arshad;Shoaib, Amna;Khan, Kashif Ali
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제35권4호
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    • pp.330-340
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    • 2019
  • The present study was undertaken to evaluate the integrated effect of zinc (Zn) with other nutrients in managing early blight (EB) disease in tomato. A pot experiment was carried out with basal application of the recommended level of macronutrients [nitrogen, phosphorus and potassium (NPK)] and micronutrients [magnesium (Mg) and boron (B)] in bilateral combination with Zn (2.5 and 5.0 mg/kg) in a completely randomized deigned in replicates. Results revealed that interactive effect of Zn with Mg or B was often futile and in some cases synergistic. Zn with NPK yield synergistic outcome, therefore EB disease was managed significantly (disease incidence: 25% and percent severity index: 13%), which resulted in an efficient signaling network that reciprocally controls nutrient acquisition and uses with improved growth and development in a tomato plant. Thus, crosstalk and convergence of mechanisms in metabolic pathways resulted in induction of resistance in tomato plant against a pathogen which significantly improved photosynthetic pigment, total phenolics, total protein content and defense-related enzymes [superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POX), polyphenol oxidase (PPO) and phenylalanine ammonia-lyase (PAL)]. The tremendous increase in total phenolics and PAL activity suggesting their additive effect on salicylic acid which may help the plant to systemically induce resistance against pathogen attack. It was concluded that interactive effect of Zn (5.0 mg/kg) with NPK significantly managed EB disease and showed positive effect on growth, physiological and biochemical attributes therefor use of Zn + NPK is simple and credible efforts to combat Alternaria stress in tomato plants.

유기질 비료 급원에 따른 배 과원의 토양특성과 엽 형질 및 화아 비교 (Soil Characteristics and Leaf and Bud Developments with Different Organic Fertilizers in a Pear Orchard)

  • 최현석;이웅;김월수;최경주;이연;정석규
    • 한국유기농업학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.363-375
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    • 2010
  • 생산성 위주의 집약적인 농업방식으로 인한 토양오염과 환경파괴가 갈수록 심화되어 현재 친 환경재배의 요구가 날로 중요시되고 있다. 본 실험에서는 배 과원의 토양에 여러 가지 유기질 비료를 시용하였을 경우 토양의 화학성 및 미생물성 그리고 엽형질과 엽눈의 변화를 조사하였다. 개화 전 8년생 '신고' 배 과원에 쌀겨, 커피박퇴비, '키친퇴비(미생물 지킴이'$^{(R)}$) 및 세 가지 유기질 복합처리구를 배치하고 각각 주당 10kg, 10kg, 10kg, 30kg씩 살포하였고 대조구는 NPK 복합비료로 주당 60g을 살포하였다. 유기질 비료 처리 대조구보다 토양 내 유기물과 P, K, Ca, 그리고 Mg 농도 및 미생물 생체량(biomass)을 증가시켰다. 엽비중은 유기질 복합처리구에서 가장 높았고, 나머지 처리간에는 유의성이 없었다. 엽내 P와 K 농도는 처리간에 유의성이 나타났지만 토양 내 무기성분 농도 수준과는 관련성이 없었다. 엽내 Ca와 Mg는 처리간에 유의성이 없었다. 엽내 엽록소 함량은 모든 유기질 비료 처리구에서 대조구보다 증가하는 경향을 나타냈으나 꽃눈의 형질변화에서는 유의성이 나타나지 않았다. 본 실험은 1년간 유기질 퇴비를 통한 배 과원의 토양과 수체를 조사한 것으로 유기질 비료와 대조구간에 명확한 차이가 나오지 않는 경우도 있어서, 장기간에 연용에 따른 토양 특성 변화와 이에 따른 수체생장에 걸친 연구가 필요할 것이다.

Optimal fertilizer application for Panax notoginseng and effect of soil water on root rot disease and saponin contents

  • Xia, Pengguo;Guo, Hongbo;Zhao, Hongguang;Jiao, Jie;Deyholos, Michael K.;Yan, Xijun;Liu, Yan;Liang, Zongsuo
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제40권1호
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    • pp.38-46
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    • 2016
  • Background: Blind and excessive application of fertilizers was found during the cultivation of Panax notoginseng in fields, as well as increase in root rot disease incidence. Methods: Both "3414" application and orthogonal test designs were performed at Shilin county, Yunnan province, China, for NPK (nitrogen, phosphorus, and potassium) and mineral fertilizers, respectively. The data were used to construct the one-, two-, and three-factor quadratic regression models. The effect of fertilizer deficiency on root yield loss was also analyzed to confirm the result predicted by these models. A pot culture experiment was performed to observe the incidence rate of root rot disease and to obtain the best range in which the highest yield of root and saponins could be realized. Results: The best application strategy for NPK fertilizer was $0kg/667m^2$, $17.01kg/667m^2$, and $56.87kg/667m^2$, respectively, which can produce the highest root yield of 1,861.90 g (dried root of 100 plants). For mineral fertilizers, calcium and magnesium fertilizers had a significant and positive effect on root yield and the content of four active saponins, respectively. The severity of root rot disease increased with the increase in soil moisture. The best range of soil moisture varied from 0.56 FC (field capacity of water) to 0.59 FC, when the highest yield of root and saponins could be realized as well as the lower incidence rate of root disease. Conclusion: These results indicate that the amount of nitrogen fertilizer used in these fields is excessive and that of potassium fertilizer is deficient. Higher soil moisture is an important factor that increases the severity of the root rot disease.

An option to provide water and fertilization for rice production in alkaline soil: fertigation with slow release fertilizers (SRFs)

  • Young-Tae Shin;Kangho Jung;Chung-Keun Lee;Jwakyung Sung
    • 농업과학연구
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    • 제49권4호
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    • pp.871-879
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    • 2022
  • An increasing global population requires a greater food supply, and accordingly there is demand for enhanced production of rice, as a major crop plant that covers half of the world's population. Rice production in arid area is extremely difficult due to poor soil fertility, salinity, deficit of irrigation water, and weather conditions. The aim of the present study was to determine whether various fertilization recipes could provide a countermeasure to allow rice production while also providing soil amendment such as soil pH adjustment. The study was conducted at an experimental field of the United Arab-Emirates (UAE) from January to April, 2022. Rice seedlings (cv. Asemi, alkaline-resistant) were transplanted in plastic containers, and different types of water and nutrient managements were employed as follows: water management (flooding and aerobic for NPKs treatment group) and nutrient management (NPKs, slow release fertilizers [SRFs] and SRFs + NPK-1 treatment groups with flooding). Water and nutrient management did not show any effect on soil pH adjustment. Rice growth was significantly enhanced in the flooding compared to the aerobic condition, whereas the effect of nutrient management clearly differed among the treatment groups, with SRFs + NPK-1 showing the best results followed by SRFs and NPKs. Most of the fertilization groups markedly accumulated soluble sugars in the shoots and grains of rice plants, but concomitantly a decrease in the roots. Overall, the level of starch showed a tendency of relatively slight perturbation by fertilization. Taken together, the results indicate that soil physical structure should be preferentially amended to find the key for suitable rice production.

국내 가축분뇨 부숙액비의 비료성분 및 중금속 함량 분포특성 (Nutrient Composition and Heavy Metal Contents of Matured Livestock Liquid Fertilizer in Korea)

  • 강택원;;김수량;윤영만;이명규
    • 유기물자원화
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    • 제25권4호
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    • pp.31-39
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    • 2017
  • 2013년 7월~8월 동안 전국 가축분뇨 공동자원화센터 및 액비유통센터 중 180개소에서 생산된 액비를 수집하였으며, 기계적 부숙도 측정기를 통하여 액비의 부숙도 판정을 수행하였다. 본 연구에서는 수집된 180개의 액비 중에서 부숙으로 판정된 46개의 샘플을 이용하여 비효성분 (질소, 인, 칼륨) 및 이화학적 성상과 중금속 함량에 대하여 조사하였다. 조사대상 액비는 경기도 7점, 충청북도 3점, 충청남도 2점, 전라북도 13점, 전라남도 5점, 경상북도 3점, 경상남도 11점, 대전광역시 1점, 제주도 1점으로 전체 46점의 부숙 액비를 이용하였으며 부숙액비의 이화학적 성상 평균은 pH 8.0, EC 11.6 mS/cm, SS 5,188 mg/L, TKN 847 mg/L, ${{NH_4}^+}-N$ 317 mg/L, ${{NO_3}^-}-N$ 170 mg/L, Org-N 360 mg/L, TP 193 mg/L, TK 2,557 mg/L, NPK 성분 합계량은 3,596 mg/L로 조사되었다. NPK 성분 합계량의 경우 1,000~2,000 mg/L에서 2점 (4%), 2,000~3,000 mg/L에서 17점 (37%), 3,000~4,000 mg/L에서 11점 (24%), 4,000 mg/L 이상의 범위에서 16점 (35%)으로서 부숙 액비의 41%가 비료공정규격 (가축분뇨발효액)의 기준(NPK 성분 합계량 0.3%)에 미달하는 것으로 나타났으며, 성분의 대부분이 칼륨농도에 기인하는 저질소 저인산의 불균일한 비효성분 특성을 확인할 수 있었다. 부숙 액비의 중금속함량 평균은 As 불검출, Cd 0.01 mg/kg, Hg 불검출, Pb 0.02 mg/kg, Cr 0.14 mg/kg, Cu 6.89 mg/kg, Ni 0.44 mg/kg, Zn 20.70 mg/kg로 나타났으며, 모든 항목에서 비료공정규격의 기준을 만족하여 안전한 수준인 것으로 판단되었다.

산국의 수량과 유효성분에 대한 토양개량제의 효과 (Effect of Soil Amendment Application on Yields and Effective Components of Chrysanthemum boreale M.)

  • 이경동;이용복;양민석;김필주
    • 한국토양비료학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.27-37
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    • 2002
  • 산국(Chrysanthemum boreale M.)은 예로부터 다양한 용도의 가정 상비약과 식용으로 이용되어 왔으며, 최근 고혈압치료제로서 이용가능성이 큰 것으로 검증된바 있다. 이러한 효능과 경제성에도 불구하고 재배기술은 매우 미흡한 실정이다. 따라서 산국의 수량과 품질을 높일 수 있는 효과적인 재배방법을 개발하고 유효성분인 Cumambrin A의 함량을 증대를 위해 토양개량제 시용 효과를 검증하였다. 산국의 재배시험은 포트(1/2000a)에서 실시하였으며 석회(lime), fly ash, 계분퇴비(PMC), 돈분퇴비(SMC)를 각각 2, 20, 150, $150Mg\;ha^{-1}$비율로 처리하였다. 이때 화학비료(NPK)는 모든 처리구 ($N-P_2O_5-K_2O=150-80-80kg\;ha^{-1}$)에서 동일하게 처리를 하였다. 그 결과, 주로 식용 및 약용으로 많이 쓰이는 꽃의 수량은 NPK+SMC 와 NPK+PMC 처리구가 NPK 처리구보다 각각 37%와 27%가 높았으며, 전체 아미노산 함량은 NPK처리구보다 NPK+PMC 처리구가 58% 증가하였다. 아미노산 중 proline의 함량이 가장 높았으며 NPK+PMC가 NPK단독 처리시보다 proline 함량이 3.6배가 증가시킬 수 있었다. Sesquiterpene계 화합물로서 우수한 혈압강하효과를 가지고 있는 Cumambrin A는 식물체 부위 중에서 꽃에 가장 많이 함유되어 있었으며, NPK처리구보다 NPK+lime와 NPK+fly ash처리구에서 각각 34%와 19%가 증가하였다. 꽃에서의 Cumambrin A와 칼슘의 함량과는 고도의 상관관계가 있었으나 이에 대한 생리학적인 경로는 자세히 알려져 있지 않고 있다. 결론적으로 석회질이 함유된 토양개량제와 유기질 퇴비의 시용으로 산국의 수량과 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대되었다.

기상(氣象) 및 토양조건(土壤條件)으로 본 대맥(大麥)의 NPK 시비적량결정(施肥適量決定) (Determination of optimum fertilizer rates for barley reflecting the effect of soil and climate on the response to NPK fertilizers)

  • 박내정;이춘수;유인수;박천서
    • 한국토양비료학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.177-184
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    • 1974
  • 우리나라에서 지금까지 알려진 대맥(大麥)의 NPK비료응수(肥料應酬)에 미치는 토양(土壤) 및 기상인자(氣象因子)들의 영향(影響)을 고려(考慮)하고, 대맥(大麥)의 비료응수임계(肥料應酬臨界) 유효성분 함량(含量)을 결정(決定)하여 합리적(合理的)인 NPK 시비적정량결정(施肥適正量決定)을 시도검토(試圖檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 인자별(因子別) 토양중(土壤中) 유기물(有機物), 유효연산, 치환성가리함량(置換性加里含量)들과 상대수량(相對收量), 또는 2차식(次式) 비료응수(肥料應酬) 곡선(曲線)으로부터 최고수량(最高收量)에 대(對)한 시비량(施肥量)과의 관계(關係)를 조사(調査)한 결과(結果) 시비량(施肥量)과의 관계(關係)보다는 상대수량(相對收量)과의 관계(關係)에 있어서 변이도(變異度)가 적어 그 경향(傾向)을 파악하기 쉬웠다. 2. 토양중(土壤中) 유기물함량(有機物含量)과 질소(窒素) 상대수량(相對收量)과의 관계(關係)는 실제(實際) 토양중(土壤中) 유기물함량(有機物含量) 범위(範圍)내에서 거의 직선적(直線的)이므로 사분원법(四分圓法)에 의(依)해 임계점(臨界點)을 결정(決定)하기 어려웠다. 그러나 인산(燐酸), 가리(加里)의 일반적(一般的)인 경향(傾向)의 논리(論理)에 따라 우리나라 전토양유기물함량(全土壤有機物含量) 평균치(平均値) 2.0%를 임계점(臨界點)으로 하여 그 이상(以上)을 높음과 이하(以下)를 낮음으로 구분(區分)하여 시비량(施肥量)을 달리 추천(推薦)하도록 하는 것이 권장(勸奬)된다. 3. 지대별(地帶別), 토양별(土壤別), 시비적량(施肥適量)은 토성(土性)이 식질(埴質)일수록, 북부(北部)일수록, 시비적량(施肥適量)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. 4. 사분원법(四分圓法)에 의(依)한 임계인산함량(臨界燐酸含量)은 96 또는 118ppm으로 전국(全國) 전토양(全土壤) 유효인산 평균함량(平均含量) 114ppm와 극(極)히 가까운 값이었으며 가리(加里)의 경우(境遇)는 임계점(臨界點)이 0.32m.e/100g으로 전토양(全土壤) 전국(全國) 평균치(平均値)와 정확(正確)히 일치(一致)하였다. 5. 토양중(土壤中) 유효인산 및 치치환성가리(置値換性加里)의 함량(含量)에 따라 매우 낮음(인산(燐酸) 40ppm 이하(以下), 가리(加里) 0.15m.e/100g 이하(以下)), 낮음(인산(燐酸) 41~80ppm, 가리(加里) 0.16~0.25m.e/100g), 보통(普通)(인산(燐酸) 81~120ppm), 가리(加里)(0.26~0.35m.e/100g), 높음(인산(燐酸) 121~200ppm, 가리(加里) 0.36~0.45m.e/100g), 매우 높음(인산(燐酸) 201ppm 이하(以下), 가리(加里) 0.46m.e/100g 이상(以上))등(等)의 범위(範圍)로 구분(區分)이 설정(設定)되었다. 6. 환경인자(環境因子)의 영향(影響)을 시비량(施肥量)에 반영(反映)하는데 있어서 북부(北部), 식질토(埴質土), 답등(畓等)에서는 인산질(燐酸質) 비료(肥料)의 양(量)을 증가(增加)시키고 남부(南部)와 사질토양(砂質土壤)에서는 감(減)하는 것이 권장(勸奬)되고 가리비료(加里肥料)는 북부(北部)와 사질토(砂質土)에서 증가(增加)시키고 남부(南部), 식질토(埴質土)에서는 감(減)하는 것이 권장(勸奬)된다. 7. pH가 낮을수록 NPK비료(肥料) 모두 증량(增量)하는 것이 권장(勸奬)되나 석회(石灰)를 시용(施用)하여 pH를 올리는 것이 더 효율적이라는 것이 추정(推定)되었다.

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장기간 시비조건에 (施肥條件) 따른 잡초발생(雜草發生) 변화(變化)에 관한 (硏究) (Response of Weed Population to Long-term Fertilizer Application)

  • 구연충;오윤진;이종훈
    • 한국잡초학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.50-56
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    • 1983
  • 본(本) 시험(試驗)은 1982년도(年度) 토양(土壤)의 화학적(化學的) 성질(性質)에 따른 논 잡초분포(雜草分布) 상태(狀態)를 알기 위하여 15년간(年間) 동일(同一)한 포장(圃場)에서 동일(同一)한 시비방법(施肥方法)으로 재배(栽培)하여온 작물시험장(作物試驗場) 영년시비시험포장(永年施肥試驗圃場)에서 실시(實施)하였다. 처리내용(處理內容)은 무비구(無肥區), 무질소구(無窒素區), 무인산구(無燐酸區), 무가리구(無加里區), 3요소구(要素區), 3요소(要素)+퇴비구(堆肥區), 3 요소(要素)+생고구(生藁區), 3 요소(要素)+석회구(石灰區)의 8처리(處理)를 두고 진흥(振興)을 공시(供試)하여 각(各) 처리(處理)의 방임조건하(放任條件下)에서 잡초(雜草)의 발생상태(發生狀態)를 조사(調査)하였다. 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. l. 독새폴 발생(發生)은 토양인산함량(土壤燐酸含量)이 낮은 무비구(無肥區), 무인산구(無燐酸區)에서 발생되지 않았으며 3요소(要素)+석회구(石灰區)에서도 발생(發生)이 적었다. 2. 토양심도별(土壤深度別) 잡초발생본수(雜草發生本數)를 보면 5~10cm 토심(土深)에서 가장 많았으며, 처리별(處理別)로는 유기물함량(有機物含量)이 많은 3 요소(要素)+퇴비(堆肥), 3 요소(要素)+생고구(生藁區)에서 많았다. 3. 초종별(草種別) 우점도(優占度)는 물달개비는 3 요소(要素)+퇴비(堆肥), 무가리구(無加里區)에서, 올챙이고랭이는 3 요소(要素)+생고구(生藁區)에서, 올방개 및 가래는 3 요소(要素)+:석회(石灰) 및 무비구(無肥區)에서 높은 우점도(優占度)를 보였다. 4. 토양(土壤) pH별(別)로 보면 물달개비 및 올챙이 고랭이는 pH 6.0 이하에서 생육(生育)이 양호(良好)하였으며, 올방개 및 가래는 유기물함량(有機物含量)이 적고 pH가 6~7에서 양호(良好)하였다. 5. 수도(水稻)에 대(對)한 제초제(除草劑) 'Perfluidone의 약해(藥害)는 무비구(無肥區) > 무인산구(無燐酸區) > 3 요소(要素)+석회구(石灰區)의 순(順)으로 심(甚)했다.

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무기질비료의 장기연용이 토양생물 및 먹이연쇄에 미치는 영향 (Effect of Continuous use of Inorganic Fertilizer on the Soil Organisms and Food Chain)

  • 어진우;박기춘;박진면;김명현;최순군;방혜선
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.39-45
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    • 2016
  • 장기간의 무기질비료 연용은 토양생태계의 비생물적 및 생물적 요소에 영향을 미쳤다. 질소 투입은 식물의 생장과 토양 유기물 함량을 증가시켰다. 하지만 이것이 토양미생물의 증가로 이어지지 않았으며, 토양 pH의 감소나 EC의 증가와 같은 환경스트레스 증가에 의한 것으로 판단된다. 한편 미생물 밀도는 처리간 차이가 있었지만, 이를 섭식하는 미소동물과의 상관관계는 없었다. 다만 동적평형에 의해 표면적으로 밀도변화가 나타나지 않았거나, 각 생물군의 군집조성이 변화했을 가능성에 대해서는 추가적인 검토가 필요하다. 유기물함량과 선충밀도의 유의적 상관관계는 시비에 의한 토양 이화학성 변화가 직접적으로 미소동물에게 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 분해자인 미생물과 이를 섭식하는 미소동물간의 상관적 관계가 없었다는 것은 먹이연쇄에서 환경요소의 변화가 먹이양보다 더 큰 영향을 미칠 수 있다는 점을 보여준다.

울금의 생육, 수량 및 품질에 미치는 퇴비의 효과 (Effects of Composts on the Growth, Yield and Effective Components of Turmeric (Curcuma longa L.))

  • 한효심;우서;김동관;허북구;이경동
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.138-145
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    • 2010
  • Curcuma longa L. (turmeric) is an important medicinal plant that has been historically used in herbal medicine and in the health food throughout Asia etc. Recently, the demands on rhizome of turmeric are increasing greatly by well-being boom, but there is not enough to meet the demands. To fulfill increasing demands, cultivation system strategies using the organic fertilizers are required to produce a greater amount of rhizome with good quality and yield. A field experiment was conducted to determine the effect of composts, NPK fertilizer(control, F), NPK + swine manure(SM) and NPK + fermentation manure from the wasted oriental medicine materials(OMWM), on rhizome yield and the content of bioactive components for quality. Our results showed that two compost applications can increase both rhizomes(24.1-25.9%) and curcumin(21.7-41.0%) yields, respectively, compared to F control. The content of amino acids increased significantly by SM and OMWM treatments. SM and OMWM application also increased the total phenol yields 7.8 and 8.7 g/10a compared with control 6.3 g/10a, the flavonoid yields 6.3 and 7.3 g/10a compared with control 5.3 g/10a, and also antioxidant activity 21.7 and 41%, respectively, as compared to the control. Especially, OMWM was more effective in total rhizomes yields and bioactivities and in the biosynthesis of curcumin and bioactive components than SM treatments, but the biological pathway was not clear, still. This experiment suggests that curcumin or bioactive components affected by adding SM and OMWM could increase the yields and quality of turmeric.