A rendelkezésre álló szakirodalmi hivatkozások a bioszén széleskörű felhaszná-lási lehetőségeit jelzik a talaj-növény-mikroba kölcsönhatás alakulására. A bioszén kedvezően befolyásolhatja a talajok fizikai-kémiai tulajdonságait, pl. vízháztartását, agyag- és szervesanyag-tartalmát, a kémhatását, a N- és P-tartalmát, a mezo- és mikroelemek mennyiségét és porózus szerkezete miatt annak levegőzöttségét, az oxigéntartalmát vagy az oxigén relatív mennyiségét a pórustérben.
A növénytáplálásra kifejtett kedvező hatások közvetlenül és közvetve is meg-nyilvánulhatnak. A mikroorganizmusok intenzívebb szaporodása a bioszénnel kezelt területeken az irodalmi adatok alapján jól megalapozottnak tekinthető. A bioszén kiszáradástól való felületi védelmet, oxigéndúsabb környezetet, és adszor-beált szerves anyagokat is jelent a mikroorganizmusoknak; gombáknak és baktéri-umoknak egyaránt. A jobb mikrobiális ellátottság eléréséhez a talaj a fizikai-kémiai tulajdonságok mellett kedvező hőmérséklet és a kémhatás is hozzájárul.
A bioszén növénytermesztési technológiákba történő integrálásának eredményei így leginkább rövidtávon, de termésnövekedésről adnak számot. A növénytermesztés szempontjából hasznos mikroszimbionta nitrogénkötő baktériumok valamint a foszformobilizáló mikorrhiza gombák mennyisége és aktivitása ugyanakkor erősen dózis és termékfüggő. A növény-mikroba szimbiózis hatékonysága a leginkább szükséges és kritikus környezeti stressz-körülmények között rosszabbodhat. Aggó-dásra ad okot a helytelenül használt nagy bioszén-dózisok tápanyag- és/vagy vízle-kötő tulajdonsága és nem utolsó sorban a talajeredetű patogén mikroorganizmusok fokozott felszaporodási lehetősége is.
A bioszén tehát olyan értékes eszköz lehet a kezünkben, aminek előnyeit csak a megfelelő talajfizikai, -kémiai és -biológiai vizsgálatokra alapozottan, odafigyelés-sel és kellő szakmai ismeretekkel együtt használhatunk ki jól és biztonságosan.
ACIEGO, J. C. & BROOKES, P. C., 2008. Relationships between soil pH and microbial properties in UK arable soil. Soil Biol. Biochem. 40. 1856–1861.
ANGELINI, J., CASTRO, S. & FABRA, A., 2003. Alterations in root colonization and nodC gene induction in the peanut-rhizobia interaction under acidic conditions. Plant Physiol. Biochem. 41. 289–294.
AZCÓN, R., MEDINA, A., ROLDÁN, A., BIRÓ, B. & VIVAS, A., 2009. Significance of treated agrowaste residue and autochthonous inoculates (arbuscular mycorrhizal fungi and Bacillus cereus) on bacterial community and phytoextraction to remediate soils contaminated with heavy metals. Chemosphere. 75. 327–334.
BECZNER J. , BIRÓ B., KORBÁSZ M. & JANKÓ SZ., 2004. A talaj mint a növényi eredetű élelmiszerek mikrobás szennyezettségének a forrása. Konzervújság. 3. 81–84.
BIRK, J. J., STEINER, C., TEIXEIRA, W. C., ZECH, W. & GLASER, B., 2009. Microbial response to charcoal amendments and fertilization of a highly weathered tropical soil. In: Amazonian Dark Earths: Wim Sombroek’s Vision. (Eds.: WOODS, W.I., TEIXEIRA, W.G., LEHMANN, J., STEINER, C., WINKLERPRINS, A.M.G.A., REBELLATO, L.) 309–324. Springer. Berlin.
BIRÓ B. , 2002. Talaj és rhizobiológiai eszközökkel a fenntartható növénytermesztés és környezetminőség szolgálatában. Acta Agronom. Hung. 50. 77–85.
BIRÓ B. , VILLÁNYI I., FÜZY A. & NAÁR Z., 2005. Baktériumok és gombák kolonizációja génmódosított (Bt-) és izogénes és kontroll kukorica rhizoszférájában. Agrokémia, Talajtan 54. 189–203.
BIRÓ, I., NÉMETH, T. & TAKÁCS, T., 2009. Changes of parameters of infectivity and efficiency of different Glomus mosseae AM fungi strains in Cadmium-loaded soils. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 40. 227–239.
BIRÓ, B., DOMONKOS, M. & KISS, E., 2012. Cathabolic FDA microbiological activity as site-dependent monitoring tool in soils of an industrial town. Internat. Rev. Appl. Sci. Engeneer. 3. 1–6.
BIRÓ, B., HORVÁTH, N., MATICS, H., DOMONKOS, M. & MALOV, X., 2013. Enhanced degradation of deicing fluids in soils and soil-plant systems by improving soil nutrient status and quality. In: Proc. of 12th Alps-Adria Sci. Workshop Opatija, Doberdò, Venezia (Croatia, Italy), Növénytermelés. 62. 393–396.
BLACKWELL, P., RIETHMULLER, G. & COLLINS, M., 2009. Biochar application to soil. In: Biochar for environmental management: science and technology. (Eds.: LEHMANN, J. & JOSEPH, S.) 207–226. Earthscan. London.
BLACKWELL, P., KRULL, E., BUTLER, G., HERBERT, A. & SOLAIMAN, Z., 2010. Effect of banded biochar on dryland wheat production and fertilizer use in SW Australia: an agronomic and economic perspective. Austral. J. Soil Res. 48. 531–545.
CHAN, K. Y. & XU, Z., 2009. Biochar: nutrient properties and their enhancement. In: Biochar for Environmental Management: Science and Technology (Eds.: LEHMANN, J. & JOSEPH, S.) 67–84. Earthscan. London.
CHENG, C. H., LEHMANN, J., THIES, J. E., BURTON, S. D. & ENGELHARD, M. H., 2006. Oxidation of black carbon by biotic and abiotic processes. Org. Geochem. 37. 1477–1488.
CLOUGH, T. J., BERTRAM, J. E., RAY, J. L., CONDRON, L. M., O’CALLAGHAN, M., SHERLOCK, R. R. & WELLS, N. S., 2010. Unweathered wood biochar impact on nitrous oxide emissions from a bovine-urine-amended pasture soil. Soil Sci. Soc. America J. 74. 852–860.
COVACEVICH, F., MARINO, M. A, ECHEVERRIA, H. E., 2006. The phosphorus source determines the arbuscular mycorrhizal potential and native mycorrhizal colonization of tall fescue and wheatgrass. Eur. J. Soil Biol. 42.127–138.
CORBIN, J. D., AVIS, P. G. & WILBUR, R. B., 2003. The role of phosphorus availability in the response of soil nitrogen cycling, understory vegetation and arbuscular mycorrhizal inoculum potential to elevated nitrogen inputs. Water, Air, Soil Pollut. 147. 141–161.
DEMIRBAS, A. , 2006. Production and characterization of bio-chars from biomass via pyrolysis. Energy Sources, Part A. 28. 413–422.
ELMER, W. H. & PIGNATELLO, J. J., 2011. Effect of biochar amendments on mycorrhizal associations and Fusarium crown and root rot of asparagus in replant soils. Plant Disease. 95. 960–966.
FEIGL, V., ANTON, A., UZINGER, N. & GRUIZ, K., 2012. Red mud as a chemical stabilizer for soil contaminated with toxic metals. Water Air, Soil Pollut. 23. 1237–1247.
FEKETE, I., KOTROCZÓ, ZS., VARGA, CS., HARGITAI, R., TOWNSEND, K., CSÁNYI, G. & VÁRBIRÓ, G., 2012. Variability of organic matter inputs affects soil moisture and soil biological parameters in a European detritus manipulation experiment. Ecosystems. 15. 792–803.
FÜZY, A., BIRÓ, B., TÓTH, T., HILDEBRANDT, J. & BOTHE, H. 2008. Drought, but not salinity determines the apparent effectiveness of halophytes colonized by arbuscular mycorrhizal fungi. J. Plant Physiol. 165. 1181–1192.
GAUNT, J. L. & LEHMANN, J., 2008. Energy balance and emissions associated with biochar sequestration and pyrolysis bioenergy production. Environ. Sci. Technol. 42. 4152–4158.
GAUR, A. & ADHOLEYA, A., 2000. Effects of the particle size of soil-less substrates upon AM fungus inoculum production. Mycorrhiza. 10. 43–48.
GLASER, B., HAUMAIER, L., GUGGENBERGER, G. & ZECH, W., 2001. The Terra Preta phenomenon: a model for sustainable agriculture in the humid tropics. Naturwissenschaften. 2001. 37–41.
GRABER, E. R., HAREL, Y. M., KOLTON, M., CYTRYN, E., SILBER, A., DAVID, D. R., TSECHANSKY, L., BORENSHTEIN, M. & ELAD, Y., 2010. Biochar impact on development and productivity of pepper and tomato grown in fertigated soilless media. Plant Soil. 337. 481–496.
GRYNDLER, M., LARSEN, J., HRSELOVA, C. H., REZACCOVA, C. V., GRYNDLEROVA, C. H. & KUBA, C. J., 2006. Organic and mineral fertilization, respectively, increase and decrease the development of external mycelium of arbuscular mycorrhizal fungi in a longterm field experiment. Mycorrhiza. 16. 159–166.
GROSSMAN, J. M., O’NEILL B. E., TSAI, S. M., LIANG, B., NEVES, E., LEHMANN, J. & THIES, J. E., 2010. Amazonian anthrosols support similar microbial communities that differ distinctly from those extant in adjacent, unmodified soils of the same mineralogy. Microbial Ecol. 60. 192–205.
INTERNATIONAL ENERGY AGENCY, 2006. Annual Report — IEA Bioenergy. Task 34 Pyrolysis of Biomass.
JIN, H. , 2010. Characterization of microbial life colonizing biochar and biocharamended soils. PhD Dissertation. Cornell University. Ithaca, NY.
KILLHAM, K. , 1985. Physiological determination of impact of environmental stress on the activity of microbial biomass. Environm. Pollut. Ser. A. 38. 283–294.
KOCSIS T. , WASS-MATICS H., KOTROCZÓ ZS. & BIRÓ B., 2015. A bioszén kedvező hatása a talaj pszikrofil- és mezofil csíraszámára. In: Proc. of „A hulladék-gazdálkodás legújabb fejlesztési lehetőségei” SZIE Zárókonferencia, (megjelenés alatt).
KOLB, S. E., FERMANICH, K. J. & DORNBUSH, M. E., 2009. Effect of charcoal quantity on microbial biomass and activity in temperate soils. Soil Sci. Soc. America J. 73. 1173–1181.
KOTROCZÓ ZS. , KRAKOMPERGER ZS., VERES ZS., VASENSZKI T. L., HALÁSZ J., KONCZ G., PAPP M. & TÓTH J. A., 2009. Talajlégzés vizsgálatok tartamhatású avarmanipulációs modellkísérletben. Természetvédelmi közl. 15. 328–337.
KOTROCZÓ, ZS., VERES, ZS., BIRÓ, B., TÓTH, J. A. & FEKETE, I., 2014. Influence of temperature and organic matter content on soil respiration in a deciduous oak forest. Eurasian J. Soil Science 3. 303–310.
KUMAR, S., JAIN, M. C. & CHHONKAR, P. K., 1987. A note on the stimulation of biogas from cattle dung by addition of charcoal. Biol. Wastes. 20. 1209–1215.
LAIRD, D. A. , 2008. The charcoal vision: A win-win-win scenario for simultaneously producing bioenergy, permanently sequestering carbon, while improving soil and water quality. Agronomy J. 100. 178–181.
LEHMANN, J. , 2007. A handful of Carbon. Nature. 447. 143–144.
LEHMANN, J. & RONDON, M., 2006. Biochar soil management on highly weathered soils in the humid tropics. In: Biological Approaches to Sustainable Soil Systems. (Ed.: UPHOFF, N.) 517–530. CRC Press. Boca Raton, FL.
LEHMANN, J., SILVA, J. J. P., STEINER, C., NEHLS, T., ZECH, W. & GLASER, B., 2003. Nutrient availability in archaeological anthrosol and ferralsol of Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments. Pl. Soil. 249. 343–357.
LEHMANN, J., CZIMCZIK, C., LAIRD, D., & SOHI, S. 2009. Stability of biochar in the soil. In: Biochar for Environmental Management: Science and Technology (Eds.: LEHMANN, J. & JOSEPH, S.) 185–205. Earthscan.
LEHMANN, J., RILLIG, M. C., THIES, J., MASIELLO, C. A., HOCKADAY, W. C. & CROWLEY, D., 2011. Biochar effects on soil biota. Soil Biol. Biochem. 43. 1812–1836.
LIANG, B., LEHMANN, J., SOLOMON, D., KINYANGI, J., GROSSMAN, J., O’NEILL, B., SKJEMSTAD, J. O., THIES, J., LUIZÃO, F. J., PETERSEN, J., & NEVES, E. G., 2006. Black carbon increases cation exchange capacity in soils. Soil Sci. Soc. America J. 70. 1719–1730.
LIANG, B., LEHMANN, J., SOHI, S. P., THIES, J. E., O’NEILL, B., TRUJILLO, L., GAUNT, J., SOLOMON, D., GROSSMAN, J., NEVES, E. G. & LUIZÃO, F. J., 2010. Black carbon affects the cycling of non-black carbon in soil. Org. Geochem. 41. 206–213.
LIBISCH, B., FRENCH, H. K., HARTNIK, T., ANTON, A. & BIRÓ, B., 2012. Laboratory scale evaluation of selected remediation techniques for propylene-glycol based aircraft deicing fluids. Environ. Technol. 33. 717–724.
MAJOR, J., RONDON, M., MOLINA, D., SUSAN, J., LEHMANN, R. & LEHMANN, J., 2010. Maize yield and nutrition during 4 years after biochar application to a Colombian savanna oxisol. Plant Soil. 333. 117–128.
MAKOTO, K., TAMAI, Y., KIM Y. S. & KOIKE, T., 2010. Buried charcoal layer and ectomycorrhizae cooperatively promote the growth of Larix gmelinii seedlings. Plant and Soil. 327. 143–152.
O’NEILL, B., GROSSMAN, J., TSA, M. T., GOMES, J. E., LEHMANN, J., PETERSON, J., NEVES, E. & THIES, J. E., 2009. Bacterial community composition in Brazilian Anthrosols and adjacent soils characterized using culturing and molecular identification. Microbial Ecol. 58. 23–35.
OGAWA, M. & OKIMORI, Y., 2010. Pioneering works in biochar research, Japan Australian J. Soil Res. 48. 489–500.
OGUNTUNDE, P. G., FOSU, M., AJAYI, A. E. & VAN DE GIESEN, N., 2004. Effects of char-coal production on maize yield, chemical properties and texture of soil. Biol. Fertil. Soils. 39. 295–299.
PIETIKÄINEN, J., KIIKKILÄ, O. & FRITZE, H., 2000. Charcoal as habitat for microbes and its effects on microbial community of underlying humus. Oikos, 89. 231–242.
RÉKÁSI M. & UZINGER N., 2015. Bioszén felhasználásának lehetőségei a talaj tápanyagutánpótlásában. Agrokémia és Talajtan. 64. (1) (megjelenés alatt)
RILLIG, M. C., WAGNER, M., SALEM, M., ANTUNES, P. M., GEORGE, C., RAMKE, H. G., TITIRICI, M. M. & ANTONIETTI, M., 2010. Material derived from hydrothermal carbonization: effects on plant growth and AMF. Appl. Soil Ecol. 45. 238–242.
ROUSK, J., BROOKES, P. C. & BÅÅTH, E., 2009. Contrasting soil pH effects on fungal and bacterial growth suggest functional redundancy in carbon mineralization. Appl. Environm. Microbiol. 75. 1589–1596.
ROUSK, J., BÅÅTH, E., BROOKES, P. C., LAUBER, C. L., LOZUPONE, C., CAPORASO, J. G., KNIGHT, R. & FIERER, N., 2010. Soil bacterial and fungal communities across a pH gradient in an arable soil. The ISME. 4. 134–151.
SCHMIDT, B., DOMONKOS, M., ŞUMALAN, R. & BIRÓ, B., 2010. Suppression of arbuscular mycorrhiza’s development by high concentrations of phosphorous at Tagetes patula L. Res. J. Agricult. Sci. 44. 156–162.
SINGH, B. P., HATTON, B. J., SINGH, B., COWIE, A. L. & KATHURIA, A., 2010. Influence of biochars on nitrous oxide emission and nitrogen leaching from two contrasting soils. J. Environ. Quality. 39. 1224–1235.
SOHI, S., LOPEZ-CAPEL, E., KRULL, E., & BOL, R., 2009. Biochar, climate change and soil: a review to guide future research. CSIRO Land and Water Sci. Report.
SOLAIMAN, Z. M., BLACKWELL, P., ABBOTT, L. K. & STORER, P., 2010. Direct and residual effect of biochar application on mycorrhizal colonization, growth and nutrition of wheat. Austral. J. Soil Res. 48. 546–554.
SOLOMON, D., LEHMANN, J., THIES, J., SCHÄFER, T., LIANG, B., KINYANGI, J., NEVES, E., PETERSEN, J., LUIZO, F., & SKJEMSTAD, J., 2007. Molecular signature and sources of biochemical recalcitrance of organic C in Amazonian Dark Earths. Geochim. Cosmochim. Acta. 71. 2285–2298.
SPOKAS, K. A. & REICOSKY, D. C., 2009. Impacts of sixteen different biochars on soil greenhouse gas production. Annals Environ. Sci. 3. 179–193.
STEINER, C., TEIXEIRA, W. G., LEHMANN, J. & ZECH, W., 2004. Microbial response to charcoal amendments of highly weathered soils and Amazonian Dark Earths in Central Amazonia e preliminary results. In: Amazonian Dark Earths: Explorations in Time and Space. (Eds.: GLASER, B. & WOODS, W. I.) 195–212. Springer. Berlin, Germany.
STEINER, C., GARCIA, M. & ZECH, W., 2009. Effects of charcoal as slow release nutrient carrier on NPK dynamics and soil microbial population: pot experiments with ferralsol substrate. In: Amazonian Dark Earths: Wim Sombroek’s Vision. (Eds.: WOODS W. I., et al.) 325–338. Springer. Berlin.
SZILI-KOVÁCS T. , KÁTAI J. & TAKÁCS T., 2011a. Mikrobiológiai indikátorok alkalmazása a talajminőség értékelésében. 1. Agrokémia és Talajtan. 60. 273–286.
SZILI-KOVÁCS, T., SZABÓ, R., HALASSY, M. & TÖRÖK, K., 2011b. Restoration of a sandy grassland by the application of various carbon sources promoting the immobilization of soil nitrogen. Agrokémia és Talajtan. 60. 255–266.
TÓTH., J. A. , NAGY, P. T., KRAKOMPERGER, ZS., VERES, ZS., KOTROCZÓ, ZS., KINCSES, S., FEKETE, I., PAPP, M., MÉSZÁROS, I., VIKTOR, O., 2013. The effects of climate change on element content and soil pH (Síkfőkút DIRT project, Northern Hungary). In: The Carpathians: Integrating nature and society towards sustainability. Environm. (Eds.: KOZAK, J., OSTAPOWICZ K.., BYTNEROWICZ A., WYZGA B.,) 77–88. Sci. Engineer. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
TRESEDER, K. K. & ALLEN, M. F., 2002. Direct nitrogen and phosphorus limitation of arbuscular mycorrhizal fungi: a model and field test. New Phytol. 155. 507–515.
VERHEIJEN, F. G. A., JONES, R. J. A., RICKSON, R. J. & SMITH, C. J., 2009. Tolerable versus actual soil erosion rates in Europe. Earth-Sci. Reviews. 94. 23–38.
WARDLE, D. A., NILSSON, M. C. & ZACKRISSON, O., 2008. Fire-derived charcoal causes loss of forest humus. Science. 320. 629–629.
WARNOCK, D. D., LEHMANN, J., KUYPER, T. W., & RILLIG, M. C., 2007. Mycorrhizal responses to biochar in soil: concepts and mechanisms. Plant Soil. 300. 9–20.
WARNOCK, D. D., MUMMEY, D. L., MCBRIDE, B., MAJOR, J., LEHMANN, J. & RILLIG, M. C., 2010. Influences of non-herbaceous biochar on arbuscular mycorrhizal fungal abundances in roots and soils: results from growth-chamber and field experiments. Appl. Soil Ecol. 46. 450–456.
ZACKRISSON, O., NILSSON, M. C. & WARDLE, D. A., 1996. Key ecological function of charcoal from wildfire in the boreal forest. Oikos. 77. 10–19.
ZIMMERMAN, A. R., GAO, B. & MI-YOUN, A., 2011. Positive and negative carbon min-eralization priming effects among a variety of biochar-amended soils. Soil Biol. Biochem. 43. 1–11.