View More View Less
  • 1 MTA ATK TAKI Talajfizikai és Vízgazdálkodási Osztály
  • | 2 MTA ATK TAKI Talajkémiai és Anyagforgalmi Osztály
  • | 3 MTA ATK TAKI Talajbiológiai Osztály
  • | 4 NIBIO, Høgskoleveien 7, 1430 Ås, Norvégia
Restricted access

Purchase article

USD  $25.00

1 year subscription (Individual Only)

USD  $184.00

A talajok tulajdonságainak javítása céljából végzett bioszénnel történő kezelések hatása a különböző fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságú talajok esetében még nem teljesen ismert. Kísérleteinket homoktalajon végeztük az MTA ATK TAKI Őrbottyánban lévő kísérleti telepén, ahol kukoricát vetettek. Hét kezelést vizsgáltunk, négy ismétlésben. Három esetben a talaj különböző dózisban bioszenet és konstans dózisú műtrágyát tartalmazott (0,1 m/m%; 0,5 m/m%; 1 m/m%; jelölésük BC0,1M; BC0,5M; BC1,0M), három esetben pedig a fent említett bioszén dózisokat egységesen 10 t/ha komposzttal egészítettük ki (BC0,1K; BC0,5K; BC1,0K). Ezek mellett pedig kialakítottunk egy bioszén és komposzt mentes abszolút kontroll (K) kezelést is. Kutatásunk során talajszondákkal monitoroztuk a talajnedvességtartalmának alakulását, valamint statikus kamrás mintavételi eljárással a talajlégzést is mértük a kezelésekben.

A talajnedvesség éves átlagát nézve 1% bioszénnel és komposzttal kezelt parcella esetében a talaj nedvességtartalma nem szignifikáns mértékben növekedett a bioszén és komposzt mentes abszolút kontroll környezethez képest. Csapadékesemények alkalmával az 1% bioszenet és komposztot tartalmazó parcellában nőtt meg legjobban a talajnedvesség, illetve hasonlóan alakult a nedvességtartalom a 0,5% bioszénnel kezelt műtrágyás parcellában is. Csapadékesemények után az összes bioszenet és műtrágyát, illetve bioszenet és komposztot tartalmazó parcellában gyorsabban száradt ki a talaj a kontrollhoz képest. A csapadékban szegényebb, szárazabb időszak alkalmával egyedül az 1% bioszenet és komposztot tartalmazó kezelés talajnedvessége volt magasabb a kontrollhoz képest, a 0,5% bioszénnel és műtrágyával kezelt, komposzt mentes esetben a nedvesség hasonlóan alakult a kontrollhoz viszonyítva, az összes többi esetben jóval az alatt maradtak az értékek.

Összességében megállapítható, hogy a komposztot tartalmazó talajok érzékenyebben reagáltak a csapadékra, a legjobb vízgazdálkodást az 1% bioszén és komposzt kezelés esetében értük el. Önmagában a bioszén nagy mennyiségű (1,0 m/m%) adagolása nem volt egyértelműen talajnedvesség-növelő hatású.

A bioszén szén-dioxid forgalomra történő hatását a talajlégzés mérésével vizsgáltuk. A bioszénnel, valamint műtrágyával kezelt és a kontroll kezelések között csak néhány esetben volt különbség. A komposzttal kevert bioszén kezelések alkalmával hasonló eredményre jutottunk, mint a műtrágyával kevert bioszén esetében. Eredményeink alapján arra következtethetünk, hogy a talajlégzés nem függött a bioszén dózisától. A bioszén talajlégzésre gyakorolt hatása közvetett módon, a talajnedvesség befolyásolásán keresztül valósul meg, mivel bioszenet alkalmazva bizonyos esetekben a talajnedvesség emelkedett a kontrollhoz képest, ekkor a talajlégzés ugyancsak magasabb lett, amely jelenség a komposzttal kezelt esetekben jól megfigyelhető volt.

  • Agegnehu, G., Bass, A. M., Nelson, P. N., Bird, M. I. 2016. Benefits of Biochar, Compost and Biochar-compost for Soil Quality, Maize Yield and Greenhouse Gas Emissions in a Tropical Agricultural Soil. Science of The Total Environment 543. 295306.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Basso, A. S., Miguez, F. E., Laird, D., Horton, A. R., Westgate, M. 2013. Assessing Potential of Biochar for Increasing Water-Holding Capacity of Sandy Soils. GCB Bioenergy 5. (2) 132143.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Chan, K. Y., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A., Joseph, S. 2007. Agronomic Values of Greenwaste Biochar as a Soil Amendment. Australian Journal of Soil Research 45. (8) 629634.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Davidson, E., Verchot, L., Cattanio, J., Ackerman, I., Carvalho, J. 2000. Effects of Soil Water Content on Soil Respiration in Forests and Cattle Pastures of Eastern Amazonia. Biogeochemistry 48. 5369.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Downie, A., Crosky, A., Munroe, P. 2009. Physical Properties of Biochar. J. LEHMANN and STEPHEN J. [szerk.] Biochar for Environmental Management: Science and Technology. 13-29 Earthscan kiadó, London. — 448 oldal.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Dugan, E., A. Verhoef, S. Robinson, Sohi, S. 2010. Bio-Char from Sawdust, Maize Stover and Charcoal: Impact on Water Holding Capacities of Three Soils from Ghana. 19th World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a Change World, August 9–12.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Glaser, B., J. Lehmann, W. Zech, 2002. Ameliorating Physical and Chemical Properties of Highly Weathered Soils in the Tropics with Charcoal - A Review. Biology and Fertility of Soils 35. (4) 219230.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Hardie, M., Clothier, B., Bound, S., Oliver, G., Close, D. 2014. Does Biochar Influence Soil Physical Properties and Soil Water Availability? Plant Soil 376, 347361.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Herath, H. M. S. K., M. Camps-Arbestain, M. HEDLEY. 2013. Effect of Biochar on Soil Physical Properties in Two Contrasting Soils: An Alfisol and an Andisol. Geoderma 209-210. 188197.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • IPCC. 2013., Ciais, P., Sabine, C., Bala, G., Bopp, L., Brovkin, V., Canadell, J., Chhabra, A., Defries, R., Galloway, J., Heimann, M., Jones, C., Le Quéré, C., Myneni, R. B., Piao, S., Thornton, P. 2013. Carbon and Other Biogeochemical Cycles. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M., Allen, S. K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., Midgley, P.M. [szerk]]. 6.5.2.1. fejezet 547. https://www.ipcc.ch/pdf/assessmentreport/ar5/wg1/WG1AR5_Chapter06_FINA L.pdf

  • Jones, D. L., Murphy, D. V., Khalid, M., Ahmad, W., Edwards-Jones, G., Deluca, T. H. 2011. Short-term Biochar-induced Increase in Soil CO2 Release is Both Biotically and Abiotically Mediated. Soil Biology and Biochemistry 43. (8). 17231731.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kása I. , Molnár S., Horel Á. 2016. A Hőmérséklet és a Bioszén Típusának, valamint Mennyiségének Hatása a Talaj Nettó Nitrifikációjára. Agrokémia és Talajtan 65. 297311.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Kocsis T. , Biró B. 2015. Bioszén hatása a talaj-növény-mikróba rendszerre: előnyök és aggályok — Szemle. Agrokémia és Talajtan 64. 257272.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Laird, D. A., Fleming, P., Davis, D. D., Horton, R., Wang, B., Karlen, D. L. 2010. Impact of Biochar Amendments on the Quality of a Typical Midwestern Agricultural Soil. Geoderma 158. (3-4). 443449.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Lehmann, J., Gaunt, J., Rondon, M. 2006. Bio-Char Sequestration in Terrestrial Ecosystems - A Review. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 11. (2) 403427.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Lehmann, J., Czimczik, C., Laird, D., Sohi, S. 2009. Biochar for Environmental Management: Science and Technology Lehmann, J., Joseph, S. [szerk]. 11. fejezet: Stability of Biochar in Soil. 183. oldal.

  • Liang, B., Lehmann, J., Solomon, D., Kinyangi, J., Grossman, J., O’Neill, B., Skjemstad, J. O., Thies, J., Luizao, F. J., Petersen, J., Neves., E. G. 2006. Black Carbon Increases Cation Exchange Capacity in Soils. Soil Science Society of America Journal 70. (5) 17191730.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Liu, J., Schulz, H., Brandl, S., Miehtke, H., Huwe, B., Glaser, B. 2012. Shortterm Effect of Biochar and Compost on Soil Fertility and Water Status of a Dystric Cambisol in NE Germany under Field Conditions. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 175. (5) 698707.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Marchetti, C. 1977. On geo-engineering and CO2 problem. Climatic Change. 1. 5968.

  • Mohan, D., Pittman, C. U., Steele, P. H. 2006. Pyrolysis of Wood/Biomass for Bio-oil: A Critical Review. Energy Fuels 20. 848889.

  • Mukherjee, A., Lal., R. 2013. Biochar Impacts on Soil Physical Properties and Greenhouse Gas Emissions. Agronomy 3. (2) 313339.

  • Nguyen, B. T., Koide, R. T., Dell, C., Skinner, H., Adler, P. R., Nord, A. 2014. Turnover of Soil Carbon following Addition of Switchgrass-derived Biochar to Four Soils. Soil Science Society of America Journal 78. (2) 531537.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Novak, J.M., Busscher, W.J., Watts, D.W., Amonette, J.E., Ippolito, J. A., Lima, I. M., Gaskin, J., Das, K. C., Steiner, C., Ahmedna, M., Rehrah, D., Schomberg, H. 2012. Biochars Impact on Soil-Moisture Storage in an Ultisol and Two Aridisols. Soil Science. 177. (5)310320.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Post, W. M., Kwon, K. C. 2000. Soil Carbon Sequestration and Land-Use Change: Processes and Potential. Global Change Biology 6. (3) 317327.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Rasmussen, P. E., Goulding, K. W. T., Brown, J. R., Grace, P. R., Janzen, H. H., Ko, M. 1998. Long-Term Agroecosystem Experiments: Assessing Agricultural Sustainability and Global Change. Science. 282. 893896.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • R Core Team 2012. A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Schimmelpfennig, S., Müller, C., Grünhage, L., Koch, C., Kammann, C. 2014. Biochar, Hydrochar and Uncarbonized Feedstock Application to Permanent grassland — Effects on Greenhouse Gas Emissions and Plant Growth. Agriculture, Ecosystems & Environment 191. 3952.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Schlesinger, W. H., Lichter, J. 2001. Limited Carbon Storage in Soil and Litter of Experimental Forest Plots under Increased Atmospheric CO2. Nature 411. (6836) 466469.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Schulz, H., Glaser, B. 2012. Effects of Biochar Compared to Organic and Inorganic Fertilizers on Soil Quality and Plant Growth in a Greenhouse Experiment. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 175. 410422.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Solaiman, M. Z., Blackwell, P. Abbott, L. K., Storer, P. 2010. Direct and Residual Effect of Biochar Application on Mycorrhizal Root Colonisation, Growth and Nutrition of Wheat. Australian Journal of Soil Research 48. 546554.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Sui, Y., Gao, J., Liu, C., Zhang, W., Lan, Y., Li, S., Meng, J., Xu, Z.. Tang, L. 2016. Interactive Effects of Straw-derived Biochar and N Fertilization on Soil C Storage and Rice Productivity in Rice Paddies of Northeast China. Science of The Total Environment 544. 203210.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Tang, X. L., Zhou, G. Y., Liu, S. G., Zhang, D. Q., Liu, S. Z., Li, J., Zhou, C. Y. 2006. Dependence of Soil Respiration on Soil Temperature and Soil Moisture in Successional Forests in Southern China. Journal of Integrative Plant Biology 48. (6) 654663.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Tryon, A. E. H. 1948. Effect of Charcoal on Certain Physical, Chemical, and Biological Properties of Forest Soils. Ecological Society of America, Division of Forestry 18. (1) 81115.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Woolf, D., Amonette, J. E., Street-Perrott, A., Lehmann, J., Joseph, S. 2010. Sustainable Biochar to Mitigate Global Climate Change. Nature Communications 1. (5) 19.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • YU, O-Y., Raichle, B., Sink, S. 2013. Impact of Biochar on the Water Holding Capacity of Loamy Sand Soil. International Journal of Energy and Environmental Engineering 4. (1) 44.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Zhang, A., Liu, Y., Pan, G., Hussain, Q., Li, L., Zheng, J., Zhang, X. 2012. Effect of Biochar Amendment on Maize Yield and Greenhouse Gas Emissions from a Soil Organic Carbon Poor Calcareous Loamy Soil from Central China Plain. Plant and Soil 351. (1-2) 263275.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 5 5 0
Full Text Views 14 6 0
PDF Downloads 13 6 0