View More View Less
  • 1 MTA ATK Talajtani és Agrokémiai Intézet, Budapest
  • 1 Institute for Soil Sciences and Agricultural Chemistry, Centre for Agricultural Research, Hungarian Academy of Sciences, Budapest
  • 2 BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Budapest
  • 2 Department of Applied Biotechnology and Food Science, Faculty of Chemical Technology and Biotechnology, University of Technology and Economics, Budapest
  • 3 BioFil Mikrobiológiai, Géntechnológiai és Biokémiai Kft., Budapest
  • 3 BioFil Microbiological, Biotechnological and Biochemical Ltd., Budapest
Open access

Összefoglalás

Az MTA Agrártudományi Kutatóközpont Talajtani és Agrokémiai Intézetének kísérleti állomásain nyírlugosi savanyú és őrbottyáni karbonátos homoktalajon szabadföldi kísérletben vizsgáltuk bioszén, bioszénre oltott és bioszénhez kevert saját hordozóján lévő baktérium oltóanyagos kezelés, valamint önmagában alkalmazott oltóanyag hatását kukorica elemösszetételére és elemfelvételére. A 4 kezelés 4 szinttel lett beállítva: 0, 3, 15 és 30 t ha-1 bioszén, valamint kombinációnként változóan 0-tól 2,1x1011–1x1013 CFU ha-1 oltóanyaggal. A kísérlet 4 ismétléssel 64 parcellát eredményezett mindkét helyen ismétlésenként véletlen blokk elrendezésben. A 20 m2-es (4x5 m) parcellák szélén körben 1 m szegélyt hagytunk, így a nettó parcella 6 m2 (2x3 m) területű volt. A műtrágyázás az ajánlott NPK ásványi műtrágya dózisának felével történt. A vegetációs időszak csapadékellátottsága messze elmaradt az 50-éves átlagtól és a kukorica tesztnövény optimális vízellátottságától, így a terméshozamok is alacsonyak maradtak, különösen a nyírlugosi talajon.

A növényminták vizsgálatokhoz való előkészítését, valamint elemösszetételét a hatályos Magyar Szabványok alapján határoztuk meg.

A növényi N és Mg koncentrációkban a kezelések nem okoztak változást. Az emelkedő bioszenes kezelések hatására a foszfortartalom a savanyú talajon enyhén nőtt a kukorica földfeletti részeiben, míg a karbonátoson alapvetően csökkent a szár+levélben, mely a bioszén+oltóanyag kezelésben szignifikáns volt. A K-tartalom látványosan, a nyírlugosi talajon átlagosan 61%-kal, az őrbottyánin 87%-kal nőtt a szár+levélben a legmagasabb dózisú bioszenes kezelések hatására. A növényi Ca-tartalom az őrbottyáni talajon eleve magasabb volt, ami a bioszenes kezelések hatására enyhén csökkent, a nyírlugosin viszont nőtt. A Zn-tartalom a szár+levélben mindkét termőhelyen csökkent az emelkedő bioszenes kezelések hatására. Az önmagában alkalmazott oltóanyag emelkedő adagjai nem okoztak változást a növényi összetételben.

A bioszenes kezelési dózisokkal többnyire emelkedő terméshozam miatt az elemhozamban markánsabb különbségek adódtak. A nyírlugosi talajon a kontrollhoz képesti növekmény a legmagasabb bioszenes kezelési szinteken N és K felvétel esetében 2-szerest meghaladó, a P, Ca és Mg felvételnél átlagosan sorrendben 67%, 73% és 57% a szár+levélben, a szemben pedig 2-3-szoros. Ez utóbbi a Zn hozamára is igaz volt, míg a szár+levélben csak enyhe növekedést mutatott. Az őrbottyáni talajon a szár+levélben 40% körüli N növekményt mértünk, a P, K, Ca felvételben elsősorban a szem esetében enyhe csökkenést tapasztaltunk, míg a Mg és Zn esetében gyakorlatilag nem volt hatása a bioszenet tartalamzó kezeléseknek.

A bioszénnel együtt alkalmazott oltóanyag egyes esetekben a legmagasabb növényi N, P és K felvételt eredményezte, így a két anyag kölcsönös pozitív hatása feltételezhető. Az önmagában alkalmazott oltóanyag szintén segítette a N felvételét.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • 36/2006. (V.18.) FVM Rendelet: A termésnövelő anyagok engedélyezéséről, tárolásáról, forgalmazásáról és felhasználásáról. Magyar Közlöny. 59. 47844808.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Alburquerque, J.A., Salazar, P., Barrón, V., Torrent, J., Del Carmen Del Campillo, M., Gallardo, A. & Villar, R., 2013. Enhanced wheat yield by biochar addition under different mineral fertilization levels. Agronomy for Sustainable Development. 33. 475484.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Asai, H., Samson, B.K., Stephan, H.M., Songyikhangsuthor, K., Homma, K., Kiyono, Y., Inoue, Y., Shiraiwa, T. & Horie, T., 2009. Biochar amendment techniques for upland rice production in Northern Laos: 1. Soil physical properties, leaf SPAD and grain yield. Field Crops Research. 111. 8184.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Atkinson, C.J., Fitzgerald, J.D. & Hipps, N.A., 2010. Potential mechanisms for achieving agricultural benefits from biochar application to temperate soils: a review. Plant and Soil. 337. 118.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Berglund, L.M., DeLuca, T.H. & Zackrisson, O., 2004. Activated carbon amendments to soil alters nitrification rates in Scots pine forests. Soil Biology and Biochemistry. 36. 20672073.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Blaskó L. , 1983. A talaj savanyú vagy túlmeszezett állapota és a foszforszolgáltatás néhány összefüggése réti talajokon. Agrokémia és Talajtan. 32. 399406.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Buss, W., Graham, M.C., Shepherd, J.G. & Masek, O., 2016. Suitability of marginal biomass-derived biochars for soil amendment. Science of the Total Environment. 547. 314322.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • CEN/TS 16181:2013 Sludge, treated biowaste and soil - Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) by gas chromatography (GC) and high performance liquid chromatography (HPLC). http://www.nen.nl. Elérés dátuma: 2017. május 2.

    • 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. 629634.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Csathó P. , 1992. K- és P-hatások kukoricában meszes csernozjom talajon. Agrokémia és Talajtan. 41. 241260.

  • Csathó P. , Árendás T., Fodor N. & Németh T., 2007. A legelterjedtebb hazai trágyázási szaktanácsadási rendszerek tesztelése szabadföldi kísérletekben. Agrokémia és Talajtan. 56. 173190.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Csathó P. , Fodor N., Németh T. & Árendás T., 2008. A jövedelmezőség alapja: szakszerű talajmintavétel + megbízható trágyázási rendszer. Agrofórum. 19. (8) 3235.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Dell Inc. Released, 2015. Dell Software Statistica Statistics for Windows, Version, 13.0 Round Rock, Texas: DELL INC.

  • DeLuca, T.H., MacKenzie, M.D. & Gundale, M.J., 2009. Biochar effects on soil nutrient transformations. In: Lehmann, J. & Joseph, S. (Eds.) Biochar for environmental management: science and technology. Earthscan. London. 251270.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Gartler, J., Robinson, B., Burton, K. & Clucas, L., 2013. Carbonaceous soil amendments to biofortify crop plants with zinc. Science of the Total Environment. 465. 308313.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Glaser, B., Balashov, E., Haumaier, L., Guggenberger, G. & Zech, W., 2000. Black carbon in density fractions of anthropogenic soils of the Brazilian Amazon region. Organic Geochemistry. 31. 669678.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Glaser, B., Lehmann, J. & Zech, W., 2002. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal – a review. Biology and Fertility of Soils. 35. 219230.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Gulyás, M., Fuchs, M., rétháti, G., Holes, A., Varga, Z., Kocsis, I. & FÜleky, G., 2014. Szilárd pirolízis melléktermékekkel kezelt talaj vizsgálata tenyészedényes modellkísérletben. Agrokémia és Talajtan. 63. 341352.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Gundale, M.J. & DeLuca, T.H., 2007. Charcoal effects on soil solution chemistry and growth of Koeleria macrantha in the ponderosa pine/Douglasfir ecosystem. Biology and Fertility of Soils. 43. 303311.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Holes, A., Szegi, T., Fuchs, M., Gulyás, M. & Aleksza, L. 2014. Effects of different biochars, compost and lime treatments on the chemical properties of sandy soils. Columella - Journal of Agricultural and Environmental Sciences. 1. (2) 4955.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Jarrell, W.M. & Beverly, R.B., 1981. The dilution effect in plant nutrition studies. Advances in Agronomy. 34. 197224.

  • Kádár I. & Radics L., 2008. Műtrágyázás hatása a kukoricára karbonátos homoktalajon. Növénytermelés. 57. 305318.

  • 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
  • Knoepp, J.D., DeBano, L.F. & Neary, D.G., 2005. Chapter 3: Soil Chemistry. In: Neary D.G., Ryan K.C. & DeBano L.F., (eds.), 2005. Wildland fire in ecosystems: effects of fire on soils and water. Gen. Tech. Rep. RMRS-GTR-42-vol.4. Ogden, UT: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Research Station. 250 pp.

    • 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
  • Kovács R. , Imre Cs., Puspán I., Rizó B., Imri Á., pék N., kárpáti É., Árvay Gy., Romsics Cs. & Kutasi J., 2017. Kedvezőtlen talajkémhatást és sóviszonyokat mutató, degradálódott talajokhoz alkalmazkodott stressztűrő baktériumok szelektálása és törzsgyűjtemény létrehozása. Talajvédelem különszám, Okszerű talajhasználat - Talajvédelem, Talajvédelmi Alapítvány és Magyar Talajtani Társaság, 2017, pp. 8595.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Lehmann, J., da Silva, J.P., Jr., Rondón, M., da Silva, C.M., Greenwood, J., Nehls, T., Steiner, C. & Glaser, B., 2002. Slash-and-char: a feasible alternative for soil fertility management in the Central Amazon? In: Soil Science: Confronting New Realities in the 21st Century. 17th World Congress of Soil Science. Bangkok, Tahiland. 14–21 August 2002. Paper No. 449. pp. 112.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Lehmann, J., da Silva, J.P. Jr., Steiner, C., Nehls, T., Zech, W. & Glaser, B., 2003. Nutrient availability and leaching in an archaeological anthrosol and a ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments. Plant and Soil. 249. 343357.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Major, J., Rondón, M., Molina, D., Riha, S.J. & Lehmann, J., 2010. Maize yield and nutrition during 4 years after biochar application to a Colombian savanna oxisol. Plant and Soil. 333. 117128.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Mengel, K., 1976. A növények táplálkozása és anyagcseréje. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. 365 pp.

  • MSZ-08-1783-1:1983: Nagy teljesítményű műszersorok alkalmazása a növényvizsgálatokban. Növényi anyagok kémiai mintaelőkészítési eljárása ásványi tápanyagok mennyiségi meghatározásához. Magyar Szabványügyi Hivatal. Budapest

  • MSZ-08-1783-6:1983: Nagy teljesítményű műszersorok alkalmazása a növényvizsgálatokban. Növényi anyagok nitrogéntartalmának mennyiségi meghatározása. Magyar Szabványügyi Hivatal. Budapest

  • MSZ-08-1783-26:1985: Nagyteljesítményű műszersorok alkalmazása a növényvizsgálatokban. Növényi anyagok kalciumtartalmának mennyiségi meghatározása ICP módszerrel. Magyar Szabványügyi Hivatal. Budapest

  • MSZ-08-1783-27:1985: Nagyteljesítményű műszersorok alkalmazása a növényvizsgálatokban. Növényi anyagok magnéziumtartalmának mennyiségi meghatározása ICP módszerrel. Magyar Szabványügyi Hivatal. Budapest

  • MSZ-08-1783-28:1985: Nagyteljesítményű műszersorok alkalmazása a növényvizsgálatokban. Növényi anyagok foszfortartalmának mennyiségi meghatározása ICP módszerrel. Magyar Szabványügyi Hivatal. Budapest

  • MSZ-08-1783-29:1985: Nagyteljesítményű műszersorok alkalmazása a növényvizsgálatokban. Növényi anyagok káliumtartalmának mennyiségi meghatározása ICP módszerrel. Magyar Szabványügyi Hivatal. Budapest

  • MSZ-08-1783-33:1985: Nagyteljesítményű műszersorok alkalmazása a növényvizsgálatokban. Növényi anyagok cinktartalmának mennyiségi meghatározása ICP módszerrel. Magyar Szabványügyi Hivatal. Budapest

  • Rékási M. , Szili-Kovács T., Takács T., Bernhardt B., Puspán I., Kovács R., Kutasi J., Draskovits E., MolnÁr S., MolnÁr M. & Uzinger N. 2019. Improving the fertility of sandy soils in the temperate region by combined biochar and microbial inoculant treatments. Archives of Agronomy and Soil Science. 65. (1) 4457.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • RÉKÁsi M. & Uzinger N., 2015. A bioszén felhasználásának lehetőségei a talaj tápanyag-utánpótlásában - Szemle. Agrokémia és Talajtan. 64. 239256.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Rodriguez, H. & Fraga R., 1999. Phosphate solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion. Biotechnology Advances. 17. 319339.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Rondón, M.A., Lehmann, J., Ramírez, J. & Hurtado, M., 2007. Biological nitrogen fixation by common beans (Phaseolus vulgaris L.) increases with bio-char additions. Biology and Fertility of Soils. 43. 699708.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Sanchez, P.A., Villachica, J.H. & Bandy, D.E., 1983. Soil fertility dynamics after clearing a tropical rainforest in Peru. Soil Science Society of America Journal. 47. 11711178.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Saxena, J., Rana, G. & Pandey, M. 2013. Impact of addition of biochar along with Bacillus sp. on growth and yield of french beans. Scientia Horticulturae. 162. 351356.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Sulyok D. & Meggyes A., 2008. A kukorica öntözésének technológiai és gazdasági kérdései. http://www.agroaqua.hu/download/02.pdf. Elérés dátuma: 2017. január 17.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Tao, G.C., Tian, S.J., Cai, M.Y. & Xie, G.H., 2008. Phosphate-solubilizing and mineralizing abilities of bacteria isolated from soils. Pedosphere. 18. 515523.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Tolner, L., Kocsis, I., Czinkota, I., Tolner, I.T., Gulyás, M. & Füleky, G., 2015a. A talajba kevert szilárd pirolízis termékek hatása a talajminták NIR reflektanciájára. Talajvédelem 2015. Különszám. 363372.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Tolner, L., Simándi, P., Rácz, I., Otta, E. & Czinkota, I., 2015b. Műanyagok alacsony hőmérsékleten végzett termolízise eredményeképpen kapott maradék talajba keverhetőségét megalapozó vizsgálatok. Talajvédelem 2015. Különszám. 357362.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Tryón, E.H., 1948. Effect of charcoal on certain physical, chemical, and biological properties of forest soils. Ecological Monographs. 18. 81115.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Van Zwieten L. , Kimber S., Morris S., Chan K.Y., Downie A., Rust J., Joseph S. & Cowie A., 2010. Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance and soil fertility. Plant and Soil. 327. 235246.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Wang, T., Camps-Arbestain, M., Hedley, M. & Bishop, P., 2012. Predicting phosphorus bioavailability from high-ash biochars. Plant and Soil. 357. 173187.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Wang, T., Camps-Arbestain, M. & Hedley, M., 2014. The fate of phosphorus of ash-rich biochars in a soil-plant system. Plant and Soil. 375. 6174.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • WO 2012/038740. Soil treatment process. https://patentscope.wipo.int/ Elérés: 2017. február 26.

  • WO 2012/093374. Soil bacteria containing fertilizer and method for its preparation. https://patentscope.wipo.int/. Elérés: 2017. február 26.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • WO 2015/118516. Soil bacteriae for inoculating stress soils. https://patentscope.wipo.int/ Elérés: 2017. február 26.