Bioszén hatása a talaj vztartóképességének növelésére és a paradicsom növekedésére

Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group

Organisation/Data provider's nameBudapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Name of contact
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Telephone/fax
+36-1-4632347
Technology Hungarian nameBioszén hatása a talaj vztartóképességének növelésére és a paradicsom növekedésére
Technology name
Biochar enhances yield and quality of tomato under reduced irrigation
Country of origin
Kína
Stage of development
under pre-demo development
Standard number
n.a
Start of the development
2012
End of the development
2012
Soil degradation process to be considered
  • *Physical soil degradation
  • Decrease in moisture content
Typical measured/quantitative value of environmental risk
a talaj víztartalmának változása
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
g/g
Typical initial value
0.28
Typical final value
3.7
Environmental element/phase the method may be applied to
Pore water
Subsurface water
Technology type
combined
Basis of the technology
Physical- chemical
Technology description

A bioszén egyes kutatások szerint növeli a talaj víztartó képességét, a növényi hozamot, illetve csökkenti a CO2 emissziót. Jelen tanulmány a paradicsom növény esetén demonstrálja a bioszén (rizs héj keverékből és gyapotmag héjból készült 400°C os pirolízis során) hatását a paradicsom növekedésére és a talaj víztartóképességének javítására. A kísérlet során három öntözési technológia mellett figyelték a terméshozamot: teljes öntözés, deficit öntözés és részleges gyökérzónás szárítás. A bioszén talajba adagolása növelte a hozamot; számszerűen: teljes öntözésnél 20%-kal, deficit öntözésnél 6%-kal és gyökérzóna szárításos öntözésnél 13%-kal. A technológia emellett javította a növény vízháztartását és a talaj víztartóképességét.

Description of the novelty of the technology

A vízhiányos mezőgazdasági területeken, illetve növénytermesztés során kedvezően alkalmazható, hiszen növeli a talaj víztartó képességét.

Class of the technology
  • Soil amelioration with biochar
  • Soil amelioration with biochar from vegetable production waste
Technological parameters
Soil flux
Water flux
Water consumption
Nutrient content
Plant growth
Monitored environmental element
Saturated soil
Unsaturated (whole) soil
Other
Capital costs
2.000 - 4.000 Euro
Specific operation costs
200 - 400 Euro
Specific material costs
80 - 200 Euro
Specific labour costs
200 - 400 Euro
Specific total costs
above 400 Euro
Remarks on cost calculation

A technológiát csak kísérleti körülmények között tesztelték, ezért valódi alkalmazás esetére a beruházása meghatározása nehézségekbe ütközik.

Costs
3-medium
Time requirement
2-high
Space requirement
4-low
Workload requirement
2-high
Equipment, apparata requirement
2-high
Qualified labour
3-medium
Environmental risk and workplace risks
5-very low
Ability to meet the target value
4-high
Environmental efficiency
4-high
Cost efficiency
4-good
Generation of any recyclable byproduct
yes
Generation of any byproduct to be treated
no
Automation/remote control
yes
Feasibility
4-good
Availability
3-average
Well known
3-average
Strengths

A bioszén és a csökkentett öntözési technikák kombinációja (mint a DI és PRD) jelentősen csökkentik az öntözőviz mennyiséget és fokozzák a termelékenységet annak ellenére, hogy külön eljárások. Nőtt a talajvíztartóképessége, és a terméshozam

Weaknesses

A bioszén bekeveréssel szignifikánsan csökkent a klorofill tartalom index, melynek két oka lehet: a bioszén felszíne NH4 + iont adszorbeál (Lehmann et al., 2002), amely következtében csökken a felvehető N tartalom a növény számára. A tanulmányban a levél N-tartalma viszonylag lecsökkent a bioszénnel kezelt talajon termelt növény esetében. Előfordulhat, hogy a talajban a bioszén kiegészítéssel megnövekedett C / N arány, ezért csökkent a növények általi N felvétel.

Possibilities

A technológiát vízhiányos területeken kedvezően lehetne alkalmazni.

Threats

A bioszén előállítása során melléktermékek keletkeznek, amelyek veszélyt jelenthetnek talajra alkalmazás során. Ezért a bioszén talajra alkalmazása előtt meg kell határozni szennyezőanyag tartalmát és viselkedését a környezetben

Site name
Kínai Mezőgazdasági Egyetem Zöldháza
Location of the application, country
Kína
Location of the application, town and/or region
Beijing
Start date of the application
2012
End date of the application
2012
Application stages
Demonstration
Landuse
  • Other
Summary of the charasteristic parameters of application

A kísérlet 2012. április-május közt folyt a Kínai Mezőgazdasági egyetem üvegházában. Az üvegházi palántákat műanyag edényekbe ültették át (25 cm átmérőjű és 30 cm magas). Összesen 20 kg homokos vályogtalajt használtak, valamint bioszenet (rizs héj keverékből és gyapotmag héjból készült 400°C os pirolízis során) kontroll edények is voltak, melyek nem tartalmaztak bioszenet. A növényeket három módszerrel öntözték: teljes öntözés (FI), hiányos öntözés (DI) és részleges gyökérzóna szárítással (PRD). A mérések során vizsgálták: az érett paradicsomok súlyát és C-vitamin tartalmát, a sztómakonduktanciát (gs) levél porométerrel határozták meg 7:00-17:00ig, 2 óránként négyszer. A klorofil tartalom együtthatót (CCI) 6 alkalommal mérték a kezelési periódus során egy kézi levél klorofilméterrel. Mérték még a membránstabilitási indexet, a levelek relatív víztartalmát, a levél C és N tartalmát. A kísérletet teljesen véletlen elrendezéssel végezték 4 ismétlésben, minden eljárásnál. Az adatok homogének és normál elrendezésűek voltak. Az eredmények a következőképpen alakultak:
- a bioszenes kezelés eredményeként viszonylag nőtt a talaj víztartalma a DI és PRD öntözés esetén, a bioszént nem alkalmazó esethez viszonyítva
- a bioszenes kezelés növelte a paradicsom hozamot minden öntözési eljárásnál.
- a bioszenes kezelés növelte a gs-t (sztóma konduktancia), a nem bioszeneshez képest, habár a növekedés csak a DI és PRD-nél volt jelentős.
- a levél fotoszintetizáló sebességét (An) szignifikánsan befolyásolták az öntözési eljárások, azonban a bioszén alkalmazása esetén ez nem volt jelentős.
- jelentősen nőtt a termés vízhasználat hatékonysága (WUE) a PRD (35%) és DI (15%) eljárások alkalmazása során, az FI—hez képest.
- a levél teljes N tartalma csökkent minden bioszenes eljárásnál, az öntözési eljárásoknak nem volt jelentős hatása
A tanulmány eredményei azt mutatják, hogy a homokos vályogtalajhoz adagolt bioszén növelte a talaj víztartóképességét a DI és PRD esetén.

Soil degradation process
Class of soil degradation process
  • *Physical soil degradation
  • Decrease in moisture content
Typical measured/quantitative value of environmental risk
a talaj víztartalmának változása
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
g/g
Typical initial value
0.28
Typical final value
3.7
Publications

Saqib Saleem Akhtar, Guitong Li, Mathias Neumann Andersen, Fulai Liu: Biochar enhances yield and quality of tomato under reduced irrigation
Agricultural Water Management 138 (2014) 37–44

References

Saqib Saleem Akhtar, Guitong Li, Mathias Neumann Andersen, Fulai Liu: Biochar enhances yield and quality of tomato under reduced irrigation
Agricultural Water Management 138 (2014) 37–44

Datasheet id (original)
1726
Creator
Éder Csilla
Status
Verified
Adatlap típusaSoil amelioration technology
Létrehozás2015-03-30
Módosítás2018-06-22