Data provider

Organisation/Data provider's name 
Budapest 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

Contact details

Telephone/fax 
+36-1-4632347
Compulsory sheet of the technology
Technology Hungarian name 
Bioszén alkalmazása homokos és agyagos talaj javítására és kukorica termés növelésére. Tenyészedényes kísérlet.
Technology name 
Biochar characteristics and application rates affecting corn growth and properties of soils contrasting in texture and
Country of origin 
Hawaii, USA
Stage of development 
under demonstration
Standard number 
na

Financing of the project

Name and number of the project 
TRF Basic Research Programs; theWater, Energy, and Soil Sustainability (WESS) Program
Start of the development 
2008
End of the development 
2013
Application sphere
Soil degradation process to be considered 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
mobilis Al-koncentráció változása bioszénnel kezelt homokos talajban (1. periódus)
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
mg/kg
Typical initial value 
24.82
Maximum initial value 
24.82
Typical final value 
0.15
Maximum final value 
0.15
Soil degradation process to be considered 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Mobilis Al-koncentráció változása homokos talajban bioszén hatására (2. periódus)
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
mg/kg;
Typical initial value 
10.22
Maximum initial value 
10.22
Typical final value 
0.07
Maximum final value 
0.07
Soil degradation process to be considered 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Mobilisa Mn-koncentráció változása bioszénnel kezelt homokos talajban (1. periódus)
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
mg/L
Typical initial value 
0.81
Maximum initial value 
0.81
Typical final value 
4.61
Maximum final value 
4.61
Soil degradation process to be considered 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Mobilis Mn-koncentráció változása homokos talajban bioszén ahtására (2. periódus)
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
mg/L
Typical initial value 
1.12
Maximum initial value 
1.12
Typical final value 
2.37
Maximum final value 
2.37
Soil degradation process to be considered 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Kukorica Mn felvételének csökkenése
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
g/kg
Typical initial value 
0.41
Maximum initial value 
0.41
Typical final value 
0.7
Maximum final value 
0.7
Soil degradation process to be considered 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Kukorica Mn felvételének csökkenése
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
g/kg
Typical initial value 
0.41
Maximum initial value 
0.41
Typical final value 
0.08
Maximum final value 
0.08
Information on the technology
Environmental element/phase the method may be applied to 
Saturated soil
Unsaturated (whole) soil
Pore water
Other
Technology type 
simple
Basis of the technology 
Chemical
Technology description 

A talajjavítási technológia során két különböző (alacsony és magas) hőmérsékleten két Eukaliptusz-fajtából gyártott bioszenet adagoltak különböző tömegszázalékban (0, 1, 2 és 4 w/w%) két talajtípushoz (savanyú homokos vályogtalaj és agyagos vályogtalaj). A bioszén talajjavító hatása a bioszén tulajdonságaitól, az alkalmazás időtartamától és a talajtípustól függ. Két, egymást követő kukorica-termésen vizsgálták a bioszén időbeli hatását. A vizsgálatokat tenyészedényes kísérletben végezték és azt kísérték figyelemmel, hogy a különböző körülmények között gyártott bioszén milyen módon hat a talaj termékenységére, a növénynövekedésre és a talajban kimutatott Mn és Al fitotoxikusságára.

Description of the novelty of the technology 

A bioszén talajjavító és termésnövelő hatása érvényesült a technológia során. Homoktalajra alkalmazva nőtt a talaj termékenysége, a növényeket gyorsabb növekedésre késztette, illetve lecsökkentette a Mn növény általi felvételét, bár a talajban nőtt a Mn és Al oldhatósága. Ezáltal csökkent Mn fitotoxikus hatása a kukoricára, így a bioszén hozzájárult a kukorica termés növeléséhez.

Technology classification
Class of the technology 
  • Soil amelioration with biochar
  • Soil amelioration with biochar from agricultural and forestry waste
Other technology 
Talajjavítás a talaj szerkezeti és ásványi összetétel változtatásával, növénynövekedés serkentése
Technology-monitoring
Technological parameters 
Material consumption
pH
Cation/anion exchange capacity
Texture
Nutrient content
Organic matter content
Plant growth
Monitored environmental element 
Unsaturated (whole) soil
Costs of the technology
Capital costs 
2.000 - 4.000 Euro
Specific operation costs 
no estimation
Specific energy costs 
no estimation
Specific labour costs 
80 - 200 Euro
Specific total costs 
above 400 Euro
Remarks on cost calculation 

A technológiát csak kísérleti körülmények között tesztelték, ezért a két bioszén típus tényleges alkalmazása esetén a beruházás meghatározása nehézségekbe ütközik. A kukoricatermelés idő- és pénzigényes, valamint az alkalmazott eszközöket -égetőkemence, villanófényes karbonizátor-, szállítás költségeit is figyelembe kell venni.

SWOT (evalaution based on scores)
Costs 
3-medium
Time requirement 
2-high
Space requirement 
2-high
Workload requirement 
3-medium
Equipment, apparata requirement 
2-high
Qualified labour 
2-high
Environmental risk and workplace risks 
4-low
Ability to meet the target value 
4-high
Environmental efficiency 
3-medium
Cost efficiency 
3-average
Generation of any recyclable byproduct 
yes
Generation of any byproduct to be treated 
no
Automation/remote control 
no
Feasibility 
3-average
Availability 
4-good
Well known 
2-weak
SWOT (evaluation in words)
Strengths 

Környezetbarát technológia. Bioszenek alkalmazása segíti a növények tápanyagfelvételét és növekedési ütemük gyorsulását, mindenképpen javítja a talaj szerkezetét és ásványi anyag összetételét.

Weaknesses 

Az eukaliptusz bioszén alkalmazásának hatékonysága talajtípustól függ, valamint az alkalmazott bioszén gyártási technológiájától. Ezért további vizsgálat szükséges ahhoz, hogy tisztázódjon a bioszén és Mn közötti kölcsönhatás mechanizmusa a Mn fitotoxikussága csökkentése érdekébennagy Mn tartalmú talajokban.

Possibilities 

Az eukaliptuszból készült bioszenek alkalmazása más típusú talajok javítására, illetve más mezőgazdasági növények termésnövelésére.

Threats 

Ezt a kísérletet még csak a Hawaii egyetemhez tartozó 'tankertben' végezték el kétféle talajtípusra, hatása más körülmények között még ismeretlen.

Completed applications
Start date of the application 
2008
End date of the application 
2013
Application stages 
Demonstration
Soil degradation process 
Class of soil degradation process 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Mobilis Al-koncentráció változása homokos talajban bioszén hatására (1. periódus)
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
mg/kg
Typical initial value 
24.82
Maximum initial value 
24.82
Typical final value 
0.15
Maximum final value 
0.15
Class of soil degradation process 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Mobilis Al-koncentráció változása homokos talajban bioszén hatására (2. periódus)
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
mg/kg
Typical initial value 
10.22
Maximum initial value 
10.22
Typical final value 
0.07
Maximum final value 
0.07
Class of soil degradation process 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Mobilis Mn-koncentráció változása bioszénnel kezelt homokos talajban (1. periódus)
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
mg/L
Typical initial value 
0.81
Maximum initial value 
0.81
Typical final value 
4.61
Maximum final value 
4.61
Class of soil degradation process 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Mobilis Mn-koncentráció változása homokos talajban bioszén hatására (2. periódus)
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
mg/L
Typical initial value 
1.12
Maximum initial value 
1.12
Typical final value 
2.37
Maximum final value 
2.37
Class of soil degradation process 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in macro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Kukorica Mn felvételének csökkenése
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
g/kg
Typical initial value 
0.41
Maximum initial value 
0.41
Typical final value 
0.7
Maximum final value 
0.7
Class of soil degradation process 
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in micro elements

Description of environmental risk

Typical measured/quantitative value of environmental risk 
Kukorica Mn felvételének csökkenése
The metric unit of measurement of the typical environmental risk 
g/kg
Typical initial value 
0.41
Maximum initial value 
0.41
Typical final value 
0.08
Maximum final value 
0.08
Publications, references
Publications 

Somchai Butnan, Jonathan L. Deenik, Banyong Toomsan, Michael J. Antal, Patma Vityakon: Biochar characteristics and application rates affecting corn growth
and properties of soils contrasting in texture and mineralogy, Geoderma 237–238 (2015) 105–116

References 

Somchai Butnan, Jonathan L. Deenik, Banyong Toomsan, Michael J. Antal, Patma Vityakon: Biochar characteristics and application rates affecting corn growth
and properties of soils contrasting in texture and mineralogy, Geoderma 237–238 (2015) 105–116

Properties of the datasheet
Datasheet id (original) 
1748
Creator 
Piblinger Brigitta
Status 
Publikált
Adatlap típusa 
Talajjavítási technológia
Létrehozás 
2015-04-11
Módosítás 
2018-06-22