Bioszén és hidrochar talajjavító és a Collembolák abundanciájára gyakorolt hatása mezőgazdasági talajban

Data provider

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
Contact details
Telephone/fax
+36-1-4632347
Compulsory sheet of the technology
Technology Hungarian nameBioszén és hidrochar talajjavító és a Collembolák abundanciájára gyakorolt hatása mezőgazdasági talajban
Technology name
Impact of quality and quantity of biochar and hydrochar on soil Collembola and growth of spring wheat
Country of origin
Németország
Stage of development
under demonstration
Standard number
0
Financing of the project
Name and number of the project
Institut für Agrar-und Stadtokologische Projekte
Start of the development
2012
End of the development
2015
Application sphere
Soil degradation process to be considered
  • Biological soil degradation
  • Decrease in soil organic matter
Other soil degradation process
szerkezetromlás, víztartalom csökkenés
Description of environmental risk
Typical measured/quantitative value of environmental risk
kukorica szár biomassza mennyiség változása 4% fermentált HTC hatására
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
g/edény
Typical initial value
3.5
Typical final value
6.5
Soil degradation process to be considered
  • Biological soil degradation
  • Loss of biodiverzity
Description of environmental risk
Typical measured/quantitative value of environmental risk
Ugróvillások mennyiségének változása 1% fermentált HTC hatására
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
ugróvillás/kg talaj
Typical initial value
230
Typical final value
90
Information on the technology
Environmental element/phase the method may be applied to
Saturated soil
Unsaturated (whole) soil
Technology type
simple
Basis of the technology
Physical- chemical
Biological
Ecological
Technology description

A technológia során silókukoricából illetve fanyesedékből készült bioszenet és hidrochart, fermentált hidrochart kevernek a termőtalajhoz, majd vizsgálták ezek hatását a talajban élő Collembola Protaphorura fimatára és a tavaszi búzára egy üvegház kísérletben. A talaj szerves széntartalma kezdetben 0,73%-os volt. Ehhez kevertek annyi bioszenet, hogy 1, 2 illetve 4%-ra nőjön. A kukorica bioszén megváltoztatja a gyökérszerkezetet vékonyabb gyökereket és nagyobb mennyiséget eredményezve.

Description of the novelty of the technology

Silókukoricából készült bioszenet és nagy mennyiségű hidrochart kísérel meg talajjavításra használni.

Technology classification
Class of the technology
  • Soil amelioration with biochar
  • Soil amelioration with biochar from agricultural and forestry waste
Technology-monitoring
Technological parameters
Biological activity
Biological indicators
pH
Texture
Organic matter content
Plant growth
Monitored environmental element
Unsaturated (whole) soil
Costs of the technology
Capital costs
40 - 200 Euro
Specific operation costs
0 - 2 Euro
Specific energy costs
8 - 20 Euro
Specific material costs
20 - 40 Euro
Specific labour costs
2 - 4 Euro
Remarks on cost calculation

A technológia hagyományos mezőgazdasági eszközökkel kivitelezhető, így beruházási költsége nincs, vagy alacsony. Az anyagköltséget nehéz megbecsülni a technológia kis elterjedtsége miatt, azonban a megvett bioszén kijuttatása már nem okoz különösebb nehézséget se ráfordítás, se munka oldalon.

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

A technológia során erdészeti és mezőgazdasági hulladékot hasznosítanak újra, így csak természetes anyagokat juttatnak a talajba, melyek a termékenységén kívül sok más paraméterét is pozitívan befolyásolhatják.

Weaknesses

Nehéz megtalálni a megfelelő bioszenet illetve a bioszén keverék arányt, és ha ez nem sikerül, nem figyelhetünk meg pozitív változást a termékenységben.

Possibilities

Egy jó bioszén összeállítással a mezőgazdasági talajok termőképessége pusztán természetes anyagok hozzáadásával növekedhet, akár bizonyos műtrágyákat is kiváltva.

Threats

Egyes bioszenek mikrobiális abundancia csökkenést is okozhatnak a talajban, ami káros is lehet.

Completed applications
Site name
Humboldt-Universitat zu Berlin
Location of the application, country
Németország
Location of the application, town and/or region
Berlin
Start date of the application
2012
End date of the application
2015
Application stages
Demonstration
Size of the treated area
Length (m)
10.0
Width (m)
5.0
Depth (m)
0.20
Volume of the moved phase
Air (m3)
0.0
Water (m3)
0.0
Soil (m3)
10.0
Landuse
  • Other
Other landuse
Kutatási célú üvegház
Origin of the pollution
-
Summary of the charasteristic parameters of application

Az alkalmazás csupán egy üvegházban történt kísérleti jelleggel. Fa- illetve kukorica bioszenet, fermentált- és nem fermentált hidrochart kevertek össze különböző arányban a kutatók, majd belekeverték egy berge-i mezőgazdasági talajba és vizsgálták ennek hatásait. Bár a talaj szerkezetét és pH-ját megváltoztatta, sok esetben nem volt megfigyelhető változás sem a talaj élővilágában, sem a növények növekedésében. Nagy arányú (4%) fermentált hidrochar azonban csökkentette a Protaphorura fimata abundanciáját körülbelül 230-ról 110 db/kg talajra, ám növelte a kukorica szár biomassza termelését 3,5-ről 6,5 g/edényre (lásd 1. ábra). A kukorica bioszén hatására a kukorica gyökerei vékonyabbak és nagyobbak lettek.

Soil degradation process
Class of soil degradation process
  • Biological soil degradation
  • Decrease in soil organic matter
Description of environmental risk
Typical measured/quantitative value of environmental risk
kukorica szár biomassza mennyiség változása 4% fermentált HTC hatására
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
g/edény
Typical initial value
3.5
Typical final value
6.5
Class of soil degradation process
  • Biological soil degradation
  • Loss of biodiverzity
Description of environmental risk
Typical measured/quantitative value of environmental risk
Ugróvillások mennyiségének változása 1% fermentált HTC hatására
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
ugróvillás/kg talaj
Typical initial value
230
Typical final value
90
Publications, references
Publications

Katharina Reibe et al.:Impact of quality and quantity of biochar and hydrochar on soil
Collembola and growth of spring wheat, Soil Biology & Biochemistry 83 (2015) 84-87

References

Lehmann, J., Gaunt, J., Rondon, M., 2006. Bio-char sequestration in terrestrial ecosystems - a review. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 11,
395-419.
Jeffery, S., Verheijen, F.G.A., van der Velde, M., Bastos, A.C., 2011. A quantitative review of the effects of biochar application to soils on crop productivity using meta-analysis. Agriculture, Ecosystems & Environment 144, 175-187.
Jones, D.L., Rousk, J., Edwards-Jones, G., DeLuca, T.H., Murphy, D.V., 2012. Biocharmediated changes in soil quality and plant growth in a three year field trial. Soil Biology and Biochemistry 45, 113-124.

Pictures
Properties of the datasheet
Datasheet id (original)
1758
Creator
Hajdú Dávid
Status
Verified
Adatlap típusaSoil amelioration technology
Létrehozás2015-04-15
Módosítás2018-06-22