Data provider
Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Contact details
Compulsory sheet of the technology
Financing of the project
Application sphere
- *Physical soil degradation
- Structure destruction
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Soil acidification
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Decrease in macro elements
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Decrease in macro elements
Description of environmental risk
- *Physical soil degradation
- Decrease in moisture content
Description of environmental risk
- *Physical soil degradation
- Decrease in moisture content
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Soil acidification
Description of environmental risk
Information on the technology
Az elszenesedett szerves maradványok gyenge víz- és tápanyag gazdálkodású talajokba való keverését e tulajdonságok javítására az Amazonas-medencében élő őslakosok több mint 2500 évvel ezelőtt alkalmazták (Terra Preta). Ezt felismerve a XX. század második felétől jelentős kutatások történtek a területen. Számos kutatás során vizsgálták a bioszén (növényi-, állati szervesanyagok pirolízisével előállított szén) talajra gyakorolt kedvező hatásait. E hatása a bioszén fizikai-kémiai tulajdonságaiból adódnak, melyek a felhasznált alapanyag, illetve a pirolízis paraméterei (tartózkodási idő, hőmérséklet, levegő mennyisége) függvényében jelentős eltérést mutatnak. A bioszén talajra gyakorolt kedvező hatása többek közt a nagy fajlagos felületének köszönhető. Bioszén alkalmazásával befolyásolhatjuk a talaj szerkezetét, tápanyag gazdálkodását, kationcsere-kapacitását, pH-ját, vízgazdálkodását valamint kedvez a talajlakó mikroorganizmusok számára. Ennek hatására javul a termesztett kultúra tápanyagfelvétele, így a terméshozam javítható. Mindezt környezetbarát módon érhetjük el.
Környezetbarát módja az erodálódott, leromlott talajok javítására, melynek hatására a terméshozam növelhető, akár a tápanyagbevitel csökkentésével.
Technology classification
- Soil amelioration with biochar
- Soil amelioration with biochar from agricultural and forestry waste
Technology-monitoring
Costs of the technology
feltételezés: a terület rendelkezésre áll
FAJLAGOS MÛKÖDTETÉSI KÖLTS.: nincs
FAJLAGOS ENERGIAKÖLTS.: Beszámítva a munkaerőköltségbe.
FAJLAGOS ANYAGKÖLTS.: Bioszén ára: 2,86 USD/t= 2860 USD/t (Forrás:http://www.biochar-international.org/sites/default/files/State_of_the_B…)
-USD vételi árfolyam: ~287 HUF/USD > 287*2860= 820820 HUF/t
FAJLAGOS MUNKAERÕKÖLTS.:
SZÁLLÍTÁS: 1 t bioszén ~19,5 m3 (http://enfo.agt.bme.hu/drupal/sites/default/files/A%20biosz%C3%A9n%20fi…)
Szállításhoz kisteherautó elég: ~5000 ft/nap (bérlés) +üzemanyagköltség
http://www.peterkeszaki.hu/index.php?option=com_content&view=article&id…
Beszántás: 20000 HUF/ha (20 cm mélyre)
Vetés: 7700 HUF/ha
Betakarítás: ~25000 HUF/ha
FAJLAGOS ÖSSZKÖLTSÉG
50*820820+5000+20000+7700+25000= 41 098 700 HUF/t (1t/ha bioszén bekeverésénél)
Nagyobb mértékű bioszén felhasználás javasolt (Számolásnál 50t/ha-t alka
SWOT (evalaution based on scores)
SWOT (evaluation in words)
Bioszén előállítására gyakorlatilag bármilyen szervesanyag felhasználható. Így jelentősek a lehetőségek a kommunális hulladék szervesanyagának kezelésére, valamint mezőgazdasági-, erdőgazdálkodási- és húsfeldolgozóüzemek melléktermékeinek hasznosítására. Így egyszerre csökkenthető a raktározandó hulladékok mennyisége, valamint a bioszén talajba keverésével javítható a mezőgazdasági területek talajminősége, terméshozama.
A bioszén kémiai összetétele jelentősen függ a pirolízis során felhasznált alapanyag összetételétől. Így általában összes nitrogéntartalma nagy. Azonban a nitrogén jelentős része a növények számára felvehetetlen formában van jelen. Ennek hatására a talajban nitrogénhiány léphet fel. Ezt a hatást tovább erősíti a bioszén magas C/N aránya, önálló alkalmazása esetén a N immobilizálódik. Így minden esetben szükséges a bioszenes kezelést, nitrogéntrágyázással kiegészíteni.
Rossz vízgazdálkodású, tömörödött talajok javítására lehetne jelentős mértékben alkalmazni.
Ha a bioszén előállítása szenyvíziszapból vagy kommunális hulladék felhasználásával történik minden esetben szükséges a termék összetételének vizsgálata. Ugyanis akár toxikus összetevői is lehetnek, többek közt nehézfémek (Cu,Zn,Cr,Ni). Ezek talajba juttatása nem kívánatos.
Completed applications
Size of the treated area
- Agricultural
Kivitelezés:
A kísérlet alsó Ausztria területén csernozjom talajon történt 2011-2012 közt. A területen 10 cm mélységbe dolgoztak be bioszenet (bükkfaalapút). A vizsgálat során 24 t/ha bioszenet trágyával, 74 t/ha bioszenet trágyával és 74 t/ha bioszenet trágya nélkül alkalmaztak, a kontrol területen a többi területen bedolgozott trágya mennyiségével ekvivalens mennyiségű trágyát (NPK trágya) dolgoztak be. Majd tavaszi árpával (Hordeum vulgare) vetették be, következő évben pedig napraforgóval (Helianthus annus). A mérések során mintát vettek a talajból és a terményből is, vizsgálva a talajtulajdonságok változását, illetve a növényi tápanyagfelvétel alakulását és a termésmennyiség változását.
Eredmények (táblázat 3,6,7,8):
A terményt elemezve megállapították, hogy a N bevitel nélküli bioszén felhasználásakor mindkét kultúrnövény esetében szignifikánsan csökkent a felvett N,P,K tartalom a kontroll területhez képest. Azonban az Al és Fe felvétel és a biomassza bekeverés mértéke közt nem találtak szignifikáns összefüggést, míg a felvett Mo tartalom szignifikánsan csökkent az árpa esetében függetlenül tápanyag utánpótlástól, míg napraforgó esetében ez az érték növekedést mutat a trágyázás nélküli területen.
A termésmennyiség változását megfigyelve az tapasztalható, hogy a trágyázást nélkülöző területeken a termésmennyiség visszaesés mérsékeltebb, mint barna erdőtalajon, azonban még mindig jelentősnek tekinthető. A többi esetben azonban a kísérlet nem mutatott ki szignifikáns különbséget.
A talaj pH értéke az első évben nem változott jelentősen, azonban a 2. évben csökkenés tapasztalható minden bekeverési aránynál. A minta térfogatsűrűsége is szignifikáns csökkenést mutat a 2. év mérései során. A talaj elemi széntartalom és C/N arány meghatározásakor mindkét évben jelentős növekedés tapasztaltak. A N,P és K tartalom is jelentősen emelkedett a bioszén bekeverési arány emelésével. Emellett a talaj vízgazdálkodásának vizsgálata is pozitív eredménnyel zárult (+13,9%).
- Chemical soil degradation
- Soil acidification
Description of environmental risk
- *Physical soil degradation
- Soil compaction
Description of environmental risk
- Other soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Decrease in macro elements
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Decrease in macro elements
Description of environmental risk
- *Physical soil degradation
- Decrease in moisture content
Description of environmental risk
- *Physical soil degradation
- Decrease in moisture content
Description of environmental risk
Size of the treated area
- Agricultural
Kivitelezés:
A kísérlet Styria területén barna erdőtalajon történt 2011-2012 közt. A területen 10 cm mélységbe dolgoztak be bioszenet (bükkfaalapút). A vizsgálat során 24 t/ha bioszenet trágyával, 74 t/ha bioszenet trágyával és 74 t/ha bioszenet trágya nélkül alkalmaztak, a kontrol területen a többi területen bedolgozott trágya mennyiségével ekvivalens mennyiségű trágyát (NPK trágya) dolgoztak be. Majd kukoricával (Zea mays) vetették be, betakarítást követően közönséges búzát (Triticum aestivum) vetettek.A mérések során mintát vettek a talajból és a terményből is, vizsgálva a talajtulajdonságok változását, illetve a növényi tápanyagfelvétel alakulását és a termésmennyiség változását.
Eredmények (táblázat 2,4,5,8):
A terményt elemezve megállapították, hogy a N bevitel nélküli bioszén felhasználásakor mindkét kultúrnövény esetében szignifikánsan csökkent a felvett N tartalom a kontroll területhez képest. A többi területen a N felvétel 111-131 kg/ha közt alakult. A kutatás során vizsgált egyéb tápanyagok (P,K,Ca,Mg,Al,B,Cu,Fe,Mn,Mo,Na,Zn) felvétele és a bioszén bekeverési aránya közt nem találtak jelentős kapcsolatot, ha tápanyag utánpótlást is alkalmaztak.
A terménymennyiség növekedését megfigyelve tapasztalható, hogy a tápanyag utánpótlás minden esetben szükséges. A növények növekedésében a vegetatív fázisban már a felvehető N mennyisége korlátozó tényező lehet, így a trágyázást nélkülöző területeken mindkét növény esetében jelentős csökkenés mutatkozik. A különböző bioszén bekeverések esetén szignifikáns különbséget a kísérlet nem eredményezett.
A talaj pH értéke már a kísérlet első évében szignifikáns növekedést mutat. Ezenkívül jelentős növekedés figyelhető meg minden bioszén bekeverési aránynál a talajminta elemi C és C/N arányának vizsgálatakor, valamint mindkét évben megfigyelhető a talaj K tartalmának növekedése, illetve a 2. évben a P tartalom is hasonló tendenciát mutat. Emellett a talaj víztartóképessége 10%-al javult.
- Chemical soil degradation
- Soil acidification
Description of environmental risk
- *Physical soil degradation
- Soil compaction
Description of environmental risk
- Other soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Other soil degradation
- Other
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Decrease in macro elements
Description of environmental risk
- Chemical soil degradation
- Decrease in macro elements
Description of environmental risk
- *Physical soil degradation
- Decrease in moisture content
Description of environmental risk
- *Physical soil degradation
- Decrease in moisture content
Description of environmental risk
Publications, references
-Kaje, J., Wimmer, B., Zehetner, F., Kloss, S., Soja, G.
2013. Biochar application to temperate soils: effects on
nutrient uptake and crop yield under field conditions.
Agricultural and Food Science 22, 390-403.
-Kaje, J., Wimmer, B., Zehetner, F., Kloss, S., Soja, G.
2013. Biochar application to temperate soils: effects on
nutrient uptake and crop yield under field conditions.
Agricultural and Food Science 22, 390-403.
-Dr. Füleky György,Dr. Fuchs Márta,Dr. Futó Zoltán,Holes Annamária,Gulyás Miklós, 2015.01.12, A szilárd végtermék mezőgazdasági hasznosításának lehetőségei
-http://www.biochar-international.org/sites/default/files/State_of_the_B…
-http://enfo.agt.bme.hu/drupal/sites/default/files/A%20biosz%C3%A9n%20fi…
-http://www.peterkeszaki.hu/index.php?option=com_content&view=article&id…