Fenyő és bükkfa alapú bioszén talajjavító hatása homokos vályogtalajban

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Technológia neveFenyő és bükkfa alapú bioszén talajjavító hatása homokos vályogtalajban
Technológia angol neve
Impact of a woody biochar on properties of a sandy loam soil
Kifejlesztés országa
Belgium
A fejlesztés fázisa
demonstráció alatt
Fejlesztési projekt neve, száma
Interreg IVB North Sea Region project ‘Biochar
Fejlesztés kezdete
2011
Fejlesztés befejezése
2013
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Fizikai degradáció
  • Tömörödés
Egyéb talajromlási folyamat
porozitás csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
tömörség (sűrűség)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/m^3
Jellemző kezdeti érték
1.47
Maximális kezdeti érték
1.47
Jellemző végérték
1.44
Maximális végérték
1.44
Minimális gazdaságos üzemeltetési kapacitás
20 t/ha
Maximális gazdaságos üzemeltetési kapacitás
20 t/ha
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Fizikai degradáció
  • Víztartalom vagy nedvességtartalom-csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
visszatartott víz tartalom
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
m^3/m^3
Jellemző kezdeti érték
0.35
Maximális kezdeti érték
0.38
Jellemző végérték
0.42
Maximális végérték
0.42
Minimális gazdaságos üzemeltetési kapacitás
20 t/ha
Maximális gazdaságos üzemeltetési kapacitás
20 t/ha
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa
Egyszerű
Technológia alapja
Fizikai
Kémiai
A technológia általános ismertetése

A technológia alapja, hogy kemény és lágy fa keverékének pirolízisével előállított bioszenet forgatnak a mezőgazdasági használatban lévő talajba szabadföldi kísérlet során. Célja a talaj fizikai tulajdonságainak javítása, vízvisszatartó képességének növelése, és ezáltal terméshozam fokozása. Terméshozamban mért hatékonysága a trópusi, ill. szubtrópusi területeken kimutatható, a mérsékelt övi terülteken azonban kisebb mértékű, további vizsgálatokra és fejlesztésre szorul. A talajban kiváltott pozitív hatáshoz szükséges idő éves nagyságrendű.

A technológia újdonsága

A talaj szerkezetét pozitívan befolyásoló technológia csökkenti annak leromlási ütemét, és növelheti a terméshozamot természetes alapanyag felhasználásával, elkerülve a túlzott műtrágya használatból eredő vízterhelést.
További előnye, hogy a szén a légkörben lévő üvegházhatású szén-dioxid megkötésével hozzájárul a klímaváltozás lassításához.

A technológia típusa
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás egyéb eredetű bioszénnel
Egyéb technológia
Talajjavítás norvég fenyő és bükkfa alapú bioszénnel
Technológiai paraméterek
Mozgatott talajmennyiség
Anyagfogyasztás
Biológiai indikátorok
Hőmérséklet
pH
Textúra
Tápelemtartalom
Növénynövekedés
Egyéb technológiai paraméter

porozitás, tömörség

Környezetmonitoring helye
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Utómonitoring időtartama
több év
Beruházási költség
500.000 - 1.000.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség
0 - 500 HUF
Fajlagos energia költség
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos anyagköltség
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos munkaerőköltség
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos összköltség
100 000 HUF felett
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések

A költségszámítás során a bioszén anyagköltségét, a kihelyezés munkaerőköltségét vettem figyelembe. Az adatok 1 ha területre vonatkoznak.

Költség
3-közepes
Időigény
1-nagyon nagy
Helyigény
2-nagy
Munkaigény
4-kicsi
Felszerelés, műszerigény
4-kicsi
Szakember-igény
3-közepes
Környezeti és munkahelyi kockázatok
4-kicsi
Célérték teljesítésének képessége
3-közepes
Környezethatékonyság
3-közepes
Költséghatékonyság
4-jó
Hasznosítható melléktermék keletkezése
nem
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése
nem
Automatizálhatóság / távvezérelhetőség
nem
Alkalmazhatóság
4-jó
Elérhetőség
4-jó
Ismertség
2-gyenge
Erősségek

Biomassza hulladék alapanyagot felhasználó technológia, mely hatékonyan hasznosíthat különböző biomassza alapú hulladékokat.

Gyengeségek

A mérsékelt övi terülteteken gyenge hatékonyság. A hatás elérése lassan, éves nagyságrendben következik be.

Lehetőségek

További kutatással a talajjavító hatékonyság növelhető. A talajjavítás mellett a klímaváltozás lassításában is szerepet játszik a légköri szén-dioxid megkötése által.

Veszélyek

A gyártás pirolízissel történik, amely során az égéstermékek, pl PAH vegyületek a nagy fajlagos felületen megkötődhetnek, és a talajba helyezést követően kikerülnek a környezetbe.

A terület neve
Mérsékelt övi homokos vályogtalaj
Alkalmazás helye, ország
Belgium
Alkalmazás helye, város
Merelbeke
Alkalmazás kezdő időpontja
2011
Alkalmazás befejező időpontja
2013
Alkalmazás fázisa
Demonstráció
Szélesség (m)
12.0
Levegő (m3)
0.0
Víz (m3)
0.0
Talaj (m3)
360.0
Területhasználat
  • Mezőgazdasági
Összefoglaló az alkalmazásról

A vizsgált területre 20 t/ha mennyiségű bioszén került kihelyezésre. A vizsgálat 8db 7,5*12 m^2-es területen zajlott, ezek egymástól 3 méteres távolságban kerültek kialakításra. A 8 parcella közül 4-et kezeltek bioszénnel, a másik 4 parcella referenciaként szolgált. A bioszén alkalmazást követő első két évben nőtt a homokos vályogtalaj szerves széntartalma, rövid távon pedig a növények által felvehető K koncentráció. A bioszén alkalmazást követő első évben javultak a talaj fizikai paraméterei: csökkent a talaj sűrűsége, nőtt a porozitás és javult a talaj aggregáció. A bioszén alkalmazást követő 2. évben nőtt a talaj víztartó képessége, ami a talaj szerkezet javulásának köszönhető. A talaj víztartó képessége csak a nedves időszakban volt kedvező, száraz időszakban lecsökkent.

Talajromlási folyamat
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Fizikai degradáció
  • Tömörödés
Egyéb talajromlási folyamat
talajsűrűség
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
tömörség (sűrűség)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/m^-3
Jellemző kezdeti érték
1.47
Maximális kezdeti érték
1.47
Jellemző végérték
1.44
Maximális végérték
1.44
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Fizikai degradáció
  • Víztartalom vagy nedvességtartalom-csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
visszatartott víz tartalom
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
m^3/m^3
Jellemző kezdeti érték
0.35
Maximális kezdeti érték
0.38
Jellemző végérték
0.42
Maximális végérték
0.42
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat
Növény által felvehető K csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
növény által felvehető K tartalom növekedés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
179
Jellemző végérték
194
Maximális végérték
214
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Fizikai degradáció
  • Tömörödés
Egyéb talajromlási folyamat
kis porozitás
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
porozitás nővekedés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
m3 m−3
Jellemző kezdeti érték
0.42
Jellemző végérték
0.45
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Kémiai degradáció
  • Egyéb kémiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Szerves anyag tartalom csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
szerves széntartalom növekedés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
%
Jellemző kezdeti érték
0.85
Jellemző végérték
1.11
Maximális végérték
1.17
Publikációk

Victoria Nelissena, Greet Ruysschaert, Delphine
Manka’Abusi, Tommy D’Hose, Kristof De Beuf, Bashar
Al-Barri, Wim Cornelis, Pascal Boeckx: Impact of a
woody biochar on properties of a sandy loam soil
andspring barley during a two-year field experiment,
Europ. J. Agronomy 62 (2015) 65–78

Referenciák

Victoria Nelissena, Greet Ruysschaert, Delphine
Manka’Abusi, Tommy D’Hose, Kristof De Beuf, Bashar
Al-Barri, Wim Cornelis, Pascal Boeckx: Impact of a
woody biochar on properties of a sandy loam soil
andspring barley during a two-year field experiment,
Europ. J. Agronomy 62 (2015) 65–78

Adatlap azonosító (eredeti)
1811
Bevivő
Berecz Vivien
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajjavítási technológia
Létrehozás
Módosítás