Kőris-, bükk- és tölgyfa nyesedékből készült bioszén talajjavító hatása mezőgazdasági talajban

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 neveKőris-, bükk- és tölgyfa nyesedékből készült bioszén talajjavító hatása mezőgazdasági talajban
Technológia angol neve
Biochar-mediated changes in soil quality and plant growth in a three year field trial
Kifejlesztés országa
UK, Wales
A fejlesztés fázisa
kifejlesztett, demonstrációval igazolt
Szabadalom száma
623-2009-7343
Fejlesztés kezdete
2009
Fejlesztés befejezése
2011
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Szervesanyag lebontó képesség csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
talajlakó gombák mennyiségi változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
pmol Ac/(h*g)
Jellemző kezdeti érték
3.9
Maximális kezdeti érték
4.2
Jellemző végérték
4.7
Maximális végérték
4.9
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Szervesanyag lebontó képesség csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
baktériumszám változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
pmol Leu/(h*g)
Jellemző kezdeti érték
47.6
Maximális kezdeti érték
54.5
Jellemző végérték
85.5
Maximális végérték
96.3
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Fizikai degradáció
  • Víztartalom vagy nedvességtartalom-csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
talaj nedvességtartalom változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
g/kg
Jellemző kezdeti érték
185
Maximális kezdeti érték
190
Jellemző végérték
263
Maximális végérték
270
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Fizikai degradáció
  • Szerkezet leromlás
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
talajlégzés változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg C/(kg*h)
Jellemző kezdeti érték
1.38
Maximális kezdeti érték
1.40
Jellemző végérték
2.13
Maximális végérték
2.37
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
  • Egyéb kémiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Túlzott műtrágyahasználat
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Összes oldott N változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/l
Jellemző kezdeti érték
4.1
Maximális kezdeti érték
4.3
Jellemző végérték
1.4
Maximális végérték
1.7
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa
Egyszerű
Technológia alapja
Fizikai-kémiai
A technológia általános ismertetése

A technológia fő célja a talaj minőségének javítása, termőképességének növelése. Csökkent tápanyagtartalmú, degradálódott talajok feljavítására alkalmazható. In-situ technológia, azaz helyben végezzük a talajjavítást. Különleges gépek, vegyi anyagok nem szükségesek, mindössze bioszén adagolás történik. Elméletileg bármekkora területen alkalmazható, azonban a terület növekedésével jelentősen nőnek a költségek is. Hatékonysága jó, de a teljes folyamat hosszú időt, éveket is igénybe vesz.

A technológia újdonsága

A bioszén adagolásnak korábban csak rövidtávú hatásait vizsgálták, tehát a vizsgálati eredmények bármely hosszútávú javulási folyamatban újdonságnak számítanak.

A technológia típusa
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás mezőgazdasági és erdészeti hulladékból készült bioszénnel
Egyéb technológia
Talajjavítás bioszén talajba forgatásával
Technológiai paraméterek
Biológiai aktivitás
Biológiai indikátorok
pH
Tápelemtartalom
Szervesanyag-tartalom
Növénynövekedés
Növény kémiai összetétel
Környezetmonitoring helye
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Utómonitoring időtartama
na
Beruházási költség
10.000 - 50.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség
0 - 500 HUF
Fajlagos energia költség
5 000 - 10 000 HUF
Fajlagos anyagköltség
5 000 - 10 000 HUF
Fajlagos munkaerőköltség
5 000 - 10 000 HUF
Fajlagos összköltség
20 000 - 50 000 HUF
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések

A költségek nagyon változékonyak, a kezelendő terület méretétől függenek

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

Újszerű technológia.
Alacsony fajlagos beruházási költségek.
Helyben, a talaj kitermelése nélkül végezhető.

Gyengeségek

Nagy időigény.
Nem automatizálható.
Hatékonyság ellenőrzésére bonyolult mérések.
A laboratóriumokban kimutattot, a bioszénnek a növényfejlődésre és a talajviselkedésre gyakorolt rövid távú hatásainak többsége nem került megfigyelésre a területen.

Lehetőségek

Újabb, hosszútávú, szabadföldi kísérletek elvégzése.
Terjeszkedés, megismertetés szélesebb körben.

Veszélyek

Valamilyen új, kisebb időigényű, hasonló hatékonyságú technológia színre lépése.

A terület neve
Wales-Abergwyngregyn, (53140N, 4010W)
Alkalmazás helye, ország
Wales
Alkalmazás helye, város
Abergwyngregyn
Alkalmazás kezdő időpontja
2009
Alkalmazás befejező időpontja
2011
Alkalmazás fázisa
Demonstráció
Összefoglaló az alkalmazásról

Jelen kísérlet a bioszén többéves hatását vizsgálta a terméshozamra és a talaj minőségre, különös tekintettel a szén és nitrogén körforgásra egy hároméves időszakban. Bioszént adagoltak egy mezőgazdasági területhez 0, 25 és 50t/ha mennyiségben, melyek első évben kukoricával, második és harmadik évben fűvel lettek beültetve. A bioszén adagolás hatást gyakorolt a fűtermésre, valamint azok nitrogéntartalmának és föld feletti biomassza mennyiség jelentős növekedésével járt együtt. A föld alatti részeken javult a talajlégzés, magasabb lett a gombák és baktériumok növekedési rátája és forgalma a második évben. A bioszén adagolásnak korlátozott hatása volt a c14 izotóppal jelölt növényi hulladékok, cukrok, szerves savak és aminosavak forgalmára, és nem volt hosszútávú hatása a nitrogén mineralizációjára, az ammónia volatilizációjára, a denitrifikációra és az ammóniumion megkötésre. 3 év után a területen a bioszénhez köthető lúgosság teljesen semlegesítődött és a bioszén elvesztette kationjai többségét (K, Na, Ca) Arra lehet következtetni, hogy a bioszén adagolása a talajhoz kicsi és potenciálisan lecsengő változásokat okoz az agroökoszisztéma működésében.

Talajromlási folyamat
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Szervesanyag lebontó képesség csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
baktériumszám változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
pmol Leu/(h*g)
Jellemző kezdeti érték
47.6
Maximális kezdeti érték
54.5
Jellemző végérték
85.5
Maximális végérték
96.3
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Szervesanyag lebontó képesség csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
talajlakó gombák mennyiségi változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
pmol Ac/(h*g)
Jellemző kezdeti érték
3.9
Maximális kezdeti érték
4.2
Jellemző végérték
4.7
Maximális végérték
4.9
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Fizikai degradáció
  • Víztartalom vagy nedvességtartalom-csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
talaj nedvességtartalom változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
g/kg
Jellemző kezdeti érték
185
Maximális kezdeti érték
190
Jellemző végérték
263
Maximális végérték
270
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Fizikai degradáció
  • Szerkezet leromlás
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
talajlégzés változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg C/(kg*h)
Jellemző kezdeti érték
1.38
Maximális kezdeti érték
1.40
Jellemző végérték
2.13
Maximális végérték
2.37
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Kémiai degradáció
  • Egyéb kémiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Túlzott műtrágyahasználat
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Összes oldott N változása a bioszenes kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/l
Jellemző kezdeti érték
4.1
Maximális kezdeti érték
4.3
Jellemző végérték
1.4
Maximális végérték
1.7
Publikációk

D.L. Jones, J. Rousk, G. Edwards-Jones, T.H. DeLuca,
D.V. Murphy: Biochar-mediated changes in soil quality
and plant growth in a three year field trial, Soil Biology
& Biochemistry 45 (2012) 113-124

Referenciák

D.L. Jones, J. Rousk, G. Edwards-Jones, T.H. DeLuca,
D.V. Murphy: Biochar-mediated changes in soil quality
and plant growth in a three year field trial, Soil Biology
& Biochemistry 45 (2012) 113-124

Adatlap azonosító (eredeti)
1740
Bevivő
Páris Zoltán
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajjavítási technológia
Létrehozás
Módosítás