Adatszolgáltató

Szervezet/Adatszolgáltató neve 
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve 
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória

Elérhetőség

Telefon/fax 
+36-1-4632347
Technológia fő adatlapja
Technológia neve 
Bioszén alkalmazása homokos és agyagos talaj javítására és kukorica termés növelésére. Tenyészedényes kísérlet.
Technológia angol neve 
Biochar characteristics and application rates affecting corn growth and properties of soils contrasting in texture and
Kifejlesztés országa 
Hawaii, USA
A fejlesztés fázisa  
demonstráció alatt
Szabadalom száma 
na

A fejlesztés finanszírozása

Fejlesztési projekt neve, száma 
TRF Basic Research Programs; theWater, Energy, and Soil Sustainability (WESS) Program
Fejlesztés kezdete 
2008
Fejlesztés befejezése 
2013
Alkalmazási kör
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Növény Al- és Mn-felvételének csökkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
mobilis Al-koncentráció változása bioszénnel kezelt homokos talajban (1. periódus)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
24.82
Maximális kezdeti érték 
24.82
Jellemző végérték 
0.15
Maximális végérték 
0.15
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Növény Al- és Mn-felvételének csökkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Mobilis Al-koncentráció változása homokos talajban bioszén hatására (2. periódus)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg;
Jellemző kezdeti érték 
10.22
Maximális kezdeti érték 
10.22
Jellemző végérték 
0.07
Maximális végérték 
0.07
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Növény Al- és Mn-felvételének csökkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Mobilisa Mn-koncentráció változása bioszénnel kezelt homokos talajban (1. periódus)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/L
Jellemző kezdeti érték 
0.81
Maximális kezdeti érték 
0.81
Jellemző végérték 
4.61
Maximális végérték 
4.61
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Növény Al- és Mn-felvételének csökkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Mobilis Mn-koncentráció változása homokos talajban bioszén ahtására (2. periódus)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/L
Jellemző kezdeti érték 
1.12
Maximális kezdeti érték 
1.12
Jellemző végérték 
2.37
Maximális végérték 
2.37
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Növény Al- és Mn-felvételének csökkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Kukorica Mn felvételének csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/kg
Jellemző kezdeti érték 
0.41
Maximális kezdeti érték 
0.41
Jellemző végérték 
0.7
Maximális végérték 
0.7
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Növény Al- és Mn-felvételének csökkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Kukorica Mn felvételének csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/kg
Jellemző kezdeti érték 
0.41
Maximális kezdeti érték 
0.41
Jellemző végérték 
0.08
Maximális végérték 
0.08
Technológiára vonatkozó információ
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható 
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Pórusvíz
Egyéb
Technológia típusa 
Egyszerű
Technológia alapja 
Kémiai
A technológia általános ismertetése 

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.

A technológia újdonsága 

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.

Technológia besorolása
A technológia típusa 
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás mezőgazdasági és erdészeti hulladékból készült bioszénnel
Egyéb technológia 
Talajjavítás a talaj szerkezeti és ásványi összetétel változtatásával, növénynövekedés serkentése
Technológia-monitoring
Technológiai paraméterek 
Anyagfogyasztás
pH
Kation/anioncserélő kapacitás
Textúra
Tápelemtartalom
Szervesanyag-tartalom
Növénynövekedés
Környezetmonitoring helye 
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia költségei
Beruházási költség 
500.000 - 1.000.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség 
nincs rá becslés
Fajlagos energia költség 
nincs rá becslés
Fajlagos munkaerőköltség 
20 000 - 50 000 HUF
Fajlagos összköltség 
100 000 HUF felett
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések 

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

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

Gyengeségek 

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.

Lehetőségek 

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

Veszélyek 

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

Konkrét megvalósult alkalmazások
A terület neve 
Khorat, Waihawa talaj
Alkalmazás helye, ország 
Hawaii
Alkalmazás helye, város 
Honolulu
Alkalmazás kezdő időpontja 
2008
Alkalmazás befejező időpontja 
2013
Alkalmazás fázisa 
Demonstráció
Összefoglaló az alkalmazásról 

A talajjavítási technológia során alacsony (350°C) és magas (850°C) hőmérsékleten kezelt bioszenet adtak savanyú homokos vályogtalajhoz és agyagos vályogtalajhoz különböző (1, 2, 4 m/m%)tömegszázalékban. A talajtípusok Khorat (származás: Thaiföld) és Wahiawa (származás: Hawaii) voltak, a bioszenek két Eukalpitusz-fajtából származtak. Az alacsonyabb hőmérsékleten kezelt bioszénnek kevesebb hamuösszetétele (2,4%) volt, mint a magasabb hőmérsékletűnek (3,9%). A bioszeneket két féle technológiával állították elő: Thaiföldön tradicionális égetőkemencével (TK), illetve Hawaii-on villanófény karbonizálással(FC). A vizsgálatokat két egymást követő kukorica-termésen vizsgálták és összehasonlították a kontroll mintával (bioszenet nem tartalmazott). Az eredmények azt mutatták, hogy az első kukorica-termés pH-ja nőtt (5,88) a kontrollhoz (4,74) képest mind a két talajtípusban, illetve jelentősen nőtt a szöveti K-felvétel és csökkent a szöveti Ca és Mg felvétel. A második termésben azonban K, Ca, és Mg növekedés figyelhető meg, de a szöveti Al és Mn koncentráció csökkent. Megállapították, hogy a bioszén növeli a talajban oldható Mn koncentrációt, illetve csökkenti a növények Mn felvételét. Az alacsony hőmérsékleten gyártott bioszén jobb eredményeket produkált a magasabb hőmérsékletűhöz képest.
Az Al koncentráció a Khorat (savanyú homokos vályogtalaj) talajban az 1. termésperiódusban jelentősen csökkent (0.15 mg/kg) a kontrollhoz (24.82 mg/kg) képest, mind a KT-, illetve mind az FC-kezelt bioszén növekvő adagolásával. Az FC-kezelt 2 és 4%-os bioszénnel érték el a legjobb eredményeket (0.33 és 0.15 mg/kg), ami a 2. termésperiódusban is folytatódott(1.78 és 0.07 mg/kg). A Wahiawa (agyagos vályogtalaj) talajban a Mn koncentráció oldhatósága szintén az FC-kezelt 2 és 4%-os bioszén adagolásánál volt a legpozitívabb mind a kettő termésperiódusban, bár az előbbinek (3.06 és 4.61 mg/kg) látványosabb a hatása az utóbbihoz (1.56 és 2.37 mg/kg) képest

Talajromlási folyamat 
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Talajjavítás a talaj szerkezeti és ásványi összetétel változtatásával, növénynövekedés serkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Mobilis Al-koncentráció változása homokos talajban bioszén hatására (1. periódus)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
24.82
Maximális kezdeti érték 
24.82
Jellemző végérték 
0.15
Maximális végérték 
0.15
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Talajjavítás a talaj szerkezeti és ásványi összetétel változtatásával, növénynövekedés serkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Mobilis Al-koncentráció változása homokos talajban bioszén hatására (2. periódus)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
10.22
Maximális kezdeti érték 
10.22
Jellemző végérték 
0.07
Maximális végérték 
0.07
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Talajjavítás a talaj szerkezeti és ásványi összetétel változtatásával, növénynövekedés serkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Mobilis Mn-koncentráció változása bioszénnel kezelt homokos talajban (1. periódus)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/L
Jellemző kezdeti érték 
0.81
Maximális kezdeti érték 
0.81
Jellemző végérték 
4.61
Maximális végérték 
4.61
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Talajjavítás a talaj szerkezeti és ásványi összetétel változtatásával, növénynövekedés serkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Mobilis Mn-koncentráció változása homokos talajban bioszén hatására (2. periódus)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/L
Jellemző kezdeti érték 
1.12
Maximális kezdeti érték 
1.12
Jellemző végérték 
2.37
Maximális végérték 
2.37
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Növény Al- és Mn-felvételének csökkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Kukorica Mn felvételének csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/kg
Jellemző kezdeti érték 
0.41
Maximális kezdeti érték 
0.41
Jellemző végérték 
0.7
Maximális végérték 
0.7
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Növény Al- és Mn-felvételének csökkentése

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Kukorica Mn felvételének csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/kg
Jellemző kezdeti érték 
0.41
Maximális kezdeti érték 
0.41
Jellemző végérték 
0.08
Maximális végérték 
0.08
Publikáció, referencia
Publikációk 

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

Referenciák 

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

Adatlap tulajdonságai
Adatlap azonosító (eredeti) 
1748
Bevivő 
Piblinger Brigitta
Státusz 
Publikált
Adatlap típusa 
Talajjavítási technológia
Létrehozás 
2015-04-11
Módosítás 
2018-06-22