Bioszén és földigiliszta együttes talajjavító hatása tropikus talajokban

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 neveBioszén és földigiliszta együttes talajjavító hatása tropikus talajokban
Technológia angol neve
Interactive effects of biochar and the earthworm Pontoscolex corethrurus on plant productivity and soil enzyme activitie
Kifejlesztés országa
Kína
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat
Tápanyaghiány
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
pH (Acrisol típusú talajban)
Jellemző kezdeti érték
3.35
Jellemző végérték
5
Maximális végérték
6.64
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat
Tápanyahiány
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Szerves szén tartalom (Acrisol típusú talajban)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
%
Jellemző kezdeti érték
3.33
Jellemző végérték
4.4
Maximális végérték
5.14
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat
Tápanyaghiány
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Szerves nitrogén tartalom (Acrisol típusú talajban)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
%
Jellemző kezdeti érték
0.253
Jellemző végérték
0.29
Maximális végérték
0.320
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat
Tápanyaghiány
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
pH (Ferrasol típusú talajban)
Jellemző kezdeti érték
4.88
Jellemző végérték
6
Maximális végérték
7.20
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat
Tápanyaghiány
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Szerves szén tartalom (Ferrasol típusú talajban)
Jellemző kezdeti érték
1.51
Jellemző végérték
2.5
Maximális végérték
3.19
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat
Tápanyaghiány
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Szerves nitrogén tartalom (Ferrasol típusú talajban)
Jellemző kezdeti érték
0.138
Jellemző végérték
0.177
Maximális végérték
0.190
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa
Egyszerű
Technológia alapja
Kémiai
Biológiai
Ökológiai
A technológia általános ismertetése

A technológia földigilisztákat és bioszenet alkalmazott a talaj szervesanyag-tartalmának és szerkezetének javítása valamint a talajban lévő enzimek aktivitásának növelése érdekében.
A kísérlet a következőképpen zajlott: Virágcserepekbe 400 g-ot tettek a vizsgált talajból, majd hozzáadták a bioszenet, úgy, hogy az 3 tömegszázalékot tegyen ki. Ebbe a keverékbe beleültettek 8-8 kölesmagot. Az ültetés után két héttel a cserepekbe tettek 3-3 kifejlett földigilisztát. A kiértékelést 3 hónappal később végezték. Legjobb eredményt a B1 valamint a B2 bioszénnel értek el.
Bioszenek: B1: Szennyvíztisztító telepről begyűjtött szennyvíziszapból állították elő; B2: nyomdafesték-menetesítőből származó szennyvíziszapból (papírújrahasznosítás) állították elő; B3: Miscanthus-ból (Kínai-nád, Elefántfű) állították elő ; B4: ház bontás és szerkezetátalakítás során keletkezett melléktermék/hulladék fa (elgázosítás)

A cikk 3. táblázatában látható, hogy acrisol típusú talaj esetében a B4-es bioszén mutatja a legnagyobb javulást szerves szén és szerves nitrogén tartalom esetében. A pH-t a B2-es bioszén javítja a legnagyobb arányban.
Ferrasol típusú talajban szintén erre az eredményre jutunk.

A 4. táblázatból kitűnik, hogy a kontrollhoz viszonyítva az egyes komponensek értéke akkor változik a legjobban, ha a bioszén a talaj és a földigiliszták együttes alkalmazása történik.

A technológia újdonsága

A bioszén és földigiliszta együttes alkalmazása.

A technológia típusa
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás egyéb eredetű bioszénnel
Egyéb technológia
Talajjavítás négy-féle bioszénnel (szennyvíziszap, ill. Mischantus) és P. corethrurus gilisztával
Technológiai paraméterek
Mozgatott talajmennyiség
Hőmérséklet
pH
Szervesanyag-tartalom
Egyéb
Egyéb technológiai paraméter

fémtartalom; összes szén és összes nitrogén tartalom; talaj enzimek aktivitása; növény növekedés

Környezetmonitoring helye
Telítetlen (teljes) talaj
Beruházási költség
5.000.000 - 10.000.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség
nincs rá becslés
Fajlagos energia költség
nincs rá becslés
Fajlagos anyagköltség
100 000 HUF felett
Fajlagos munkaerőköltség
100 000 HUF felett
Fajlagos összköltség
100 000 HUF felett
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések

A bioszén árának becslése, bonyolult, mivel sok mindentől függhet, például: gyártási eljárás, gyártott mennyiség, szállítás, kezelés stb. Átlagosan körülbelül 80.000-140.000 forint/tonna. Tehát ez jelentené a beruházási költséget.

A bioszén eloszlatása a talajban, a különböző módszereket figyelembe véve hektáronként körülbelül 250.000 forint.
1 ha földterülethez, ha a talaj felső 20-30 cm-es részébe keverünk bioszenet, 90 tonna bioszénre lenne szükség. Tehát ez hektáronként 90*(~100.000)+250.000= 9.250.000 forint/ha.

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

- A bioszén szerves hulladékból készült melléktermék.
- A bioszén hatására csökken bizonyos nehézfémek koncentrációja a talajban.
- A földigiliszták mozgása miatt megváltozik a talaj szerkezete, lazább lesz, átjárhatóbbá válik
- A technológia magasabb nitrogén tartalomhoz vezet a talajban, melyek fontos szerepet játszanak a növények növekedésében
- A talajban lévő enzimek aktivitása növekszik.

Gyengeségek

- B3, B4 bioszén alkalamzásával nem értek el jelentősebb növény növekedést.
- A földigiliszták aktivitása 15 és 25°C között a legmagasabb, így télen nehezebb a technológia alkalmazása.

Lehetőségek

- A giliszták a nehézfémek egy részét megkötik, másik részét mineralizálják.
- Lehetőség nyílhat a bioszén szélesebb körű alkalmazására.

Veszélyek

- A giliszták elvándorolhatnak az adott területről.
- Veszélyt jelenthet a bioszén szénhidrogén tartalma, valamint szervetlen szennyezőanyag tartalma. Ez azért is veszélyes, hiszen a bioszén stabil, így évszázadokon keresztül változatlan formában jelen tud maradni a talajban.

Publikációk

Jorge Paz-Ferreiro, Shenglei Fu, Ana Méndez, Gabriel
Gascó: Interactive effects of biochar and the earthworm
Pontoscolex corethrurus on plant productivity and soil
enzyme activities, J Soils Sediments (2014) 14:483–494

Referenciák

- Acosta-Martínez V, Tabatabai MA (2000) Enzyme activities in a limed
agricultural soil. Biol Fertil Soils 31:85–91
- Aira M, Monroy F, Domínguez J (2003) Effects of two species of
earthworms (Allolobophora spp.) on soil systems: a microfaunal
and biochemical analysis. Pedobiologia 47:877–881
- Augustenborg CA, Hepp S, Kammann C, Hagan D, Schmidt O, Müller C
(2012) Biochar and earthworm effects on soil nitrous oxide and
carbon dioxide emissions. J Environ Qual 41:1203–1209
- Bailey VL, Fansler SJ, Smith JL, Bolton H (2011) Reconciling apparent
variability in effects of biochar amendment on soil enzyme activities
by assay optimization. Soil Biol Biochem 43:296–301
- Bandick AB, Dick RP (1999) Field management effects on soil enzyme
activities. Soil Biol Bioche 31:1471–1479
- Bray RH, Kurtz LT (1945) Determination of total, organic, and available
forms of phosphorus in soils. Soil Sci 59:39–45
- Brown G, Pashanasi B, Villenave C, Patron JC, Senapati BK, Giri S,
Barois I, Lavelle P, Blanchart E, Blakemore RJ, Spain BJ (1999)
Effects of earthworms on plant production in the tropics. In: Lavelle
P, Brussaard L, Hendrix P (eds) Earthworm management in tropical
agroecosystems. CABI, Wallingford, pp 87–147
- Curry JP, Schmidt O (2007) The feeding ecology of earthworms—a
review. Pedobiologia 50:463–477
- Day PR (1965) Particle fractionation and particle-size analysis. In: Black
CA, Evans DD, White JL, Ensminger LE, Clark FE (eds) Methods
of soil analysis, part 1, physical and mineralogical properties.
Including statistics of measurement and sampling. ASASSSA,
Madison, pp 545–567

Adatlap azonosító (eredeti)
1752
Bevivő
Berenkei Réka Krisztina
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajjavítási technológia
Létrehozás
Módosítás