Bioszén és hidrochar talajjavító és a Collembolák abundanciájára gyakorolt 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 neveBioszén és hidrochar talajjavító és a Collembolák abundanciájára gyakorolt hatása mezőgazdasági talajban
Technológia angol neve
Impact of quality and quantity of biochar and hydrochar on soil Collembola and growth of spring wheat
Kifejlesztés országa
Németország
A fejlesztés fázisa
demonstráció alatt
Szabadalom száma
0
Fejlesztési projekt neve, száma
Institut für Agrar-und Stadtokologische Projekte
Fejlesztés kezdete
2012
Fejlesztés befejezése
2015
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat
szerkezetromlás, víztartalom csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
kukorica szár biomassza mennyiség változása 4% fermentált HTC hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
g/edény
Jellemző kezdeti érték
3.5
Jellemző végérték
6.5
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Biodiverzitás csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Ugróvillások mennyiségének változása 1% fermentált HTC hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ugróvillás/kg talaj
Jellemző kezdeti érték
230
Jellemző végérték
90
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa
Egyszerű
Technológia alapja
Fizikai-kémiai
Biológiai
Ökológiai
A technológia általános ismertetése

A technológia során silókukoricából illetve fanyesedékből készült bioszenet és hidrochart, fermentált hidrochart kevernek a termőtalajhoz, majd vizsgálták ezek hatását a talajban élő Collembola Protaphorura fimatára és a tavaszi búzára egy üvegház kísérletben. A talaj szerves széntartalma kezdetben 0,73%-os volt. Ehhez kevertek annyi bioszenet, hogy 1, 2 illetve 4%-ra nőjön. A kukorica bioszén megváltoztatja a gyökérszerkezetet vékonyabb gyökereket és nagyobb mennyiséget eredményezve.

A technológia újdonsága

Silókukoricából készült bioszenet és nagy mennyiségű hidrochart kísérel meg talajjavításra használni.

A technológia típusa
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás mezőgazdasági és erdészeti hulladékból készült bioszénnel
Technológiai paraméterek
Biológiai aktivitás
Biológiai indikátorok
pH
Textúra
Szervesanyag-tartalom
Növénynövekedés
Környezetmonitoring helye
Telítetlen (teljes) talaj
Beruházási költség
10.000 - 50.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség
0 - 500 HUF
Fajlagos energia költség
2 000 - 5 000 HUF
Fajlagos anyagköltség
5 000 - 10 000 HUF
Fajlagos munkaerőköltség
500 - 1 000 HUF
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések

A technológia hagyományos mezőgazdasági eszközökkel kivitelezhető, így beruházási költsége nincs, vagy alacsony. Az anyagköltséget nehéz megbecsülni a technológia kis elterjedtsége miatt, azonban a megvett bioszén kijuttatása már nem okoz különösebb nehézséget se ráfordítás, se munka oldalon.

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

A technológia során erdészeti és mezőgazdasági hulladékot hasznosítanak újra, így csak természetes anyagokat juttatnak a talajba, melyek a termékenységén kívül sok más paraméterét is pozitívan befolyásolhatják.

Gyengeségek

Nehéz megtalálni a megfelelő bioszenet illetve a bioszén keverék arányt, és ha ez nem sikerül, nem figyelhetünk meg pozitív változást a termékenységben.

Lehetőségek

Egy jó bioszén összeállítással a mezőgazdasági talajok termőképessége pusztán természetes anyagok hozzáadásával növekedhet, akár bizonyos műtrágyákat is kiváltva.

Veszélyek

Egyes bioszenek mikrobiális abundancia csökkenést is okozhatnak a talajban, ami káros is lehet.

A terület neve
Humboldt-Universitat zu Berlin
Alkalmazás helye, ország
Németország
Alkalmazás helye, város
Berlin
Alkalmazás kezdő időpontja
2012
Alkalmazás befejező időpontja
2015
Alkalmazás fázisa
Demonstráció
Hosszúság (m)
10.0
Szélesség (m)
5.0
Mélység (m)
0.20
Levegő (m3)
0.0
Víz (m3)
0.0
Talaj (m3)
10.0
Területhasználat
  • Egyéb
Egyéb területhasználat
Kutatási célú üvegház
A szennyezettség eredete
-
Összefoglaló az alkalmazásról

Az alkalmazás csupán egy üvegházban történt kísérleti jelleggel. Fa- illetve kukorica bioszenet, fermentált- és nem fermentált hidrochart kevertek össze különböző arányban a kutatók, majd belekeverték egy berge-i mezőgazdasági talajba és vizsgálták ennek hatásait. Bár a talaj szerkezetét és pH-ját megváltoztatta, sok esetben nem volt megfigyelhető változás sem a talaj élővilágában, sem a növények növekedésében. Nagy arányú (4%) fermentált hidrochar azonban csökkentette a Protaphorura fimata abundanciáját körülbelül 230-ról 110 db/kg talajra, ám növelte a kukorica szár biomassza termelését 3,5-ről 6,5 g/edényre (lásd 1. ábra). A kukorica bioszén hatására a kukorica gyökerei vékonyabbak és nagyobbak lettek.

Talajromlási folyamat
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
kukorica szár biomassza mennyiség változása 4% fermentált HTC hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
g/edény
Jellemző kezdeti érték
3.5
Jellemző végérték
6.5
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Biológiai degradáció
  • Biodiverzitás csökkenés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Ugróvillások mennyiségének változása 1% fermentált HTC hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ugróvillás/kg talaj
Jellemző kezdeti érték
230
Jellemző végérték
90
Publikációk

Katharina Reibe et al.:Impact of quality and quantity of biochar and hydrochar on soil
Collembola and growth of spring wheat, Soil Biology & Biochemistry 83 (2015) 84-87

Referenciák

Lehmann, J., Gaunt, J., Rondon, M., 2006. Bio-char sequestration in terrestrial ecosystems - a review. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 11,
395-419.
Jeffery, S., Verheijen, F.G.A., van der Velde, M., Bastos, A.C., 2011. A quantitative review of the effects of biochar application to soils on crop productivity using meta-analysis. Agriculture, Ecosystems & Environment 144, 175-187.
Jones, D.L., Rousk, J., Edwards-Jones, G., DeLuca, T.H., Murphy, D.V., 2012. Biocharmediated changes in soil quality and plant growth in a three year field trial. Soil Biology and Biochemistry 45, 113-124.

Adatlap azonosító (eredeti)
1758
Bevivő
Hajdú Dávid
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajjavítási technológia
Létrehozás
Módosítás