Nutrient dynamics, microbial growth and weed emergence in biochar amended soil are influenced by time since application and reapplication rate

Quilliam, Richard S.; Marsden, Karina A.; Gertler, Christoph; Rousk, Johannes; DeLuca, Thomas H.; Jones, Davey L.

doi:10.1016/j.agee.2012.06.011

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“…Kálium -Az irodalmi adatok alapján a bioszén talaj K-ellátottságára gyakorolt hatása elsősorban K-tartalmára vezethető vissza (MAJOR et al, 2010;QUILLIAM et al, 2012;XU et al, 2013). A bioszénnel tonnánként 1-22 kg káliumot juttathatunk a talajba (1. táblázat).…”

Section: A Bioszén Hatása a Talaj Tápelem-tartalmáraunclassified

A bioszén felhasználásának lehetőségei a talaj tápanyag-utánpótlásában – Szemle

Rékási

Uzinger

2015

Agrokem

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A bioszén anyagában a tápanyagok három jellemző, hasznosulási sebességüket meghatározó formában lehetnek jelen. A hamu frakcióban lévő elemek gyakorlatilag azonnal, a labilis frakcióban lévők a mineralizáció után heteken, hónapokon belül, míg a perzisztens frakcióban lévők csak évszázadok során szabadulnak fel. A frakciók aránya a bioszén előállítási körülményeitől függ, így ezek alapvetően befolyásolják a végtermék tápanyag-szolgáltató képességét. A foszfor és a kálium mindhárom frakcióban megtalálható, így a bioszén ezen elemek közvetlen forrása lehet a talajban. A nitrogén viszont csak a labilis és a perzisztens frakcióban található meg — koncentrációja a hamuban gyakorlatilag nullának tekinthető –, így a bioszén saját N-tartalmából növénytáplálási szempontból csak a labilis frakcióban lévő vehető számításba rövidtávon. Ezt figyelembe véve a bioszén alkalmazása mellett a nitrogén más forrásból történő pótlása szüksé-ges. A bioszén azonban nem csak közvetlenül, saját tápelem-tartalma folytán, hanem közvetetten a talajtulajdonságokra (pH, kationcsere-kapacitás, vízgazdálkodás, stb.) és a mikrobiológiai folyamatokra gyakorolt hatása révén is befolyásolja a talaj táp-anyag-szolgáltató képességét. A közvetlen és közvetett hatás a tápanyagok felvehe-tősége szempontjából gyakran ellentétes irányú. A bioszénnel bevitt elemtartalom révén a talajban mért összes mennyiség megnőhet, de a fokozottabb tápelem-megkötő képesség miatt a könnyen felvehető, vízoldható mennyiségek lecsökken-hetnek. A két hatás eredője határozza meg, hogy egy adott elem felvehetősége javul-e a talajban. Hosszú távon azonban csakis a közvetett hatásokkal számolhatunk, így a bioszén alkalmazásánál ezeket szem előtt tartva kell mérlegelni és dönteni a felhasználásáról. A bioszén olyan mértékű alkalmazása, hogy az a Föld klímája szempontjából befolyásoló tényezőként jelentkezzen, egyelőre meglehetősen távolinak tűnik. A talajjavítási, tápanyag-utánpótlási szerepkörben azonban érdemes a bioszénnel foglalkozni. Az intenzív növénytermesztés során a bioszénnel történő tápanyag-utánpótlás nem biztosítható, de a konvencionális trágyaszerekkel együtt alkalmazva hasznos adalékanyag lehet, mivel azok hatékonyságának fokozása mellett talajjavító hatása is érvényesülni tud. A bioszén ezáltal a mezőgazdasági termelésben hosszú távú előnyöket biztosíthat.

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Section: A Bioszén Hatása a Talaj Tápelem-tartalmáraunclassified

A bioszén felhasználásának lehetőségei a talaj tápanyag-utánpótlásában – Szemle

Rékási

Uzinger

2015

Agrokem

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“…Aun así, es común encontrar que la aplicación de biochar en el suelo contribuye a la reducción de la acidez, al aumento en la CIC, al aumento de la capacidad de campo y a la mejora de la estructura (Oleszczuk et al, 2013;Quilliam et al, 2012;Lehmann y Joseph, 2009). …”

Section: Efectos Sobre Las Propiedades Físicas Químicas Y Biológicasunclassified

“…En resumen, se pueden encontrar estudios en los que los efectos del biochar resultan beneficiosos (Oleszczuk et al, 2013;Cely et al, 2014); otros en los que, por el contrario, el biochar produce impactos negativos al ser usado como enmienda organica (Quilliam et al, 2012) y otros en los que los resultados obtenidos tras la experimentación con y sin biochar no presentan diferencias significativas (Van Zwieten et al, 2010).…”

Section: Efectos Sobre Los Cultivos Y Los Macro-organismosunclassified

“…Es importante tener en cuenta que en algunos estudios se ha registrado la pérdida de materia organica original del suelo (efecto priming negativo); la reducción de la bioaccesibilidad de los microorganismos que degradan contaminantes organicos del suelo (Quilliam et al, 2012); la inhibición de la germinación por efecto de componentes tóxicos en los biochars (Buss y Ondrej, 2014); y la disminución en la productividad de cultivos, tras la combinación de tipos d e biochars y suelos específicos (Ameloot et al, 2013) o en función de la especie vegetal empleada .…”

Section: Efectos Sobre Los Cultivos Y Los Macro-organismosunclassified

“…De esta forma, se pueden determinar los posibles impactos derivados del uso de biochars concretos en sistemas agrícolas específicos , debido a que existen estudios en los que se evidencian claros impactos negativos (Quilliam et al, 2012;Buss y Ondrej, 2014) y otros en los que se han observado efectos positivos sobre la productividad de cultivos.…”

Section: Introductionunclassified

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Evaluacion del uso de residuos organicos para la produccion de biochar y su aplicacion como enmienda organica

Parra¹

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En primer lugar, quiero dedicar este trabajo a mi madre, a mi padre y a mis hermanos por su apoyo incondicional, su amor y sus consejos, y porque, a pesar de la distancia, siempre estan conmigo. Ademas, agradezco el soporte económico que me brindaron y por el cual pude desarrollar esta investigación.Agradezco a mis directores de tesis por sus enseñanzas y orientación, así como a todos los docentes, investigadores y doctorandos pertenecientes a la Universidad Politécnica de Madrid y a otras instituciones con quienes tuve la oportunidad de compartir experiencias académicas, establecer lazos de amistad, y quienes de forma directa o indirecta me ayudaron y guiaron durante todo este proceso.También quiero agradecer a mi familia mas cercana, tía, primos, primas, amigos y amigas, por su amor, apoyo, por hacerme sonreír y transmitirme energía y fortaleza para seguir adelante; en especial a mi abuelo porque con su luz y sabiduría me ayudó a convertirme en la mujer que soy ahora. A ti abuelito te agradezco y te dedico este trabajo, siempre te llevaré en mi corazón. "De los miedos nacen los corajes; y de las dudas las certezas.Los suenos anuncian otra realidad posible y los delirios otra razon. Al fin y al cabo, somos lo que hacemos para cambiar lo que somos." Eduardo Galeano 7 RESUMEN RESUMENEn la actualidad el uso de biochar ha despertado gran interés por sus supuestos aportes en la lucha contra el calentamiento global, la mejora de la calidad de los suelos y el aumento de la productividad de cultivos. Esta tesis se ha centrado en el estudio de los efectos de este material carbonoso en los suelos y en evaluar la viabilidad de gestión de diversos residuos organicos mediante procesos de pirólisis o gasificación.Con este propósito, se estudió la influencia de distintas materias primas y procesos de producción sobre las propiedades de los biochars y los impactos asociados a su uso como enmienda organica. La tesis esta estructurada en cinco capítulos.El objetivo del capítulo tres fue estudiar la influencia de la materia prima (residuos ganaderos) y de la temperatura de pirólisis sobre las propiedades de los biochars, para ello se hizo una caracterización de todos los materiales. Los resultados indican que las propiedades agronómicas de los biochars son muy variables según la biomasa empleada y las condiciones de producción. Sin embargo, en todos los casos se observó una reducción de las fracciones móviles de metales traza en los biochars.En el cuarto capítulo se determinó la influencia del biochar sobre las propiedades biológicas del suelo, con este fin, se desarrollaron dos estudios en los que se evaluaron los efectos del biochar sobre la respiración del suelo y las actividades enzimaticas. Los resultados indican que tras el proceso de pirólisis la biomasa alcanza mayor estabilidad, por lo tanto, la mineralización del carbono es menor cuando se usa biochar como enmienda organica. Sin embargo, los biochars producidos a altas temperaturas tienen un impacto negativo sobre los microorganismos del suelo.El objetivo del capítulo c...

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Biochar‐application rate and method affect nutrient availability and retention in a coarse‐textured, temperate agricultural Cambisol in a microcosm experiment

Jílková

2023

J. Plant Nutr. Soil Sci.

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Background Agricultural soils often require organic amendments, which improve crop yield and ecosystem services. Biochar has been proven to increase nutrient availability and retention in fine‐textured, tropical soils. Aims Here we determine how coarse‐textured, temperate soils react to different biochar‐application rates in different tillage systems. Methods We conducted a 6‐month laboratory incubation experiment in microcosms filled with a coarse‐textured, temperate agricultural soil to determine the effects of biochar‐application rate (none, low, or high, i.e., 0, 20, or 40 t dw ha−1, respectively) and application method (mixed into the soil or applied to the soil surface) on microbial activity and biomass, and nutrient availability and leaching. Results Microbial activity and biomass and contents of carbon, nitrogen, and phosphorus in leachates were higher in biochar‐addition treatments (by 134%, 37%, 372%, 28%, and 801%, respectively) than in the no‐addition treatment. The effect was stronger with the low than with the high biochar‐application rate. Biochar applied by both methods acted as a slow‐release fertilizer, but this effect was stronger when biochar was mixed into the soil. Although available nutrient contents in the soil remained high, nutrient leaching decreased with incubation time. This effect was especially evident when biochar was mixed into the soil. Conclusions Biochar is an effective organic amendment in coarse‐textured soils providing available nutrients. On the other hand, nutrient‐retention mechanisms develop slowly after biochar application and may be greater when biochar is mixed into the soil than applied on the soil surface.

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Nutrient dynamics, microbial growth and weed emergence in biochar amended soil are influenced by time since application and reapplication rate

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A bioszén felhasználásának lehetőségei a talaj tápanyag-utánpótlásában – Szemle

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Evaluacion del uso de residuos organicos para la produccion de biochar y su aplicacion como enmienda organica

Biochar‐application rate and method affect nutrient availability and retention in a coarse‐textured, temperate agricultural Cambisol in a microcosm experiment

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