Biochar kan øge kulstoflageret, men fordele for spiring og vækst synes knappe

Biochar er muligvis ikke det mirakeljordadditiv, som mange landmænd og forskere håbede at være, ifølge en ny undersøgelse fra University of Illinois. Biochar kan øge landbrugets udbytte af nogle jordarter - især af dårlig kvalitet - men der er ingen enighed om dets effektivitet. Forskere testede forskellige jorders reaktioner på flere typer af biochar og kunne ikke kontrollere deres evne til at øge plantevæksten. Imidlertid, undersøgelsen viste biochar evne til at påvirke jordens drivhusgasemissioner.

De nye fund er offentliggjort i tidsskriftet Kemosfæren .

Biochar-tilsætningsstoffer-partikler af organisk materiale brændt i en kontrolleret iltfri proces-giver jorden en form for kulstof, der er mere modstandsdygtig over for mikrobiel virkning end traditionel, ikke -ladede biomassetilsætningsstoffer. I teorien, denne ejendom bør give jorden mulighed for at holde på kulstof til langtidsopbevaring, sagde forskerne, fordi det ikke nedbrydes så hurtigt som andre former for kulstof.

"Der er modstridende rapporter om effektiviteten af ​​biochar til brug for at øge afgrødeproduktionen såvel som dets potentiale som et lagringsreservoir til kulstof, "sagde Nancy Holm, en Illinois Sustainable Technology Center-forsker og medforfatter. "Vi kom ind i denne undersøgelse og mistænkte, at variationer i typer af biochar -råvarer, forberedelsesmetoder og jordsammensætning var årsagen til de modstridende resultater. "

Håndtering af tidligere uoverensstemmelser i forskning, teamet designede en systematisk undersøgelse med 10 almindelige Illinois -jordtyper for at teste virkningerne af blanding i forskellige koncentrationer af biochars fra tre forskellige råvarer - majs, Miscanthus og hårdttræ.

For at tilføje en dimension til undersøgelsen, der er almindelig i virkelige landbrugsindstillinger, teamet undersøgte også, hvordan to andre kilder til kulstof-plantemateriale brændt i en ukontrolleret åben atmosfære og majsstøv-påvirker jord. Corn stover består af rå stilke, blade og kolber, der forbliver i marken efter høst.

Factoring i hvert scenario, tre eksemplarer af analyse- og kontrolprøver, eksperimentet producerede 429 jordprøver, hvor forskerne plantede to majsfrø hver.

Efter en 14-dages spiringsperiode, undersøgelsen viste, at tilsætning af biochar fra nogen af ​​råvarerne eller produktionsteknikkerne ikke havde nogen væsentlig indflydelse på produktionen af ​​drivhusgasproduktion, plantevækstdynamik eller mikrobiel samfundsaktivitet. Imidlertid, forskerne så nogle vigtige forskelle i jordbunden, der omfattede majsstøv og brændt plantemateriale.

"Tilføjelsen af ​​majsstøv - som simulerer de faktiske markforhold - førte til en dramatisk stigning i drivhusgasemissionerne, samt en ændring i jordens mikrobielle samfund, "sagde Elizabeth Meschewski, en ISTC -forsker og hovedforfatter af undersøgelsen. "Men, den første frøplantevækst blev ikke påvirket, når disse resultater blev sammenlignet med jordbunden uden tilsætningsstoffer. Tilsætning af brændt plantemateriale viste reduceret plantebiomasse over jorden, øget produktion af drivhusgassen nitrogenoxid og ændret jordmikrobielt samfund. "

Holdet konkluderede, at biochar kan forbedre kvaliteten af ​​meget forringet eller dårlig kvalitet af jord, men synes ikke at give nogen kvalitetsfordele til de jordarter, der bruges i denne undersøgelse. Imidlertid, forskerne sagde, at brug af biochar som tilsætningsstof i stedet for rå biomasse eller brændt plantemateriale kunne forhindre mikrobe-genererede drivhusgasemissioner.

Teamet erkender, at der er behov for en længere tids undersøgelse for en mere omfattende forståelse af, hvordan biochar kan gavne landbruget.

"Til fremtidige undersøgelser, vi anbefaler at udføre en lignende undersøgelse i mange forskellige jordtyper i hele vækstsæsonen for majs - ikke kun 14 dage - og muligvis over flere vækstsæsoner, "sagde ISTC-forsker og studieforfatter B.K. Sharma.