Лабораторне дослідження показало, що поєднання біовугілля рисової-соломи з бактеріями,-розчинними калієм, збільшило вміст-водорозчинного калію в кислому верхньому шарі ґрунту на 52,5%, а доступного калію на 49,8%.
Інтегрована обробка також підвищила рН ґрунту, збільшила вміст органічної речовини та зменшила рух калію в підґрунтя. Ці результати свідчать про те, що біологічні продукти та поправки на основі-вуглецю можуть допомогти зберегти поживні речовини в кореневій зоні культури. Однак висновки ґрунтуються на інкубаційному експерименті, і стаття все ще є препринтом, який проходить публічне обговорення та рецензування.
Дослідники на чолі з Сабою Бабар опублікували ці висновки на EGUsphere, платформі препринтів для SOIL, журналу з відкритим-доступом Європейського союзу геонаук. Рукопис надійшов 1 червня та вийшов на громадське обговорення 17 липня.
Комбінована обробка перевершує застосування лише калійних добрив
Дослідники помістили 850 грамів кислого ґрунту в стовпчики з верхнім шаром 0–15 сантиметрів і шаром підґрунтя 15–30 сантиметрів. Калійні добрива вносили лише у верхній шар, щоб виміряти утримання біля поверхні та рух вниз під час зрошення.
Було протестовано п’ять обробок у чотирьох повторах: необроблений контроль, тільки калійне добриво, калій з 1% біовугілля від ваги ґрунту, калій з бактеріальним інокулятом і калій з біовугіллям і бактеріями.
Порівняно з одним лише калійним добривом комбінована обробка підвищила pH верхнього шару ґрунту на 13,5%, а органічну речовину ґрунту – на 53,9%. Водорозчинний калій зріс на 52,5%, а доступний калій – на 49,8%.
У документі не йдеться про те, що виробники можуть зменшити внесення калію на той самий відсоток. Натомість результати показують, що комбінована обробка змінила вивільнення та утримання калію в експериментальному ґрунті.
Біовугілля утримує калій, оскільки бактерії його виділяють
Калій у ґрунті міститься в кількох басейнах. Частина розчиняється у ґрунтовій воді або утримується в місцях обміну, де коріння рослин має доступ до неї, тоді як набагато більша частка може бути захоплена мінералами або зафіксована у формах, які не відразу доступні для культур.
Бактерії,-які розчиняють калій, виділяють органічні кислоти та інші сполуки, які мобілізують калій із мінералів. Дослідження показує, що біовугілля підтримує цей процес, зберігаючи частину щойно розчинених поживних речовин.
Пориста структура, площа поверхні та катіон{0}}обмінна здатність Biochar забезпечують адсорбцію іонів калію. В експерименті ці властивості обмежували рух вниз, оскільки бактерії збільшували розчинність калію.
Ця взаємодія особливо важлива в кислих ґрунтах, які можуть мати обмежену адсорбційну здатність калію. У результаті розчинений калій може переміститися нижче основної кореневої зони під час зрошення.
Потенційні наслідки для ефективності калію
Калій є одним із трьох основних поживних речовин у сільському господарстві разом з азотом і фосфором. Поліпшення збереження калію може принести користь регіонам, які залежать від імпортованого калію, і зрошувальних систем, де втрата поживних речовин нижче кореневої зони знижує ефективність.
Результати свідчать про додаткову стратегію{0}}управління поживними речовинами, а не про пряму заміну мінерального калію. Біовугілля постачає калій лише в тому випадку, якщо сировина містить його, тоді як калій-солюбілізуючі бактерії головним чином мобілізують наявні запаси в ґрунті чи мінеральних поправках.
Комерційно життєздатна програма повинна враховувати запаси калію в ґрунті, норми видалення врожаю, склад біовугілля, продуктивність інокулянту та норми внесення добрив. Економічний обґрунтування залежить від того, чи компенсує покращене збереження поживних речовин витрати на виробництво, транспортування та застосування біовугілля та мікробних продуктів.
