Sử dụng biochar từ phân gia cầm làm vật liệu cải tạo đất

Soil Research - Tập 46 Số 5 - Trang 437 - 2008
K. Y. Chan1, Lukas Van Zwieten2, I. Meszaros1, Adriana Downie3, Stephen Joseph3
1NSW Department of Primary Industries, Locked Bag 4, Richmond, NSW, 2753, Australia
2NSW Department of Primary Industries, Wollongbar NSW 2477, Australia
3University of New South Wales, School of Materials Science and Engineering, Sydney, NSW 2052, Australia

Tóm tắt

Mặc dù gần đây có sự quan tâm đến biochars như một loại vật liệu cải tạo đất để nâng cao chất lượng đất và tăng cường lưu giữ carbon trong đất, nhưng vẫn còn thiếu hiểu biết về các thuộc tính cải tạo đất của các vật liệu này được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu khác nhau và dưới các điều kiện nhiệt phân khác nhau. Điều này đặc biệt đúng đối với biochars được sản xuất từ nguồn động vật. Hai loại biochar được sản xuất từ phân gia cầm dưới các điều kiện khác nhau đã được thử nghiệm trong một thí nghiệm chậu bằng cách đánh giá sản lượng củ cải (Raphanus sativus var. Long Scarlet) cũng như chất lượng đất của một loại đất Chromosol cứng (Alfisol). Bốn mức biochar (0, 10, 25 và 50 t/ha), có và không có việc bón đạm (100 kg N/ha) đã được nghiên cứu. Cả hai loại biochar, không có phân bón đạm, đều tạo ra sự gia tăng tương tự về sản lượng khô của củ cải, có thể phát hiện ngay từ tỷ lệ áp dụng thấp nhất, 10 t/ha. Sự gia tăng sản lượng (%), so với nhóm chứng không được cải tạo tăng từ 42% ở mức 10 t/ha lên 96% ở mức 50 t/ha khi áp dụng biochar. Sự gia tăng sản lượng này chủ yếu có thể được quy cho khả năng của các biochar này trong việc tăng cường độ khả dụng của N. Sự gia tăng sản lượng đáng kể bổ sung, vượt quá so với sự ảnh hưởng của phân bón N đơn thuần, đã được quan sát khi phân bón N được bón cùng với biochars, làm nổi bật các tác động có lợi khác của các biochars này. Ở khía cạnh này, biochar từ phân gia cầm chưa được kích hoạt sản xuất ở nhiệt độ thấp hơn (450°C) hiệu quả hơn so với biochar đã được kích hoạt sản xuất ở nhiệt độ cao hơn (550°C), có thể do hàm lượng P khả dụng cao hơn. Việc thêm biochar vào đất cứng đã dẫn đến những thay đổi đáng kể nhưng khác biệt trong các thuộc tính hóa học và vật lý của đất, bao gồm sự gia tăng về C, N, pH và P khả dụng, nhưng giảm sức mạnh của đất. Những tác động khác nhau của hai loại biochar khác nhau có thể liên quan đến các đặc điểm khác nhau của chúng. Những thay đổi khác biệt rõ rệt trong sinh học đất về khối lượng sinh khối vi sinh vật và các thuộc tính ưa thích của giun đất cũng đã được quan sát giữa hai loại biochar, nhưng cơ chế tiềm ẩn cần được nghiên cứu thêm. Nghiên cứu của chúng tôi nhấn mạnh tầm quan trọng của nguyên liệu đầu vào và điều kiện quy trình trong quá trình nhiệt phân đối với các thuộc tính và, do đó, là giá trị cải tạo đất của biochars.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Almendros, 2003, Organic Geochemistry, 34, 1559, 10.1016/S0146-6380(03)00152-9

Bagreev, 2001, Carbon, 39, 1971, 10.1016/S0008-6223(01)00026-4

Baldock, 2002, Organic Geochemistry, 33, 1093, 10.1016/S0146-6380(02)00062-1

Brown, 2006, Organic Geochemistry, 37, 321, 10.1016/j.orggeochem.2005.10.008

Chan, 2007, Australian Journal of Soil Research, 45, 139, 10.1071/SR06087

Chan, 2007, Australian Journal of Soil Research, 45, 629, 10.1071/SR07109

Chun, 2004, Environmental Science & Technology, 38, 4649, 10.1021/es035034w

Day, 2004, American Chemical Society, Division of Fuel Chemistry, 49, 352

Gillman, 1986, Australian Journal of Soil Research, 24, 61, 10.1071/SR9860061

Glaser, 2002, Biology and Fertility of Soils, 35, 219, 10.1007/s00374-002-0466-4

Guerrero, 2005, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 74, 307, 10.1016/j.jaap.2004.12.008

Hamer, 2004, Organic Geochemistry, 35, 823, 10.1016/j.orggeochem.2004.03.003

Hammes, 2006, Organic Geochemistry, 37, 1629, 10.1016/j.orggeochem.2006.07.003

Islam, 1998, Biology and Fertility of Soils, 27, 408, 10.1007/s003740050451

Iswaran, 1980, Soil Biology & Biochemistry, 12, 191, 10.1016/0038-0717(80)90057-7

Lehmann, 2003, Plant and Soil, 249, 343, 10.1023/A:1022833116184

Lehmann, 2006, Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 11, 403, 10.1007/s11027-005-9006-5

Nguyen, 2004, Organic Geochemistry, 35, 217, 10.1016/j.orggeochem.2003.09.005

Rondon, 2007, Biology and Fertility of Soils, 43, 699, 10.1007/s00374-006-0152-z

Saito, 2002, Plant and Soil, 244, 273, 10.1023/A:1020287900415

Topoliantz, 2005, Applied Soil Ecology, 28, 217, 10.1016/j.apsoil.2004.08.003

Vories, 2001, Transactions of the American Society of Agricultural Engineers, 44, 1495, 10.13031/2013.7032

Thông tin
Thông tin xuất bản

Soil Research

Tập 46 Số 5

437

Thông tin tác giả