Лабораторное исследование показало, что сочетание биоугля из рисовой-соломы с-бактериями, солюбилизирующими калий, повышает-растворимый в воде калий в кислом верхнем слое почвы на 52,5 %, а доступный калий — на 49,8 %.
Комплексная обработка также повысила pH почвы, увеличила количество органических веществ и уменьшила перемещение калия в недра. Эти результаты показывают, что биологические продукты и добавки на основе углерода-могут помочь сохранить питательные вещества в корневой зоне сельскохозяйственных культур. Однако результаты основаны на инкубационном эксперименте, и статья все еще находится в стадии общественного обсуждения и рецензирования.
Исследователи под руководством Сабы Бабара опубликовали эти результаты на EGUsphere, платформе препринтов SOIL, журнала с открытым-доступом Европейского союза геонаук. Рукопись была получена 1 июня и поступила на общественное обсуждение 17 июля.
Комбинированное лечение превосходит по эффективности только калийные удобрения.
Исследователи поместили 850 граммов кислой почвы в колонны с верхним слоем почвы 0–15 сантиметров и подпочвенным слоем 15–30 сантиметров. Калийные удобрения вносились только в верхний слой для измерения удерживания у поверхности и движения вниз при орошении.
Пять обработок были протестированы в четырех повторностях: необработанный контроль, только калийное удобрение, калий с 1% биоугля от массы почвы, калий с бактериальным инокулятом и калий с биоуглем и бактериями.
По сравнению с применением только калийных удобрений, комбинированная обработка увеличила pH верхнего слоя почвы на 13,5% и содержание органического вещества в почве на 53,9%. Водо-растворимый калий увеличился на 52,5 %, а доступный калий увеличился на 49,8 %.
В документе не предполагается, что производители могут сократить внесение калия на такой же процент. Вместо этого результаты показывают, что комбинированное лечение изменило высвобождение и удержание калия в экспериментальной почве.
Biochar сохраняет калий, поскольку бактерии выделяют его
Калий в почве встречается в нескольких резервуарах. Некоторая часть растворяется в почвенной воде или удерживается в местах обмена, откуда корни растений могут получить к ней доступ, в то время как гораздо большая часть может задерживаться в минералах или фиксироваться в формах, которые не сразу доступны сельскохозяйственным культурам.
Бактерии,-солюбилизирующие калий, выделяют органические кислоты и другие соединения, которые мобилизуют калий из минералов. Исследование предполагает, что биоуголь поддерживает этот процесс, сохраняя часть вновь растворенных питательных веществ.
Пористая структура, площадь поверхности и катионообменная способность Biochar обеспечивают места адсорбции ионов калия. В эксперименте эти свойства ограничивали движение вниз, поскольку бактерии увеличивали растворимость калия.
Это взаимодействие особенно важно в кислых почвах, которые могут иметь ограниченную способность адсорбции калия. В результате растворенный калий во время орошения может перемещаться ниже основной корневой зоны.
Потенциальные последствия для эффективности производства калийных удобрений
Калий является одним из трех основных питательных веществ в сельском хозяйстве, наряду с азотом и фосфором. Улучшение удержания калия может принести пользу регионам, которые зависят от импорта калия и орошаемых систем, где потеря питательных веществ ниже корневой зоны снижает эффективность.
Полученные результаты позволяют предположить, что это дополнительная стратегия управления питательными веществами,-а не прямая замена минерального калия. Biochar поставляет калий только в том случае, если сырье его содержит, в то время как бактерии, растворяющие калий, в основном мобилизуют существующие запасы в почве или минеральных добавках.
Коммерчески жизнеспособная программа должна будет учитывать запасы калия в почве, скорость уборки урожая, состав биоугля, эффективность инокулянта и нормы внесения удобрений. Экономическое обоснование зависит от того, компенсирует ли улучшение удержания питательных веществ затраты на производство, транспортировку и применение биоугля и микробных продуктов.
