Laboratorijsko istraživanje je pokazalo da je kombinacija biouglja od pirinčane-slame sa bakterijama koje otapaju kalij-povećala u vodi-kalij rastvorljiv u kiselom tlu za 52,5% i raspoloživi kalijum za 49,8%.
Integrirani tretman također je povisio pH tla, povećao organsku tvar i smanjio kretanje kalija u podzemlju. Ovi rezultati sugeriraju da biološki proizvodi i amandmani na bazi ugljika-mogu pomoći u zadržavanju hranjivih tvari u zoni korijena usjeva. Međutim, nalazi su zasnovani na eksperimentu inkubacije, a rad je još uvijek preštampana u javnoj raspravi i recenziji.
Istraživači predvođeni Sabom Babarom objavili su ove nalaze na EGUsphere, platformi za preprint za SOIL, časopis otvorenog{0}}pristupa Evropske unije za geoznanosti. Rukopis je primljen 1. juna i ušao u javnu raspravu 17. jula.
Kombinovani tretman je bolji od samog kalijumovog đubriva
Istraživači su stavili 850 grama kiselog tla u stubove sa gornjim slojem zemlje od 0-15 centimetara i podzemnim slojem od 15-30 centimetara. Kalijumsko đubrivo je primenjeno samo na gornji sloj da bi se izmerilo zadržavanje blizu površine i kretanje prema dole pod navodnjavanjem.
Testirano je pet tretmana u četiri ponavljanja: netretirana kontrola, samo kalijum gnojivo, kalij s 1% biouglja prema težini tla, kalij s bakterijskim inokulumom i kalij s biougljem i bakterijama.
U poređenju sa samo kalijevim đubrivom, kombinovani tretman povećao je pH gornjeg sloja tla za 13,5% i organsku materiju tla za 53,9%. Kalij rastvorljiv u vodi porastao je za 52,5%, a raspoloživi kalijum je povećan za 49,8%.
U radu se ne sugerira da uzgajivači mogu smanjiti primjenu potaše za isti postotak. Umjesto toga, rezultati pokazuju da je kombinirani tretman promijenio oslobađanje i zadržavanje kalija u eksperimentalnom tlu.
Biougljen zadržava kalij dok ga bakterije oslobađaju
Kalijum u zemljištu se nalazi u nekoliko bazena. Neki se otapaju u vodi u tlu ili drže na mjestima zamjene gdje joj korijenje biljaka može pristupiti, dok mnogo veći dio može biti zarobljen unutar minerala ili fiksiran u oblicima koji nisu odmah dostupni usjevima.
Bakterije koje otapaju kalij-oslobađaju organske kiseline i druga jedinjenja koja mobiliziraju kalij iz minerala. Studija sugerira da biouglje podržava ovaj proces zadržavajući dio novo solubiliziranih hranjivih tvari.
Porozna struktura biouglja, površina i kapacitet{0}}izmjene kationa osiguravaju mjesta adsorpcije za jone kalija. U eksperimentu, ova svojstva su ograničila kretanje prema dolje jer su bakterije povećale rastvorljivost kalijuma.
Ova interakcija je posebno važna u kiselim zemljištima, koja mogu imati ograničen kapacitet adsorpcije kalijuma. Kao rezultat toga, rastvoreni kalijum se može pomeriti ispod glavne zone korena tokom navodnjavanja.
Potencijalne implikacije na efikasnost potaše
Kalijum je jedan od tri glavna hranljiva đubriva u poljoprivredi, zajedno sa azotom i fosforom. Poboljšanje zadržavanja kalijuma moglo bi koristiti regionima koji se oslanjaju na uvezenu potašu i sisteme za navodnjavanje gde gubitak hranljivih materija ispod zone korena smanjuje efikasnost.
Nalazi ukazuju na komplementarnu strategiju upravljanja{0}}nutrijentima umjesto direktne zamjene za mineralnu potašu. Biougljen isporučuje kalij samo ako ga sirovina sadrži, dok bakterije koje otapaju kalij- uglavnom mobiliziraju postojeće rezerve u zemljištu ili mineralnim amandmanima.
Komercijalno održiv program bi trebao uzeti u obzir rezerve kalijuma u tlu, stope uklanjanja usjeva, sastav biouglja, učinak inokulanta i stope primjene gnojiva. Ekonomski slučaj ovisi o tome da li poboljšano zadržavanje nutrijenata nadoknađuje troškove proizvodnje, transporta i primjene biouglja i mikrobnih proizvoda.
