Laboratorijska studija otkrila je da je kombinacija biougljena rižine-slame s-bakterijama koje otapaju kalij povećala-kalij topiv u vodi u kiselom površinskom sloju tla za 52,5%, a raspoloživi kalij za 49,8%.
Integrirana obrada također je podigla pH tla, povećala organsku tvar i smanjila kretanje kalija u podzemlje. Ovi rezultati sugeriraju da biološki proizvodi i dodaci koji se- temelje na ugljiku mogu pomoći u zadržavanju hranjivih tvari u zoni korijena usjeva. Međutim, nalazi se temelje na inkubacijskom eksperimentu, a rad je još uvijek u pripremi za javnu raspravu i recenziju.
Istraživači predvođeni Sabom Babarom objavili su ove nalaze na EGUsphere, platformi za pretisak za SOIL, časopis s-otvorenim pristupom Europske unije geoznanosti. Rukopis je zaprimljen 1. lipnja, a 17. srpnja ušao je u javnu raspravu.
Kombinirano tretiranje nadmašuje samo kalijevo gnojivo
Istraživači su stavili 850 grama kiselog tla u stupove s gornjim slojem tla od 0 do 15 centimetara i podzemnim slojem od 15 do 30 centimetara. Kalijevo gnojivo primijenjeno je samo na gornji sloj kako bi se izmjerilo zadržavanje blizu površine i kretanje prema dolje tijekom navodnjavanja.
Ispitano je pet tretmana u četiri ponavljanja: netretirana kontrola, samo kalijevo gnojivo, kalij s 1% biougljena prema težini tla, kalij s bakterijskim inokulumom i kalij s biougljem i bakterijama.
U usporedbi sa samim kalijevim gnojivom, kombinirano tretiranje povećalo je pH površinskog sloja tla za 13,5%, a organsku tvar tla za 53,9%. Kalij-topljiv u vodi porastao je za 52,5%, a raspoloživi kalij za 49,8%.
Rad 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
Kalij se u tlu pojavljuje u nekoliko bazena. Dio je otopljen u vodi tla ili zadržan na mjestima razmjene gdje mu 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 druge spojeve koji mobiliziraju kalij iz minerala. Studija sugerira da biougljen podupire ovaj proces zadržavanjem dijela novootopljenih hranjivih tvari.
Porozna struktura biougljena, površina i kapacitet-izmjene kationa osiguravaju adsorpcijska mjesta za ione kalija. U eksperimentu su ta svojstva ograničila kretanje prema dolje jer su bakterije povećale topljivost kalija.
Ova interakcija je posebno važna u kiselim tlima, koja mogu imati ograničen kapacitet adsorpcije kalija. Kao rezultat toga, otopljeni kalij može se kretati ispod glavne zone korijena tijekom navodnjavanja.
Potencijalne implikacije za učinkovitost potaše
Kalij je jedan od tri glavna hranjiva gnojiva u poljoprivredi, uz dušik i fosfor. Poboljšanje zadržavanja kalija moglo bi koristiti regijama koje se oslanjaju na uvezenu potašu i sustave navodnjavanja gdje gubitak hranjivih tvari ispod zone korijena smanjuje učinkovitost.
Nalazi sugeriraju komplementarnu strategiju-upravljanja hranjivim tvarima, a ne izravnu zamjenu za mineralnu potašu. Biougljen opskrbljuje kalij samo ako ga sirovina sadrži, dok bakterije-za otapanje kalija uglavnom mobiliziraju postojeće rezerve u tlu ili mineralnim dodacima.
Komercijalno održiv program trebao bi uzeti u obzir rezerve kalija u tlu, stope uklanjanja usjeva, sastav biougljena, učinkovitost inokulanata i stope primjene gnojiva. Ekonomski slučaj ovisi o tome nadoknađuje li poboljšano zadržavanje hranjivih tvari troškove proizvodnje, transporta i primjene biougljena i mikrobnih proizvoda.
