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Biokohlen steigern die Bodenfeuchtigkeit

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Mit freundlicher Genehmigung von Stephen Ausmus / USDA

Laut einer Studie des USDA Agricultural Research Service erhöhte die aus Switchgrass hergestellte Biokohle den Wasserfeuchtigkeitsgehalt um 3 bis 6 Prozent.

Als Reaktion auf die internationale Ernährungsunsicherheit und den globalen Klimawandel untersuchen Wissenschaftler des USDA Agricultural Research Service, wie sich Biokohle - die verkohlte Biomasse aus Holz, anderem Pflanzenmaterial und Dünger - auf die Bodentypen in den USA auswirkt.

Der Bodenwissenschaftler Jeff Novak vom ARS Coastal Plains Boden-, Wasser- und Pflanzenforschungszentrum in Florence, SC, koordiniert die Bemühungen an mehreren Standorten. In einem Projekt führte er eine Laborstudie durch, um herauszufinden, ob verschiedene Biokohlen die sandigen Böden der Küstenebene von Carolina und die aus Vulkanasche gewonnenen Schlamm-Lehm-Böden des pazifischen Nordwestens verbessern können.

Das Team von Novak verwendete Erdnussschalen, Pekannussschalen, Geflügelstreu, Switchgrass und Hartholzabfälle, um neun verschiedene Arten von Biokohle herzustellen. Alle Ausgangsmaterialien wurden bei zwei verschiedenen Temperaturen pyrolysiert, um die Biokohle herzustellen. Die Pyrolyse ist ein Prozess der chemischen Zersetzung, der aus dem schnellen Erhitzen der Rohstoffe in Abwesenheit von Sauerstoff resultiert. Die Biokohlen wurden dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 Tonnen pro Morgen in eine Art sandigen Bodens und zwei Arten von Schlamm-Lehm-Böden gemischt.

Nach vier Monaten stellte das Team fest, dass aus Switchgrass und Harthölzern hergestellte Biokohle die Speicherung der Bodenfeuchtigkeit in allen drei Böden erhöhte. Sie verzeichneten den größten Anstieg der Böden, die mit durch Hochtemperaturpyrolyse gewonnener Switchgrass-Biokohle verändert wurden - fast 3 bis 6 Prozent höher als bei einer Kontrollbodenprobe.

Biokohle, die bei höheren Temperaturen hergestellt wurde, erhöhte auch den pH-Wert des Bodens, und Biokohle aus Geflügelstreu erhöhte den verfügbaren Phosphor und das Natrium im Boden erheblich. Die Wissenschaftler berechneten auch, dass die Änderungen an Switchgrass-Biokohle das Fenster der Bodenwasserverfügbarkeit für eine Sojabohnenernte in Florence, SC, um 1,0 bis 3,6 Tage verlängern und die Bodenwasserverfügbarkeit für Pflanzen, die im Schlick des pazifischen Nordwestens angebaut werden, um 0,4 bis 2,5 Tage erhöhen könnten -Lehmböden.

Angesichts ihrer Ergebnisse ist das Team der Ansicht, dass landwirtschaftliche Erzeuger eines Tages Rohstoffe und Pyrolyseverfahren auswählen könnten, um „Designer“ -Biokohlen mit Eigenschaften herzustellen, die auf bestimmte Mängel bei den Bodentypen abzielen.

Ergebnisse dieser Studie wurden in veröffentlicht Annalen der Umweltwissenschaften und in der Zeitschrift für Umweltqualität.

Tags Biokohle, Boden pH


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