Kajian makmal mendapati bahawa menggabungkan-biochar jerami beras dengan kalium-bakteria pelarut meningkatkan-kalium larut air dalam tanah atas berasid sebanyak 52.5% dan kalium tersedia sebanyak 49.8%.
Rawatan bersepadu juga meningkatkan pH tanah, meningkatkan bahan organik, dan mengurangkan pergerakan kalium ke dalam tanah bawah. Keputusan ini menunjukkan bahawa produk biologi dan pindaan-berasaskan karbon boleh membantu mengekalkan nutrien dalam zon akar tanaman. Walau bagaimanapun, penemuan adalah berdasarkan eksperimen inkubasi, dan kertas itu masih merupakan pracetak di bawah perbincangan awam dan semakan rakan sebaya.
Penyelidik yang diketuai oleh Saba Babar menerbitkan penemuan ini di EGUsphere, platform pracetak untuk SOIL, sebuah-jurnal akses terbuka Kesatuan Geosains Eropah. Manuskrip itu diterima pada 1 Jun dan memasuki perbincangan umum pada 17 Julai.
Rawatan gabungan mengatasi baja kalium sahaja
Para penyelidik meletakkan 850 gram tanah berasid ke dalam lajur dengan lapisan atas tanah 0-15 sentimeter dan lapisan bawah tanah 15-30 sentimeter. Baja kalium hanya digunakan pada lapisan atas untuk mengukur pengekalan berhampiran permukaan dan pergerakan ke bawah di bawah pengairan.
Lima rawatan telah diuji dalam empat replika: kawalan yang tidak dirawat, baja kalium sahaja, kalium dengan 1% biochar mengikut berat tanah, kalium dengan inokulum bakteria, dan kalium dengan kedua-dua biochar dan bakteria.
Berbanding dengan baja kalium sahaja, rawatan gabungan meningkatkan pH tanah atas sebanyak 13.5% dan bahan organik tanah sebanyak 53.9%. Kalium larut air-meningkat sebanyak 52.5%, dan kalium tersedia meningkat sebanyak 49.8%.
Kertas itu tidak mencadangkan bahawa penanam boleh mengurangkan penggunaan potash dengan peratusan yang sama. Sebaliknya, keputusan menunjukkan bahawa rawatan gabungan mengubah pelepasan dan pengekalan kalium dalam tanah eksperimen.
Biochar mengekalkan kalium apabila bakteria membebaskannya
Kalium dalam tanah terdapat dalam beberapa kolam. Ada yang dilarutkan dalam air tanah atau disimpan di tapak pertukaran di mana akar tumbuhan boleh mengaksesnya, manakala bahagian yang lebih besar mungkin terperangkap dalam mineral atau tetap dalam bentuk yang tidak tersedia untuk tanaman.
Bakteria pelarut kalium-melepaskan asid organik dan sebatian lain yang menggerakkan kalium daripada mineral. Kajian itu mencadangkan bahawa biochar menyokong proses ini dengan mengekalkan beberapa nutrien yang baru terlarut.
Struktur berliang biochar, luas permukaan dan kapasiti pertukaran kation-membekalkan tapak penjerapan untuk ion kalium. Dalam eksperimen, sifat-sifat ini mengehadkan pergerakan ke bawah kerana bakteria meningkatkan keterlarutan kalium.
Interaksi ini amat penting dalam tanah berasid, yang mungkin mempunyai kapasiti penjerapan kalium yang terhad. Akibatnya, kalium terlarut boleh bergerak di bawah zon akar utama semasa pengairan.
Implikasi yang berpotensi untuk kecekapan potash
Kalium adalah salah satu daripada tiga nutrien baja utama pertanian, bersama dengan nitrogen dan fosforus. Meningkatkan pengekalan kalium boleh memberi manfaat kepada kawasan yang bergantung kepada potash yang diimport dan sistem pengairan yang kehilangan nutrien di bawah zon akar mengurangkan kecekapan.
Penemuan mencadangkan strategi pengurusan-nutrien pelengkap dan bukannya penggantian terus untuk mineral potash. Biochar hanya membekalkan kalium jika bahan suapan mengandunginya, manakala kalium-bakteria pelarut terutamanya menggerakkan rizab sedia ada dalam tanah atau pindaan mineral.
Program yang berdaya maju secara komersial perlu mempertimbangkan rizab kalium tanah, kadar penyingkiran tanaman, komposisi biochar, prestasi inokulan dan kadar penggunaan baja. Kes ekonomi bergantung pada sama ada pengekalan nutrien yang lebih baik mengimbangi kos pengeluaran, pengangkutan dan penggunaan produk biochar dan mikrob.
