Bioanglies efektyvumo tyrimas smėlingo lengvo priemolio rudžemyje

Abstract

LAMMC Žemdirbystės institute ir Vilniaus Gedimino technikos universitete 2019–2022 m. atliktas tyrimas, kurio tikslas – nustatyti iš medienos atliekų pagamintos bioanglies panaudojimo efektyvumą dirvožemio hidro�izikinėms, cheminėms bei biologinėms savybėms ir ŠESD emisijai smėlingo lengvo priemolio rudžemyje. Seklaus ariminio žemės dirbimo ir tiesioginės sėjos fonuose netręšiant arba tręšiant mineralinėmis NPK trąšomis tirtos trys bioanglies įterpimo į dirvą normos (0, 5 ir 15 t/ha) (1 paveikslas). Didelio peleningumo bioanglis, pagaminta ≤ 450° C temperatūroje, didina dirvožemio katijonų mainų gebą, nes žemos pirolizės temperatūroje pagamintas produktas turi gausesnes funkcines grupes, kurios potencialiai formuoja karboksilinę anglį, dėl to ant jos paviršiaus yra sulaikomi katijonai. Dirvožemio agrocheminių savybių pokyčius visų pirma lėmė tręšimas mineralinėmis NPK trąšomis, o bioanglis didesnės įtakos neturėjo. Tačiau bioanglies normos turėjo esminę teigiamą įtaką didinant vandens kiekį dirvožemio viršutiniame sluoksnyje – kuo didesnė bioanglies norma buvo įterpta, tuo didesnis vandens kiekis buvo sukaupiamas dirvožemyje. Augalų pasiekiamo vandens kiekis dirvą sekliai ariant ir įterpiant 15 t/ha bioanglies buvo 5,4 % didesnis nei bioanglies nenaudojant. Taikant tiesioginę sėją, šis padidėjimas buvo labai panašus (5,0 %) (2 paveikslas). Dirvožemio galimybė sukaupti didesnį kiekį vandens tampa labai reikšminga esant sausringiems laikotarpiams augalų vegetacijos metu. Didesnis drėgmės kiekis dirvoje kintančio klimato sąlygomis padeda augalams geriau atlaikyti karščio ir sausrų bangas. Į dirvožemį įterpus 15 t/ha bioanglies, seklaus ariminio žemės dirbimo fone vidutinė trejų tyrimo metų CO2 emisija siekė 1,7 µmol m-2 s-1, o tiesioginės sėjos fone CO2 emisija buvo šiek tiek didesnė ir siekė 2,0 µmol m-2 s-1. Šis rodiklis parodė, jog bioanglis teigiamai veikia dirvožemyje vykstančius gyvybinius augalų šaknų, mikroorganizmų ir faunos kvėpavimo procesus. Dirvožemio metano (CH4 ) ir diazoto monoksido (N2 O) emisijoms tirtos bioanglies normos įtakos neturėjo. Skirtinguose žemės dirbimo fonuose CH4 emisija svyravo nežymiai (1,9–2,0 ppm), o N2 O emisija buvo stabili (0,331–0,334 ppm). Panaudojus skirtingas medienos bioanglies normas, potencialiai toksiškų elementų Fe, Mn ir Zn Bioanglies tyrimui skirto lauko eksperimento LAMMC ŽI įrengimas mažų laukelių metodu koncentracijos (%) dirvožemio 0–10 cm sluoksnyje esmingai nepakito ir didžiausių leidžiamų koncentracijų dirvožemyje neviršijo.