ถ่านชีวภาพและแบคทีเรียทำให้พืช-โพแทสเซียมสามารถเข้าถึงได้ในดินที่เป็นกรด

การศึกษาในห้องปฏิบัติการพบว่าการรวม-ถ่านไบโอชาร์ฟางข้าวกับโพแทสเซียม-แบคทีเรียที่ละลายน้ำได้ช่วยเพิ่ม-โพแทสเซียมที่ละลายน้ำได้ในดินชั้นบนที่เป็นกรด 52.5% และโพแทสเซียมที่มีอยู่ 49.8%

การบำบัดแบบผสมผสานยังช่วยเพิ่ม pH ของดิน เพิ่มอินทรียวัตถุ และลดการเคลื่อนที่ของโพแทสเซียมลงสู่ดินใต้ผิวดิน ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ทางชีวภาพและสารปรับปรุงคุณภาพที่มีคาร์บอน-อาจช่วยรักษาสารอาหารในบริเวณรากพืชได้ อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้อิงจากการทดลองฟักไข่ และบทความนี้ยังอยู่ระหว่างการพิมพ์ล่วงหน้าภายใต้การอภิปรายสาธารณะและการทบทวนโดยผู้ทรงคุณวุฒิ

นักวิจัยที่นำโดย Saba Babar ตีพิมพ์ผลการวิจัยเหล่านี้ใน EGUsphere ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มก่อนพิมพ์สำหรับ SOIL ซึ่งเป็นวารสาร-ที่เข้าถึงได้แบบเปิดของ European Geosciences Union ได้รับต้นฉบับเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน และเข้าสู่การอภิปรายสาธารณะในวันที่ 17 กรกฎาคม

การรักษาแบบผสมผสานมีประสิทธิภาพดีกว่าปุ๋ยโพแทสเซียมเพียงอย่างเดียว

นักวิจัยวางดินที่เป็นกรด 850 กรัมลงในเสาโดยมีชั้นดินชั้นบน 0–15 เซนติเมตร และชั้นดินใต้ผิวดิน 15–30 เซนติเมตร ใช้ปุ๋ยโพแทสเซียมกับชั้นบนสุดเท่านั้นเพื่อวัดการกักเก็บใกล้พื้นผิวและเคลื่อนตัวลงด้านล่างภายใต้การชลประทาน

การทดสอบห้าครั้งได้รับการทดสอบในสี่ซ้ำ: กลุ่มควบคุมที่ไม่ได้รับการบำบัด ปุ๋ยโพแทสเซียมเพียงอย่างเดียว โพแทสเซียมที่มีถ่านไบโอชาร์ 1% โดยน้ำหนักดิน โพแทสเซียมที่มีหัวเชื้อแบคทีเรีย และโพแทสเซียมที่มีทั้งถ่านไบโอชาร์และแบคทีเรีย

เมื่อเปรียบเทียบกับปุ๋ยโพแทสเซียมเพียงอย่างเดียว การบำบัดแบบผสมผสานทำให้ pH ของดินชั้นบนเพิ่มขึ้น 13.5% และอินทรียวัตถุในดิน 53.9% โพแทสเซียมที่ละลายน้ำได้-เพิ่มขึ้น 52.5% และโพแทสเซียมที่มีอยู่เพิ่มขึ้น 49.8%

บทความนี้ไม่ได้แนะนำว่าผู้ปลูกสามารถลดการใช้แร่โปแตชได้ในเปอร์เซ็นต์ที่เท่ากัน แต่ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการบำบัดแบบผสมผสานเปลี่ยนแปลงการปลดปล่อยและการกักเก็บโพแทสเซียมในดินทดลอง

ถ่านไบโอชาร์จะกักเก็บโพแทสเซียมในขณะที่แบคทีเรียปล่อยออกมา

โพแทสเซียมในดินพบได้ในแอ่งหลายแห่ง บางส่วนละลายในน้ำในดินหรือเก็บไว้ที่จุดแลกเปลี่ยนซึ่งรากพืชสามารถเข้าถึงได้ ในขณะที่ส่วนที่ใหญ่กว่ามากอาจถูกติดอยู่ในแร่ธาตุหรือคงอยู่ในรูปแบบที่ไม่สามารถใช้ได้กับพืชผลในทันที

แบคทีเรียที่ละลายโพแทสเซียม-จะปล่อยกรดอินทรีย์และสารประกอบอื่นๆ ที่ช่วยระดมโพแทสเซียมจากแร่ธาตุ การศึกษาชี้ให้เห็นว่าถ่านไบโอชาร์สนับสนุนกระบวนการนี้โดยคงสารอาหารที่ละลายได้บางส่วนเอาไว้

โครงสร้างที่มีรูพรุน พื้นที่ผิว และความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกของถ่านไบโอชาร์-ทำให้เกิดตำแหน่งดูดซับโพแทสเซียมไอออน ในการทดลอง คุณสมบัติเหล่านี้จำกัดการเคลื่อนไหวลงเนื่องจากแบคทีเรียเพิ่มความสามารถในการละลายโพแทสเซียม

ปฏิกิริยานี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในดินที่เป็นกรด ซึ่งอาจจำกัดความสามารถในการดูดซับโพแทสเซียม เป็นผลให้โพแทสเซียมที่ละลายน้ำสามารถเคลื่อนที่ไปต่ำกว่าโซนรากหลักในระหว่างการชลประทาน

ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อประสิทธิภาพของโปแตช

โพแทสเซียมเป็นหนึ่งในสารอาหารปุ๋ยหลักสามประการของการเกษตร พร้อมด้วยไนโตรเจนและฟอสฟอรัส การปรับปรุงการกักเก็บโพแทสเซียมอาจเป็นประโยชน์ต่อภูมิภาคที่พึ่งพาโปแตชนำเข้าและระบบชลประทาน ซึ่งการสูญเสียสารอาหารใต้โซนรากจะลดประสิทธิภาพลง

การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึงกลยุทธ์การจัดการสารอาหารเสริม- แทนที่จะทดแทนแร่โปแตชโดยตรง ถ่านไบโอชาร์จะจ่ายโพแทสเซียมก็ต่อเมื่อมีวัตถุดิบตั้งต้น ในขณะที่โพแทสเซียม-แบคทีเรียที่ละลายได้จะระดมปริมาณสำรองที่มีอยู่ในดินหรือการปรับปรุงแร่ธาตุเป็นหลัก

โปรแกรมที่สามารถนำไปใช้ได้ในเชิงพาณิชย์จะต้องพิจารณาปริมาณสำรองโพแทสเซียมในดิน อัตราการกำจัดพืชผล องค์ประกอบของถ่านชีวภาพ ประสิทธิภาพของหัวเชื้อ และอัตราการใส่ปุ๋ย กรณีทางเศรษฐกิจขึ้นอยู่กับว่าการกักเก็บสารอาหารที่ดีขึ้นจะชดเชยต้นทุนในการผลิต การขนส่ง และการใช้ถ่านชีวภาพและผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์หรือไม่