En laboratoriestudie visade att kombinationen av ris-halmbiokol med kalium-lösliga bakterier ökade vatten-lösligt kalium i sur matjord med 52,5 % och tillgängligt kalium med 49,8 %.
Den integrerade behandlingen höjde också jordens pH, ökade organiskt material och minskade kaliumförflyttningen till underjorden. Dessa resultat tyder på att biologiska produkter och kol-baserade tillägg kan hjälpa till att behålla näringsämnen i grödans rotzon. Resultaten är dock baserade på ett inkubationsexperiment, och uppsatsen är fortfarande ett förtryck under offentlig diskussion och peer review.
Forskare under ledning av Saba Babar publicerade dessa rön på EGUsphere, preprint-plattformen för SOIL, en öppen-tidskrift från European Geosciences Union. Manuskriptet mottogs den 1 juni och gick in i offentlig diskussion den 17 juli.
Kombinerad behandling överträffar enbart kaliumgödsel
Forskarna placerade 850 gram sur jord i kolonner med ett 0–15 centimeters matjordslager och ett 15–30 centimeters underjordslager. Kaliumgödsel applicerades endast på det översta lagret för att mäta retention nära ytan och rörelse nedåt under bevattning.
Fem behandlingar testades i fyra replikat: en obehandlad kontroll, enbart kaliumgödsel, kalium med 1 % biokol i markvikt, kalium med ett bakteriellt inokulum och kalium med både biokol och bakterier.
Jämfört med enbart kaliumgödsel, ökade den kombinerade behandlingen matjordens pH med 13,5 % och jordens organiska material med 53,9 %. Vatten-lösligt kalium steg med 52,5 % och tillgängligt kalium ökade med 49,8 %.
Tidningen tyder inte på att odlare kan minska kaliumtillförseln med samma procent. Istället visar resultaten att den kombinerade behandlingen förändrade kaliumfrisättning och retention i försöksjorden.
Biokol behåller kalium när bakterier frigör det
Kalium i jord förekommer i flera bassänger. En del löses i jordvatten eller hålls på utbytesplatser där växtrötter kan komma åt det, medan en mycket större andel kan fångas i mineraler eller fixeras i former som inte är omedelbart tillgängliga för grödor.
Kalium-lösliga bakterier frisätter organiska syror och andra föreningar som mobiliserar kalium från mineraler. Studien tyder på att biokol stöder denna process genom att behålla en del av det nyligen solubiliserade näringsämnet.
Biokols porösa struktur, ytarea och katjon-utbyteskapacitet ger adsorptionsställen för kaliumjoner. I experimentet begränsade dessa egenskaper nedåtgående rörelse eftersom bakterier ökade kaliumlösligheten.
Denna interaktion är särskilt viktig i sura jordar, som kan ha begränsad kaliumadsorptionskapacitet. Som ett resultat kan löst kalium röra sig under huvudrotzonen under bevattning.
Potentiella konsekvenser för kaliumklorideffektiviteten
Kalium är ett av jordbrukets tre huvudsakliga gödselnäringsämnen, tillsammans med kväve och fosfor. Att förbättra kaliumretentionen kan gynna regioner som är beroende av importerad kaliumklorid och bevattna system där näringsförlust under rotzonen minskar effektiviteten.
Resultaten tyder på en kompletterande{0}näringsstrategi snarare än en direkt ersättning för mineralkali. Biokol levererar bara kalium om råvaran innehåller det, medan kalium-lösliga bakterier huvudsakligen mobiliserar befintliga reserver i jord eller mineralförändringar.
Ett kommersiellt gångbart program skulle behöva ta hänsyn till jordens kaliumreserver, skördavlägsnande, biokolsammansättning, inokulantprestanda och gödseltillförsel. Det ekonomiska fallet beror på om förbättrad näringsretention uppväger kostnaderna för att producera, transportera och använda biokol och mikrobiella produkter.
