Combined biochar and perlite amendments improve soil physicochemical properties and cassava yield in tropical sandy soil
Deze veldstudie toont aan dat het combineren van biochar en perliet-amendementen de fysisch-chemische eigenschappen van de bodem aanzienlijk verbetert en de cassave-opbrengst met 57,17% verhoogt in vergelijking met onbehandelde controles in tropische zandgronden.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
In de tropische laaglanden van Zuidoost-Azië zijn uitgestrekte stukken landbouwgrond gebouwd op grond die meer aanvoelt als een strand dan als een tuin. Deze grove, zanderige aarde voert water zo snel af dat gewassen vaak dorst lijden tussen de regenbuien door, en het heeft moeite om de voedingsstoffen vast te houden die boeren toevoegen, waardoor ze wegspoelen voordat planten ze kunnen gebruiken. Voor gewassen zoals cassave, een zetmeelrijke wortel die miljoenen mensen voedt, creëert deze combinatie van snelle afwatering en een slecht vermogen om voedingsstoffen vast te houden een moeilijke omgeving waar de groei vaak wordt geremd. Wetenschappers weten al lang dat het toevoegen van organisch materiaal kan helpen om zanderige grond water vast te laten houden, en dat bepaalde mineralen de manier waarop de bodem voedingsstoffen vasthoudt kunnen verbeteren, maar het vinden van een praktische, in het veld geteste oplossing die beide problemen tegelijkertijd aanpakt, is een uitdaging gebleven.
Een team onderzoekers in Thailand zette een specifieke gedachte uit om te testen: wat als ze twee zeer verschillende materialen combineerden om zowel het water- als het voedingsprobleem tegelijkertijd op te lossen? Het ene materiaal, biochar, is een koolstofachtige substantie gemaakt door plantenafval te verhitten zonder zuurstof; het staat erom bekend vol te zitten met minuscule poriën en chemische locaties die voedingsstoffen kunnen vangen. Het andere materiaal, perliet, is een lichtgewicht, uitgezet vulkanisch glas dat vaak wordt gebruikt in potgrond om de beluchting en waterverdeling te verbeteren. Terwijl biochar chemisch actief is en perliet fysiek actief is, wilden de onderzoekers zien of het gebruik van beide samen in een echt landbouwveld een betere omgeving voor gewassen zou creëren dan het gebruik van elk van hen alleen.
Het experiment vond plaats op een zanderige vlakte in de provincie Lop Buri, een regio waar de bodem wordt gedomineerd door zand en een gebrek heeft aan de fijne kleideeltjes die normaal gesproken helpen om vocht vast te houden. De onderzoekers richtten een groot veldproef in met eenentwintig afzonderlijke percelen, elk met een afmeting van zes bij zes meter. Ze plantten cassave in elk perceel, maar behandelden de bodem op verschillende manieren. Sommige percelen ontvingen geen extra materiaal, wat diende als een basislijn. Anderen ontvingen alleen biochar, alleen perliet, of een mengsel van de twee, toegepast in verschillende hoeveelheden. De hoogste doses omvatten het toevoegen van zesduizend tweehonderdvijftig kilogram biochar per hectare en een gelijke hoeveelheid perliet per hectare. Gedurende de tien maanden volgde het team de bodem nauwgezet, waarbij ze maten hoeveel water de bodem kon vasthouden, hoe goed deze voedingsstoffen vasthield en hoe de chemische balans in de loop van de tijd veranderde.
De resultaten toonden aan dat de bodem verschillend reageerde, afhankelijk van welke materialen werden toegevoegd. De percelen met geen toevoegingen bleven het droogst en hielden de minste voedingsstoffen vast. Het toevoegen van alleen biochar of alleen perliet hielp, maar de meest dramatische verbeteringen kwíten uit de percelen waar de twee materialen samen in de hoogste hoeveelheden werden gemengd. In deze gecombineerde percelen nam het vermogen van de bodem om plantbeschikbaar water vast te houden aanzienlijk toe, van ongeveer zes en drie vierde procent in de onbehandelde grond naar meer dan tien procent. Dit betekent dat de bodem meer water in de wortelzone kon houden voor de cassaveplanten om te drinken tijdens droge periodes. Tegelijkertijd verbeterde de chemische gezondheid van de bodem. De gecombineerde behandeling verhoogde de pH-waarde van de bodem licht en verhoogde de hoeveelheden essentiële voedingsstoffen zoals calcium, kalium, magnesium en fosfor die beschikbaar waren voor de planten om op te nemen.
Misschien wel het belangrijkste is dat deze veranderingen in de bodem zich direct vertaalden in een betere oogst. Wanneer de onderzoekers de cassave na driehonderd dagen oogstten, produceerden de percelen met de hooggedoseerde mengeling van biochar en perliet de meeste wortels. De opbrengst in deze percelen bereikte twintig komma twee acht metric ton per hectare, wat meer dan zevenenvijftig procent hoger was dan de opbrengst van de onbehandelde controlegevlakken. De onderzoekers merkten op dat terwijl het perliet het zware werk leek te doen voor de waterretentie, de biochar cruciaal was voor het vasthouden van voedingsstoffen in de bodem. Geen van beide materialen alleen was in staat om hetzelfde niveau van succes te produceren als de combinatie. De studie suggereert dat voor boeren die werken met zanderige tropische bodems, het mengen van deze twee middelen een praktische manier biedt om de tweeledige problemen van droogte en slechte vruchtbaarheid op te lossen, waardoor een moeilijk landschap wordt omgevormd tot een productief landschap.
De bevindingen zijn specifief voor dit enkele groeiseizoen en dit specifieke type zanderige bodem, dus de langetermijnhoudbaarheid van het effect moet nog worden afgewacht. Echter, de veldgegevens leveren duidelijk bewijs dat het tegelijkertijd aanpakken van fysieke waterbeperkingen en chemische voedingsstoffenbeperkingen betere resultaten oplevert dan het apart behandelen ervan. Door een wortelzone te creëren die zowel water als voedsel effectiever vasthoudt, biedt de combinatie van biochar en perliet een veelbelovend pad voorwaarts voor de landbouw in sommige van de meest uitdagende bodems ter wereld.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.