Když zahradníci přidají biouhel do zahradní zeminy, v podstatě se snaží jít ve stopách tvůrců Terra Preta.
Protože nevíme přesně, jak tento proces funguje, ani jak jej můžeme nejlépe přizpůsobit mimo oblast jeho původu, nezbývá nám než objevit hodně z toho experimentováním na vlastní zahradě a porovnáváním těchto pozorování.
1.0 Co je Biouhel? Ze současné nedávné vědecké práce:Biouhel je z rostlinné biomasy získaný materiál obsahující uvnitř černé uhlí (black carbon BC). Tato definice zahrnuje znaky různých typů dřevěného uhlí (char and charcoal) a vylučuje fosilní paliva nebo geogenní uhlík.
Od Mezinárodní iniciativy biouhel (International Biochar Initiative):Biouhel je uhlí s jemnou zrnitostí s vysokým obsahem organického uhlíku a vysoce odolné proti rozkladu. Vzniká pyrolýzou rostlinných surovin a odpadů. Jako činitel zlepšující půdu, vrací biouhel do půdy uhlík, jehož bilance je záporná a slouží jako odčerpání (stažení zpět) oxidu uhličitého z atmosféry.
Pro posílení retenční kapacity živin biouhel zlepšuje půdu nejen snížením potřeby celkového hnojení, ale také svýmdopadem na životní prostředí. Biouhlem pozměněné půdy prokázaly 50 až 80 procentní snížení emisí oxidu dusného a snížení odplavování fosforu do povrchových vod a vyplavování dusíku do podzemních vod. Jako půdní zlepšení biouhel významně zvyšuje efektivitu a snižuje spotřebu tradičních chemických hnojiv, zatímco výrazně zvyšuje výnosy plodin. Oleje a plyny vznikající pyrolýzním procesem (obnovitelné zdroje) mohou být využívány jako palivo. Biouhel tak nabízí příslib pro úrodnost půdy a výhody pro klima.
Jedna z hypotéz říká, že nejlepší biouhel je tvořen při nízké teplotě pyrolýzy, v ideálním případě kolem 500 ° C (viz obr. 1), zatímco při vysoké teplotě pyrolýzy se vyrábí tradiční dřevěné uhlí. Jedná se o dostatečně vysokou teplotu, aby bylo dosaženo maximální plochy, ale také dostatečně nízkou teplotu, aby ze zadrženého kondenzátu vznikly bio-oleje.
Pokud použijeme termín biouhel široce, pak prostě odkazuje na dřevěné uhlí, vyrobené z jakékoliv odpadní biomasy, a může nebo nemusí mít jako složku kondenzované bio-oleje. V tomto širším pojetí je biouhelprostě dřevěné uhlí, které může být použito na zlepšení kvality půdy.
U nadšenců biouhlem panuje obecný souhlas s tím, že surový biouhel musí být dále zpracován předtím než se přidává do zahrady. Kompostování nebo namáčení v kompostovém výluhu se běžně používá k naplnění objemu pórů prospěšnými organismy a živinami. Namáčení v roztoku bohatém živinami (například v moči nebo rybí emulzi) před kompostováním je uznávanou praxí.
Obrázek 1: vlastnosti biouhlu značně závisí na teplotě pyrolýzy. Vliv teploty na návrat uhlíku, CEC, pH a povrchovou plochu. Lehmann (2007), Front. Lehmann (2007), Front. Ecol. Ecol. Environ. Environ. 5:381-387. 5:381-387. [ 1
Odkaz]
1.01 Může mít zahradní biouhel jako součást aktivní uhlí? Zdá jako dobrý tip a vypadá to že to dopadne dobře. Aktivní uhlí má vyšší aktivní plochy, ve srovnání s neaktivovaným biouhlem někdy o řád vyšší. Toho je dosaženo při vysoké teplotě párou a/nebo chemickými látkami za nepřítomnosti kyslíku Existuje rostoucí zájem o tuto potenciální vlastnost biouhlu. Pokusy o dosažení aktivního uhlí v měřítku zahradní pece zahrnují ochlazení, to je dát páru do kontaktu s dřevěným uhlím s teplotou vyšší než 500 ° C. I když parní aktivace je proveditelná v průmyslovém prostředí, je nutná další studie
[ 1 ]. Získání aktivního uhlí musí být ještě potvrzeno jako dosažitelné v měřítku zahradní pyrolýzy, nebo dokonce jako vlastnost důležitá pro dosažení Terra Preta.
1.02 Jaké jsou výhody používání biouhlu na zahradě? Přídavkem biouhlu do půdy získáme tyto výhody:
• Zvýšení růstu rostlin
• Potlačení metanových emisi
• Snížení emise oxidu dusného (odhad 50%) (viz níže 5.10)
• Snížení potřeby hnojiv (odhad 10%)
• Snížené vyplavování živin
• Dlouhodobé stabilní uložení uhlíku
• Snížení kyselosti půdy - pH půdy zvyšuje (viz níže 5.01)
• Snižení toxicity hliníku
• Zvýšená půdní agregace v důsledku vzrůstu houbových hyf
• Zlepšené zadržování vody
• Zvýšení dostupných Ca, Mg, P a K v půdě
• Zvýšení půdní mikrobiální respirace
• Zvýšení mikrobiální biomasy v půdě
• Podpora symbiotické fixace dusíku u bobovitých rostlin
• Zvýšení arbuskulární mycorrhizy
• Zvýšení kationtové výměnné kapacity
1.03 Kolik biouhlu musím použít k dosažení těchto výhod? To je předmětem probíhajících studií. Stupeň přínosu jednoznačně zvyšuje intenzita aplikace. Pokud budete spokojeni s velmi hrubým odhadem, dovolujeme si navrhnout, že cílová aplikace 5 kg/m2 bude dostatečná pro dosažení těchto výsledků ve většině zahrad. Nicméně existují podstatné výhody v souvislosti s půdní biologií při množství biouhlu hluboko pod 1 kg/m2. Tyto FAQ obsahují informace o tom, jak se používají malá množství biouhlu v zahradě aby byl nejlépe využít.
1.04 Jak dlouho trvá, než se tyto přínosy projeví? Jak dlouho přetrvávají? K některým efektům jako je snižování půdní kyselosti dojde okamžitě. Další účinky jsou závislé na půdní biologii a trvá nějakou dobu než se rozvinou. Zvýšení kationtové výměnné kapacity se bude rozvíjet několik let. Dobrou zprávou je, že tyto účinky jsou velmi trvalé.
1.05 Jak biouhel souvisí s Terra Preta? Biouhel se prodává pod řadou značek, jako je známá globální značka a registrovaná ochranná známka Agrichar ™, která se týká biouhlu vyrobeného patentovaným pomalým procesem pyrolýzy. Biouhel byl zásadní pro vytvoření
Terra Preta de Indio a je též pro vytvoření jejího moderního ekvivalentu, Terra Preta Nova. Terra Preta "klasická" byla vytvořena přidáním dřevěného uhlí, rozbitých střepů z keramiky spolu s organickými hnojivy. To ve spojení s mikrobiální ekologií vyskytující se v těchto půdách vyústilo v neuvěřitelně úrodnou půdu,
pověstnou svou seberegenerací. Vliv přidání biouhlu v Terra Preta de Indio přetrval tisíce let. Počáteční studie naznačují, že bychom neměli očekávat, že biouhel okamžitě vytvoří plný účinek Terra Preta de Indio, nicméně přetrvávající dílčí efekty jsou zcela evidentní po dobu trvání dlouhodobých studií. Do jaké míry je Terra Preta de Indio závislá na společenstvu půdních organismů jedinečných pro Amazonii není známo. Někteří zahradníci jako vy se to budou snažit zjistit. Je možné, že plný účinek biouhlu ve vaší zahradě budou vidět vaše vnoučata, ale ne vy.
1.06 Co je to pyrolýza? Pyrolýza je chemický rozklad organických materiálů hořením za nepřítomnosti kyslíku. Poskytuje hořlavé plyny (tzv. syntetický plyn), dehty a dřevěné uhlí. Vyrobené dřevěné uhlí je kombinací černého uhlí, spolu s malým množstvím olejových kondenzátů, dehtů a popela.
1.07 Liší se vlastnosti uhlí podle zdroje a teploty? Jaké vlastnosti jsou důležité pro zahradníka? Chemické vlastnosti dřevěného uhlí se mění v závislosti na zdroji a teplotě. Podle názoru autora tohoto textu je nejdůležitější vlastnost dřevěného uhlí pro zahradní účely schopnost snižovat kyselost, také nazývaná liming capacity nebo schopnost efektivní neutralizace. To je snadno měřitelné v zemědělské laboratoři jako ekvivalent uhličitanu vápenatého (calcium carbonate equivalent CCE. Pokud pěstujete acidofilní rostliny (rostliny vyžadující kyselou půdu) budete chtít uhlí se zanedbatelnou CCE, a údajně tuto vlastnost má biouhel pocházející z těchto rostlin (akácie, bambus, jehličí borovice). Pokud se potýkáte s nízkým pH půdy a hliníkem v půdě budete chtít uhlí se značným CCE. Ukazuje se, že biouhel z tvrdého dřeva jako dub nebo javor má značné CCE. Zřejmě amazonský biouhel pochází z tvrdého dřeva, neboť má tuto vlastnost. Bylo zjištěno, že zvyšování pH půdy je nejdůležitějším přínosem biouhlu k ovlivnění kvality půdy v souvislosti s Terra Preta.
( zdroj )1.08 Jaký teplotní rozsah se považuje za "nízké teploty" v souvislosti s biouhlem? Teoretická nejnižší hranice je 120 ° C, nejnižší teplota, při které dřevo bude uhlem,
( Reference )). Praktičtější nižší hranice je použití teploty řízeného vznícení dřeva, obvykle 350 ° C.
( Reference ) Teoretická horní hranice, hranice mezi biouhlem a tradičním dřevěným uhlím závisí na procesu a použité surovině, ale málokdy se uvádí více než 600 ° C. Tento teplotní rozsah je více vhodný na dřevěné uhlí ze dřeva než na uhlí vyrobené z bambusu nebo jiného vysoce celulózního topiva. Uhlí ze dřeva má vnitřní vrstvu z olejových kondenzátů, které mikroby spotřebovávají, což je stejné jako účinek glukózy na růst mikroorganismů ( Christoph Steiner, Energy with Agricultural Carbon Utilization (EACU) Symposium, June, 2004 ). Uhel připravený za vysoké teploty tuto vrstvu postrádá a proto nemůže podporovat úrodnost půdy.
( Zdroj)1.09 Mohu nahradit biouhlem jiné formy uhlí? Ano, absolutně. Zatímco kondenzáty oleje v biouhlu rozhodně hrají roli při zvyšování úrodnosti půdy, použití dřevěného uhlí bez bioolejových kondenzátů dává výborné výsledky. Běžně se doporučuje vyvarovat se průmyslově vyráběných briket z dřevěného uhlí, protože pojiva používaná při výrobě mohou přidat nežádoucí složky. Na druhou stranu
pojivo v briketách může být neškodné.. Viz níže (5.08) informace o tom, jak přijímat některé standardizované dřevěné uhlí z rýžových obalů na provedení své domácí květináčové zkoušky a porovnání svých výsledků s ostatními.
1.10 Rozkládá se biouhel v půdě?
Dřevěné uhlí je vysoce stabilní, nicméně půdní mikroorganismy jej rozkládají, i když velmi pomalu.
( více ... )1.11 Kde se mohu připojit ke komunitě nadšenců Terra Preta? 1.
Bioenergy lists: Terra Preta: the intentional use of charcoal in soils. 2.
Hypography Science Forums: Terra Preta3.
Yahoo! Tech Group: Biocharpřeloženo z http://biochar.pbworks.com/FrontPage