Một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đã phát hiện ra rằng việc kết hợp than sinh học-rơm rạ với vi khuẩn hòa tan-kali đã làm tăng lượng kali hòa tan trong nước-trong lớp đất mặt có tính axit lên 52,5% và lượng kali khả dụng lên 49,8%.
Việc xử lý tổng hợp cũng làm tăng độ pH của đất, tăng chất hữu cơ và giảm sự di chuyển kali vào lòng đất. Những kết quả này cho thấy rằng các sản phẩm sinh học và các chất cải tiến dựa trên cacbon-có thể giúp giữ lại chất dinh dưỡng trong vùng rễ cây trồng. Tuy nhiên, những phát hiện này dựa trên một thử nghiệm ươm tạo và bài báo vẫn là bản in sẵn đang được thảo luận công khai và đánh giá ngang hàng.
Các nhà nghiên cứu do Saba Babar dẫn đầu đã công bố những phát hiện này trên EGUsphere, nền tảng in sẵn của SOIL, một tạp chí truy cập mở-của Liên minh Khoa học Địa chất Châu Âu. Bản thảo đã được nhận vào ngày 1 tháng 6 và được đưa vào thảo luận công khai vào ngày 17 tháng 7.
Xử lý kết hợp tốt hơn bón phân kali đơn thuần
Các nhà nghiên cứu đã đặt 850 gam đất chua vào các cột có lớp đất mặt dày 0–15 cm và lớp đất dưới 15–30 cm. Phân kali chỉ được bón cho lớp trên cùng để đo khả năng giữ lại gần bề mặt và chuyển động xuống dưới khi tưới.
Năm phương pháp xử lý đã được thử nghiệm với bốn lần lặp lại: đối chứng không được xử lý, chỉ bón phân kali, kali với 1% than sinh học tính theo trọng lượng đất, kali với chất cấy vi khuẩn và kali với cả than sinh học và vi khuẩn.
So với chỉ bón phân kali, phương pháp xử lý kết hợp đã làm tăng độ pH của lớp đất mặt lên 13,5% và chất hữu cơ trong đất lên 53,9%. Kali-hòa tan trong nước tăng 52,5% và kali khả dụng tăng 49,8%.
Bài báo không gợi ý rằng người trồng có thể giảm lượng bón kali theo tỷ lệ tương tự. Thay vào đó, kết quả cho thấy phương pháp xử lý kết hợp đã làm thay đổi khả năng giải phóng và giữ kali trong đất thí nghiệm.
Than sinh học giữ lại kali khi vi khuẩn giải phóng nó
Kali trong đất xuất hiện ở một số vũng. Một số được hòa tan trong nước trong đất hoặc được giữ ở các vị trí trao đổi nơi rễ cây có thể tiếp cận được, trong khi một phần lớn hơn nhiều có thể bị giữ lại trong các khoáng chất hoặc cố định ở dạng mà cây trồng không thể sử dụng được ngay.
Vi khuẩn hòa tan kali-giải phóng axit hữu cơ và các hợp chất khác huy động kali từ khoáng chất. Nghiên cứu cho thấy than sinh học hỗ trợ quá trình này bằng cách giữ lại một số chất dinh dưỡng mới hòa tan.
Cấu trúc xốp, diện tích bề mặt và khả năng trao đổi cation{0}}của than sinh học cung cấp các vị trí hấp phụ cho ion kali. Trong thí nghiệm, những đặc tính này đã hạn chế chuyển động đi xuống khi vi khuẩn tăng khả năng hòa tan kali.
Sự tương tác này đặc biệt quan trọng ở đất chua, nơi có thể có khả năng hấp phụ kali hạn chế. Kết quả là kali hòa tan có thể di chuyển xuống dưới vùng rễ chính trong quá trình tưới.
Những tác động tiềm ẩn đối với hiệu quả sử dụng kali
Kali là một trong ba chất dinh dưỡng phân bón chính của nông nghiệp, cùng với nitơ và phốt pho. Cải thiện khả năng giữ kali có thể mang lại lợi ích cho các khu vực phụ thuộc vào kali nhập khẩu và hệ thống tưới tiêu, nơi sự mất chất dinh dưỡng dưới vùng rễ làm giảm hiệu quả.
Các phát hiện này gợi ý một chiến lược quản lý chất dinh dưỡng bổ sung-hơn là sự thay thế trực tiếp cho kali khoáng. Than sinh học chỉ cung cấp kali nếu nguyên liệu thô có chứa nó, trong khi vi khuẩn hòa tan kali-chủ yếu huy động nguồn dự trữ hiện có trong đất hoặc khoáng chất bổ sung.
Một chương trình khả thi về mặt thương mại sẽ cần xem xét trữ lượng kali trong đất, tỷ lệ loại bỏ cây trồng, thành phần than sinh học, hiệu suất chế phẩm và tỷ lệ sử dụng phân bón. Hiệu quả kinh tế phụ thuộc vào việc cải thiện khả năng lưu giữ chất dinh dưỡng có bù đắp được chi phí sản xuất, vận chuyển và sử dụng than sinh học và các sản phẩm vi sinh hay không.
