Back to top

Bioszén és klímaváltozás: milyen lehetőséget kínál a növényi szén?

A klímaváltozással párhuzamosan egyre sürgetőbb, hogy a káros hatással járó termelési folyamatok helyettesítésére alternatívát kell találni. Egy ilyen megoldás lehet növényi maradványokból előállított bioszénnel való talajtakarás.

Napjaink legtöbbet emlegetett témaköre a klímaváltozás és a hozzá kapcsolódó negatív hatások, a fenntartható mezőgazdaság, ezen belül természetesen a szőlőtermesztés is. Egyre több vita van arról is, hogy az ökológiai termesztés mennyiben környezetkímélő, illetve valóban hozzájárul-e a szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez. Nem kívánok állást foglalni, érveket és ellenérveket felsorakoztatni, mindenki saját ismereteinek birtokában dönti el, melyik nézetet képviseli. Az az egy biztos, hogy a káros hatással járó termelési folyamatok helyettesítésére alternatív megoldásokat kell találni.

Bioszén-előállítás szőlőtőkéből (winesvineanalytics.com)

A klímaváltozás az európai szőlőültetvényben az egyre erősödő aszályok és a száraz periódusok számának növekedésében jut kifejezésre, melyhez hozzájárul a talajművelés során kialakuló talajnedvesség-csökkenés és humusztartalom-leépülés. Mivel a nyári hónapokban a szőlő és a talajtakaró növényzet között konkurencia alakul ki a vízért, ezért – különösen a dél-európai területeken – a talajtakarás már nem ad megfelelő alternatívát. A talajtakarás nélkül pedig a végeredmény egy erodált, tömörödött és biológiailag szegény talaj lesz. Ez viszont ellentmond a fenntartható talajművelésre vonatkozó rendeletnek, mely szerint a sorközöket részben vagy teljesen egész évben zölden kell tartani. Ahhoz, hogy a talajművelés a talaj termékenységét megfelelő szinten tudja tartani a klímaváltozás ellenére, a talaj humusztartalmának kiegyenlített, megfelelő szinten tartása döntő jelentőségű.

Csapadékszegény homok- és köves területeken megoldást jelenthet a „víztakarékos” (vizet megőrző) talajápolási módok mellett a pirolízis útján, növényi maradványokból előállított bioszénnel való talajtakarás.

A bioszén fajlagos felülete nagyon nagy, több mint 300 m²/g, és hozzá nagyon porózus, mely a szivacsos felületének köszönhetően nagy adszorpciós képességgel rendelkezik (Schmidt, 2011). Nem direkt tápanyagforrásként funkcionál, hanem nedves közegben feltöltődik szerves és szervetlen tápanyagokkal, illetve vízzel. A szivacsos szerkezet lehetővé teszi, hogy a növényi szén saját tömegének ötszörösét meghaladó mennyiségű vizet vegyen fel, és azzal együtt a vízben oldott tápanyagokat is. A bioszén külső felületének negatív töltéstöbblete és nagyon nagy belső felülete lehetővé teszi a pozitív töltésű kationok tárolását. A növényi szén öregedésével a felületén oxidáció következik be, amely a kationcserélő képesség megnövekedéséhez vezet. Ezáltal a pozitív töltésű kationok a felületére kötődnek és megfelelő körülmények között a növények és a talajban élő mikroorganizmusok számára felvehetővé válnak.

Ezenkívül képes a toxikus anyagokat is megkötni, ezáltal a talaj mikroorganizmusait is védi.

Yao és társai (2012) tanulmányozták a bioszén a nitráttároló képességét is. Hatásos nitráttároló kapacitásuk Clought és társai (2013) szerint csak a növényi eredetű bioszeneknek van, melyeket legalább 700 °C-on pirolízis útján állítottak elő. (A hőbontás, más néven pirolízis a szerves anyagú hulladék megfelelően kialakított reaktorban, hő hatására, oxigénszegény vagy oxigénmentes közegben, szabályozott körülmények között bekövetkező kémiai lebontása. Lásd: szénégetés.) Ebből következik, hogy bioszén felhasználása esetén a nitrogén mélyebb talajrétegekbe való lemosódását jelentősen lassítani lehet, így a felszín alatti vizeknek a túlságosan magas nitrátkoncentrációból eredő szennyeződését – amely jelenleg minden borvidéken rendkívül fontos – enyhíteni lehet. A mezőgazdaságban gyakran használnak nitrogéntartalmú műtrágyákat. Ezenkívül a talajművelés is elősegíti a nitrogén felszabadulását a talajból, különösen a humuszból. A talaj jellegétől és az időjárástól függően a nitrát a mélyebb talajrétegekbe, és így a talajvízbe kerül.

Noha a mezőgazdasági termelők manapság sokkal takarékosabban és felelősebben használják a műtrágyát, a felszín alatti vizek megnövekedett nitrátszintje továbbra is problémát jelent.

A bioszén felülete óriási (git-labor.de)

A fiatal ültetvényekben a nitrátkimosódás megakadályozása kardinális kérdés. A növényi szén alkalmazása a sorok alatt előnyös lehet, mivel a zöldítés ebben a korai szakaszban víz- és tápanyag-konkurenciát jelent a szőlő számára. Ezenkívül minden egyes tonna növényi szén kijuttatása kb. 3 tonnával kevesebb CO2-kibocsátást jelent az atmoszférába. A szén talajban való lebomlása is lassú folyamat. A bioszén növényi eredetű anyagok pirolitikus elszenesítése útján állítható elő. A feldolgozásra szánt biomassza maximális nedvességtartalma 50% lehet, maga a szenesítés folyamata 350 és 1000 °C közötti hőmérsékleten történik, kevesebb mint 2% oxigéntartalom mellett. Az eljárás során bioszén, szintézisgáz és hő képződik. Az előállított hő egy részét a következő biomassza melegítésére használják fel, a fennmaradó hulladék hővel fűteni lehet. A feldolgozott növényi nyersanyagokból származó ásványok a szén felületéhez és pórusaihoz kapcsolódnak.

Ahhoz, hogy a növényi szenet a talaj számára megfelelően előkészítsük, gyakran kombinálni kell szerves tápanyagokkal, mint például komposzttal, törköllyel, amelyek mikrobiálisan aktiválják a szén felületét.

Hazánkban is folytak kutatások (BME ABÉT környezeti mikrobiológia és biotechnológia csoportja, MTA Agrár­tudományi Kutatóközpont Talajtani és Agrokémiai Intézet) a rézzel szennyezett szőlőültetvények talajainak bioszénnel való kezelésére. Ausztriában, Németországban, sőt Ausztrá­liában is egyre több helyen és többféle módon beállított kísérlettel próbálják igazolni a bioszén kedvező hatását a szőlőültetvények talajaira.

Fotó: Viniczai Sándor
Az egyik projektben, amelyet egy 30 hektáros Rajnai rizling-ültetvényben állítottak be a németországi Ruppertsberg körzetben, azt vizsgálták, hogy egyfajta bioszén-tartalmú anyag milyen hatással van a növény fiziológiai paramétereire az ásványi és a szerves trágyázáshoz képest. Az ültetvényt gyenge agyagos homoktalaj jellemezte alacsony humusztartalommal, 400-500 mm átlag csapadékmennyiséggel, a vegetációs időszakban áprilistól augusztusig aszály van. Ezenkívül olyan új, fiatal ültetvényről volt szó, ahol a bioszén-készítménnyel a hosszú távú talajjavítást szerették volna elérni. Az eredményekből látható volt, hogy a bioszén-készítmény a csapadékmennyiség jelentős részét megkötötte, és a talaj felső 0-10 cm-es rétegében még a késő őszi időszakban is magasabb nedvességtartalommal rendelkezett, ezenkívül a homoktalaj vízháztartási kapacitása javult, mely a kísérlet beállítását követő évben is megfigyelhető volt. A bioszén tápanyagmegkötő képességét is igazolták. A makrotápanyagok közül a kalcium (Ca), valamint a bór (B) és a mangán (Mn) mennyisége szőlők számára korlátozott volt, valószínűsíthető, hogy a bioszén ezekben a tápanyagokkal túl szegény volt. Ezzel szemben a nitrogén (N) és a kálium (K) esetében a bioszén túltelítettsége volt a jellemző, amelynek során ezeket a makroelemeket tudta a szőlő nagyobb mennyiségben felvenni. A szőlőnövények nitrogénellátását a lombozat állapotán keresztül mérték le, ezenkívül a szőlőlevelekben magasabb volt klorofilltartalom is. A megnövekedett nitrogénellátás azonban nem okozott nagyobb hajtásnövekedést, nagyobb termésmennyiséget, és nagyobb rothadási hajlamot sem.

A termésben az antociántartalom magasabb volt a bioszénnel kezelt mintákban, mint a kontrollban vagy a tiszta komposzttal kezelt minták esetében. A must nitrogéntartalma is elegendő volt az élesztőgombák kezdeti táplálásához az erjedés megindulásakor.

Hasonló eredményeket értek el olasz-, spanyol- és franciaországi szőlőültetvényekben végzett bioszenes kísérletekben is. A Château Duvivier gazdaságban viszont az az érdekes szituáció állt elő, hogy nem volt jelentős különbség a levelek tápelemtartalmában a kontroll és a kezelt ültetvény között. Ennek oka abban keresendő, hogy a sorközöket tíz éve folyamatosan füvesítés alatt tartják, amely megnöveli a talaj humusztartalmát és a biológiai aktivitását, ami azt jelenti, hogy már a kísérlet beállításakor jobb víz- és tápanyagtárolási kapacitással rendelkezett. Ebből kifolyólag a növények tápanyag-ellátottsága is közelebb állt az optimumhoz.

Bioszén, a nitrátdepó

A tápanyaghordozóként és vízháztartást szabályzó szubsztrátként kijuttatott bioszén hatékonyságát jelentősen meghatározzák a talaj fizikai tulajdonságai és kémiai állapota. Kulcsfontosságú, hogy a bioszén alkalmazása előtt megfelelően legyen telítve a talaj tápanyagokkal és vízzel, mivel különben az oldott állapotban lévő ásványi anyagokat időlegesen megköti a bioszén, és különösen a sovány, száraz talajoknál tápanyaghiányhoz, ezzel a növények károsodásához vezethet. A bioszén, mint azt már korábban említettem, nem műtrágya, hanem mindenekelőtt a tápanyagok és a víz hordozója/tárolója és a mikroorganizmusok élőhelye. Annak érdekében, hogy a talajjavító tulajdonságai gyorsan és hatékonyan működjenek, először fel kell tölteni és biológiailag aktiválni. Elegendő 0,72 kg/m2 mennyiségben a tőkék alá kiszórni és sekélyen bedolgozni. Fiatal ültetvényekben, illetve új telepítés esetén a talajba forgatva jelentősen csökkenti a nitrogénkimosódást és a sekély gyökérzet számára megfelelő vízellátást biztosít.

Sorok mellé kijuttatott bioszén (delinat.com)

Dr. Németh Krisztina

Felhasznált irodalom:

Holweg C.(2019): Wenn Winzer zum Köhler wird. Rebe und Wein 72. Jahrgang 9: 26-29.

Niggli, C. – H. P. Schmidt (2010): Erhöhung des Wasserhaushalts von Weinbergsböden durch Begrünung und Biokohle. Ithaka-Journal 2010/1: 345-350.

Schmidt, H.P. (2011): Pflanzenkohle. Ithaka-Journal 2011/1: 75-82.

Warnock, D. D., Lehmann, J., Kuyper, T. W., M. C. Rillig (2007): Mycorrhizal responses to biochar in soil-concepts and mechanisms. Plant Soil 2007, 300: 9-20.

Yao, Y., Gao, B., Zhang, M., Inyang, M., A. R. Zimmerman (2012): Effect of biochar amendment on sorption and leaching of nitrate, ammonium, and phosphate in a sandy soil.Chemosphere 89 (11): 1467-1471.

Forrás: 
Borászati Füzetek

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Nem, az ivóvíz nem pusztítja el a koronavírust

Az interneten és különböző közösségi média platformokon elterjedt egy olyan hír, mely szerint a rendszeres vízivás megóvhat minket a koronavírustól. Mítoszrombolás következik.

Borkóstolás Pincenavigátorral

Új élmények szerzésében és új borok felfedezésében egyaránt segít a Pincenavigátor. A mobilalkalmazást a Zalai Borút Egyesület fejlesztette, a Zalakarosi Turisztikai Nonprofit Kft.-vel és a Dobronaki Környezetvédelmi és Idegenforgalmi Közintézettel együttműködésben.

Laboratóriumban már bizonyították vírusellenes hatásukat

Az ember ősidőktől fogva segítségül hívta a növényeket a betegségek leküzdéséhez. Napjainkban a növényi hatóanyagok széles körét azonosítottuk és számon tartjuk bizonyított hatásaikat. Különösen az erősen aromás növények, fűszerek rendelkeznek a baktériumokat, vírusok visszaszorító hatóanyagokkal. Hazánkban is megterem jó néhány erős vírusellenes hatással rendelkező növény.

Merre tovább magyar mezőgazdaság?

A Nemzeti Agrárgazdasági Kamara frissítette március közepén kiadott elemzését, melyben a koronavírus-járvány hatását vizsgálta a mezőgazdaságra. A termesztés és feldolgozás folyamatosságának fenntartására több javaslatot is megfogalmazott a kamara, hangsúlyozva, hogy ebben az ágazatban, különösen az állattenyésztésben nem lehet egyik pillanatról a másikra leállni.

Ősi gyógymód: aszúval az egészségért járvány idején is?

A természetes gyógymódok tárházában a borban található gyógyító erőt nem szabad elfejtenünk, melynek jótékony hatásait őseink is hatékonyan használták. Nyomait már a kínai, indiai, perzsa, örmény és más népek hagyományaiban is fellelhetjük, de találkozhatunk velük az ókori görögöknél és a rómaiaknál is. Már a civilizáció kezdetén művelték a szőlőt és készítettek belőle kiváló gyógyhatású italt.

Hallgatózó mókusok: figyelik a madarak „beszélgetését”, hogy mentsék a bőrüket

Egy tanulmány szerint a szürkemókusok hallgatják a madarak csicsergését, hogy kiderítsék, elmúlt-e már a veszély.

Az erjedés folytatódik

Borászok szemszögéből nem csak az alapanyag, azaz a szőlő – annak mennyisége és minősége - jelent nagy kérdést, legalább ilyen fontos a borászati segédanyagok hozzáférhetősége. Ezen készítmények nagy része importból származik, így jogos az aggodalom, hogy a bizonytalan ideig eltartó koronavírus krízis ellenére is kéznél legyenek.

A krízishelyzetben is biztosítják a takarmányellátást

Az UBM Csoport hazánk vezető takarmánygyártója, piacvezető gabona- és növényi fehérjekereskedő cégcsoportja hetekkel ezelőtt felállította operatív stábját, a vírus következményeire azonban már korábban megkezdte felkészülését. Varga Gábor vezérigazgató-helyettessel beszélgettünk a kialakult helyzetről és a kilátásokról.

A biogazdálkodás fortélyai

Nem csak a vegyszerek szinte teljes kiiktatásától lesz "bio" egy gazdaság, hanem attól, hogy ellenőrzött körülmények között gazdálkodunk. Persze az előírások betartása mellett fontos, hogy valóban képviseljük mindazt, ami a biokertészkedést jelenti. Vagyis ügyelni kell az ökológiai egyensúlyra, a biológiai sokféleség fennmaradására.

Kedvenc hungarikumunk, a Kadarka

Borversenyt szervezni bizony fáradságos, sokszor hálátlan szakmai feladat. Ezt igazán azok tudják, akik szerveztek már pár borversenyt.