Effect of carbonized plant biomass on selected microbial activities, soil properties and plant growth

Mgr. Irina Mikajlo

Doctoral thesis

Vliv karbonizované rostlinné biomasy na vybrané mikrobiální aktivity, vlastnosti půdy a růst rostlin

Abstract:

Disertační práce je zaměřena na hodnocení vlivu biouhlu na fyzikálně-chemické a biologické vlastnosti půdy a zkoumání rozdílů mezi aplikovaným biouhlem, biouhlem v kombinaci s bakteriálními inokuly (kultury mikroorganismů prospěšné pro půdu a rostlinu) a minerálními hnojivy, biouhlu s kompostem a vlastním kompostovaným biouhlem. Tyto kombinované přídavky biouhlu byly vybrány s cílem prostudovat způsob, jak zlepšit vlastnosti půdy, zvýšit množství organické hmoty v půdě a zlepšit výnos rostlin. V této práci jsme testovali vliv tří různých druhů biouhlů v závislosti na jejich surovině a výrobním procesu, a jeho vliv na dva různé typy půdy a růst salátu (Lactuca sativa var. capitata L.) jako rostliny indikující stav půdy. Půdy z každé experimentální části byly poté analyzovány z hlediska hlavních půdních charakteristik: vyhodnocení fyzikálně-chemických parametrů (pH, kationtová výměnná kapacita, obsah organického uhlíku, index humifikace), analýza obsahu živin (vyplavování N, dostupný N, celkový obsah N, C, obsah fosforu (P)) a parametry biologické aktivity půdy (aktivita půdních enzymů, půdní dýchání); mikrobiologické hodnocení zahrnovalo mikrobiologickou analýzu půdy (kolonii tvořící jednotky (KTJ), celkový obsah bakterií), kolonizaci kořenů arbuskulárními mykorhizními houbami (AMF) a obsah N, C a P živin v rostlinné biomase.

Abstract:

The dissertation thesis is focused on evaluation of biochar effect on soil physicochemical and biological properties and investigation of differences between solely applied biochar, biochar combined with bacterial inoculums (prosperous microorganisms for soil and plant) and mineral fertilizers, biochar with compost and self-produced composted biochar. These biochar additives had been chosen aiming to study the way to improve soil properties, to increase soil organic matter content and to ameliorate plant yield. In this study, we investigated the influence of three different types of biochar depending on their feedstock and production process, and its effect on two different soil types and lettuce (Lactuca sativa var. capitata L.) growth as the plant indicator of soil status. Soils from each experimental part thereafter were analyzed regarding the main soil characteristics: physicochemical parameters evaluation (pH, cation exchange capacity (CEC), organic carbon (C), humification index), nutrient content analyzing (N leaching, soil available N, total N, C, phosphorus (P) content) and estimation of soil biological activities (soil enzymes, soil respiration); microbiological evaluation included microbiological analysis of soil (colony-forming units (CFU), total bacteria content), roots colonization by arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), and nutrient N, C, and P content in plant biomass.

Keywords

biouhel, dusík, půda

Keywords

biochar, nitrogen, soil

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 7. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jaroslav Záhora, CSc.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Doctoral programme / field:
Plant Production / General Plant Production