Změna emise CO2 z půdy po zapravení biocharu do půdních vzorků

Bc. Aneta Ptáčníková

Master's thesis

Alteration of CO2 emissions from soil after incorporation of biochar into the soil samples

Abstract:

Má diplomová práce obsahuje teoretickou a praktickou část, které společně tvoří ucelené téma půdní respirace a problematiky tykající se aplikace biocharu do půdy. V teoretické části je popsán uhlíkový cyklus, a to jak z hlediska globálního, tak v souvislosti s půdním prostředím. Práce se dále zabývá popisem uhlíkových zdrojů v půdě a s tím související půdní respirace a jednotlivé faktory, které na ni působí společně. Dále byly popsány různé metody měření půdní respirace. V další kapitole je popis biocharu, jeho výroba, vlastnosti, agronomické využití. Také je v práci popsán vliv aplikace biocharu na emisi CO2 z půdy. V praktické části diplomové práce jsou charakterizovány půdní vzorky, které byly odebrány všech různých odběrových lokalitách ve Středočeském kraji a v kraji Vysočina, přesněji v obcích Semice, Milčice a Humpolec. Byly odebrány jak neporušené, tak porušené půdní vzorky. Neporušené půdní vzorky sloužili pomocí standardizovaných metod ke stanovení objemové hmotnosti a celkové pórovitosti půdy. Porušené půdní byly namíchány s různým poměrem biocharu, dále se vzorky nechaly půl roku inkubovat venku na volném prostranství. Na vzorcích se stanovily základní půdní charakteristiky a poté byly využity k experimentálnímu měření emise CO2 z půdy při různých vlhkostech. Hlavním cílem této diplomové práce bylo porovnat vliv aplikace biocharu na emisi CO2 z půdy při různých hmotnostních vlhkostech u půdních vzorků před inkubací a po inkubaci. Stanovování emise CO2 z půdních vzorků probíhalo pomocí systému LCi- SD portable photosynthesis s komorou pro měření půdní respirace. Měření každého vzorku probíhalo v uzavřeném klimatizovaném boxu za tmy, při konstantní teplotě 20 °C, bez ovlivňování vnějších vlivů přibližně 24 hodin. Hodnoty aktuální emise CO2 se zaznamenávaly každou minutu. Naměřené hodnoty byly následně zpracovány pomocí statistického programu Statistica. Výsledné hodnoty prokázaly odlišný průběh hodnot emisí CO2 z půdních vzorků při různých hmotnostních vlhkostech půdy i při lišícím se obsahu biocharu ve vzorcích. Odlišné hodnoty se prokázaly i u půdních vzorků před inkubací a po inkubaci. Aplikace biocharu do půdních vzorků měla zásadní vliv na hodnoty emise CO2 z půdy, jejichž průběh se lišil v závislosti na vlastnostech použitých půdních vzorků.

Abstract:

My diploma thesis contains a theoretical and practical part, which together form a comprehensive topic of soil respiration and issues related to the application of biochar to the soil. The theoretical part describes the carbon cycle, both in terms of global and in relation to the soil environment. The work also deals with the description of carbon sources in the soil and the related soil respiration and the individual factors that affect soil respiration. Next, various methods of soil emission were described. The next chapter describes the biochar, its production, properties, agronomic use. The paper also describes the effect of biochar application on CO2 emissions from soil. The practical part of the diploma thesis characterizes soil samples, which were taken from all different sampling localities in the Central Bohemian Region and the Vysočina Region, more precisely in the municipalities of Semice, Milčice and Humpolec. Both intact and disturbed soil samples were taken. Intact soil samples were used to determine bulk density and total soil porosity using standardized methods. The disturbed soil was mixed with different ratios of biochar, and the samples were allowed to incubate outside for half a year in field conditions. The basic soil characteristics were determined on the samples. Next soil samples were used for experimental measurement of CO2 emissions from the soil at different soil water contents. The main goal of this diploma thesis was to compare the effect of biochar application on CO2 emissions from soil at different soil water content in soil samples before and after incubation. The determination of CO2 emissions from soil samples was performed using the LCi-SD portable photosynthesis system with a chamber for measuring soil respiration. The measurement of each sample took place in a closed air-conditioned box in the dark condition, at a constant temperature of 20 ° C, without influencing external influences for approximately 24 hours. Actual CO2 emissions were recorded every minute. The measured values were then processed using the statistical program Statistica. The resulting values showed a different course of CO2 emission values from soil samples at different soil moisture weights and at different biochar content in the samples. Different values were also shown for soil samples before and after incubation. The application of biochar to soil samples had a significant effect on the values of CO2 emissions from the soil, the course of which varied depending on the properties of the soil samples used.

Keywords

emise půdy, biochar, půdní vlhkost, inkubace půdy

Keywords

soil emissions, biochar, soil moisture, soil incubation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Miroslav Fér, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Waste Technology