Uptake of Nutrients by Wheat and Maize from Soil Treated with Ash from Biomass Incineration.

Solomon Hailegnaw Niguss

Diplomová práce

Příjem živin rostlinami pšenice a kukuřice z půdy s přídavkem popelů ze spalování biomasy

Anotace:

Je zřejmé, že popel biomasy má schopnost oplodnit zemědělskou půdu, která může být deficitní v dostupných živin. Popela z biomasy obsahuje živiny, které jsou odstraněny rostlin v průběhu jejich růstu. Ale dostupnost živin z popela z biomasy je nízká ve srovnání s chemických hnojiv. Z tohoto důvodu, je snaha najít mechanismus zvýšení dostupnosti živin z popela biomasy. V této studii účinnosti dvou očkovadla produktů růstu rostlin podporujících rhizobacteria (PGPR) v rozpouštěcí nebo zvýšení dostupnosti živin z popela biomasy v půdě, rostliny systému byly testovány. Studie byla provedena na jílovitou kambizemí odebraného z orné půdy Humpolec, Česká republika, se dvěma typy popela, které jsou sláma a dřevo původ a dva komerční PGPR. Pšenice (Triticum aestivum L., odrůda Aranka) a kukuřice (Zea mays L. odrůdy Colisée) byly pěstovány v květináčích naplněných směsí půdy a popela. Půdní roztok se shromáždí za dva týdny (6 krát) analyzovat půdy dostupné živiny a nízké molekulové hmotnosti organických kyselin. Biomasa rostlin byla sklizena odděleně a obsahu makro živin byla stanovena. Výsledky ukázaly, přírůstek celkové biomasy o 12,7%, 13,5% a výnos zrna o 11,9%, 14,1% z pšenice po aplikaci slámy a dřevěného popela, resp. Kromě toho sláma popel zvýšila listí suché hmotnosti pšenice o 21,9%. V kukuřice sláma popel zvýšil výnos biomasy o 10,6%. Množství dostupného P, K, Ca a Mg v slámy ash léčených půdním roztoku byl dvakrát vyšší než dřevěného popela. Půdní roztok obou popela byla ovládána laktátu a následuje acetát, formát a oxalátu. Z toho může být navrhl, že uvolňování živin, zejména Ca a Mg z SA byl silně ovlivněn oxalát, které vyžadují další studium. Když vidíme, testovány PGPRs nebyli efektivní na vzniku žádný pozitivní vliv na výnos biomasy či dostupnosti živin v půdním roztoku. Konečně z našich výsledků jsme dospěli k závěru, že popel biomasy může být použit ke hnojení dostatek živin zemědělská půda, popel biomasy různého původu jsou silně se liší ve své schopnosti hnojení a také jednotlivé plodiny se liší v jejich účinnosti využití dostupných živin z popela z biomasy.

Abstract:

It is evident that biomass ash has the capacity to fertilize agricultural soil which can be deficient in available nutrients. Biomass ash contains nutrients which are removed by plant during their growth. But availability of nutrients from biomass ash is low as compared to chemical fertilizer. Due to this reason, there is an effort to find mechanism of increasing nutrient availability from biomass ashes. In this study efficiency of two inoculant products of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) in solubilizing or increasing availability of nutrients from biomass ash in soil-plant system were tested. The study was conducted on loamy cambisol collected from arable land of Humpolec, Czech Republic with two types of ash which are straw and wood origin and two commercial PGPR. Wheat (Triticum aestivum L., variety Aranka) and maize (Zea mays L. variety Colisée) were grown in pots filled with a mixture of soil and ash. Soil solution was collected every two weeks (6 times) to analyze soil available nutrients and low molecular weight organic acids. Plant biomass was harvested separately and content of macro-nutrients was determined. The results revealed increment of total biomass by 12.7%, 13.5% and grain yield by 11.9%, 14.1% of wheat after application of straw and wood ash respectively. In addition straw ash increased leaves dry weight of wheat by 21.9%. In maize straw ash increased biomass yield by 10.6%. Amount of available P, K, Ca and Mg in straw ash treated soil solution was twice higher than wood ash. Soil solution of both ashes was dominated by lactate and followed by acetate, formate and oxalate. From this it can be suggested that the release of nutrients especially Ca and Mg from SA was strongly influenced by oxalate which need further study. When we see tested PGPRs they were not effective in causing any positive effect on biomass yield or availability of nutrient in soil solution. Finally from our results we concluded that biomass ash can be used to fertilize nutrient deficient agricultural land but biomass ashes of different origin are strongly differing in their fertilizing capacity and also individual crops differ in their use efficiency of available nutrients from biomass ash.

Klíčová slova

Pšenice, popel, růstu rostlin podporující rhizobacteria, kukuřice, kořenové výměšky.

Keywords

Wheat, maize, ash, plant-grow-promoting rhizobacteria, root exudates

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 4. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Pavel Tlustoš, CSc.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program / obor:
Natural Resources and Environment / Natural Resources and Environment