Vliv aplikace biocharu na emisi CO2 z půdy při různých půdních vlhkostech

Barbora Kalkušová

Master's thesis

Effect of biochar application on soil CO2 emission at different soil water content

Abstract:

Má diplomová práce se skládá z teoretické a praktické části, které dohromady představují komplexní téma půdní respirace a problematiku aplikace biocharu do půdy. Teoretická část se zabývá popisem uhlíkového cyklu a to jak z globálního hlediska, tak v souvislosti s půdním prostředím. Dále jsou v práci popsány zdroje uhlíku v půdě a s tím související půdní respirace a faktory na ni působící společně s metodami jejího měření. Další kapitola se zabývá popisem biocharu, jeho výrobou, vlastnostmi a využitím biocharu v zemědělské praxi. Dále je v práci popsán vliv aplikace biocharu na emisi CO2 z půdy. Praktická část diplomové práce charakterizuje půdní vzorky, které byly odebrány na třech odběrových lokalitách v kraji Vysočina a ve Středočeském kraji a to v obcích Semice, Milčice a Humpolec. Byly odebrány porušené půdní vzorky k dalším analýzám a neporušené půdní vzorky, na kterých byly dle standardizovaných metod stanoveny objemové hmotnosti a celková pórovitost půdy. Porušené půdní vzorky byly v laboratoři usušeny a přesáty přes síto. Následně došlo k namíchání půdních vzorků s různými, předem stanovenými poměry biocharu. Na těchto vzorcích byly stanoveny základní půdní charakteristiky a poté byly tyto vzorky využity k experimentu měření emise CO2 z půdy při různých vlhkostech půdy. Hlavním cílem této práce bylo porovnat vliv aplikace biocharu na emisi CO2 z půdy při různých vlhkostech. Stanovování emise CO2 z půdních vzorků probíhalo pomocí systému LCi- SD portable photosynthesis s komorou pro měření půdní respirace. Měření každého vzorku probíhalo přibližně 24 hodin se zaznamávání hodnot aktuální emise CO2 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. 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 consists of a theoretical and practical part, which together represent a complex topic of soil respiration and the issue of appliaction of biochar to the soil. The theoretical part deals with the description of the carbon cycle, both from a global perspective and in connection with the soil environment. Furthermore, the work desrcibe the sources of carbon in the soil and related soil respiration and factors affecting it together with methods of its measurement. The following chapter describes biochar, its production and properties and the use of the biochar in agricultural practise. A separate part of the diploma thesis deals with the influence of the application of biochar on CO2 emissions from the soil. The practical part of the diploma thesis further characterized the soil samples, which were taken for its purposes at three sampling sites in the Vysočina region and in the Cental Bohemian region in the municipalities of Semice, Milčice and Humpolec. Disturbed soil samples were taken for further analyzes and undisturbed soil samples, on which bulk density and soil porosity were determined according to standardized methods. The disturbed soil samples were dried in the laboratory and sieved through sieve. Subsequently, soil samples were mixed with differend, predetermined biochar ratios. The basic soil characteristics were then determined on these samples and the used for an experiment to measure CO2 emissions from the soil at different soil water content. The main aim of this work was to compare the effect of biochar application on CO2 emissions from soil at different soil water contents. The determination of CO2 emissions from soil samples were performed using the LCi-SD portable photosynthesis system with a chamber for measuring soil respiration. Each sample was measured for approximately 24 hours, recording the actual CO2 emissions every minute. The measured values were then processed using the stastical program Statistica. The results showed a different course of CO2 emission values from soil samples at different soil moisture and with different content of biochar in the samples. 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.

Keywords

emise půdy, biochar, půdní vlhkost, teplotní závislost

Keywords

soil emissions, biochar, soil moisture, temperature dependence

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2021

Thesis defence

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

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Conservation and Use of Natural Resources / Conservation and Use of Natural Resources