"Biochar (Биоуголь): Трансформация сельского хозяйства"

"Биоуголь представляет собой непревзойденный вариант в решении наиболее сложных проблем человечества: изменения климата, продовольственной безопасности и утилизации отходов."
Йоханнес Леманн (Johannes Lehmann), профессор почвоведения и географии
в Корнеллском университете.

1.    Улучшение плодородия почвы: биоуголь улучшает структуру почвы, улучшает аэрацию, увеличивает ее пористость и водоудерживающую способность, Кроме того, биоуголь способен адсорбировать и удерживать питательные вещества, что предотвращает их смывание с полей и повышает доступность этих веществ для растений. Это приводит к улучшению урожайности и снижению необходимости использования минеральных удобрений. Он также служит местом обитания для полезных микроорганизмов, что является ключевым фактором в улучшении плодородия почвы, которые способствуют процессу образования гумуса и улучшают плодородие почвы, увеличивая её биологическую активность (Anderson et al., 2011, Lehmann, 2007, Liu et al., 2016).
2.     Восстановление плодородных земель в пустынных местностях является одной из ключевых задач в сфере сельского хозяйства, и в этом контексте биоуголь проявляет свои уникальные свойства. Биоуголь может значительно улучшить почвенные условия в аридных и полуаридных регионах, увеличивая водоудерживающую способность почвы и снижая эрозию. Это делает его особенно полезным для восстановления деградированных земель в пустынных местностях (Mavi et al., 2020).
3.     Секвестрация углерода: Биоуголь является мощным инструментом для секвестрации углерода и способствует уменьшению уровня парниковых газов в атмосфере. Секвестрация углерода обозначает процесс захвата и хранения углерода, который может оставаться в почве длительное время, в некоторых случаях до тысяч лет (Lehmann et al., 2006).
   Сгорание биомассы приводит к высвобождению углекислого газа в атмосферу, тогда как при процессе пиролиза большая часть углерода в биомассе сохраняется в форме биоугля. Этот углерод затем может быть секвестирован в почве при внесении биоугля, что предотвращает его окисление и возвращение в атмосферу в виде CO2 (Woolf et al., 2010).
   Согласно одному из исследований, биоуголь может снизить глобальные выбросы парниковых газов до 12% в течение следующих ста лет (Woolf et al., 2010).
4.     Увеличение урожайности: благодаря улучшенному плодородию почвы и удержанию питательных веществ, биоуголь способствует увеличению урожайности.
   Исследования подтверждают, что биоуголь может значительно увеличить урожайность культур: например, исследование проведенное Lehmann и Rondon (2006) в Amazon, показало, что использование биоугля привело к увеличению урожайности майса на 20-250% в зависимости от качества почвы и типа биоугля.
   В другом исследовании в Индонезии обнаружили, что применение биоугля в сочетании с органическими удобрениями привело к увеличению урожайности риса на 14% (Palm et al., 2017).
5.     Снижение затрат на удобрения: биоуголь способен удерживать питательные вещества, предотвращая их вымывание из почвы. Это может помочь сельскохозяйственным производителям сократить затраты на дополнительные удобрения.
   Сравнительные цифры затрат на удобрения при использовании биоугля могут сильно варьироваться в зависимости от многих факторов, включая тип почвы, виды удобрений, используемые культуры, климатические условия и т.д. Однако, многие исследования подтверждают, что применение биоугля может снижать потребность в удобрениях и увеличивать эффективность их использования.
          Например, в эксперименте, проведенном в Кении, исследователи обнаружили, что применение биоугля позволило снизить затраты на удобрения на 60% для майса, при этом урожайность увеличилась на 20% (Major et al., 2010).
       Также стоит отметить, что почвы, обогащенные биоуглем, лучше удерживают питательные вещества, предотвращая их смывание дождями, что в свою очередь приводит к снижению затрат на удобрения и уменьшению загрязнения окружающей среды (Kammann et al., 2017).
6.        В пользу выбора BioFuelHub, как производителя биоугля (biochar):
   -     Использование отходов: Первое преимущество заключается в использовании отходов деревообрабатывающих предприятий. Это означает, что нет необходимости дополнительно использовать сырьевые ресурсы. Отходы, которые обычно бы утилизировались или сгорали, вместо этого используются в производстве биоугля. Это помогает в борьбе с изменением климата и уменьшением загрязнения окружающей среды отходами, а так же последствиями их разложения.
   -     Качество биоугля: Температура обработки в 900 градусов важна, так как это гарантирует высокое качество полученного биоугля. При более низких температурах биоуголь может содержать больше примесей и быть менее эффективным. При высоких температурах образуется биоуголь с большим содержанием углерода и большей пористостью, что улучшает его способность удерживать влагу и питательные вещества.
   -       Эффективность: Использование передового оборудования для производства биоугля обеспечивает его высокую эффективность. Это обеспечивает более высокую степень пиролиза, что ведет к производству биоугля с лучшими характеристиками, включая большую пористость и большее содержание углерода.

В целом, использование отходов деревообрабатывающих предприятий, обработка при температуре 900 градусов и использование передового оборудования вместе обеспечивают производство биоугля высокого качества, который может быть эффективно использован в сельском хозяйстве для улучшения плодородия почвы и повышения урожайности.

Основываясь на этих аргументах, можно утверждать, что биоуголь представляет собой важный инструмент для трансформации сельского хозяйства. Он предлагает решения для ключевых проблем сельскохозяйственного производства, включая деградацию почв, изменение климата и высокие затраты на удобрения.

Но биоуголь это не только об улучшении плодородия почвы и увеличении урожайности. Его применение может стать важной частью борьбы с глобальным потеплением, благодаря его способности секвестрировать углерод. Это означает, что биоуголь не только помогает увеличить продуктивность сельского хозяйства, но и снижает его влияние на окружающую среду.

В заключение, биоуголь (biochar) обладает значительным потенциалом для преобразования сельского хозяйства и борьбы с климатическими изменениями. Он может помочь увеличить продуктивность сельскохозяйственного производства, улучшить здоровье почв и снизить выбросы углекислого газа. Научные исследования и практическое применение подтверждают его эффективность, что делает биоуголь одним из наиболее перспективных инструментов для устойчивого развития сельского хозяйства в будущем.

Список используемой литературы

1. Lehmann, J. (2007). A handful of carbon. Nature, 447(7141), 143-144.
2. Mavi, M. S., Sandhu, S. S., & Guo, M. (2020). Biochar application for the remediation of salt-affected soils: Challenges and opportunities. Science of The Total Environment, 701, 134682.
3. Spokas, K. A., Cantrell, K. B., Novak, J. M., Archer, D. W., Ippolito, J. A., Collins, H. P., ... & Lentz, R. D. (2012). Biochar: a synthesis of its agronomic impact beyond carbon sequestration. Journal of environmental quality, 41(4), 973-989.
4. Liu, X., Zhang, A., Ji, C., Joseph, S., Bian, R., Li, L., ... & Pan, G. (2013). Biochar’s effect on crop productivity and the dependence on experimental conditions—a meta-analysis of literature data. Plant and soil, 373(1-2), 583-594.
5. Anderson, C. R., Condron, L. M., Clough, T. J., Fiers, M., Stewart, A., Hill, R. A., & Sherlock, R. R. (2011). Biochar induced soil microbial community change: implications for biogeochemical cycling of carbon, nitrogen and phosphorus. Pedobiologia, 54(5-6), 309-320.
6. Lehmann, J., Gaunt, J., & Rondon, M. (2006). Bio-char sequestration in terrestrial ecosystems–a review. Mitigation and adaptation strategies for global change, 11(2), 403-427.
7. Woolf, D., Amonette, J. E., Street-Perrott, F. A., Lehmann, J., & Joseph, S. (2010). Sustainable biochar to mitigate global climate change. Nature communications, 1(1), 1-9.
8. Lehmann, J., Rondon, M. (2006). Bio-char soil management on highly weathered soils in the humid tropics. In: Biological Approaches to Sustainable Soil Systems. CRC Press, Boca Raton, pp. 517–530.
9. Palm, C. A., Smukler, S. M., Sullivan, C. C., Mutuo, P. K., Nyadzi, G. I., & Walsh, M. G. (2017). Identifying potential synergies and trade-offs for meeting food security and climate change objectives in sub-Saharan Africa. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(46), 19661-19666.
10. Major, J., Rondon, M., Molina, D., Riha, S. J., & Lehmann, J. (2010). Maize yield and nutrition during 4 years after biochar application to a Colombian savanna oxisol. Plant and soil, 333(1-2), 117-128.
11. Kammann, C. I., Schmidt, H. P., Messerschmidt, N., Linsel, S., Steffens, D., Müller, C., ... & Conte, P. (2017). Plant growth improvement mediated by nitrate capture in co-composted biochar. Scientific reports, 7(1), 1-10.