Effects of Biochar on Soil Biogenic Gases Activities

خالد محمد موسي  بوشناف

doi:10.59743/jmset.v1i2.126

المؤلفون

خالد محمد موسي بوشناف قسم علوم الأرض والبيئة، كلية العلوم، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا.

DOI:

https://doi.org/10.59743/jmset.v1i2.126

الكلمات المفتاحية:

الفحم النباتي، التربة، حيوية، نزع النترات، أكسيد النيتروز

الملخص

تأثير إضافة الفحم النباتي (بمعدلات إضافة 2% و10% على أساس الوزن الجاف) وتأثير زمن التلامس بين التربة-الفحم النباتي على إنتاج غاز أكسيد النيتروز (نشاط عكس النترجة) وأكسدة غاز الميثان تمت دراسته في أنواع مختلفة من الترب. الدراسة أظهرت اختلافات في مقدار الاستجابة لإضافة الفحم النباتي، والتي نسبت إلى اختلاف في خواص الترب المستخدمة. معدل إنتاج غاز أكسيد النيتروز كان أقل في الترب الغير المزدة بالمواد المغذية والداعمة، بالإضافة الي ذلك، نمط إنتاج غاز أكسيد النيتروز كان مختلفا عن الترب المزدة بالمواد المغذية والداعمة، ولا يبدو هناك أي تأثير قوى أو دائم للفحم النشط على إنتاج غاز أكسيد النيتروز وأكسدة غاز الميثان. زيادة الأس الهيدروجيني وملوحة التربة بسبب إضافة الفحم النباتي يمكن أن يكون له تأثيرات سلبية على نشاط الأحياء الدقيقة في التربة الرملية. بالإضافة إلى ذلك، أن تأثير زمني التلامس بين التربة-الفحم النباتي على إنتاج غاز أكسيد النيتروز وأكسدة غاز الميثان غير معنوي إحصائيا.

المراجع

Bushnaf K.M. (2015). Effect of biochar or activated carbon on soil nutrients and its availability. Proceedings of the Second Conference of Environmental sciences, 15-17 December, Zliten, Libya.

Castro M.S., Peterjohn W.T., Melillo J.M., Steudler P.A., Gholz H.L., and Lewis D. (1994). Effects of Nitrogen-Fertilization on the Fluxes of N2O, CH4, and CO2 From Soils in A Florida Slash Pine Plantation. Canadian Journal of Forest Research-Revue Canadienne De Recherche Forestiere, 24(1): 9-13.

Clough T.J., Bertram J.E., Ray J.L., Condron L.M., O'Callaghan M., Sherlock R.R., and Wells N.S. (2010). Unweathered Wood Biochar Impact on Nitrous Oxide Emissions from a Bovine-Urine-Amended Pasture Soil. Soil Sci. Soc. Am. J., 74(3): 852-860.

Dalal R.C., Wang W.J., Robertson G.P., and Parton W.J. (2003). Nitrous oxide emission from Australian agricultural lands and mitigation options: a review. Australian Journal of Soil Research, 41(2): 165-195.

Feng Y., Xu Y., Yu Y., Xie Z., and Lin X. (2012). Mechanisms of biochar decreasing methane emission from Chinese paddy soils. Soil Biology and Biochemistry, 46: 80-88.

Hütsch B.W., Webster C.P., and Powlson D.S. (1994). Methane oxidation in soil as affected by land use, soil pH and N fertilization. Soil Biology and Biochemistry, 26(12): 1613-1622.

Karhu K., Mattila T., Bergström I., and Regina K. (2011). Biochar addition to agricultural soil increased CH4 uptake and water holding capacity–Results from a short-term pilot field study. Agriculture, Ecosystems & Environment, 140(1–2): 309-313.

Knoblauch C., Maarifat A.A., Pfeiffer E.M., and Haefele S.M. (2011). Degradability of black carbon and its impact on trace gas fluxes and carbon turnover in paddy soils. Soil Biology and Biochemistry, 43(9): 1768-1778.

Lehmann J., Pereira da Silva J., Steiner C., Nehls T., Zech W., and Glaser B. (2003). Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments. Plant and Soil, 249(2): 343-357.

Mochizuki Y., Koba K., and Yoh M. (2012). Strong inhibitory effect of nitrate on atmospheric methane oxidation in forest soils. Soil Biology and Biochemistry, 50: 164-166.

Nesbit S.P., and Breitenbeck G.A. (1992). A laboratory study of factors influencing methane uptake by soils. Agriculture, Ecosystems & Environment, 41(1): 39-54.

Ortega-Calvo J.J., and Saiz-Jimenez C. (1998). Effect of humic fractions and clay on biodegradation of phenanthrene by a Pseudomonas fluorescens strain isolated from soil. Applied and Environmental Microbiology, 64(8): 3123-3126.

Saito M., and Marumoto T. (2002). Inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi: the status quo in Japan and the future prospects. Plant and Soil, 244(1-2): 273-279.

Sitaula B.K., Bakken L.R., and Abrahamsen G. (1995). CH4 uptake by temperate forest soil: Effect of N input and soil acidification. Soil Biology and Biochemistry, 27(7): 871-880.

Smith M.S., and Tiedje J.M. (1979). Phases of Deniterfication Following Oxygen Depletion in Soil. Soil Biology & Biochemistry, 11(3): 261-267.

Spokas K.A., and Reicosky D.C. (2009). Impacts of Sixteen Different Biochars on Soil Greenhouse Gas Production. Annals of Environmental Science, 3: 179-193.

Steiner C., Teixeira W.G., Lehmann J., Nehls T., de Macedo J.L.V., Blum W.E.H., and Zech W. (2007). Long term effects of manure, charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered Central Amazonian upland soil. Plant and Soil, 291(1-2): 275-290.

Steudler P.A., Bowden R.D., Melillo J.M., and Aber J.D. (1989). Influence of nitrogen fertilization on methane uptake in temperate forest soils. Nature, 341(6240): 314-316.

Taghizadeh-Toosi A., Clough T.J., Condron L.M., Sherlock R.R., Anderson C.R., and Craigie R.A. (2011). Biochar Incorporation into Pasture Soil Suppresses in situ Nitrous Oxide Emissions from Ruminant Urine Patches. J. Environ. Qual., 40(2): 468-476.

Thies J.E., and Rillig M.C. (2009). Characteristics of biochar: biochar properties. In Lehmann J., and Joseph S. (Eds.) Biochar for Environmental Management–Science and Technology. Earthscan.

VanZwieten L., Singh B., Joseph S., Kimber S., Cowie A., and Chan K.Y. (2009). Biochar and emissions of non-CO2 greenhouse gases from soil. In Lehmann J., and Joseph S. (Eds.) Biochar for Environmental Management – Science and Technology. Earthscan.

Warnock D.D., Lehmann J., Kuyper T.W., and Rillig M.C. (2007). Mycorrhizal responses to biochar in soil - concepts and mechanisms. Plant and Soil, 300(1-2): 9-20.

Yanai Y., Toyota K., and Okazaki M. (2007). Effects of charcoal addition on N2O emissions from soil resulting from rewetting air-dried soil in short-term laboratory experiments. Soil Science and Plant Nutrition, 53(2): 181-188.

Zhang A., Bian R., Pan G., Cui L., Hussain Q., Li L., Zheng J., Zheng J., Zhang X., Han X., and Yu X. (2012a). Effects of biochar amendment on soil quality, crop yield and greenhouse gas emission in a Chinese rice paddy: A field study of consecutive rice growing cycles. Field Crops Research, 127(0): 153-160.

Zhang A., Liu Y., Pan G., Hussain Q., Li L., Zheng J., and Zhang X. (2012b). Effect of biochar amendment on maize yield and greenhouse gas emissions from a soil organic carbon poor calcareous loamy soil from Central China Plain. Plant and Soil, 351(1-2): 263-275.

Zhang A., Liu Y., Pan G., Hussain Q., Li L., Zheng J., and Zhang X. (2012c). Effect of biochar amendment on maize yield and greenhouse gas emissions from a soil organic carbon poor calcareous loamy soil from Central China Plain. Plant and Soil, 351(1-2): 263-275.