Исследователи из Университета Моргана представили данные о методах превращения отходов птицеводства в биоуголь – стабильное органическое удобрение. В публикации профильного журнала Biochar X отмечается, что такой подход способен решить проблему избыточного накопления фосфора и загрязнения водоемов в регионах с развитым птицеводством. В частности, на полуострове Делмарва в США длительное использование необработанного помета привело к деградации качества воды из-за вымывания питательных веществ в стоки.
В основе технологии лежит процесс пиролиза – термического разложения органики при дефиците кислорода. Авторы работы установили, что физико-химические свойства конечного продукта напрямую зависят от температуры обработки. Испытания проводились при 300 и 500 градусах Цельсия. Выяснилось, что низкотемпературный режим в 300 градусов позволяет сохранить в составе больше доступного для растений азота и фосфора, тогда как более сильный нагрев повышает стабильность углерода, но снижает общую питательную ценность добавки.
Для оценки агрономической эффективности ученые использовали супесчаные почвы, характерные для восточного побережья Соединенных Штатов. В качестве тестовой культуры выбрали редис из-за его чувствительности к составу грунта и быстрого цикла вегетации. Эксперименты показали, что оптимальная концентрация биоугля в почве составляет 2% от общей массы. При таком дозировании у растений наблюдалось активное развитие корневой системы, увеличение площади листьев и повышение индекса хлорофилла.
Повышение доли удобрения до 5% привело к обратному эффекту. Избыточная концентрация солей создала осмотический стресс, что затормозило рост корней, несмотря на обилие питательных элементов в субстрате. Влияние на качество биоугля оказал и состав подстилочного материала. Включение в исходное сырье сосновой стружки или рисовой шелухи помогло снизить содержание натрия и смягчить воздействие солей на растения.
Результаты исследования указывают на необходимость точной настройки параметров производства биоугля в зависимости от конкретных сельскохозяйственных задач. Авторы подчеркивают, что использование низких температур и умеренных доз внесения удобрения наиболее благоприятно для здоровья почв. В дальнейшем ученые планируют провести долгосрочные полевые испытания, чтобы оценить влияние переработанного помета на микрофлору грунта и циклы питательных веществ в естественных условиях эксплуатации.