실험실 연구에 따르면 벼{0}}바이오 숯과 칼륨-가용화 박테리아를 결합하면 산성 표토의 수용성-칼륨이 52.5%, 이용 가능한 칼륨이 49.8% 증가한 것으로 나타났습니다.
통합 처리는 또한 토양 pH를 높이고 유기물을 증가시키며 하층토로의 칼륨 이동을 감소시켰습니다. 이러한 결과는 생물학적 제품과 탄소{1}} 기반 개량제가 작물 뿌리 영역에서 영양분을 유지하는 데 도움이 될 수 있음을 시사합니다. 그러나 이번 연구 결과는 인큐베이션 실험을 기반으로 한 것이며, 이 논문은 여전히 공개 토론과 동료 검토가 진행 중인 사전 인쇄 단계입니다.
Saba Babar가 이끄는 연구자들은 유럽 지구과학 연합(European Geosciences Union)의 오픈 액세스 저널인 SOIL의 사전 인쇄 플랫폼인 EGUsphere에 이러한 연구 결과를 발표했습니다.{0}} 원고는 6월 1일에 접수되었으며 7월 17일에 공개 토론에 들어갔습니다.
복합처리는 칼륨비료 단독보다 성능이 뛰어남
연구자들은 표토층이 0~15cm이고 하층토층이 15~30cm인 기둥에 산성 토양 850g을 배치했습니다. 칼륨 비료는 표면 근처의 유지력과 관개 시 하향 이동을 측정하기 위해 최상층에만 적용되었습니다.
미처리 대조군, 칼륨 비료 단독, 토양 중량 기준 1% 바이오 숯이 포함된 칼륨, 박테리아 접종원이 포함된 칼륨, 바이오 숯과 박테리아가 모두 포함된 칼륨 등 5가지 처리가 4회 반복 테스트되었습니다.
칼륨비료 단독에 비해 복합처리는 표토 pH를 13.5%, 토양 유기물을 53.9% 증가시켰다. 수용성 칼륨은 52.5%, 유효 칼륨은 49.8% 증가했습니다.
이 논문은 재배자가 칼륨 적용을 동일한 비율로 줄일 수 있다고 제안하지 않습니다. 대신, 결과는 결합된 처리가 실험 토양에서 칼륨 방출 및 보유를 변경했음을 보여줍니다.
Biochar는 박테리아가 칼륨을 방출할 때 칼륨을 유지합니다.
토양의 칼륨은 여러 웅덩이에서 발생합니다. 일부는 토양수에 용해되거나 식물 뿌리가 접근할 수 있는 교환 장소에 유지되는 반면, 훨씬 더 많은 부분은 광물 내에 갇혀 있거나 작물에 즉시 이용 가능하지 않은 형태로 고정될 수 있습니다.
칼륨-가용화 박테리아는 미네랄에서 칼륨을 동원하는 유기산과 기타 화합물을 방출합니다. 연구는 바이오 숯이 새로 용해된 영양소의 일부를 유지함으로써 이 과정을 지원한다는 것을 시사합니다.
Biochar의 다공성 구조, 표면적 및 양이온{0}}교환 용량은 칼륨 이온에 대한 흡착 사이트를 제공합니다. 실험에서 이러한 특성은 박테리아가 칼륨 용해도를 증가시키면서 하향 이동을 제한했습니다.
이러한 상호작용은 칼륨 흡착 능력이 제한적인 산성 토양에서 특히 중요합니다. 결과적으로 용존 칼륨은 관개 중에 주 뿌리 영역 아래로 이동할 수 있습니다.
칼륨 효율성에 대한 잠재적인 영향
칼륨은 질소, 인과 함께 농업의 3대 비료 영양소 중 하나입니다. 칼륨 보유를 개선하면 수입된 칼륨 및 뿌리 영역 아래의 영양분 손실로 인해 효율성이 감소하는 관개 시스템에 의존하는 지역에 도움이 될 수 있습니다.
이번 연구 결과는 미네랄 칼륨을 직접 대체하기보다는 보완적인{0}}영양소 관리 전략을 제시합니다. Biochar는 공급원료에 칼륨이 포함된 경우에만 칼륨을 공급하는 반면, 칼륨-가용화 박테리아는 주로 토양이나 광물 개량제의 기존 매장량을 동원합니다.
상업적으로 실행 가능한 프로그램은 토양 칼륨 매장량, 작물 제거율, 바이오 숯 구성, 접종제 성능 및 비료 적용 비율을 고려해야 합니다. 경제적 측면은 개선된 영양분 보유가 바이오 숯 및 미생물 제품의 생산, 운송 및 적용 비용을 상쇄하는지 여부에 따라 달라집니다.
