Metody kvantifikace vlivu biouhlu na půdní respiraci

Tato diplomová práce se zabývá studiem metod pro posouzení vlivu biouhlu a hnojiva NPK na aktivitu mikroorganismů v půdě prostřednictvím měření půdní respirace. Teoretická část formuluje charakteristiku půdy, vlastnosti a proces výroby biouhlu. Dále je literární rešerše zaměřená na definování a optimalizaci různých metodik využitelných k měření půdní respirace. Experimentální část popisuje nejdříve zvolené fyzikálně-chemické charakteristiky půdy a biouhlu (pH, konduktivita výluhu, kapacita zadržování vody). Pomocí termogravimetrie a elementární analýzy bylo následně pro vzorky půd a biouhlu naměřeno množství organického, anorganického podílu a složení organických prvků (C, H, O, a N). Z provedené literární rešerše byl zvolen dynamický inkubační systém pro posouzení vlivu aplikace biouhlu na míru aktivity půdních mikroorganismů prostřednictvím měření půdní respirace. Vznikající oxid uhličitý se během inkubace sorboval do hydroxidu sodného a následně se jeho množství stanovilo pomocí titrační a konduktometrické metody. Naměřené výsledky obou metod navzájem korelovaly a obě tyto metody jsou tedy vhodné ke stanovení míry půdní respirace. Z experimentálních dat vyplývá, že biouhel má pozitivní účinky na rychlost produkce oxidu uhličitého půdní respirací. Kombinací biouhlu a hnojiva NPK nedošlo k výraznému navýšení účinnosti biouhlu. S ohledem na získané výsledky lze však usoudit, že biouhel, jakožto půdní kondicionér v zemědělství, má velký potenciál podpořit celkovou míru půdní respirace.
This master‘s thesis is focused on the investigation of methods for evaluating the effect of biochar and NPK fertilizer on the activity of soil microorganisms by measuring soil respiration. The theoretical part describes the characteristics of soil, the properties of biochar and its production process. Furthermore, the literature research was focused on the definition and optimization of the various methodologies that can be used to measure soil respiration. The experimental part describes selected physicochemical characteristics of soil and biochar (pH, conductivity, water retention capacity). Thermogravimetric analysis and elemental analysis were used for measuring of the amount of organic and inorganic content and the composition of organic elements (C, H, O and N) in the soil and biochar samples. From the literature research, a dynamic incubation system was chosen for monitoring of the influence of biochar application on the microbial activity of soil microorganisms through the measurement of soil respiration. The produced carbon dioxide was sorbed into sodium hydroxide solution during the incubation and the released amount was determined by titration and conductometric method. The measured results of both methods correlated with each other, and both of these methods are suitable for determining the rate of soil respiration. Experimental data showed that biochar had positive effects on the rate of carbon dioxide production by soil respiration. The combined application of biochar and NPK fertilizer did not significantly increase the efficiency of biochar. In summary, biochar as a soil conditioner in agriculture has great potential to act and to support the level of soil respiration.