Name: Atıktan Türetilmiş Biyokömürlerin Toprağın Sağlığı ve Biyolojik Aktivitesi Üzerine Değerlendirilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-10T13:05:00.000+00:00
Duration: 10 min 31 s
Description: Keşfedin atık kaynaklı biyokömürlerin toprak sağlığı üzerindeki etkilerini mikrobiyal aktivite, bitki büyümesi ve omurgasız ekotoksisitesi açısından. Bu yöntem sürdürülebilir tarım uygulamaları için besin içeriği ve pH değişimlerini değerlendirmeye yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1. Biyokömür hazırlama
NOT: Burada test malzemesi olarak kullanılan biyokömürlerle ilgili ayrıntılar için Malzeme Tablosuna bakın. Piroliz koşulları, element bileşimi ve yakın analiz verileri üreticiler tarafından sağlanmıştır (Tablo 1).
DİKKAT: Pirolizi her zaman uygun egzoz veya duman sistemi ile iyi havalandırılan bir laboratuvarda gerçekleştirin. Isıya dayanıklı eldivenler, laboratuvar önlüğü, koruyucu gözlük takın ve gerekirse yüz siperi takın.
Tablo 1: Test edilen biyokömürlerin temel özellikleri. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994_Table_1.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
2. Biyokömürün kimyasal karakterizasyonu
<ol>
	<li>Tüm biyokömürlerin elementel bileşimini analiz edin (mikrodalga destekli ayrıştırmayı takiben konsantrasyonlara dayalı olarak endüktif olarak eşleştirilmiş plazma atomik emisyon spektroskopisi (ICP OES) veya endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle spektrometrisi (ICP MS) kullanılarak yapılır (Tablo 2).</li>
</ol>
3. Toprak-biyokömür karışımlarının hazırlanması
<ol>
	<li>Toprak toplama ve deney düzeneği<ol>
		<li>Deneysel bir alandan üst toprağı toplayın.</li>
		<li>Yüzeydeki kalıntıları manuel olarak temizleyin. Kalıntıları gidermek için toprağı 5 mm'den küçük bir parçacık boyutuna kadar eleyin.</li>
		<li>100 gr elenmiş toprağı tartın ve test kaplarına ekleyin.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Biyokömür değişikliği ve inkübasyonu<ol>
		<li>%1, %5 ve (a/a bazında) toprak-biyokömür değişikliği oluşturmak için 100 g toprak başına her biyokömür türünden 1 g, 5 g veya 10 g ekleyin.</li>
		<li>Maksimum su tutma kapasitesinin (WHC) `'ına ulaşmak için damıtılmış su ekleyin.</li>
		<li>Bir spatula kullanarak iyice karıştırın.</li>
		<li>Her kabı tartın ve buharlaşmayı en aza indirmek için parafilmle örtün.</li>
		<li>Karışımları 27 °C'de 10 gün inkübe edin. NOT: Bu karışım su kaybı ölçümü, pH değişimi, fitotoksisite ve bakteriyel miktar tayini analizleri için kullanılacaktır. Kullanılan toprak, yerel biyokatı protokollerine göre toplanmalı ve bertaraf edilmelidir.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Toprak-biyokömür karışımlarının pH Ölçümü
<ol>
	<li>Her toprak-biyokömür karışımından 10 g'ı 50 mL'lik konik tüplere tartın.</li>
	<li>Tüplere 25 mL damıtılmış su ekleyin.</li>
	<li>Tüpleri manuel olarak 30 saniye çalkalayın veya orta hızda bir vorteks karıştırıcı kullanın. Karışımı Whatman No. 1 filtre kağıdı kullanarak 100 mL'lik temiz bir behere süzün.</li>
	<li>Kalibre edilmiş bir pH metre kullanarak süzüntünün pH'ını oda sıcaklığında (20-25 °C) ölçün.</li>
</ol>
5. Enchytraeus albidus toksisite testi
<ol>
	<li>Testi Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) 2016, Test No. 22016'ya göre gerçekleştirin.</li>
	<li>Test için toprağın hazırlanması<ol>
		<li>Bu test için OECD yapay toprağı kullanın.</li>
		<li>Bölüm 4'te belirtilen adımları izleyerek toprak pH'ını ölçün.</li>
		<li>Analitik dereceli kalsiyum karbonatı (CaCO3 ) yavaş yavaş toprağa ekleyerek pH 6,0 ± 0,5'e ayarlayın ve iyice karıştırın.</li>
		<li>Damıtılmış veya deiyonize su ekleyerek nem içeriğini maksimum WHC'nin @-60'ına ayarlayın. NOT: Tutarlılığı elle kontrol edin; Toprak nemli olmalı ancak topaklanmamalıdır.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Solucan iklimlendirmesi ve seçimi<ol>
		<li>Taşıma tuzlu su çözeltisini çıkarmak için solucanları damıtılmış suyla hafifçe durulayın.</li>
		<li>Solucanları hazırlanan OECD toprağına yerleştirin ve 6.000 lükste 16 saat aydınlık/8 saat karanlık döngüsü altında 24 saat boyunca 20 °C'de iklimlendirin.</li>
		<li>Klitellumun varlığına dayalı bir stereomikroskop kullanarak kurulum başına 15 sağlıklı yetişkin solucan seçin.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Test kurulumu ve inkübasyon<ol>
		<li>Hazırlanan 100 g OECD toprağını her biyokömür türünden 5 g ile temiz kaplarda karıştırın.</li>
		<li>100 g değiştirilmemiş OECD toprağı kullanarak kontrolü hazırlayın.</li>
		<li>pH ve nem içeriğinin gerekli aralıkta olduğunu onaylayın (pH - 6,0 ± 0,5; nem içeriği - maksimum WHC'nin @-60'ı).</li>
		<li>Yumuşak uçlu forseps kullanarak her test ve kontrol kabına 15 yetişkin solucan ekleyin.</li>
		<li>Toprak yüzeyine besin kaynağı olarak 25 mg ince öğütülmüş yulaf ezmesi ekleyin.</li>
		<li>Hava değişimine izin vermek için kapları delikli alüminyum folyo ile kapatın.</li>
		<li>Kapları 20 °C'de 5 gün boyunca 16 saat aydınlık/8 saat karanlık döngüsü altında 6.000 lükste inkübe edin.</li>
		<li>Kapları günlük olarak tartın ve sabit nem içeriğini korumak için uygun miktarda damıtılmış veya deiyonize su ekleyerek ağırlık kaybını yenileyin.</li>
		<li>Solucan aktivitesini izleyin ve test sırasında görünür ölümleri kaydedin.</li>
		<li>Testin bitiminden sonra, aşağıdaki formülü kullanarak öldürücü etkiyi (%) hesaplayın: 
		<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq1.jpg" style="margin: auto;"> Nerede: Wi - testin başlangıcındaki ilk solucan sayısı Wf - testin sonundaki son solucan sayısı NOT: Testin geçerli olabilmesi için kontrol düzeneğindeki yetişkin mortalitesinin test sonunda 'yi geçmemesi gerekir.</li>
		<li>Testten sonra, test toprağını etkisiz hale getirmek için 105 °C'de kurutun ve yerel biyokatı protokollerine göre atın.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Fitotoksisite testi
<ol>
	<li>Testi Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) 18763:201617'ye göre gerçekleştirin.</li>
	<li>Petri kabı kurulumu<ol>
		<li>20 g inkübe edilmiş toprak-biyokömür karışımlarını 9 cm'lik temiz Petri kaplarına ekleyin. Temiz bir spatula kullanarak yüzeyi nazikçe düzleştirin.</li>
		<li>Her biyokömür konsantrasyonu için üç kopya hazırlayın ve değiştirilmemiş iki kontrol ekleyin.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Tohum ekimi ve kuluçka<ol>
		<li>10 adet Sinapis alba tohumunu toprak yüzeyindeki her tabağa eşit aralıklarla yerleştirin. NOT: Tohumları toprağa bastırmayın; Nem ile doğal olarak sertleşmelerine izin verin.</li>
		<li>Bulaşıkları kapaklarla kapatın ve 25 °C ± 2 °C'de 5 gün boyunca doğrudan ışık almayan bir inkübatöre koyun.</li>
		<li>İnkübasyondan sonra, plastik bir cetvel kullanarak tohum kenarından kökün sonuna kadar olan kök uzunluğunu ölçün. cm veya mm cinsinden bildirin. Tohum yeni çatlamışsa 0,1 cm veya 1 mm olarak belirtin.</li>
		<li>Aşağıdaki formülü kullanarak inhibisyon etkisini (%) hesaplayın: 
		<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq2.jpg" style="margin: auto;"> Nerede: RLc - kontrol kabındaki tohumların ortalama kök uzunluğu RLt - test kabındaki tohumların ortalama kök uzunluğu </li></ol></li></ol><ol><li><ol><li><li><li><li><li><li></li><li></li></ol></li><li><ol><li></li><li><li><li><li> <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq3.jpg" style="margin: auto;"> </li></ol></li></ol><ol><li><li><li><li><li><li> <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq4.jpg" style="margin: auto;"> </li></ol><ol><li></li><li><ol><li><ol><li><li><li><li></ol></li><li><ol><li><li></ol></li><li><ol><li><li><li><li></ol></li></ol></li><li><ol><li><li><li><li></ol></li><li><ol><li><li></li><li><li></li></ol></li><li><ol><li><li><li><li> <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq5.jpg" style="margin: auto;"> </li></ol></li></ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig1.jpg"> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig1large.jpg" target="_blank"></a>

<ol><li>Pradhan, S., Parthasarathy, P., Mackey, H. R., Al-Ansari, T., McKay, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Food+waste+biochar%3A+A+sustainable+solution+for+agriculture+application+and+soil-water+remediation%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon+Res%22%5BJournal%5D)">Food waste biochar: A sustainable solution for agriculture application and soil-water remediation.</a> Carbon Res. 3 (1), 41(2024).</li>
<li>D'Hose, T., Debode, J., De Tender, C., Ruysschaert, G., Vandecasteele, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Has+compost+with+biochar+applied+during+the+process+added+value+over+biochar+or+compost+for+increasing+soil+quality+in+an+arable+cropping+system%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Soil+Ecol%22%5BJournal%5D)">Has compost with biochar applied during the process added value over biochar or compost for increasing soil quality in an arable cropping system.</a> Appl Soil Ecol. 156, 103706(2020).</li>
<li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochar+improves+soil+quality+and+wheat+yield+in+saline-alkali+soils+beyond+organic+fertilizer+in+a+3-year+field+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Sci+Pollut+Res%22%5BJournal%5D)">Biochar improves soil quality and wheat yield in saline-alkali soils beyond organic fertilizer in a 3-year field trial.</a> Environ Sci Pollut Res. 30 (7), 19097-19110 (2023).</li>
<li>Smith, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+carbon+sequestration+and+biochar+as+negative+emission+technologies%5BTitle%5D)+AND+%22Glob+Change+Biol%22%5BJournal%5D)">Soil carbon sequestration and biochar as negative emission technologies.</a> Glob Change Biol. 22 (3), 1315-1324 (2016).</li>
<li>Jin, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+on+the+effects+of+biochar+amendment+on+soil+microorganisms+and+enzyme+activity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Soils+Sediments%22%5BJournal%5D)">Review on the effects of biochar amendment on soil microorganisms and enzyme activity.</a> J Soils Sediments. 24 (7), 2599-2612 (2024).</li>
<li>Melo, L. C. A., Lehmann, J., Carneiro, J. S. daS., Camps-Arbestain, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochar-based+fertilizer+effects+on+crop+productivity%3A+A+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Soil%22%5BJournal%5D)">Biochar-based fertilizer effects on crop productivity: A meta-analysis.</a> Plant Soil. 472 (1), 45-58 (2022).</li>
<li>Blanco-Canqui, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochar+and+soil+physical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Sci+Soc+Am+J%22%5BJournal%5D)">Biochar and soil physical properties.</a> Soil Sci Soc Am J. 81 (4), 687-711 (2017).</li>
<li>Geng, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochar+mitigation+of+soil+acidification+and+carbon+sequestration+is+influenced+by+materials+and+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Ecotoxicol+Environ+Saf%22%5BJournal%5D)">Biochar mitigation of soil acidification and carbon sequestration is influenced by materials and temperature.</a> Ecotoxicol Environ Saf. 232, 113241(2022).</li>
<li>Ippolito, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feedstock+choice%2C+pyrolysis+temperature+and+type+influence+biochar+characteristics%3A+A+comprehensive+meta-data+analysis+review%5BTitle%5D)+AND+%22Biochar%22%5BJournal%5D)">Feedstock choice, pyrolysis temperature and type influence biochar characteristics: A comprehensive meta-data analysis review.</a> Biochar. 2 (4), 421-438 (2020).</li>
<li>Wei, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+pyrolysis+temperature+and+feedstock+on+carbon+fractions+of+biochar+produced+from+pyrolysis+of+rice+straw%2C+pine+wood%2C+pig+manure+and+sewage+sludge%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Influence of pyrolysis temperature and feedstock on carbon fractions of biochar produced from pyrolysis of rice straw, pine wood, pig manure and sewage sludge.</a> Chemosphere. 218, 624-631 (2019).</li>
<li>Oleszczuk, P., Jośko, I., Kuśmierz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochar+properties+regarding+to+contaminants+content+and+ecotoxicological+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hazard+Mater%22%5BJournal%5D)">Biochar properties regarding to contaminants content and ecotoxicological assessment.</a> J Hazard Mater. 260, 375-382 (2013).</li>
<li>Bolan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochar+modulating+soil+biological+health%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Total+Environ%22%5BJournal%5D)">Biochar modulating soil biological health: A review.</a> Sci Total Environ. 914, 169585(2024).</li>
<li>Baran, A., Tarnawski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phytotoxkit%2FPhytotestkit+and+Microtox%C2%AE+as+tools+for+toxicity+assessment+of+sediments%5BTitle%5D)+AND+%22Ecotoxicol+Environ+Saf%22%5BJournal%5D)">Phytotoxkit/Phytotestkit and Microtox® as tools for toxicity assessment of sediments.</a> Ecotoxicol Environ Saf. 98, 19-27 (2013).</li>
<li>Novais, S. C., Gomes, N. C., Soares, A. M. V. M., Amorim, M. J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antioxidant+and+neurotoxicity+markers+in+the+model+organism+Enchytraeus+albidus+%28Oligochaeta%29%3A+Mechanisms+of+response+to+atrazine%2C+dimethoate+and+carbendazim%5BTitle%5D)+AND+%22Ecotoxicology%22%5BJournal%5D)">Antioxidant and neurotoxicity markers in the model organism Enchytraeus albidus (Oligochaeta): Mechanisms of response to atrazine, dimethoate and carbendazim.</a> Ecotoxicology. 23 (7), 1220-1233 (2014).</li>
<li>Kaczyńska, G., Borowik, A., Wyszkowska, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+dehydrogenases+as+an+indicator+of+contamination+of+the+environment+with+petroleum+products%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Air+Soil+Pollut%22%5BJournal%5D)">Soil dehydrogenases as an indicator of contamination of the environment with petroleum products.</a> Water Air Soil Pollut. 226 (11), 372(2015).</li>
<li>Organisation for Economic Co-operation and Development. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Test+No.+220%3A+Enchytraeid+reproduction+test%22">Test No. 220: Enchytraeid reproduction test</a>. , (2016).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ISO+18763%3A2016+-+Soil+quality+-+Determination+of+the+toxic+effects+of+pollutants+on+germination+and+early+growth+of+higher+plants%22">ISO 18763:2016 - Soil quality - Determination of the toxic effects of pollutants on germination and early growth of higher plants</a>. , International Organization for Standardization. https://www.iso.org/standard/63317.html (2016).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ISO+23753-1%3A2019+-+Soil+quality+-+Determination+of+dehydrogenase+activity+in+soils+-+Part+1%3A+Method+using+triphenyltetrazolium+chloride+%28TTC%29%22">ISO 23753-1:2019 - Soil quality - Determination of dehydrogenase activity in soils - Part 1: Method using triphenyltetrazolium chloride (TTC)</a>. , International Organization for Standardization. https://www.iso.org/standard/70145.html (2019).</li>
<li>Carnier, R., Coscione, A. R., Delaqua, D., de Abreu, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coffee+industry+waste-derived+biochar%3A+Characterization+and+agricultural+use+evaluation+according+to+Brazilian+legislation%5BTitle%5D)+AND+%22Bragantia%22%5BJournal%5D)">Coffee industry waste-derived biochar: Characterization and agricultural use evaluation according to Brazilian legislation.</a> Bragantia. 80, e5721(2021).</li>
<li>Jin, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-performance+spent+coffee+grounds-based+3D+microporous+biochar+for+the+efficient+capture+of+Cd2%2B+via+a+multi-pathway+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">High-performance spent coffee grounds-based 3D microporous biochar for the efficient capture of Cd2+ via a multi-pathway mechanism.</a> Chem Eng J. 485, 149537(2024).</li>
<li>Batista, E. M. C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+surface+and+porosity+of+biochar+on+water+holding+capacity+aiming+indirectly+at+preservation+of+the+Amazon+biome%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Effect of surface and porosity of biochar on water holding capacity aiming indirectly at preservation of the Amazon biome.</a> Sci Rep. 8 (1), 10677(2018).</li>
<li>de Souza, L. Z. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ecotoxicological+effects+of+biochar+obtained+from+spent+coffee+grounds%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Res%22%5BJournal%5D)">Ecotoxicological effects of biochar obtained from spent coffee grounds.</a> Mater Res. 25, e20220013(2022).</li>
<li>Ahmad, A., Liu, Y., Ge, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+environmental+thresholds+in+relation+to+plant+structure+and+nutritional+value+for+improved+maize+calendar+ensuring+food+security%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Total+Environ%22%5BJournal%5D)">Assessing environmental thresholds in relation to plant structure and nutritional value for improved maize calendar ensuring food security.</a> Sci Total Environ. 834, 155120(2022).</li>
<li>Martins Filho, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+coffee+biochar+on+carbon%2C+microbial+biomass+and+enzyme+activities+of+a+sandy+soil+cultivated+with+bean%5BTitle%5D)+AND+%22An+Acad+Bras+Cienc%22%5BJournal%5D)">Impact of coffee biochar on carbon, microbial biomass and enzyme activities of a sandy soil cultivated with bean.</a> An Acad Bras Cienc. 93, e20200096(2021).</li>
<li>Giachino, A., Waldron, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper+tolerance+in+bacteria+requires+the+activation+of+multiple+accessory+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Copper tolerance in bacteria requires the activation of multiple accessory pathways.</a> Mol Microbiol. 114 (3), 377-390 (2020).</li>
<li>Sardans, J., Peñuelas, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potassium+control+of+plant+functions%3A+Ecological+and+agricultural+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Plants%22%5BJournal%5D)">Potassium control of plant functions: Ecological and agricultural implications.</a> Plants. 10 (2), 419(2021).</li>
<li>Sorrenti, G., Masiello, C. A., Toselli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochar+interferes+with+kiwifruit+Fe-nutrition+in+calcareous+soil%5BTitle%5D)+AND+%22Geoderma%22%5BJournal%5D)">Biochar interferes with kiwifruit Fe-nutrition in calcareous soil.</a> Geoderma. 272, 10-19 (2016).</li>
<li>Jin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigations+of+the+effect+of+the+amount+of+biochar+on+soil+porosity+and+aggregation+and+crop+yields+on+fertilized+black+soil+in+northern+China%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Investigations of the effect of the amount of biochar on soil porosity and aggregation and crop yields on fertilized black soil in northern China.</a> PLoS One. 15 (11), e0238883(2020).</li>
<li>Gezahegn, S., Sain, M., Thomas, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variation+in+feedstock+wood+chemistry+strongly+influences+biochar+liming+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Syst%22%5BJournal%5D)">Variation in feedstock wood chemistry strongly influences biochar liming potential.</a> Soil Syst. 3 (2), 26(2019).</li>
<li>Yadav, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy+metal+toxicity+in+earthworms+and+its+environmental+implications%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Adv%22%5BJournal%5D)">Heavy metal toxicity in earthworms and its environmental implications: A review.</a> Environ Adv. 12, 100374(2023).</li>
<li>Dzul-Caamal, R., Vega-López, A., Osten, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+of+heavy+metals+in+crop+soils+from+an+agricultural+region+of+the+Yucatan+Peninsula+and+biochemical+changes+in+earthworm+Eisenia+foetida+exposed+experimentally%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Monit+Assess%22%5BJournal%5D)">Distribution of heavy metals in crop soils from an agricultural region of the Yucatan Peninsula and biochemical changes in earthworm Eisenia foetida exposed experimentally.</a> Environ Monit Assess. 192 (6), 338(2020).</li>
<li>Lehmann, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochar+in+climate+change+mitigation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Geosci%22%5BJournal%5D)">Biochar in climate change mitigation.</a> Nat Geosci. 14 (12), 883-892 (2021).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1,3,5- Trifeniltetrazolyum formazan</td><td>Sigma-Aldrich, Çek Cumhuriyeti</td><td>93145</td><td></td></tr><tr><td>2,3,5- Trifeniltetrazolyum klorür&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich, Çek Cumhuriyeti</td><td>T8877</td><td></td></tr><tr><td>otoklav CertoClav Classic</td><td>CertoClav, Avusturya</td><td>8510174</td><td></td></tr><tr><td>Kalsiyum Karbonat&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich, Çek Cumhuriyeti</td><td>239216</td><td></td></tr><tr><td>santrifüj MPW-251</td><td>MPW Med. Instrument, Polonya</td><td>10251</td><td></td></tr><tr><td>Sigara izmaritleri biyokömür</td><td>Hohenheim Üniversitesi, Almanya</td><td></td><td>700 derece ve derecede üretildi; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Koloni karşı CC-200</td><td>Cole-Parmer</td><td>14212-04</td><td></td></tr><tr><td>Enchytraeus albidus&nbsp; </td><td>INVITAL aqua s.r.o.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Etanol&nbsp;</td><td>Penta, Çekya</td><td>70390-11003</td><td></td></tr><tr><td>Şerbetçiotu biyokömürü biyokömürü</td><td>Çekya Bilimler Akademisi Laboratuvarı</td><td></td><td>650 derece ve derecede üretilmiştir; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Kuluçka Makinesi Q-hücresi</td><td>Pol-Lab, Polonya</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mikrodalga fırın</td><td>Anton Paar, Multiwave PRO</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Notebook PC DELL Latitude 3510</td><td>Dell Products, İrlanda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Beslenme Agar medyası&nbsp;</td><td>OXOID, Çek Cumhuriyeti</td><td>CM0003B</td><td></td></tr><tr><td>OECD toprak &nbsp;</td><td>Mikrobiyotest, Belçika</td><td></td><td></td></tr><tr><td>pH ölçer WTW inoLab pH 7110&nbsp;</td><td>Xylem Analytics, Almanya</td><td>1AA112</td><td></td></tr><tr><td>Sinapis alba tohumları&nbsp;</td><td>Mikrobiyotest, Belçika</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spektrofotometre M4 UV-Görünür spektrofometer</td><td>VWR</td><td>76520-716</td><td></td></tr><tr><td>Kullanılmış kahve telvesi biyochar</td><td>Çekya Bilimler Akademisi Laboratuvarı</td><td></td><td>650 derece ve derecede üretilmiştir; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Ladin ağacı biyokömürü</td><td>Olesnice, Çek Cumhuriyeti</td><td></td><td>600 derece ve derecede üretildi; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Stereomikroskop MSZ5000-T-IL-TL</td><td>A.Kruss Optronic, Almanya</td><td>MSZ5000-T-IL-TL</td><td></td></tr><tr><td>Tris Base&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich, Çek Cumhuriyeti</td><td>252859</td><td></td></tr><tr><td>video okul VOPC93 USB 2.0</td><td>A.Kruss Optronic, Almanya</td><td>&nbsp; VOPC93</td><td></td></tr><tr><td>Tartı KERN EMB&nbsp;</td><td>KERN, Almanya</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

atıktan türetilmiş biyokömürlerin toprağın sağlığı ve biyolojik aktivitesi Üzerine değerlendirilmesi

Assessment of Waste-Derived Biochars on the Health and Biological Activity of Soil

Kimyasal karakterizasyon Biyokömürler element bileşiminde önemli farklılıklar gösterdi (Tablo 2). Kalsiyum (Ca) ve potasyum (K), sigara izmariti ve harcanmış şerbetçiotu biyokömürlerinde en yüksekti. Ladin ağacı biyokömürü en fazla alüminyum (Al) ve demire (Fe) sahipti. Bakır (Cu) ve magnezyum (Mg), harcanan şerbetçiotu biyokömüründe güçlü bir şekilde zenginleştirilmiştir. Kurşun (Pb), kadmiyum (Cd) ve diğer eser metaller tüm numunelerde düşük miktarlarda mevcuttu.
Tablo 2: Biyokömürlerin kimyasal bileşimi. Çalışmada kullanılan farklı biyokömürlerin ana element içerikleri. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994_Table%202.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
İnkübasyon süresi boyunca pH'daki değişim Tüm işlemlerde, toprak-biyokömür karışımlarının pH'ı zamanla biraz artma eğilimindeydi (Şekil 2). En yüksek pH değeri, a/a ile sigara-izmarit biyokömür içeren karışım için kaydedildi ve 15. günde 9,48'e ulaştı; Bu tedavi zaman içinde en büyük artışı gösterdi. Kahve telvesi biyokömürü de 15. günde a/a'da maksimum pH 8,94 ile kademeli bir artış sağladı. Şerbetçiotu biyokömürü pH'ı .57 artırdı ve ağırlıkça %9.20'da maksimum 10 oldu. Buna karşılık, ladin-odun biyokömür karışımı a/a'da 8,56 pH'a ulaştı. Kontrol, zaman içinde minimum değişiklikle 6,57 ile 7,66 arasında değişen en düşük pH'ı gösterdi.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig2.jpg"> 
Şekil 2: Toprak-biyokömür karışımlarında pH Zaman İçinde Değişiklikler. Toprak pH'ı, her biyokömür değişikliği için 0, 10 ve 15. günlerde %1, %5 ve w/w olarak ölçülmüştür. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig2largev2.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Su tutma ve kilo kaybı Tüm biyokömür türlerinde su tutma kapasitesi, biyokömür içermeyen kontrol toprağından daha düşüktü (Şekil 3). Kontrol, 15 gün içinde ağırlığının %3,67'sini kaybetti ve bu da en yüksek su tutma oranını gösteriyor. Biyokömürler arasında, sigara izmariti tedavisi, inkübasyonda %5,89 oranında azalarak en az su kaybına ve dolayısıyla biyokömürler arasında en büyük tutma oranına sahipti. Şerbetçiotu biyokömüründe de benzer ancak daha ılımlı bir model gözlendi (%9.22 toplam ağırlık kaybı, daha yüksek konsantrasyonlarda daha büyük kayıplar). Kahve telvesi biyokömürü en büyük ağırlık kaybını (.56'ya kadar) gösterdi ve bu da en düşük su tutma oranını gösterdi. Ladin-odun karışımı ortalama .22 oranında kayıp yaşadı.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig3.jpg"> 
Şekil 3: İnkübasyon sırasında toprak-biyokömür karışımlarının ağırlık kaybı. Tüm biyokömürler ve konsantrasyonlar için 15 gün boyunca su tutulmasının bir göstergesi olarak ağırlık değişimi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig3largev2.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
E. albidus toksisite ve üreme testi E. albidus'un %5 w/w biyokömürde çoğaltılması, belirgin hammadde bağımlılığı gösterdi. OECD-toprak kontrolünde nüfus 15'ten 24'e yükseldi (` artış, Şekil 4). Ladin ağacı biyokömürü yalnızca 7 kişinin hayatta kalmasıyla sonuçlandı (S inhibisyon, Şekil 5). Şerbetçiotu ve kahve telvesi biyokömürlerinin her biri hayatta kalan 12 kişi verdi ( inhibisyon, Şekil 5). Sigara izmariti biyokömürü, yavrular da dahil olmak üzere toplam 20 solucanla üremeyi 3 oranında uyardı.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig4.jpg"> 
Şekil 4: Biyokömürle işlenmiş toprakta E. albidus'un net popülasyon değişimi. İlk ve son solucan 5 gün sonra sayılır. Her biyokömürün %5 a/a konsantrasyonu test edildi. Veriler ortalama ± standart sapmayı temsil eder (n = 3). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig4largev2.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig5.jpg"> 
Şekil 5: E. albidus üzerindeki toksik veya uyarıcı etkiler.Kontrole kıyasla solucanlar üzerindeki net etki. Pozitif değerler inhibisyon gösterir; negatif değerler uyarımı gösterir. Veriler ortalama ± standart sapmayı temsil eder. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig5largev2.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Fitotoksisite Kök uzaması S. alba 10 günlük inkübasyondan sonra %1, %5 ve w/w olarak ölçüldü (Şekil 6). Değiştirilmemiş toprakta ortalama kök uzunluğu 237 mm idi. Ağırlıkça %1 kahve telvesi biyokömürü y.16'lık bir stimülasyon üretti; Daha yüksek konsantrasyonlar, %5 a/a'da G,08'e kadar inhibisyona neden oldu. Ladin ağacı biyokömürü tüm konsantrasyonlarda büyümeyi teşvik etti ve ağırlıkça 6.66'da 'ya ulaştı. Sigara izmariti biyokömürü, %1 w/w'de A.01 stimülasyon sağladı, ancak %5 ve w/w'de büyümeyi inhibe ederek w/w'de b.36 inhibisyona ulaştı. Şerbetçiotu biyokömürü tüm oranlarda büyümeyi teşvik etti (sırasıyla %1, %5 ve a/a) 8,97, 1,75 ve 2,96).
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig6.jpg"> 
Şekil 6: Sinapis alba üzerindeki fitotoksisite etkileri.Tüm biyokömür tedavilerinde 10 günlük büyümeden sonra kontrole göre kök büyümesinin inhibisyonu veya uyarılması. Pozitif değerler inhibisyon gösterir; negatif değerler uyarımı gösterir. Veriler ortalama ± standart sapmayı temsil eder (n = 3). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig6largev2.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Bakteri kolonisi ölçümü Bakteri koloni sayıları 10 gün sonra değerlendirildi (Şekil 7). Kontrol ortalaması 8.47 × 104 CFU/mL idi. Kahve biyokömürü %1 w/w'de 7.33 × 104 CFU/mL verdi ve sırasıyla %1.18 × 105 ve 1.50 × %5 w/w'de5 5 CFU/mL'ye yükseldi. Ladin ağacı biyokömürü %1.97 × 105 CFU/mL'yi ağırlıkça %1 verirken, %9.73'× 104 ve 4.93'e düştü × %5 ve %10 ağırlıkta 10 4 CFU/mL'ye düştü. Sigara izmariti biyokömürü, %1 a/a'da 5,40 ×10 4 CFU/mL ve a/a'da (1,00 × 106 CFU/mL) en yüksek stimülasyonu üretti. Şerbetçiotu biyokömürü, tüm konsantrasyonlarda hafif bir uyarım gösterdi ve %1.07 w/w'de 10× 5 5 CFU/mL'de zirve yaptı.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig7.jpg"> 
Şekil 7: Biyokömürle işlenmiş toprakta bakteri üremesi. Tüm tedaviler ve konsantrasyonlar için 10 günlük inkübasyondan sonra bakteriyel CFU/mL. Karşılaştırma için kontrol dahildir. Veriler ortalama ± standart sapmayı temsil eder (n = 3). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig7largev2.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Dehidrojenaz aktivitesi Kahve telvesi biyokömürü, konsantrasyonlar arasında en yüksek dehidrojenaz aktivitesini üretti, ağırlıkça %1'de (3.53 × 10-3 mU/g) zirve yaptı ve %5 ve a/a/w'de karşılaştırılabilir kaldı (2.38 × 10-3 ve 2.62 × 10-3 mU/g) (bkz. Şekil 8). Şerbetçiotu biyokömürü aktiviteyi ağırlıkça %1 (2.39 × 10-3 mU/g) arttırdı, ancak %5'te azaldı (6.34 × 10-4 mU/g) ve a/a (-8.30 × 10-4 mU/g) negatif oldu. Sigara izmariti biyokömürü %1 a/a'da (1.29 × 10-3 mU/g) pozitifti ve %7.26 × 10-4 ve -8.53'e düştü × %5 ve a/a'da 10-4 mU/g. Ladin ağacı biyokömürü tüm konsantrasyonlarda negatifti ( × % 5.53 ve %5.19 a/a'da 10-4 mU/g × -5 negatifti; a/a'da -3.11 × 10-4 mU/g), kontrolden daha düşük kaldı.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig8.jpg"> 
Şekil 8: Biyokömürle değiştirilmiş toprakta dehidrojenaz aktivitesi. Tüm biyokömür türleri ve konsantrasyonlarında mikrobiyal enzim aktivitesi. Değerler, biyokömür ilavesi olmadan toprağı kontrol etmeye göredir. Pozitif değerler kontrole göre daha yüksek enzim aktivitesini, negatif değerler ise kontrole göre daha düşük enzim aktivitesini gösterir. Veriler ortalama ± standart sapmayı temsil eder (n = 3). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig8largev2.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Sonuçların özeti için Tablo 3 ve Tablo 4'e bakınız.
Tablo 3: Biyokömürün toprak pH'ı ve su tutma üzerindeki etkileri. İnkübasyon sırasında başlangıç ve son pH değerlerini, ΔpH'ı ve % su kaybını gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994_Table_3.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Tablo 4: Biyolojik etkilerin ve DHA sonuçlarının özeti. Tüm tedaviler için solucan üremesi, fitotoksisite, mikrobiyal sayımlar ve enzim aktivitesi hakkında birleştirilmiş veriler. <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq6.jpg" style="margin: auto;"> stimülasyonu gösterir ve <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq7.jpg" style="margin: auto;"> inhibisyonu gösterir. DHA sonuçları için pozitif değerler kontrole göre daha yüksek enzim aktivitesini, negatif değerler ise kontrole göre daha düşük enzim aktivitesini gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994_Table%204.xlsx" target="_blank">Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
VERİ KULLANILABİLİRLİĞİ: Veriler genel depoya yüklenecektir: DOI/URL: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.30128803.v1

Atıktan Türetilmiş Biyokömürlerin Toprağın Sağlığı ve Biyolojik Aktivitesi Üzerine Değerlendirilmesi

Biochar is the product obtained by heating biomass through pyrolysis at high temperatures and has emerged as a common soil amendment based on its ...

assessment-waste-derived-biochars-on-health-biological-activity

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Biochar sürdürülebilir alt-tabaka kalitesi ve emdirmek kirletici karbon, tecrit geliştirmek yeteneğine sahip bir toprak ıslah olarak kullanılan bir C-zengin bir malzemedir. Bu protokol ortamında bu değişikliklerin büyük ölçekli uygulama öncesinde gerekli biochar karakterizasyonu için kullanılan 17 analitik yöntemler anlatılmaktadır.

Fiziksel, Kimyasal ve için üretilen Altı Biochars Biyolojik Karakterizasyonu Kontamine Siteleri İyileştirilmesi

Bitkisel gıda atıklarının Otoklav içinde hidrotermal karbonizasyon için bir protokol, 275 °C ' de daha sonraki kuru termal tedavi ile uçucu organik maddelerin desorrasyonu sürekli akış reaktöründe sunulmaktadır. Amaç, toprak değişiklik ürünü veya substrat bileşeni olarak uygun bir karbon malzemesi üretmektir.

Organik ev artıkları bir Peat yerine dönüşümü

Utah Biyokütle Kaynakları Grubu (UBRG), odun içi biyokömür üretimine izin veren Big Box fırınları adı verilen metal kutuları kullanarak tehlikeli yakıt azaltma ve biyokömür üretimine yenilikçi bir yaklaşımla basit biyokömür fırınlarını ölçeklendirdi.  Bu makale, Big Box biochar fırınının çalışmasını ve en iyi uygulamaları özetlemektedir.

Big Box Biochar Fırın Çalışması ve En İyi Uygulamalar

Ormancılık eğik çizgi yığınlarının yerinde bertaraf edilmesine yönelik yeni yöntemler, orman toprağı sağlığını eski haline getirmek ve karbon giderme ve tutma için pirojenik karbon üretir. Burada, yeni bir karbon giderme muhasebe metodolojisini ve dijital bir uygulamayı entegre eden bir biyokömür üretim yöntemi sunuyoruz.

Portatif alev kapaklı fırınlar kullanarak ormanda biyokömür üretmek, karakterize etmek ve ölçmek

Bu yöntem sürekli 13 C ve üniforma veya diferansiyel bitki doku etiketleme için 15 N izotop etiketleme odasını kurmak ve işletmek için nasıl açıklar. Metabolik ve Andropogon gerardii yapısal etiketleme Temsilcisi sonuçları tartışılmıştır.

Sürekli Tasarımı ve İşletilmesi<sup&gt; 13</sup&gt; C ve<sup&gt; 15</supÜniformalı veya Diferansiyel için&gt; N Etiketleme Odası, Metabolik ve Yapısal, Bitki İzotop Etiketleme

Bu kağıt den akan su kimyasal bileşenlerin ölçümü için seçilen aralıklarla zaman ve akış alt örnek toplanması ile toplam akış hacimleri ölçmek için donanımlı 24 ayrı 33,6 m 2 alan araziler içeren 1.000 m 2 tesisin tasarımı, inşaatı ve işlevini açıklar simüle ev çimler.

Kentsel Akış Araştırma Tesisi Tasarımı ve İnşaat

Lizimetre Karbondioksit Gradient Tesisi oluşturan 250 kil, siltli kil, kumlu toprak ve yekpare üzerinde sıcaklık kontrollü odalar konut otlak bitki toplulukları L -1 doğrusal karbondioksit degrade ul 500. Tesis geçmiş ve gelecek karbondioksit düzeyleri otlak karbon bisiklet nasıl etkilediğini belirlemek için kullanılır.

A CO<sub&gt; 2</subTest CO&gt; Konsantrasyon Gradient Tesisi<sub&gt; 2</subÇayır Ekosistem Fonksiyon&gt; Zenginleştirme ve Toprak Etkileri

Beş farklı pasif örnekleme cihazının karakterizasyonu ve uygulaması hakkında bir protokol sunulmuştur.

Suda Pestisitlerin İzleme Karakterizasyonu ve Pasif Numune Uygulama

Değişken organik karbon (LOC) ve potansiyel karbon devir hızı, toprak besin döngüsü süreçlerindeki değişikliklerin hassas göstergeleridir. Toprağın bir dizi döngüde fümigasyona tabi tutulmasına ve inkübe edilmesine ve bu parametreleri tahmin etmek için inkübasyon dönemlerinde biriken CO2'nin kullanılmasına dayanan bir yöntem için ayrıntılar verilmiştir.

Sıralı Fumigasyon Kuluçka Prosedürleri kullanma Toprakta Dayanıksız Organik Karbon Değerlendirilmesi

Dryocosmus kuriphilus tarafından galls yalnız çokluğu göz önüne alındığında tarafından yerine de ilgili şube bozulması dikkate alarak hasarları değerlendirmek için yaygın bir uygulamadır. Biz en önemli şube özellikleri dikkate alır bir bileşik hasar Dizin böylece daha gerçekçi hasar değerlendirmesi etkinleştirme öneriyoruz.

Dryocosmus Kuriphilusdeğerlendirmek- Anadolu kestanesi zarar indüklenen

Keşfedin atık kaynaklı biyokömürlerin toprak sağlığı üzerindeki etkilerini mikrobiyal aktivite, bitki büyümesi ve omurgasız ekotoksisitesi açısından. Bu yöntem sürdürülebilir tarım uygulamaları için besin içeriği ve pH değişimlerini değerlendirmeye yardımcı olur.

Atıktan Türetilmiş Biyokömürlerin Toprağın Sağlığı ve Biyolojik Aktivitesi Üzerine Değerlendirilmesi

Daha fazla video keşfet