Research of biochar application for soil fertility increase in the Astrakhan region | Изучение эффективности применения биоугля для повышения плодородия почв Астраханской области

English. Interest of agricultural enterprises in biochar is increasing every year, as it is able to retain moisture and soil nutrients, preventing leaching of them from the root zone, which allows improving the agrochemical parameters of the soil, and also provides ideal conditions for the habitat of soil microorganisms. However, empirical data is still scarce from a wide variety of feedstock for the production of biochar, natural and climatic factors, and others. In experiment in 2020-2021, the effect of various rates of biochar obtained during pyrolysis of rice husks on the microbiological and physicochemical properties of the low-density alluvial-turf soil situated in the Astrakhan region was investigated. The application of biochar into the soil at a concentration of 0.5 kg/m2 leads to a significant increase in the content of the main plant nutritients: nitrate nitrogen, exchangeable potassium and mobile phosphorus. Other indicators (humus content, density, humidity and reaction of the soil environment), did not change greatly compared to the control. With an increase in the concentration to 1.0 and 3.0 kg/m2, there was a discrepancy in the content of exchangeable potassium and ammonium nitrogen compared with the control. Based on the analysis of the parameters of functional diversity according to multisubstrate testing, it has been found that the application of biochar in an amount of 0.5 to 3 kg/m2 increases stability, functional diversity, and metabolic activity of microbial communities.

Russian. Интерес к биоуглю со стороны с.-х. предприятий возрастает с каждым годом, так как он способен удерживать влагу и питательные вещества почвы, препятствуя их вымыванию из корневой зоны, что позволяет улучшать агрохимические показатели почвы, а также обеспечивает идеальные условия для обитания почвенных микроорганизмов. Однако эмпирических данных все еще мало из-за большого разнообразия исходного материала для производства биоугля, природно-климатических факторов и других. В опыте в 2020-2021 гг. исследовано влияние различных доз биоугля, полученного при пиролизе рисовой шелухи, на микробиологические и физико-химические свойства малогумусированной аллювиально-дерновой почвы Астраханской области. Внесение биоугля в почву в концентрации 0,5 кг/м2 приводит к значительному увеличению содержания основных элементов питания растений: нитратного азота, обменного калия и подвижного фосфора. Остальные показатели (содержание гумуса, плотность, влажность и реакция почвенной среды) не изменились значительно по сравнению с контролем. При повышении концентрации до 1,0 и 3,0 кг/м2 отмечено расхождение в содержании обменного калия и аммонийного азота по сравнению с контролем. На основании анализа параметров функционального разнообразия по данным мультисубстратного тестирования, установлено, что внесение биоугля в количестве от 0,5 до 3 кг/м2 увеличивает стабильность, функциональное разнообразие и метаболическую активность микробных сообществ.