Nem túl patetikus vagy épp közhelyes korunk mezőgazdasági marketing világában valamiről azt írni, hogy forradalmi? Tele van a piac csodaszerekkel és a csodás hatásokról a kereskedők is regélnek. Aligha hihető valamiről, hogy forradalmi.
A bioszén (biochar, charcoal) és a pirolízis a világ egyik legintenzívebben kutatott témája. A bioszén téma alapja a Terra Preta, amely a legtermőképesebb, ember által létrehozott termőtalaj a világon több ezer éve! Ez tény. A kutatások eredményei valóban meggyőzőek. Ismerjük meg a bioszenet, alkalmazásait és eredményeit a növénytermesztésben és az állattartásban.
Terra Preta
Az Amazonas menti indián kultúra kiemelkedő a világtörténelemben. Mezőgazdasági szempontból pedig még érdekesebb. Ez a fejlett civilizáció esőerdős körülmények között képes volt több tízezer lélekszámú városokat megfelelő mennyiségű és minőségű élelemmel ellátni. Egyértelmű, hogy abban a korban nem lehetett távolról ekkora mennyiségű élelmiszert szállítani (pl. hűtés hiánya), tehát azt a városok közelében kellett megtermelni: az Amazonas menti esőerdőkben! Az esőerdők rendes évi csapadéka 10 000-12 000 mm, ezért jelentős a tápanyag kimosódás, nehéz a gazdálkodás. MÉGIS az indián gazdák képesek voltak rá!
Hogyan lehetséges ez?
Kutatók az Amazonas folyó menti esőerdők talaját kezdték el vizsgálni és hamar megtalálták azt gyakran 2-3 méter mélységű fekete színű humuszos feltalajt, amit ma Terra Pretának nevezünk. ). A kutatók azt feltételezik, hogy a hamut és a nagyobb széndarabokat a fertőző betegségek megelőzésére használták az indiánok. Rendszeresen faszenet kevertek az ételmaradékhoz, hogy így sterilizálják azt. Amint a biohulladékot a szén segítségével komposztálták vagy fermentálták, a földeken talajjavítóként használták. Állati csontot és összetört agyagedényt is tettek a keverékbe. Ez a módszer tápanyaggal töltötte fel a faszenet és az oxidatív komposztálás hatására megnőtt a faszén felülete és megkötő képessége. Ennek az lett a következménye, hogy a talajba kerülve a faszén képes volt tökéletes tápanyag raktárként és humusz-stabilizátorként (faszén-agyag-humusz komplex) működni.
Bruno Glaser vizsgálatai szerint a Terra Preta talajokban a foszfor mennyisége a természetes talajokhoz képes akár 500 szoros lehet. A széntől és nitrogéntől eltérően a foszfor nem tud felgyülemleni a növény növekedése során, csak adalékanyagok (halcsont, hamu) hozzáadásával. Néhány nagyvonalú becslés azt mondja, hogy hektáronként kb. 500 ember szerves ételmaradékát kellett a szénnel együtt a talajba dolgozni kb. 1000 éven át, hogy ilyen Terra Preta tápanyag tartalmat érjenek el. A Terra Preta évszázadok alatt keletkezett a szerves anyag bioszénnel történő újrahasznosítása révén. Más szavakkal évszázadokig tartott, hogy elérjék a 100 tonna + bioszén mennyiséget hektáronként.
A talajt aztán felfedezte magának a világ és elkezdték kibányászni, aranyáron értékesíteni. Ma már védett a környezet, és párhuzamosan megkezdődött világszerte a Terra Preta reprodukciója.
Bioszén és pirolízis
A technológia alapja a bioszén, angol nevén charcoal vagy biochar. A bioszén nagy széntartalmú, finomszemcsés, porózus anyag, amely a biomassza termokémiai bontása során keletkezik oxigénhiányos környezetben, alacsony hőmérsékleten (<700 oC).
A pirolizálás sarokpontja, hogy a bevitt biomassza hőbontása során a szennyező anyagok hagyják el a bioszenet és úgy semmisüljenek meg, hogy a kéményből csak vízgőz távozzon, környezet szennyező anyag ne! Mindeközben pedig keletkezzen elég mennyiségű és minőségű bioszén. Ezek a feltételek sokáig teljesíthetetlennek tűntek, ma már azonban több pirolízis gépgyártó is képes erre.
Minőség
A bioszénnek három meghatározó minőségi követelménye van: 1. égési szennyezőanyagtól mentes, 2. tiszta szén tartalom, 3. porozitás (a termékbiztonság kiemelten fontos, hiszen a talajba kerülve a bioszén évszázadokra ott marad és kifejti hatását). Az európai Bioszén Alapítvány (European Biochar Foundation) által kidolgozott rendszer szabályozza a bioszénre vonatkozó különböző elvárásokat a bioszéngyártókkal és hasznosítókkal szemben az európai bioszén tanúsítvány (European Biochar Certificate) EBC, 2012 megszerzéséhez. A szabályzat kitér a bioszén alapanyagokra, a gyártási technológiára, a bioszén tulajdonságaira és alkalmazására, stb.
Kémiai szennyezőanyagoktól való mentesség: szerves vegyületek, pl. PAH16, kátrány, hamu, por, kén,- fém,- halogén vegyületek, stb, keletkező füstgáz dioxin mentes;
Tiszta széntartalom: 51% feletti;
Porozitás: min. 180 m2/gr
A bioszén félúton helyezkedik el a bolti faszén és az aktív szén között: sokkal tisztább, mint a faszén, de közel sem annyira agresszívan köt, mint az aktív szén. Valójában mind a faszén, mind az aktív szén alkalmatlan a mezőgazdasági használatra, mert az egyik túl sok, a másik túl kevés.
A mezőgazdasági hasznosítás
Növénytermesztés, talajkezelés
Bizonyos nagyon gyenge talajokban (főleg a trópusokon) pozitív hatásokat lehetett megfigyelni a talajtermékenységben kezeletlen bioszén használatával. Ezek a vízmegtartó kapacitás növekedése, talaj levegőzöttsége és a tápelemek elérhetőségének növekedése volt az emelkedő pH révén. Kontinentális talajoknál a 1,5% feletti humusz szint a jellemző, ahol ezek a mutatók csak másodlagos szerepet játszanak. Valójában a talajban található tápelemek intenzív elszívása a kezeletlen bioszénbe gyakran - de legalábbis rövid és középtávon - negatív hatással bír a növényi fejlődésre.
Kontinentális klímában a bioszenet csak tápelemekkel aktiválva, feltöltve, lehet a talajba juttatni és csak akkor, amikor a bioszén felületét mikrobiológiai oxidációval aktiváltuk. A bioszén legjobb aktiválása a komposzttal való együttérlelés. A komposztálandó biomasszához való 10-30%-os hozzákeverést jelent.
Az együttérlelés nem csak értékes talaj kondicionálót eredményez. Ez a komposzt nagyon magas minőségű helyettesítőként alkalmazható a a tőzeg helyettesítőjeként a palántanevelésben, üvegházakban, faiskolákban vagy más egyéb speciális kultúrákban.
Amikor a növényi tápelemek hordozására a bioszenet választjuk, akkor hatékony ásványi,- és szerves anyag trágyát készítünk. Ez a trágya megakadályozza a tápanyagok elszivárgását, a műtrágyák negatív hatásait. A tápelemek elérhetőek amikor a növény kéri. A mikrobiális szimbiózis stimulálása révén, a növény a porózus szénvázból veszi fel a tápanyagot. A bioszén olyan anyagokkal való bekeverésével, mint a melasz, gyapjú, iszapok és törkölyök, szerves, szénalapú trágyát kapunk. Ezek legalább olyan sikeresek, mint a műtrágyák és előnyük, hogy nincsen káros hatásuk az ökoszisztémára.
A bioszén tartalmazza az összes nyomelemet, amit a kiinduló biomassza tartalmazott. A pirolízis során a jelentűs nyomelemek (több mint 50 fém) a szénváz részévé válnak, ami megakadályozza, hogy kimosódjanak és növények számára a gyökereken keresztül elérhetővé váljanak. Ezt a tulajdonságát különösen akkor lehet jól használni, amikor valamilyen elem régiós szinten hiányzik a talajokból (pl. Magyarországon a cink) vagy talaj-nélküli intenzív termesztésben (pl. holland paradicsom).
A pirolízis során egy csomó melléktermék ragad bent a bioszénben, a szén felületén. Ezek sok esetben képesek a növény belső immunrendszerét mobilizálni, ezáltal növelve ellenálló képességüket a betegségekkel szemben. Ez a potenciális használat azonban még gyerekcipőben jár és sok kutatást igényel.
Állattartás: takarmányozás és trágyakezelés
Az Európában felhasznált bioszén 90%-a az állattartásba kerül. A talajos kezelésektől eltérően a hatásokat napokon belül tapasztalják a gazdák. Legyen az takarmányszén, hulladékkezelés, alomkezelés a gazda nagyon gyorsan kevesebb szagot érez. Takarmányszénként történő etetésnél a hasmenéses megbetegedések gyorsan csökkennek, javul a táplálék bevitel, eltűnnek az allergiák és az állatok nyugodtabbak lesznek. Magyarország, Németország, Ausztria és Svájc szerte több, mint ezer gazda használja manapság a bioszenet.
Az állattartásra szánt bioszenek területén jelentős minőség javulás történt az elmúlt években. Elkülönült az ún. Takarmányszén, amely kifejezetten takarmány alapanyag. A Charline Takarmányszén kutya, macska, birka, szárnyas, ló, sertés, borjú, szarvasmarha változata mind más biomassza összetételű az adott állatfaj igényeire szabva. Külön figyelmet fordít a gyártó a kalcium és foszfor szintre, ami a nagytestű, erősebb csontvázú állatok esetén magasabb. Ezek a termékek magasabb árfekvésűek, beltartalmuk állandó és ellenőrzött.
Szakirodalom támasztja alá az alábbi hatásmechanizmust:
Megköti a gyomor,- és bélrendszerben a baktériumokat és a vírusokat, valamint az általuk termelt toxinokat;
A szennyezés hatására a bélfalak ozmózisos áteresztő képessége csökken vagy megszűnik. Emiatt a limfotikus nyirokrendszer nem képes behatolni a bélrendszerbe, ami emésztési problémákhoz vezet;
A bioszén letisztítja a salakanyagokat a bélfalról és helyreáll az ozmózis, tisztul a nyirok folyadék és a vár (vérsavó);
Javul az emésztés, emiatt egy sor másodlagos betegség megszűnik;
A gyomor,- és bélrendszerben ragadt salakanyag jelentős része napokon belül eltávozik az állat takarmányozás minőségi előéletétől függően.
Az alom,- és trágyakezelésre szánt bioszenek alapanyaga változatosabb, nem is mindig ugyanaz, hiszen itt a legfőbb hasznosított tulajdonság az adszorpció: a szén kösse meg a metánt, ammóniát és a vizet. Ezek biztosítják alomkezelésben a minőségi almot és a jobb istálló klímát, ami segít az állatok közérzetén, egészségén.
A kialmozott trágyába kevert bioszén segíti a trágya oxidatív lebomlását, ami sokkal jobb trágyaminőséget eredményez. Ezek a minőségi mutatók a szén, nitrogén, kén és egyéb tápelem tartalom magasabb szintje, a nagyobb mikrobiológia változatosság és a patogének elnyomása, ami a talajba történő továbbfertőzést gátolja.
Forradalom?
Ezzel a rövid cikkel az a szándékunk, hogy elkezdjük a bioszén megismertetését a gazdatársadalomban. Az tény, hogy sok minden nincs rendben a mezőgazdaságban. A géptechnológia és a vegyszerek dominálta növénytermesztés és állattartás újabb és újabb problémákkal néz szembe, amit épp mi emberek okozunk ezeknek a gépeknek és vegyszereknek a használatával. Ezekre újabb vegyszereket és gépeket dolgoznak ki laboratóriumokban, ami már rég egy ördögi körré fajult.
Régi társadalmak olyan praktikákat ismertek és használtak, amelyek kimagasló eredményekhez vezettek. Ilyen a Terra Preta. Ezeket a praktikákat az elmúlt 50-100 évben elfelejtettük. Mostanság fedezzük fel újra. A technológiai tudást jól hasznosítva korábbi folyamatokat tudunk minőségben javítani, időben gyorsítani. A Pyreg pirolízis gépe 1 nap alatt 2 tonna bioszenet gyárt kiváló minőségben, ami régen a bükki faszénégetőknek hetekbe tellett.
A bioszén termékek itt vannak és nagy erőkkel folyik a fejlesztés. Az Agrofutura már forgalmaz nyers bioszenet, a Sonnenerde Talajaktivátort és a Charline Takarmányszenet. Továbbá a Humusline Terra Preta termékcsalád és a Stockholm Faültetési Rendszer meghatározó eleme. Az eredmények nyilvánvalóak és magukért beszélnek. A pirolízis gépek fejlesztése folyamatos: egyre egyszerűbb gépek születnek, amelyekkel olcsóbb a bioszén előállítása. Meggyőződésünk, hogy a bioszén alkalmas arra, hogy forradalmasítsa a mezőgazdaságot, azonban mint mindenhez, ehhez is a gazdák nyitottsága és tenni akarása kell. Az Agrofutura biztosítja a szakértelmet a bioszén helyes használatához.