4.3. Long term biochar nutrient lea

4.3. Long term biochar nutrient leaching trends
Longer term nutrient release rates were calculated using the last four data points collected in the column experiments. This was justified since linear correlation coefficients (R2) of cumulative leachate nutrient versus cumulative leachate volume were always greater than 0.98. In addition, 1-year field-aged biochars released nutrients at rates not very different from fresh biochars (Supplemental Table S5). Cumulative nutrients predicted to be leached from soil/biochar columns after water additions equivalent to 1 year of average rainfall in Gainesville, Florida (122.8 cm) are given in Supplemental Table S6 and Fig. S1 and as a percentage of bulk biochar composition in Table 2.

On a weight basis, in 1 year, biochar will release 3 to 20 times the N and 6 to 4000 times the amount of P than the soils examined. These losses represent as much as 3.7 and 12.4% of the organic C and total N originally present in the biochar, respectively. But all these nutrients do not become bioavailable as significant portions of these nutrients will be sorbed by the soil (and soil nutrients sorbed by the biochar). The trends in one-year predicted nutrient release from soil/biochar columns (Supplemental Fig. S1) were similar to those measured during the experimental period. These results do not account, however, for possible changes in microbial activity or oxidation on biochar's surface (Liang et al., 2006 and Singh et al., 2010a) which may occur with aging.

4.4. Comparison of nutrient release measurement methods
The amount of each nutrient predicted to be lost from biochar in 1 year was compared to the amount extracted by other techniques (Supplemental Table S7). In the case of DOC, significant inter-correlations between all of the extraction techniques and long-term predicted C loss indicate that even the simplest technique, such as a single water extraction, would suffice to compare one biochar against another. None of the techniques, however, performed well at predicting long-term N or P losses from biochar.

The greater P released by Mehlich-1 extractant compared to water (Supplemental Table S4) may indicate that a portion of the available P in biochar is present in a Ca-phosphate mineral (de Alcantara et al., 2008), which agrees with the finding of a strong relationship between extractable P and ash content. The lack of increased DOC or N extracted by Mehlich-1 solution indicates that these nutrients are not present in biochar as surface exchangeable species.

Cumulative nutrients released from grass biochar in batch and column experiments are compared in Fig. 4 and from oak biochar in Supplemental Fig. S2, after normalization to both water volume and biochar weight. The near coherence of the batch and column curves shows that the amount of nutrient released from each biochar was little affected by contact time or energy of mixing, varying instead with the solvent/solute ratio. This indicates no kinetic inhibition of nutrient release and implicates solid-solution equilibrium-driven dissolution as the main biochar nutrient release mechanism. Some studies have found no difference between soil batch extraction and column leaching (for organic compounds, Comans, 2001 and Kalbe et al., 2008) while others have for metals (Dalgren et al., 2011). In any case, column leaching is a lengthy procedure compared to batch extraction and successive batch extraction experiments apparently provides similar information to predict biochar nutrient leaching trends.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

4.3. ระยะยาว biochar แนวโน้มการละลายธาตุอาหาร
ราคาปล่อยธาตุอาหารระยะยาวมีคำนวณโดยใช้จุดข้อมูลที่สี่เก็บรวบรวมในการทดลองของคอลัมน์ นี้เป็นธรรมเนื่องจากเส้นความสัมพันธ์สัมประสิทธิ์ (R2) ของ leachate สะสมอาหารเมื่อเทียบกับปริมาตร leachate สะสมมาตลอดมากกว่า 0.98 นอกจากนี้ biochars ฟิลด์ aged 1 ปีออกสารอาหารที่ราคาไม่แตกต่างมากจากสด biochars (เพิ่มเติมตาราง S5) สารอาหารสะสมที่คาดว่า จะ leached จาก ดิน/biochar คอลัมน์หลังจากที่แสดงไว้ในเพิ่มเติมตาราง S6 และฟิกเพิ่มน้ำที่เทียบเท่ากับ 1 ปีของปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยในเกนส์วิลล์ ฟลอริด้า (122.8 ซม.) S1 และ เป็นเปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบ biochar จำนวนมากในตารางที่ 2.

ตามน้ำหนัก ปี 1, biochar จะปล่อย 3 20 เท่า N และ 6 ถึง 4000 เท่าจำนวน P กว่าดินเนื้อปูนที่ตรวจสอบ ความสูญเสียเหล่านี้แสดงถึง 3.7 และ 12.4% อินทรีย์ C และ N อยู่เดิมใน biochar รวมตามลำดับ แต่สารอาหารเหล่านี้ทั้งหมดเป็น bioavailable เป็นส่วนสำคัญของสารอาหารเหล่านี้จะมี sorbed ดิน (และสารอาหารของดิน sorbed โดย biochar) แนวโน้มอาหารคาดการณ์ 1 ปีออกจากคอลัมน์ ดิน/biochar (ฟิกเพิ่มเติม S1) ได้ใกล้เคียงกับวัดในระหว่างระยะเวลาทดลองงาน ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่บัญชี อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงได้ในกิจกรรมจุลินทรีย์หรือออกซิเดชันบนผิวของ biochar (Liang et al., 2006 และสิงห์ร้อยเอ็ด al., 2010a) ซึ่งอาจเกิดขึ้นกับอายุด้วย

4.4 เปรียบเทียบวิธีการวัดการปล่อยธาตุอาหาร
ยอดของแต่ละสารที่คาดว่า จะสูญหายจาก biochar ใน 1 ปีถูกเทียบกับปริมาณที่สกัด ด้วยเทคนิคอื่น ๆ (เพิ่มเติมตาราง S7) ในกรณีของ DOC ความสัมพันธ์ระหว่างสำคัญระหว่างเทคนิคการสกัดทั้งหมดและขาดทุน C คาดการณ์ระยะยาวระบุว่า แม้ง่ายเทคนิค เช่นสกัดแบบน้ำเดี่ยว แหล่งเพื่อเปรียบเทียบ biochar หนึ่งกับอีก เทคนิคต่าง ๆ อย่างไรก็ตาม ไม่ทำดีที่คาดการณ์ขาดทุน N หรือ P จาก biochar ระยะยาวด้วย

P มากกว่าที่ออก โดย Mehlich-1 extractant เปรียบเทียบกับน้ำ (เพิ่มเติมตาราง S4) อาจระบุว่า อยู่ในแร่ฟอสเฟต Ca (เดออัลคันทาราและ al., 2008), การตกลง ด้วยการค้นหาของความสัมพันธ์ที่ดีระหว่าง extractable P และเถ้าเนื้อหา ส่วนของ P ว่างใน biochar การขาดเอกสารหรือสกัด ด้วยโซลูชัน Mehlich 1 N เพิ่มขึ้นแสดงว่า สารอาหารเหล่านี้อยู่ใน biochar เป็นพื้นผิวแลกเปลี่ยนเป็นสปีชีส์

สะสมสารอาหารออกจากหญ้า biochar ในคอลัมน์และชุดการทดลองมีการเปรียบเทียบ ใน Fig. 4 และ จาก biochar โอ๊คในฟิกเพิ่มเติม S2 หลังจากฟื้นฟูทั้งน้ำเสียงและ biochar น้ำหนัก ศักยภาพใกล้ของชุดและคอลัมน์เส้นโค้งแสดงว่า จำนวนสารที่ปล่อยออกมาจากแต่ละ biochar ได้น้อยรับผลจากพลังงานผสม หรือติดต่อเวลาแตกต่างกัน ด้วยอัตราส่วนตัวทำละลาย/ตัวแทน นี้บ่งชี้ว่า การยับยั้งการนำธาตุอาหารไม่เคลื่อนไหว และ implicates โซลูชั่นของแข็งสมดุลขับเคลื่อนยุบเป็นกลไกนำธาตุอาหารหลัก biochar บางการศึกษาพบไม่มีความแตกต่างระหว่างดินชุดสกัดและคอลัมน์ละลาย (สำหรับสารอินทรีย์ Comans, 2001 และ Kalbe et al., 2008) ในขณะที่คนอื่นมีสำหรับโลหะ (Dalgren et al., 2011) ในกรณีใดๆ คอลัมน์ละลายเป็นกระบวนการยาวเมื่อเปรียบเทียบกับชุดแยก และชุดต่อ ๆ มาทดลองสกัดเห็นได้ชัดให้ข้อมูลคล้ายการทำนายแนวโน้มการละลายสาร biochar

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

4.3 . ไบโอชาร์การชะละลายธาตุอาหารในระยะยาวแนวโน้ม
ระยะยาว ) คำนวณโดยใช้อัตราการปลดปล่อยธาตุอาหาร เมื่อสี่จุดข้อมูลที่รวบรวมไว้ในคอลัมน์นี้ นี้เป็นธรรมเนื่องจากสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์เชิงเส้น ( R2 ) ของน้ำและปริมาณน้ำสะสมธาตุอาหารสะสมอยู่เสมอมากกว่า 0.98 . นอกจากนี้1 ฟิลด์ อายุ biochars ปล่อยสารอาหารในอัตราที่แตกต่างจาก biochars ไม่สด ( โต๊ะ S5 เพิ่มเติม ) สารอาหารสะสม คาดจะถูกชะล้างจากดิน / ไบโอชาร์คอลัมน์หลังน้ำเพิ่ม เท่ากับ 1 ปี ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยใน Gainesville , ฟลอริด้า ( 122.8 ซม. ) จะได้รับใน s6 โต๊ะเสริม และมะเดื่อ S1 และร้อยละขององค์ประกอบไบโอชาร์ขนาดใหญ่ในตาราง 2 .

บนพื้นฐานน้ำหนักใน 1 ปี ไบโอชาร์จะปล่อย 3 ถึง 20 เท่า และ 6 4 , 000 เท่าของ P มากกว่าดินที่ตรวจ ความสูญเสียเหล่านี้เป็นตัวแทนเท่าที่ 3.7 และ 12.4% ของอินทรีย์ C และไนโตรเจนทั้งหมด แต่เดิมอยู่ในไบโอชาร์ตามลำดับแต่สารอาหารเหล่านี้ไม่เป็น เป็นส่วนสําคัญในสารอาหารเหล่านี้จะถูกดูดซับด้วยดิน และธาตุอาหารในดินดูดซับโดยไบโอชาร์ ) แนวโน้มในการปลดปล่อยธาตุอาหารจากดินปีคาดการณ์ / ไบโอชาร์คอลัมน์ ( เพิ่มเติมรูปที่ S1 ) คล้ายกับวัดในช่วงระยะเวลาทดลอง ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่บัญชี อย่างไรก็ตามสำหรับการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของจุลินทรีย์ หรือสนิมบนพื้นผิวไบโอชาร์ ( Liang et al . , 2006 และ Singh et al . , 2010a ) ซึ่งอาจเกิดขึ้นกับอายุ

4.4 . การเปรียบเทียบวิธีการวัดปลดปล่อยธาตุอาหาร
ยอดเงินของแต่ละธาตุทำนายหลงทางจากไบโอชาร์ใน 1 ปี เมื่อเทียบกับปริมาณที่สกัดด้วยเทคนิคอื่น ๆ ( ตาราง S7 เสริม ) ในกรณีของหมอที่สำคัญระหว่างความสัมพันธ์ระหว่างทั้งหมดของการสกัดและเทคนิค C การสูญเสียระยะยาวคาดบ่งชี้ว่า แม้เทคนิคที่ง่ายที่สุด เช่น การสกัดน้ำเดียวก็พอเปรียบเทียบหนึ่งไบโอชาร์ต่ออีก ไม่มีเทคนิค อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพดีในการพยากรณ์ระยะยาว N หรือ P ขาดทุนจากไบโอชาร์

มากขึ้นเมื่อเทียบกับ mehlich-1 P ปล่อยสารสกัดน้ำ ( โต๊ะ S4 เสริม ) จะพบว่าส่วนของฟอสฟอรัสในไบโอชาร์อยู่ใน CA ฟอสเฟตแร่ ( de Alcantara et al . , 2008 ) ซึ่งเห็นด้วยกับการหาความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างปริมาณ P และเถ้า .ขาดเพิ่มขึ้น หมอหรือ N สกัดโดย mehlich-1 โซลูชั่นพบว่า สารอาหารเหล่านี้ไม่มีอยู่ในไบโอชาร์เป็นชนิดด่างผิว

สะสมสารอาหารออกจากหญ้าไบโอชาร์ในชุดและคอลัมน์การทดลองเปรียบเทียบในรูปที่ 4 และรูปเพิ่มเติมจากโอ๊คไบโอชาร์ใน S2 หลังจากการฟื้นฟูทั้งปริมาตรและน้ำหนักไบโอชาร์ .เรื่องใกล้ของชุดและเส้นโค้งแสดงคอลัมน์ที่ปริมาณของสารอาหารออกจากแต่ละไบโอชาร์เป็นเด็กที่ได้รับผลกระทบ โดยติดต่อเวลาหรือพลังงานของการผสมที่แตกต่างกันแทนด้วยอัตราส่วนตัวทำละลายตัวถูกละลาย . นี้บ่งชี้ว่า ไม่ยับยั้ง จลนศาสตร์ของการปลดปล่อยธาตุอาหาร และเกี่ยวพันกับสมดุลสารละลายของแข็งขับการสลายตัวเป็นหลักไบโอชาร์ปลดปล่อยธาตุอาหารกลไกบางการศึกษาพบว่าไม่มีความแตกต่างระหว่างการสกัดชุดดินและการชะล้างคอลัมน์ ( สารอินทรีย์ , comans , 2001 และ kalbe et al . , 2008 ) ในขณะที่คนอื่น ๆมีโลหะ ( dalgren et al . , 2011 ) ในกรณีใด ๆคอลัมน์การละลายเป็นขั้นตอนที่ยาวและต่อเนื่องเมื่อเปรียบเทียบกับชุดการทดลองการสกัดการสกัดเห็นได้ชัดให้ข้อมูลคล้ายกับการชะล้างธาตุอาหารไบโอชาร์ทำนายแนวโน้ม