The development of soil quality using biochar amendment from agricultural waste

Abstract

The development of highland soil quality using biochar amendment from agricultural waste was aimed to utilize the use of agricultural biomass as the substitution of chemical in agricultural fields. The experiment was conducted by pyrolysis biochar from durian shell, banana peel, and macadamia shell at low temperature (< 400 degree celcius) using Anila stove type gasifier. The biochar obtained in this study had the pH in the range of 7-10 depend on the type of raw materials. Each type of biochar was added to the highland soil from Phuruea, Loei Province, Thailand to study the liming effect. It was found that the 5% wt addition of biochar increased the pH of soil from 6 to 7, and biochar treated soil had more stability than the lime treatment at the same application rate. Moreover, the 5%wt of biochars were then added to the olive tree experiment plot at the Highland Agriculture Research and Development Center, Phuruea, Loei Province. After a year of application, the soil was collected and characterized. The results showed that the biochar application increased the pH of the soil to neutral range and also significantly increased the moisture, organic matter and potassium in soil in compared with non-treated soil.

บทคัดย่อ

การพัฒนาคุณภาพดินในพื้นราบที่สูงโดยใช้ถ่านชีวภาพที่ผลิตจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเป็นวัสดุปรับปรุงดินมีเป้าหมายเพื่อใช้ประโยชน์จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรในการปรับปรุงคุณภาพของดินแทนการใช้สารเคมี ถ่านชีวภาพจากเปลือกทุเรียน เปลือกกล้วย และเปลือกแมคคาดีเมีย ที่เผาด้วยอุณหภูมิต่ำ (400 องศาเซลเซียส) โดยเตาชีวมวลแบบแก๊สซิไฟเออร์ (Anila Stove type) มีค่า pH อยู่ในช่วง 7-10 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุดิบ เมื่อนำถ่านชีวภาพแต่ละชนิดที่ได้มาปรับปรุงความเป็นกรดของดินในที่ราบสูง ณ อ.ภูเรือ จ.เลย พบว่าการปรับปรุงดินโดยใช้ถ่านชีวภาพร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก สามารถปรับค่า pH ของดินจาก 6 เป็น 7 ได้ และดินที่ได้มีความเสถียรมากกว่าการใช้ปูนขาวที่อัตราส่วนเดียวกัน นอกจากนี้ได้มีการทดลองใช้ถ่านชีวภาพในอัตราส่วนร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก ในแปลงปลูกต้นมะกอกน้ำมันที่สถานีวิจัยเกษตรที่สูง อ.ภูเรือ จ.เลย หลังจากใส่ถ่านชีวภาพนาน 1 ปี จึงทำการเก็บตัวอย่างดินมาวิเคราะห์ พบว่าดินที่ทำการปรับปรุงด้วยถ่านชีวภาพมีค่า pH ที่เป็นกลางมากขึ้น รวมทั้งมีค่าความชื้น ปริมาณอินทรียวัตถุ และโปแทสเซียมในดินสูงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเทียบกับดินที่ไม่ได้ใช้ถ่านชีวภาพ