Углеродное покрытие наделяет биоуголь его способностью улучшать почву

Более 100 лет учёных одновременно восхищали и озадачивали свойства биоугля — богатого углеродом, похожего на древесный уголь вещества, получаемого из растительного или иного органического материала в условиях дефицита кислорода. В качестве добавки к почве биоуголь может связывать углерод, снижая выбросы парниковых газов, а также медленно высвобождать питательные вещества, действуя как нетоксичное удобрение.

Международная исследовательская группа при ключевом участии специалистов из Университета штата Колорадо раскрыла беспрецедентные детали и механистическое понимание кажущихся чудесными свойств биоугля. Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что компостирование биоугля создаёт очень тонкое органическое покрытие, которое значительно улучшает его удобрительные свойства. Комбинация передовых аналитических методов подтвердила, что это покрытие усиливает взаимодействие биоугля с водой и его способность накапливать нитраты и другие питательные вещества в почве.

Улучшенное понимание свойств биоугля может способствовать более широкой коммерциализации биоугольных удобрений. Это, в свою очередь, может снизить глобальную зависимость от неорганических азотных удобрений, которые более века служат основой современного производства продовольствия.

«Охарактеризовать сверхтонкое углеродное покрытие на углеродной подложке почти невозможно, — отметил Томас Борч из Университета штата Колорадо. — Наша международная команда использовала множество различных передовых методов для проведения анализов». Исследователи установили, что ключевую роль в компостировании биоугля играют растворённые органические вещества, которые и формируют тонкое органическое покрытие.

«Это органическое покрытие и есть разница между свежим и компостированным биоуглём, — пояснил ведущий автор Андреас Капплер из Университета Тюбингена. — Оно улучшает свойства биоугля по хранению питательных веществ и формированию дальнейших органических почвенных веществ». Учёные подчеркнули, что чрезмерное использование минеральных азотных удобрений наносит серьёзный ущерб окружающей среде, и биоуголь может стать экологичной альтернативой в качестве носителя питательных веществ.