„Biochhel“ je univerzální termín popisující jakýkoli organický materiál, který byl karbonizován při vysokých teplotách (300–1000 °C), v přítomnosti malého nebo žádného kyslíku. Tento proces (nazývaný „pyrolýza“) uvolňuje bio-oleje a plyny a zanechává pevný zbytek obsahující alespoň 80 % elementárního uhlíku, který se nazývá biouhel.

Za vzniku biouhlu lze pyrolyzovat prakticky jakýkoli organický materiál. Různé suroviny biouhlu vedou k biouhlu s různými vlastnostmi, a proto je důležité vědět, z jakého materiálu byl váš biouhel vyroben. Příklady zahrnují měkkou rostlinnou tkáň, dřevěné materiály a hnůj. Vlastností všech těchto biouhlů je, že jsoubohaté na uhlík anesnadno se rozkládají.|| |813

The idea of using biochar in soils was born from observing the man-made ‘Terra Preta’ soils of the Amazon. The fertility of the poor, acid soils in this region is thought to have been improved through addition of charred organic material by the area’s indigenous inhabitants: helping to sustain population expansion across the Amazon region.

Biochar si zachovává velkou část otevřená kapilární struktura z původního dřeva, včetně

Xylémové nádoby jsou potrubí ve stoncích rostlin, které transportují vodu a minerály z kořenů do zbytku rostliny.

Aby rostliny dobře rostly, potřebují širokou škáluživin v různých množstvích, v závislosti na jednotlivé rostlině a fázi jejího růstu. Tři klíčové rostlinné živiny obvykle pocházející z půdy jsou dusík, fosfor a draslík, zatímco uhlík, kyslík a vodík jsou absorbovány ze vzduchu. Mezi další životně důležité půdní živiny patří hořčík, vápník a síra. Zahradníci mohou přidávat živiny aplikací hnojiv (ať už umělých nebo přirozeně odvozených), aby podpořili růst rostlin a zlepšili kvetení a plodování.

živiny

© Carbon Gold

Typický vzhled pouhým okem.

Biochar zvětšený. Ukazuje otevřené póry.

Začlenění biouhlu do půdy je důležitou cestou pro CO₂  odstranění z atmosféry pozemskou sekvestrací uhlíku (Mezivládní panel pro změnu klimatu; 2018). Naše chápání biouhlu a jeho vlastností se v posledních letech značně rozvinulo a stále probíhá značný vědecký výzkum.

Biouhel jako přísada do půdy

Je známo, že aplikace biouhlu do půdy mají různé účinky;

Pozitivní účinky Každý fragment může také poskytnout stanoviště pro užitečné půdní mikroby. reported include improving plant health through neutralising acidity, providing improved water and nutrient retention (especially in sandy soils) and improved drainage and aeration. Each fragment can also provide a habitat for beneficial soil microbes. 

Negativní účinky jsou primárně způsobeny používáním biouhlů s vysokým pH (pH vyšším než 7, neboli „zásadité“) v situacích, kdy není zvýšení pH půdy žádoucí, např. kde je pH již ideální, nebo kde se pěstují vřesovištní rostliny. Je však důležité poznamenat, že ne všechny biouhly jsou alkalické, přičemž mnoho z nich má pH kolem 7 nebo nižší (kyselé). Existují také obavy týkající se kvality nakupovaného materiálu. Je dobré zajistit, aby byl původ vašeho biouhlu sledovatelný (např. FSC certifikován). Z tohoto důvodu v RHS používáme pouze biouhel, který pochází z udržitelných zdrojů.

Používání „přímého“ biouhlu (a kompostů obsahujících biouhel)

„Přímé“ biouhly (neobohacené) nejvhodnější pro provzdušňování (běžně nazývané „drenáž“) půd, které jsou ohroženy pravidelnými záplavami nebo půd, které jsou příliš husté nebo anaerobní ( např. špatně strukturované/zhutněné jíly). Může být aplikován kdykoli během roku, zaryt do povrchu půdy nebo smíchán s půdním „zásypem“ při výsadbě. Jako u každého zlepšujícího prostředku je nejlepší dodržovat doporučené aplikační dávky výrobce.

• Obecně, stejně jako u veškerého hospodaření s půdou, by zahradníci měli zajistit dostatečný přísun vzduchu v celé zakořeňovací zóně (kromě záměrně bažinatých oblastí nebo vodních výsadeb)
• Zpravidla písčitá půdy mívají lepší vlastnosti proudění vzduchu než jíly. Vysoká chemická stabilita přímých porézních biouhelů (např. biouhel vyrobený ze stromů z měkkého/tvrdého dřeva) z nich činí velmi dobrý půdní fyzikální kondicionér pro zlepšení proudění vzduchu nebo snížení objemové hustoty těžkých půd
• Biouhel může být lepší než komposty (a zejména rašelina!), protože tradiční organická pěstební média se mohou rychle rozkládat, zhutňovat a přispívat ke třem hlavním skleníkovým plynům: oxid uhličitý (CO₂ ), metan (CH₄) a oxid dusný (N₂O)
• Oxid dusný se také vyrábí z nepoužitého dusíku hnojiva (N) a je 300krát silnější než CO₂ jako skleníkový plyn

Použití obohaceného živinami a biologicky obohacený biouhel (a komposty obsahující obohacený biouhel)

„Biouhly obohacené živinami“ nebo „biologicky obohacené“ obsahují živiny (organické nebo jiné) nebo další mikroby. Tyto produkty vynikají v prevenci dočasných deficitů dusíku, které jsou občas hlášeny u „neobohacených“ nebo „přímých“ biouhelů (obvykle když je dusíku v půdě již málo). Dalšímykorhizní houby také zlepšují přístup rostlin k půdnímu fosforu. Poznámka: klimatické výhody obohacených produktů mohou být negovány, pokud se použijí v podmáčených půdách.

Načasování

• Tyto produkty lze začlenit do okrajů, substrátů nebo výplní výsadbových jam, ideálně na jaře . Jarní načasování maximalizuje možnost příjmu přidaných živin kořeny, a tak minimalizuje riziko znečištění
• Jako u každého hnojiva může být znečištění způsobeno a) vyplavováním živin z kořenů rostlin zimními dešti ( způsobující znečištění řek a vodonosných vrstev), nebo b) přeměna přidaných živin v půdě na skleníkové plyny (GHG), které přispívají ke změně klimatu. Vhodné načasování aplikací může tato rizika minimalizovat

Typ půdy

• Dalším způsobem, jak minimalizovat znečištění, je zajistit, aby všechny materiály s vysokým obsahem živin (jako jsou biouhly obohacené živinami a/nebo hnojiva) byly pouze začleněna do půd, které nejsou náchylné k tomu, aby zůstaly vlhké 
• Dobrá drenáž pomáhá zajistit dobrý přísun kyslíku. Těžké jílovité půdy často potřebují pomocnou ruku ke zlepšení odvodnění

Jak často bych měl aplikovat biouhel?

Stabilita biouhlů/uhlí také znamená, že jednoduché aplikace zůstává účinná po mnoho (možná stovky/tisíce) let. Půdy doplněné o „přímé“ biouhly lze podle potřeby doplnitorganickými nebo anorganickými hnojivy. Bez ohledu na to, zda se používá biouhel, špatně odvodněné a/nebo písčité půdy by měly být vždy hnojeny s další opatrností, aby se minimalizovalo znečištění vzduchu (špatně odvodněné půdy) a vody (písčité půdy) vyluhováním.

Účinnost jako půdní zlepšovač

Do jaké míry může biouhel přispět k provzdušnění, závisí na pórovitosti a velikosti částic. Větší částice (1 mm nebo větší) jsou obecně lepší pro provzdušňování než menší „prašné“ materiály. Dopad jakéhokoli biouhlu na systém půda-rostlina bude také ovlivněn:

• Vlastnosti půdy. Neúrodné, husté, kyselé půdy mají tendenci vykazovat větší pozitivní účinky než úrodné dobře strukturované půdy. Písčité půdy také těží ze zlepšené retence vody a kapacity výměny kationtů biouhlu
• Pěstované rostliny (např. druhy a kultivar). Například zvýšení pH půdy přidáním alkalického biouhlu bude škodlivé pro růst kyselomilných rostlin, jako jsou rododendrony

Je aplikace biouhlu v zahradě vždy prospěšná?

Ne všechny biouhly jsou stvořeny stejně.

• I když existuje rostoucí počet studií, které ukazují pozitivní účinky biouhlu na zdraví půdy a rostlin, obvykle se týkají konkrétního produktu nebo produktů z biouhlu, které mohou zahrnovat další ingredience
• Je důležité poznamenat, že existují některé studie, které neprokazují žádné rostlinné účinky samotné aplikace biouhlu nebo v některých případech škodlivé účinky aplikace přímého biouhlu (například způsobující dočasné zablokování některých dusík)
• Mnoho studií odkazuje na relativně omezená experimentální hodnocení a uvádí zcela specifické interakce rostlin, půdy a životního prostředí

Na rozdíl od konvenčních forem organické hmoty (jako je zahradní kompost) trvá biouhel, než se rozloží, dlouho (století nebo dokonce tisíciletí) a má tedy velký potenciál ukládat uhlík v půdě. Je pravděpodobné, že zlepšení struktury (provzdušnění) špatně odvodněných, hustých půd, které mohou jinak uvolňovat značné množství skleníkových plynů (také znám jako skleníkové plyny), jako je oxid uhličitý (CO_{2|| |933}), methane (CH₄) a oxid dusný (N₂O). Podobně předpokládáme, že aplikace biouhlu na hromady kompostu může pomoci snížit emise metanu i oxidu dusného. Hledáme partnery a finanční prostředky na výzkum, abychom pomohli prozkoumat a kvantifikovat tyto aspekty.

Pokud jde o uhlíkové účtování, je důležité si uvědomit, že jakákoli hodnota biouhlu při sekvestraci uhlíku je ovlivněna jeho výrobou a distribucí. Jeho výroba je považována za nejudržitelnější, je-li vyráběna za pečlivě kontrolovaných podmínek s využitím suchých „odpadních toků“ organických materiálů, kde se výsledné teplo, bio-oleje a plyny využívají jako paliva atd.

Důležitá poznámka k | ||942climate change: Zatímco použití biouhlu může pomoci dosáhnout odstranění CO₂ atmosféry, je důležité mít na paměti, že je zapotřebí hlubší společenské změny a změny životního stylu (např. zlepšení stravovacích a cestovních návyků). Je to proto, že (od roku 2020) v současné době neexistuje žádná proveditelná technologie odstraňování CO₂ s kapacitou ukládat uhlík stejně efektivně jako nevyužité fosilní zásoby. Zamezení spalování fosilních paliv je proto nejdůležitějším cílem při zmírňování změny klimatu.

O: Lze biouhel/dřevěné uhlí vyrábět doma?
A: Výroba biouhlu/dřevěného uhlí doma se nedoporučuje bez odborných znalostí a vybavení. Proces je nebezpečný (teplo a plyny) a může být obtížné řídit všechny proměnné. Teplota a doba trvání pyrolýzy mají významný vliv na kvalitu výsledného biouhlu. Mokré dřevo může mít nepředvídatelné účinky. Nespálený kouř obsahuje oxid uhelnatý (smrtící) a metan (urychluje změnu klimatu). Odpovědní výrobci dbají na to, aby metan neunikal do životního prostředí. Vždy dodržujte pokyny výrobce a kupujte produkty se zpětným dohledatelným původem z odpovědných zdrojů.

O: Mohu použít zbytkové dřevěné uhlí z kamen na polena?
A: Ne, může být kontaminován škodlivými chemikáliemi nebo mikroplasty. Také aplikace jakýchkoli nedokonale spálených/zuhelnatělých materiálů může být toxická a/nebo se v půdě rozkládat spotřebovává dusík.

O: Lze místo biouhlu použít dřevěné uhlí z grilu? 
A: Ne. Kvalita dřevěného uhlí pro grilování je proměnlivá a je třeba se jí vyhnout. Může být obtížné rozlišit dřevěné uhlí a grilovací brikety. Moderní grilovací brikety mohou obsahovat přísady nebo nečistoty (uhlí, dehty, pryskyřice a další chemikálie), které není vhodné přidat do půdy. Popel z grilů, kde byly použity brikety, obsahuje kontaminanty (polyaromatické uhlovodíky; PAH) a měl by být po vychladnutí zlikvidován jako domácí odpad.

O: Je biouhel zdrojem živin a je třeba jej znovu používat?
A:  Biouhel má minimálnípřímé nutriční hodnotu, ale některé soli (K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) může změnit v písčitých půdách. Biouhel však není náhražkou hnojiva a obvykle je zapotřebí pouze jedna aplikace (dávku aplikace naleznete na obalu biouhlu). Pokud jsou na chudé půdě vyžadovány další živiny, je nejlepší je použít jako hnojivo. Hlavní funkcí biouhlu je poskytovat fyzické prostředí, které podporuje aerobní, zdravý půdní ekosystém, a tím nepřímo vede ke zlepšení zdraví a vitality rostlin.

O: Ovlivňuje aplikace biouhlu pH půdy?
A:  Ano, může. Biouhly se vyrábějí se širokým rozsahem pH, které je ovlivněno řadou faktorů, včetně zdroje organické hmoty a výrobního procesu. Vždy zkontrolujte doporučení výrobce pro aplikační dávky specifické pro vaši situaci, která by měla zahrnovat úvahy o 1) aktuálním pH půdy a 2) preferenci rostlin (preferované pH půdy).