ガリシア（スペイン北西部）における鶏糞由来バイオチャーの熱分解による炭素安定化と微量栄養素分配のトレードオフ

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides detailed characterization of poultry waste biochar at two pyrolysis temperatures, useful for optimizing biochar properties for carbon sequestration and nutrient management.

🏢実務担当者:Gives evidence that higher pyrolysis temperature reduces bioavailable micronutrients, which may affect fertilizer value; practitioners should consider temperature-dependent trade-offs.

家畜糞尿（家禽廃棄物（PW）を含む）のバイオ炭への変換は、環境リスクを低減しながら栄養素をリサイクルする持続可能な戦略を表す。本研究では、熱分解温度がPWから生成されたバイオ炭の物理化学的特性、炭素構造、および栄養動態をどのように調節するかを評価した。未処理のPWおよび300℃と600℃で生成されたバイオ炭を、工業分析および元素分析、フーリエ変換赤外分光法（FTIR）、土壌栄養評価、および発芽バイオアッセイにより特性評価した。実験データセットの解析には多変量アプローチを用いた。熱分解温度の上昇により、バイオ炭収率は有意に減少し（83.62%から64.36%）、一方でH/C比の1.02から0.22への低下と灰分含有量の41.47%から56.77%への増加が示すように、炭素の縮合と鉱物の濃縮が促進された。FTIR分析により、温度上昇に伴うO–Hおよび脂肪族C–H官能基の漸進的な減衰と芳香族構造の相対的増加が明らかになり、炭素マトリックスの構造的再編成が示された。多量元素および微量元素の全濃度は概して温度とともに増加した。例えば、全Cuは78.62から114.17 mg kg−1へ増加し、一方Znは300℃から600℃の間で557.03から819.66 mg kg−1へ増加した。対照的に、キレート剤DTPAを用いて測定されたFe、Cu、およびZnの生物学的利用可能画分は、熱分解温度の上昇に伴い減少したが、有意ではなかった（p < 0.05）。主成分分析により、未処理のPWと熱分解処理された材料が明確に区別され、熱分解温度がバイオ炭の特性を決定する主要因子であることが確認された。PWは重度の植物毒性を示したが、これは熱分解温度の上昇により部分的に緩和された。全体として、熱分解は炭素の安定化と微量元素の不動化を促進し、PW由来バイオ炭が栄養管理の改善と未処理PW施用に伴う環境リスクの低減のための有望な土壌改良材であることを強調した。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The conversion of livestock manure, including poultry waste (PW), into biochar represents a sustainable strategy to recycle nutrients while reducing environmental risks. This study evaluated how pyrolysis temperature regulates physicochemical properties, carbon structure, and nutrient dynamics in biochars produced from PW. Raw PW and biochars generated at 300 and 600 °C were characterized through proximate and elemental analyses, Fourrier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), soil nutrient assessment, and germination bioassays. A multivariate approach was used to analyze the experimental data sets. Increasing pyrolysis temperature significantly reduced biochar yield (83.62% to 64.36%), while promoting carbon condensation and mineral enrichment, as indicated by the decline in H/C ratio from 1.02 to 0.22 and the increase in ash content from 41.47% to 56.77%. FTIR analysis revealed a progressive attenuation of O–H and aliphatic C–H functional groups and a relative increase in aromatic structures with increasing temperature, indicating structural reorganization of the carbon matrix. Total concentrations of macro- and micronutrients generally increased with temperature; for example, total Cu increased from 78.62 to 114.17 mg kg−1, while Zn increased from 557.03 to 819.66 mg kg−1 between 300 and 600 °C. In contrast, the bioavailable fractions of Fe, Cu, and Zn determined using the chelating agent DTPA declined, although not significantly (p < 0.05), with increasing pyrolysis temperature. Principal component analysis clearly distinguished raw PW from pyrolyzed materials, confirming pyrolysis temperature as the main factor dictating biochar properties. PW exhibited severe phytotoxicity, which was partially mitigated with increasing pyrolysis temperature. Overall, pyrolysis enhanced carbon stabilization and micronutrient immobilization, highlighting PW-derived biochars as promising soil amendments for improving nutrient management and reducing the environmental risks associated with raw PW application.

• openalex https://doi.org/10.3390/agriculture16080886first seen 2026-05-15 18:27:08