मिट्टी, विशेष रूप से कृषि और वन मिट्टी, वैश्विक कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) और नाइट्रस ऑक्साइड (N2O) उत्सर्जन के लगभग 20% और 62% के लिए जिम्मेदार है। परिणामस्वरूप, मृदा CO2 और N2O उत्सर्जन को कम करने के लिए दीर्घकालिक प्रबंधन रणनीतियों की जांच करना महत्वपूर्ण है।
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मृदा जीव, विशेष रूप से केंचुए, मृदा जैव-भू-रासायनिक प्रक्रियाओं और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकते हैं।
इसके अलावा, बीफ मवेशियों को पालने से बड़ी मात्रा में गाय की खाद का उत्पादन होता है, जो अगर ठीक से नहीं किया जाता है, तो सतह और भूजल को प्रदूषित करता है और भंडारण और प्रसंस्करण के दौरान बड़ी मात्रा में ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन करता है।
गाय की खाद को बायोचार में बदलने के लिए पायरोलिसिस का उपयोग किया जा सकता है, जिसका उपयोग प्रदूषकों को हटाने और मिट्टी की उर्वरता में सुधार के लिए किया जा सकता है।
गाय की खाद बायोचार के साथ मृदा संशोधन ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम कर सकता है जबकि मिट्टी की गुणवत्ता में भी सुधार कर सकता है।
जोड़े गए बायोचार की मात्रा का केंचुआ गतिविधि पर प्रभाव पड़ा, जिसके परिणामस्वरूप मिट्टी CO2 और N2O उत्सर्जन पर प्रभाव पड़ा।
उत्तरी अमेरिका में सबसे आम केंचुओं की प्रजातियों में से एक एपोरेक्टोडिया टर्गिडा है। हालांकि, कृषि और वन मिट्टी में CO2 और N2O प्रवाह में इस केंचुआ के योगदान के साथ-साथ बायोचार के साथ इसकी बातचीत के बारे में बहुत कम जानकारी है।
एक ऊष्मायन प्रयोग के माध्यम से, अल्बर्टा विश्वविद्यालय, बीजिंग वानिकी विश्वविद्यालय और सिंघुआ विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने मिट्टी सीओ 2 और एन 2 ओ उत्सर्जन के साथ-साथ मिट्टी के भौतिक रासायनिक गुणों पर गाय खाद बायोचार और केंचुओं के प्रभावों की जांच की।
पर्यावरण विज्ञान और इंजीनियरिंग के फ्रंटियर्स ने निष्कर्ष प्रकाशित किए।
उन्होंने पाया कि कृषि मिट्टी में गाय की खाद के बायोचार को जोड़ने से CO2 और N2O उत्सर्जन में वृद्धि हुई, जबकि वन मिट्टी में CO2 और N2O उत्सर्जन में कमी आई। दोनों मिट्टी से CO2 और N2O उत्सर्जन भी केंचुओं द्वारा सहायता प्राप्त थे।
वन भूमि में केंचुआ गतिविधि को 10% मवेशी खाद बायोचार जोड़कर ऑफसेट किया जा सकता है, जो CO2 और N2O उत्सर्जन के साथ-साथ NO3-N और DON सांद्रता को कम करेगा।
केंचुए की गतिविधियाँ, जैसे श्वसन, खोदना, खिलाना और उत्सर्जन, न केवल मिट्टी की भौतिक संरचना (जैसे, बेहतर वातन) को प्रभावित करती हैं, बल्कि माइक्रोबियल गतिविधि को भी बढ़ावा देती हैं, जिसके परिणामस्वरूप CO2 और N2O उत्सर्जन में वृद्धि होती है। वन मिट्टी के पीएच पर भी इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
जबकि बायोचार एन2ओ रिडक्टेस की गतिविधि को मिट्टी माइक्रोबियल से वंचित करने के भीतर बढ़ाता है और मिट्टी के नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन को बढ़ावा देता है, इसका CO2 और NO2 उत्सर्जन पर प्रभाव पड़ता है।
इसके अलावा, केंचुओं के साथ पशु खाद बायोचार की परस्पर क्रिया का मिट्टी के NH4+-N स्तरों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
नतीजतन, शोधकर्ताओं द्वारा सुझाए गए खाद बायोचार आवेदन की उच्च दर, सीओ 2 और एन 2 ओ उत्सर्जन को कम करने और वन मिट्टी में मिट्टी के जैव रासायनिक गुणों में सुधार के लिए एक व्यवहार्य प्रबंधन विकल्प होना चाहिए।
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