Uso de biocarvão de resíduos orgânicos como alternativa inovadora para o aumento da produtividade agrícola em pequenas comunidades rurais
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.13848Palavras-chave:
Desenvolvimento sustentável; Resíduos orgânicos; Pirólise; Reciclagem.Resumo
O biocarvão, resíduo orgânico pirolisado para fins agronômicos e ambientais, é uma alternativa viável para melhorar a qualidade do solo em pequenas áreas agrícolas no estado de Sergipe, onde há escassez de água e de insumos químicos. Este estudo avaliou o efeito da aplicação individual e simultânea de doses (t ha-1) de biocarvão de lodo de esgoto (LE) e casca de coco seco (CS) em algumas propriedades do solo e no crescimento e nutrição de girassol (Helianthus annuus L.), em São Cristóvão-SE. O experimento foi desenvolvido em esquema inteiramente casualizado, com 6 tratamentos (1. LE60CS0; 2. LE30CS0; 3. LE20CS10; 4. LE10CS20; 5. LE0CS30; 6. Controle (sem biocarvão) e 5 repetições. No solo, foram determinados pH, condutividade elétrica, carbono orgânico e concentrações de P, K e Na. Na planta, foram avaliados biomassa, altura, teor de clorofila e concentrações de N, P e K. Sozinho, o biocarvão de coco aumentou o pH do solo, mas reduziu o N na planta. O biocarvão de lodo não aumentou o pH do solo, mas melhorou os níveis de N e P no solo e na planta. Já a combinação dos dois biocarvões aumentou o pH do solo, a biomassa da planta (em 25%) e da inflorescência (em 33%), indicando maiores benefícios da aplicação conjunta. Além de melhorar a produtividade, o uso de biocarvão, tanto de lodo de esgoto quanto de casca de coco seco, pode melhorar o destino e o manejo desses resíduos e, ao mesmo tempo, promover a reciclagem de nutrientes no solo.
Referências
Abdelhafez, A. A., Abbas, M. H. & Li, J. (2017). Biochar: The Black Diamond for Soil Sustainability, Contamination Control and Agricultural Production. In: Engineering Applications of Biochar, http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.68803.
Alburquerque, J. A., Calero, J. M., Barrón, V., Torrent, J., Campillo, M. C., Gallardo, A. & Villar, R. (2014). Effects of biochars produced from different feedstocks on soil properties and sunflower growth. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 177(1), 16-25. 10.1002/jpln.201200652.
Batista, E. M. C. C., Shultz, J., Matos, T. T. S., & Fornari, M. R. (2018). Effect of surface and porosity of biochar on water holding capacity aiming indirectly at preservation of the Amazon biome. Scientific Reports, 8, 10677. https://doi.org/10.1038/s41598-018-28794-z.
Bremner, J. M. Nitrogen total. In: Sparks, D. L. (1996). Methods of soil analysis. Part 3. Madison, America Society of Agronomy, Madison. 1085-1121.
Das, S. K., Ghosh, G. K. & Avasthe, R. (2020). Application of biochar in agriculture and environment, and its safety issues. Biomass Conv. Bioref. https://doi.org/10.1007/s13399-020-01013-4.
Ding, Y.; et al (2017). Potential Benefits from Biochar Application for Agricultural Use: A Review. Pedosphere, 1-21. 10.1016/S1002-0160(17)60375-8.
Ferreira, D. F. (2011). Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, 35(6), 1039-1042. https://doi.org/10.1590/S1413-70542011000600001.
Gaskin, J. W., Steiner, C., Harris, K., Das, K. C. & Bibens, B. (2008). Effect of low-temperature pyrolysis conditions on biochar for agricultural use. Transactions of the ASABE, 51(6), 2061-2069. 10.13031/2013.25409
Gonzaga, M. I. S., Mackowiak, C. L., Comerford, N. B., da Veiga Moline, E. F., Shirley, J. P., & Guimaraes, D. V. (2017). Pyrolysis methods impact biosolids-derived biochar composition, maize growth and nutrition. Soil and Tillage Research, 165, 59-65. https://doi.org/10.1016/j.still.2016.07.009.
Gonzaga, M. I. S., Silva, P. S. O., Santos, J. C. J. & Oliveira Junior, L. F. G. (2019). Biochar increases plant water use efficiency and biomass production while reducing Cu concentration in Brassica juncea L. in a Cu-contaminated soil. Ecotoxicology and Environmental Safety, 183, 109553. 10.1016/j.ecoenv.2019.109557.
Gonzaga, M. I. S., Santos, J. C. J., Almeida, A.Q., Ros, K. & Santos, W. M. (2021). Farming practices and technologies that can increase and sustain production without ruining the ecosystem were promoted as an approach to addressing these concerns. Archives of Agronomy and Soil Science, 1-14. https://doi.org/10.1080/03650340.2020.1869215.
Hossain, M. K., Strezov, V., Chan, K. Y. & Nelson, P. F. (2010). Agronomic properties of wastewater sludge biochar and bioavailability of metals in production of cherry tomato (Lycopersicon esculentum). Chemosphere, 78(9), 1167–171. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2010.01.009.
Hossain, M. Z., Bahar, M. M., Sarkar, B., Donne, S. W. & Ok, Y. S. (2020). Biochar and its importance on nutrient dynamics in soil and plant. Biochar, 2, 379–420. https://doi.org/10.1007/s42773-020-00065-z.
Liang, F., Li, G. T., Lin, Q. M., & Zhao, X. R. (2014). Crop yield and soil properties in the first 3 years after biochar application to a calcareous soil. Journal of Integrative Agriculture, 13(3), 525-532. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(13)60708-X.
Murphy, J. A., & Riley, J. P. (1962). A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Analytica chimica acta, 27 (1), 31-36. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)88444-5.
Nelson, D. W., & Sommers, L. E. (1982). Total carbon, organic carbon and organic matter. In: Page, A. L.; Miller, R. H. & Keeney, D.R., eds. Methods of soil analysis: Chemical and microbiological properties. Part 2. Madison, Soil Science Society of America. 539-579.
Nsamba, H., Hale, S., Cornelissen, G., & Bachmann, R. (2015). Designing and Performance Evaluation of Biochar Production in a Top-Lit Updraft Up-scaled Gasifier. Journal of Sustainable Bioenergy Systems, 5, 41-55. 10.4236/jsbs.2015.52004.
Paz-Ferreiro, J., Nieto, A., Méndez, A., Askeland, M. P. J., & Gascó, G. (2018). Biochar from Biosolids Pyrolysis: A Review. International Journal of Environmental Research and Public Health, 15, 956. 10.3390/ijerph15050956.
Paneque, M., De La Rosa, J. M., Franco-Navarro, J. D., Colmenero-Flores, J. M., & Knicker, H. (2016). Effect of biochar amendment on morphology, productivity and water relations of sunflower plants under non-irrigation conditions. Catena, 147, 280-287. https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.07.037.
Pereira, A. S., Shitsuka, A. R., Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Método da Pesquisa Científica. UFSM. https://repositorio.ufsm.br/bitstream/ handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1.
Silva, F. C. D. S. (Ed.2). (2009). Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. Embrapa Informação Tecnológica; Embrapa Solos.
Silva, M. I., Mackowiak, C., Minogue, P., Reis, A. A. M. F. & Moline, E. F. V. (2017). Potential impacts of using sewage sludge biochar on the growth of plant forest seedlings. Ciência Rural, 47, e20160064. 10.1590/0103-8478cr20160064.
Soil Survey Staff. (2014). Keys to Soil Taxonomy. (12a ed.), Soil Survey Laboratory. National Soil Survey Center. USDA-NRCS, Lincoln, NE.
Spokas, K. A., Novak, J. M., Stewart, C. E., Cantrell, K. B., Uchimiya, M., duSaire, M. G., & Ro, K. S. (2011). Qualitative analysis of volatile organic compounds on biochar. Chemosphere, 85, 869–882. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2011.06.108.
Xu, X., Wu, Z., Dong, Y., Zhou, Z., & Xiong, Z. (2016). Effects of nitrogen and biochar amendment on soil methane concentration profiles and diffusion in a rice-wheat annual rotation system. Scientific Reports, 6(38688), 1-13. https://doi.org/10.1038/srep38688.
Yousaf, B., Liu, G., Wang, R., Abbas, Q. B., & Imtiaz, M. (2017). Investigating the biochar effects on C-mineralization and sequestration of carbon in soil compared with conventional amendments using the stable isotope (C13) approach. Global Change Biology Bioenergy, 9, 1085-1099. 10.1111/gcbb.12401.
Yuan, H., Lu, T., Wang, Y., Chen, Y., & Lei, T. (2016). Sewage sludge biochar: nutrient composition and its effect on the leaching of soil nutrients. Geoderma, 267, 17– 23. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2015.12.020.
Yu, H., Zou, W., Chen, J., Chen, H., Yu, Z., Huang, J., Tang, H., Wei, X. & Gao, B. (2019). Biochar amendment improves crop production in problem soils: A review. J Environ Manag, 232, 8-21. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.10.117.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2021 Maria Isidória Silva Gonzaga; Danyelle Chaves Figueiredo de Souza; José Carlos de Jesus Santos
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
