Biochar melhorou a salinidade do solo, mitigou a toxicidade do sódio e melhorou o crescimento das plantas em solos afetados pelo sal
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v13i12.47723Palavras-chave:
Carbono; Remediação de Solos; Gestão Sustentável de Resíduos.Resumo
Neste estudo, testamos a capacidade do biochar de reduzir o excesso de sais e melhorar o crescimento e a nutrição inicial das plantas. Biochar de bagaço de cana , bagaço de laranja e sabugo de milho foi aplicado em solo argiloso salino-sódico e transferido para colunas de solo. Após a lixiviação, foram medidas a condutividade elétrica (CE) e a porcentagem de sódio trocável.. As plantas de milho foram cultivadas no solo lixiviado. A biomassa vegetal e a concentração de nutrientes foram determinadas. Biochar reduziu CE para 3,20 dSm-1 e ESP para 2,56%. No solo controle, algumas sementes mal germinaram sem biochar e o crescimento das plantas foi prejudicado. Por outro lado, todos os tratamentos com biochar promoveram a germinação das sementes e o desenvolvimento das plantas. O tratamento com CCB não só melhorou o crescimento das plantas, mas também alcançou o melhor equilíbrio nutricional, como evidenciado pela concentração de nutrientes nas plantas, que é semelhante aos valores normalmente encontrados nas plantas de milho durante as fases iniciais de crescimento. Entretanto, o tratamento OBB não conseguiu reduzir os valores de CE e ESP a níveis aceitáveis . Estas descobertas sugerem que o biochar SCB e CCB pode ser uma solução promissora para melhorar a qualidade do solo e promover o crescimento das plantas em solos afetados pelo sal, contribuindo assim para o campo da agricultura sustentável.
Referências
Ali, S.; Rizwan, M.; Qayyum, M. F.; Ok, Y. S.; Ibrahim, M.; Riaz, M.; Arif, M. S.; Hafeez, F.; Al-Wabel, M. I.; & Shahzad, A. N. (2017). Biochar soil amendment on alleviation of drought and salt stress in plants: a critical review. Environmental Science and Pollution Research 24(14), 12700–12712.
Bhaduri, D.; Saha, A.; Desai, D.; & Meena, H. N. (2016). Restoration of carbon and microbial activity in salt-induced soil by application of peanut shell biochar during short-term incubation study. Chemosphere. 148, 86–98.
Carvalho Junior, J. I. T.; Gonzaga, M. I. S.; Almeida, A. Q.; Araújo, J.; & Santos, L. C. O. (2019). O tipo e a quantidade de biocarvão influenciaram a atividade microbiana e o efeito priming do carbono no solo. Semina: Ciências. Agrárias. 40(4),1405–1416.
Chaganti, V. N.; Crohn, D. M.; & Šimůnek, J. (2015). Leaching and reclamation of a biochar and compost amended saline–sodic soil with moderate SAR reclaimed water. Agricultutal Water Management. 158, 255–265.
Costa, M. E.; Miranda, N. O.; Pimenta, A. S.; Nascimento, E. K. A.; Rodrigues, A. P. M. S.; & Júnior, A. F. M. (2018). Dry mass and nutrient content of maize plants under effect of saline waters and biochar. Revista Verde Agroecologia e Desenvolvimento. Sustentável. 13(5), 672-682.
Dong, R.; Wang, X.; Chen, Z.; Yuan, F.; Zhang, W.; & Li, H. (2020). Estimating Plant Nitrogen Concentration of Maize Using a Leaf Fluorescence Sensor across Growth Stages. Remote Sensing. 12(7), 2-21.
Endo, T.; Abdalla, M. A.; Elkarim, A. K. H. A.; Toyoda, M.; Yamamoto, S.; & Yamanaka, N. (2021). Simplified Evaluation of Salt Affected Soils Using 1, 5 Soil–Water Extract. Communic. Soil Science Plant Analys 52(20), 2533–2549.
Esteves, B. S.; & Syzuki, M. S. (2008). Efeito da salinidade sobre as plantas. Oecologia Australis, 12(4), 662-679, 2008.
Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). (2020). Agricultural Production Statistics https://openknowledge.fao.org/
Farooq, M.; Hussain, M.; & Wakeel, A. (2015). Salt stress in maize: effects, resistance mechanisms, and management. Agronomy for Sustainable Development. 35, 461–481.
Feitosa, A. A.; Teixeira, W. G.; Ritter, E.; Resende, F. A.; & Kern, J. (2020). Caracterização Química de Amostras de Biocarvão de Casca de Banana e Bagaço de Laranja Carbonizados a 400 e 600°C. Revista Virtual de Química. 12(4), 901-912.
Ferreira, D. F. (2011). Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia. 35(6), 1039-1042.
Freitas, E. D.; Lacerda, C. F.; Amorim, A. V.; Ferreira, J. F. S.; Costa, C. A. G.; Silva, A. O.; & Gheyi, H. R. (2022). Leaching fraction impacts water use efficiency and nutrient losses in maize crop under salt stress. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. 26(11), 797-806.
Gaskin, J. W.; Steiner, C.; Harris, K.; Das, K. C.; & Bibens, B. (2008). Effect of Low-Temperature Pyrolysis Conditions on Biochar for Agricultural. Sociedade Americana de Engenheiros Agrícolas e Biológicos. 51(6), 2061-2069.
Gheyi, H. R.; Dias, N. S.; Lacerda, C. F.; & Gomes Filho, E. (2016). Manejo da salinidade na agricultura: Estudos básicos e aplicados. INCTSal.
Hopmans, J. W.; Qureshi, A. S.; Kisekka, I.; Munns, R.; Grattan, S. R.; & Rengasamy, P. (2021). Chapter One - Critical knowledge gaps and research priorities in global soil salinity. Advances in Agronomy. 169, 1–191.
Ippolito, J. A.; Spokas, K. A.; Novak, J. M.; Lentz, R. D.; & Cantrell, K. B. (2014). Biochar elemental composition and factors influencing nutrient retention. Biochar Environ Manag Sci Technol Routledge.
Jaffar, M. T.; Chang, W.; Zhang, J.; Mukhtar, A.; Mushtaq, Z.; Ahmed, M.; Zahir, Z. A.; & Siddique, K. H. (2024). Sugarcane bagasse biochar boosts maize growth and yield in salt-affected soil by improving soil enzymatic activities. Journal of . Environmental Management. 363, 121418.
Javed, S. A.; Shahzad, S. M.; Ashraf, M.; Kausar, R.; Arif, M. S.; Albasher, G.; Rizwana, H.; & Shakoor, A. (s.d.). Interactive effect of different salinity sources and their formulations on plant growth, ionic homeostasis and seed quality of maize. Chemosphere. 291, 132678.
Jindo, K.; Audette, Y.; Higashikawa, F. S.; Silva, C. A.; Akashi, K.; Mastrolonardo, G.; & Sanchez-Monedero, M. C. (2020). Role of biochar in promoting circular economy in the agriculture sector. Part 1: A review of the biochar roles in soil N, P and K cycles. Chemical and Biological Technologies in Agriculture. 7(15), 2-12.
Khan, S.; Irshad, S.; Mehmood, K.; Hasnain, Z.; Nawaz, M.; Rais, A.; Gul, S.; Wahid, M.A.; Hashem, A.; Abd-Allah, E.F.; & Ibrar, D. (2024). Biochar Production and Characteristics, Its Impacts on Soil Health, Crop Production, and Yield Enhancement: A Review. Plants. 13(2), 2-18.
Magalhaes, A. G.; Rolim, M. M.; Duarte, A. S.; Silva, G. F.; Neto, E. B.; & Pedrosa, E. M. (2016). Macronutrient and sodium content in maize plants under cassava wastewater fertilization. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. 20(3), 215-222.
Malavolta, E. (2006). Manual de nutrição mineral de plantas. Editora Agronômica.
Meiling, Z.; Yingying, H.; Wu, H.; Jian, C.; Jinsheng, L.; & Yi, W. (2023). Potassium nutrition of maize: Uptake, transport, utilization, and role in stress tolerance, The Crop Journal. 11(4), 1048-1058.
Muhammad, T. J.; Wenqian, C.; Jianguo, Z.; Ahmed, M.; Zain, M.; Muhammad, A.; Zahir, A. Z.; & Kadambot, H. M. (2024). Siddique Sugarcane bagasse biochar boosts maize growth and yield in salt-affected soil by improving soil enzymatic activities. Journal of Environmental Management, 363, 121418.
Munns, R.; Shazia, H.; Rivelli, A. R.; Richard, A. J.; Condon, A. G. T.; Lindsay, M. P.; Evans, S. L.; Schachtman, D. P.; & Ray, A. H. (2002). Avenues for increasing salt tolerance of crops, and the role of physiologically based selection traits. Plant and Soil. 247, 93-105.
Obia, A.; Mulder, J.; Hale, S. E.; & Nurida, N. L. (2018). Cornelissen G. The potential of biochar in improving drainage, aeration and maize yields in heavy clay soils. PLoS One. 13(5), e0196794.
Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. UFSM.
Rajkovich, S.; Enders, A.; Hanley, K.; Hyland, C.; Zimmerman, A. L.; & Lehmann, J. (2012). Corn Growth and Nitrogen Nutrition after Additions of Biochars with Varying Properties to a Temperate Soil. Biology and Fertility of Soils. 48, 271-284.
Richards, L.A. (1954). Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Price.
Santos, W. M.; Gonzaga, M. I. S.; Silva, A. J.; & Almeida, A. Q. (2022). Improved water and ions dynamics in a clayey soil amended with different types of agro-industrial waste biochar. Soil and Tillage Research. 223, 105482.
Schossler, T. R.; Machado, D. M.; Zuffo, A. M.; Andrade, F. R.; & Piauilino, A. C. (2012). Salinidade: efeitos na fisiologia e na nutrição mineral de plantas. Enciclopedia Biosfera. 8, (15), 1563.
Silva, F. C. (2009). Chemical Analysis of Soil, Plant, and Fertilizer. Embrapa Solos.
Sun, Y.; Chen, X.; Yang, J.; Luo, Y.; Yao, R.; Wang, X.; Xie, W.; & Zhang, X. (2022). Biochar effects Coastal Saline Soil and Improves Crop Yields in a Maize-Barley Rotation System in the Tidal Flat Reclamation Zone, China. Water. 14, 3204.
Thomas, S. C.; Frye, S.; Gale, N.; Garmon, M.; Launchbury, R.; Machado, N.; Melamed, S.; Murray, J.; Petroff, A.; & Winsborough, C. (2013). Biochar mitigates negative effects of salt additions on two herbaceous plant species. Journal of Environmental Management. 129, (1), 62-68.
Wakeel, A. (2013). Potassium-sodium interactions in soil and plant under saline-sodic conditions. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 176(3), 344–354.
Wang, Y.; Lin, Q.; Liu, Z.; Liu, K.; Wang, X.; & Shang, J. (2023). Salt-affected marginal lands: a solution for biochar production. Biochar. 5 (21), 2-10.
Wang, Z.; Wang, H.; Zhao, C.; Yang, K.; Li, Z.; & Yin, K. (2022). Effects of Biochar on the Microenvironment of Saline-Sodic Soil and Maize Growth. Agronomy. 12, 859.
Williams, J. M.; Vahedifard, F.; & Latifi, N. (2020). Mechanical, chemical, hydraulic, and microstructural properties of buckshot clay amended with gasification biochar. Journal of Environmental Engineering.146(11), 04020123.
Wong, J. T. F.; Chow, K. L.; Chen, X. W.; Wai, N. G. C. W.; & Wong, M. H. (2022). Efects of biochar on soil water retention curves of compacted clay during wetting and drying. Biochar. 4(4), 2-14.
Xiao, L.; & Meng, F. (2020). Evaluating the effect of biochar on salt leaching and nutrient retention of Yellow River Delta soil. Soil Use and Management. 36, 740-750.
Yuan, Y.; Qiang, L.; Hao, Z.; Min, L.; Yifan, L.; Xiao, W.; Yue, P.; Xianxiang, L.; Fengmin, L.; Xiaoyun L.; & Baoshan, X. (2023). Biochar as a sustainable tool for improving the health of salt-affected soils. Soil & Environmental Health. (3), 100033.
Yue, Y.; Guo, W. N.; Lin, Q. M.; Li, G. T.; & Zhao, X. R. (s.d.). Improving salt leaching in a simulated saline soil column by three biochars derived from rice straw (Oryza sativa L.), sunflower straw (Helianthus annuus), and cow manure. Journal of Soil and Water Conservation. 71(6), 467-475.
Zhang, M.; Liang, X.; Wang, L.; Cao, Y.; Weibin, C.; Shi, J.; Lai, J.; & Jiang, C. (2019). A HAK family Na+ transporter confers natural variation of salt tolerance in maize. Nat. Plants. 5 (12), 1297–1308.
Zhang, W. P.; Fornara, D.; Guang-Cai, L.; Peñuelas, J.; Sardans, J.; Sun, J.; Zhang, L.; & Long, L. (s.d.). Interspecific interactions affect N and P uptake rather than N:P ratios of plant species: evidence from intercropping, Journal of Plant Ecology, 15(2), 223–236,
Zhang, Y.; Yang, J.; Yao, R.; Wang, X.; & Xie, W. (2020). Short-term effects of biochar and gypsum on soil hydraulic properties and sodicity in a saline-alkali soil. Pedosphere. 2020 Out; 30(5), 694-702.
Zong, Y.; Chen, D.; & Lu, S. (2014). Impact of biochars on swell–shrinkage behavior, mechanical strength, and surface cracking of clayey soil. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 177(6), 920-926.
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