The use of biochar in soil has been reported in countries like Japan and the United States,
where the product already has reached commercial scale. The benefits of biochar go beyond
improving the physical, chemical and biological soil properties, they involve regional and
global environmental aspects, such as carbon sequestration in the soil and the efficient
disposal of solid organic waste. This is because its resistant and recalcitrant organic nature.
Investigation on the effects of biochar in weathered tropical soils with low water and nutrient
storage capacity, as in most Brazilian soils and in the State of Sergipe, it is necessary and may
stimulate new sustainable management practices. Therefore, the present study evaluated the
effect of differentes rates of application of coconut husk biochar, produced through slow
pyrolysis process, in the growth and development of sunflower plants and, in some soil
physical and chemical properties. Soil organic carbon storage and soil solution composition
were also evalauted. The experiment was conducted under greenhouse conditions at the
Federal University of Sergipe, campus of St. Christopher-SE, between the months of July and
October 2015. The soil used in the study was the surface layer of an Yellow Ultisol. The
experimental design was a randomized complete block with 6 treatments (biochar rates of
application: 0, 2.5, 5, 10, 20 and 30t ha-1) and 5 replications. Sixty-two days after plant
emergence (DAE), all plants were evaluated for plant height, stem diameter at 2 cm of the
soil, number of fully expanded leaves, flower diameter, and plant biomass dry weight. Soil
solution was collected after specific irrigation events at 6, 13 and 20 days after plant
emergency, and analyzed for pH EC, concentrations of P, K, nitrate and ammonium.Seven
and 78 days after the incorporation of biochar, soil samples were collected from each
experimental pot and analyzed for chemical (pH, EC, P, and exchangeable K, Na, Al, Ca, Mg
concentrations, and organic C) and physical (field capacity, permanent wilting point, total
water availability, soil bulk density, macro and microporosity) attributes. The physical
attributes were only evaluated after 78 days. The soil carbon storage at the end of the
experiment was calculated according to the bulk density and depth of the soil sampling.
Adding biochar resulted in an increase in the levels of P and K at a depth of 0-20 cm. The
high concentration of K at the 20-40 cm layer indicated that the element was leached from the
top layer. Soil EC in the soil solution increased at both soil layers indicating a restriction on
the use of large amount of biochar. The presence of biochar in the soil, regardless of the rate
of application, did not influence the growth and development of sunflower, which can be seen
as a positive effect because it means that this type of biochar can be applied to the soil to
store carbon without causing harm to the plants. Biochar reduced the soil bulk density and
increased microporosity, and as a result, improved water retention in the soil in about 64% at
the highest rate of application. Furthermore, the presence of biochar reduced soil acidity and
the availability of Al, but increased the electrical conductivity and the concentration of
exchangeable Na, both at the beginning and at the end of the experiment. There was no
influence of biochar on exchangeable concentrations of Ca and Mg, but the concentrations of
P and K responded positively to the rate of application in the begining of the experiment,
when no chemical fertilizers had been added to the soil. A positive response was observed for
the K concentration in the end of the experiment. Although the addition of biochar improved
the physical and chemistry quality of the soil, its implementation should be well attended due
to excessive changes in soil pH and EC, and increase in Na concentration. / A utilização de biocarvão no solo vem sendo divulgada em países como Japão e
Estados Unidos, onde o comércio do produto já atinge escala comercial. Os benefícios do uso
do biocarvão vão além da melhoria na qualidade física, química e biológica do solo, por se
tratar de matéria orgânica de natureza resistente e recalcitrante, alcançam também aspectos
ambientais de relevada importância regional e mundial, como o sequestro de carbono no solo
e a destinação eficiente dos resíduos orgânicos sólidos. O estudo dos efeitos do biocarvão em
solos tropicais intemperizados, com baixa capacidade de armazenamento de água e nutrientes,
como a maioria dos solos encontrados no Brasil e no Estado de Sergipe, torna-se necessário e
poderá viabilizar novas práticas sustentáveis de manejo. Portanto, o presente trabalho avaliou
o efeito da aplicação de biocarvão, produzido a partir de casca de coco seco em processo de
pirólise lenta, nos atributos físicos e químicos do solo, no armazenamento de carbono, no
desenvolvimento e produção de biomassa do girassol e na composição química da solução do
solo em diferentes profundidades de coleta. O experimento foi desenvolvido em condições
protegidas na Universidade Federal de Sergipe, campus de São Cristovão-SE, entre os meses
de julho e outubro de 2015. O solo utilizado no estudo foi a camada superficial de um
Argissolo Vermelho Amarelo. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com
6 tratamentos (doses de biocarvão aplicadas: 0; 2,5; 5; 10, 20 e 30t ha-1) e 5 repetições. Aos
62 dias após a emergência (DAE), todas as plantas foram avaliadas, sendo mensurados altura
das plantas, com auxilio de régua graduada, diâmetro do caule a 2 cm do solo, com auxilio de
paquímetro digital, número de folhas totalmente abertas, diâmetro do capitulo com auxilio de
paquímetro digital e colheita da plantas para determinação da produção de biomassa, já a
solução do solo foi coletada após específicos eventos de irrigação, sendo essa coletas
realizadas aos 6, 13 e 20 dias após semeadura, sendo analisado nesses extratos o pH, CE,
concentrações de fósforo, potássio, nitrato e amônio. Aos 7 e 78 dias após a incorporação do
biocarvão, foram avaliados no solo os atributos químicos: pH, CE, P disponível e
concentrações de trocáveis de K, Na, Al, Ca, Mg e porcentagem C, sendo na profundidade de
0-20 cm para as amostras coletadas 7 dias após incubação e 0-20 cm e 20-40 cm para as
amostras coletadas aos 78 dias e atributos físicos: capacidade de campo, ponto de murcha
permanente, disponibilidade total de água, densidade do solo, macro e microporosidade do
solo, sendo que as analises físicas foram realizadas apenas aos 78 dias após incubação. O
armazenamento de carbono no solo no final do experimento foi calculado de acordo com a
densidade do solo e profundidade de coleta do solo. A adição do biocarvão proporcionou um
aumento nos níveis de P e K na profundidade de 0-20 cm, porém contribuiu com o aumento
na lixiviação de potássio visto que aumentou os níveis desse elemento na profundidade de 20-
40 cm. Aumentou a CE da solução do solo nas duas profundidades estudadas, podendo ser
este um limitante a sua utilização em grandes quantidades. Nas doses utilizadas nesses
estudos o biocarvão não proporcionou nenhum beneficio nem prejuízos ao desenvolvimento e
produção de biomassa do girassol, fato esse que é visto positivamente, pois permite a
utilização deste material no solo para outros fins sem causar danos a cultura implantada. A
adição do biocarvão reduziu a densidade do solo e aumentou a microporosidade, e como
consequência, melhorou a retenção de água no solo em aproximadamente 64% na maior dose
aplicada. A presença do biocarvão reduziu a acidez do solo e a disponibilidade de Al, e
aumentou a condutividade elétrica e a concentração de Na trocável, tanto no inicio quanto no
final do experimento. Não houve influência do biocarvão nas concentrações trocáveis de Ca e
Mg, mas as concentrações de P e de K responderam positivamente ao aumento das doses de
biocarvão no inicio do ensaio, quando nenhum fertilizante químico tinha sido adicionado ao
solo. Também observou-se resposta positiva quanto as concentrações de K no final do
experimento. Embora tenha sido observado beneficio do biocarvão na qualidade física e química do solo, e na composição da solução do solo, sua aplicação deve ser bem assistida em
função de mudanças excessivas na reação, na sodicidade e na salinidade do solo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/6183 |
| Date | 29 February 2016 |
| Creators | Lima, Idamar da Silva |
| Contributors | Gonzaga, Maria Isidória Silva |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Recursos Hídricos, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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