Comparando la mezcla de biochar y estiércol de cerdo con el estiércol convencional en el impacto sobre la disponibilidad de nutrientes del suelo y la absorción por las plantas-Un estudio en invernadero
Autores: Banik, Chumki; Koziel, Jacek A.; Bonds, Darcy; Singh, Asheesh K.; Licht, Mark A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Comparando la mezcla de biochar y estiércol de cerdo con el estiércol convencional en el impacto sobre la disponibilidad de nutrientes del suelo y la absorción por las plantas-Un estudio en invernadero
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Estiércol de cerdo
Biochar
Nutrientes de las plantas
Calidad del suelo
Absorción de nutrientes
Rendimiento de biomasa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El uso de estiércol de cerdo como fuente de nutrientes para las plantas es una alternativa a los fertilizantes sintéticos. Sin embargo, la aplicación convencional de estiércol con más del 90% de agua y una baja relación C:N resulta en la pérdida de carbono del suelo hacia la atmósfera. Nuestra hipótesis era utilizar biochar como un estabilizador de nutrientes del estiércol que liberaría lentamente nutrientes a las plantas al aplicar la mezcla de biochar y estiércol de cerdo al suelo. Los objetivos eran evaluar el impacto del estiércol de cerdo tratado con biochar en el carbono total del suelo, el nitrógeno y los macronutrientes y micronutrientes disponibles para las plantas en maíz (Zea mays L.) y soja (Glycine max (L.) Merr.) cultivados en invernadero. La biomasa de roble rojo (RO) de pH neutro, el residuo de maíz aut térmico altamente alcalino (HAP) y el residuo de maíz aut térmico tratado con Fe de pH ácido suave (HAPE) fueron pirolizados para preparar biochars. Cada biochar se aplicó en la superficie del estiércol de cerdo en una proporción de 1:4 (peso de biochar/peso de estiércol) para generar mezclas de estiércol y los respectivos biochars (MRO, MHAP y MHAPE). El control de estiércol convencional (M) y las mezclas de estiércol-biochar se aplicaron al suelo a una tasa recomendada. Se cultivaron maíz y soja bajo estos controles y tratamientos (S, M, MRO, MHAP y MHAPE) para evaluar el impacto del estiércol-biochar en la calidad del suelo, el rendimiento de biomasa de las plantas y la absorción de nutrientes. La materia orgánica del suelo aumentó significativamente (<0.05) en todos los tratamientos de estiércol-biochar; sin embargo, no se observó ningún cambio en el pH del suelo o en el nitrógeno total bajo ningún tratamiento. No se identificó diferencia en el amonio del suelo entre tratamientos. Hubo una disminución significativa en el fósforo Mehlich3 (M3) y en el nitrato de suelo extraíble con KCl para todos los tratamientos de estiércol-biochar en comparación con el M convencional. Sin embargo, las concentraciones de nutrientes en la biomasa de las plantas no fueron significativamente diferentes del estiércol de control. Además, se notó una tendencia creciente del nitrógeno total en las plantas y una tendencia decreciente del fósforo en las plantas bajo todos los tratamientos de estiércol-biochar en comparación con los controles. Esta observación sugiere que la presencia de biochar es capaz de influir en el nitrógeno y fósforo del suelo de tal manera que no se pierdan esos nutrientes en las primeras etapas de crecimiento de la planta. En general, no se observó diferencia estadística en el rendimiento de biomasa de maíz o soja y la absorción de nutrientes de las plantas para N, P y K. Curiosamente, la aplicación de estiércol-biochar al suelo diluyó significativamente las concentraciones de cobre y zinc extraíbles del suelo M3. Los resultados atribuyen que el estiércol-biochar tiene el potencial de ser un mejor enmienda del suelo que la aplicación convencional de estiércol al suelo.
Descripción
El uso de estiércol de cerdo como fuente de nutrientes para las plantas es una alternativa a los fertilizantes sintéticos. Sin embargo, la aplicación convencional de estiércol con más del 90% de agua y una baja relación C:N resulta en la pérdida de carbono del suelo hacia la atmósfera. Nuestra hipótesis era utilizar biochar como un estabilizador de nutrientes del estiércol que liberaría lentamente nutrientes a las plantas al aplicar la mezcla de biochar y estiércol de cerdo al suelo. Los objetivos eran evaluar el impacto del estiércol de cerdo tratado con biochar en el carbono total del suelo, el nitrógeno y los macronutrientes y micronutrientes disponibles para las plantas en maíz (Zea mays L.) y soja (Glycine max (L.) Merr.) cultivados en invernadero. La biomasa de roble rojo (RO) de pH neutro, el residuo de maíz aut térmico altamente alcalino (HAP) y el residuo de maíz aut térmico tratado con Fe de pH ácido suave (HAPE) fueron pirolizados para preparar biochars. Cada biochar se aplicó en la superficie del estiércol de cerdo en una proporción de 1:4 (peso de biochar/peso de estiércol) para generar mezclas de estiércol y los respectivos biochars (MRO, MHAP y MHAPE). El control de estiércol convencional (M) y las mezclas de estiércol-biochar se aplicaron al suelo a una tasa recomendada. Se cultivaron maíz y soja bajo estos controles y tratamientos (S, M, MRO, MHAP y MHAPE) para evaluar el impacto del estiércol-biochar en la calidad del suelo, el rendimiento de biomasa de las plantas y la absorción de nutrientes. La materia orgánica del suelo aumentó significativamente (<0.05) en todos los tratamientos de estiércol-biochar; sin embargo, no se observó ningún cambio en el pH del suelo o en el nitrógeno total bajo ningún tratamiento. No se identificó diferencia en el amonio del suelo entre tratamientos. Hubo una disminución significativa en el fósforo Mehlich3 (M3) y en el nitrato de suelo extraíble con KCl para todos los tratamientos de estiércol-biochar en comparación con el M convencional. Sin embargo, las concentraciones de nutrientes en la biomasa de las plantas no fueron significativamente diferentes del estiércol de control. Además, se notó una tendencia creciente del nitrógeno total en las plantas y una tendencia decreciente del fósforo en las plantas bajo todos los tratamientos de estiércol-biochar en comparación con los controles. Esta observación sugiere que la presencia de biochar es capaz de influir en el nitrógeno y fósforo del suelo de tal manera que no se pierdan esos nutrientes en las primeras etapas de crecimiento de la planta. En general, no se observó diferencia estadística en el rendimiento de biomasa de maíz o soja y la absorción de nutrientes de las plantas para N, P y K. Curiosamente, la aplicación de estiércol-biochar al suelo diluyó significativamente las concentraciones de cobre y zinc extraíbles del suelo M3. Los resultados atribuyen que el estiércol-biochar tiene el potencial de ser un mejor enmienda del suelo que la aplicación convencional de estiércol al suelo.