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Modelado geoquímico de la lixiviación de nutrientes inorgánicos de un suelo agrícola enmendado con biochar de residuos de almazara

Autores: Kypritidou, Zacharenia; Doulgeris, Charalampos; Tziritis, Evangelos; Kinigopoulou, Vasiliki; Jellali, Salah; Jeguirim, Mejdi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Modelado geoquímico de la lixiviación de nutrientes inorgánicos de un suelo agrícola enmendado con biochar de residuos de almazara


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Biochar
Procesos geoquímicos
Disponibilidad de potasio
Agua de riego
Liberación de nutrientes
Modelado numérico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este trabajo examina in silico los procesos geoquímicos dominantes que controlan la disponibilidad de nutrientes inorgánicos (Ca, Mg, Na, K) en suelo agrícola irrigado enmendado con biochar enriquecido con potasio (proveniente de residuos de molino de aceitunas) en dosis de masa de 0.5%, 1%, 2% y 10%. El paso de modelado geoquímico fue respaldado por mediciones analíticas sobre las características fisicoquímicas del agua de riego, el suelo agrícola y el biochar. Se aplicaron y compararon dos enfoques geoquímicos, a saber, modelos de intercambio de equilibrio (E.E.) y de intercambio cinético (K.E.) para evaluar la liberación de nutrientes con énfasis en la disponibilidad de potasio. La perspectiva de intercambio de equilibrio asumió que la liberación de nutrientes está controlada por reacciones de intercambio iónico en la superficie del biochar, mientras que la perspectiva de intercambio cinético asumió la contribución tanto del intercambio iónico como de la disolución de sales. Los resultados indicaron que para el modelo E.E., la cantidad soluble de potasio está disponible fácilmente para el transporte dentro de los poros del medio poroso, y por lo tanto se lixivió de la columna en solo 10 días. Para el modelo K.E., que asume una liberación controlada cinéticamente de potasio debido a las interacciones que ocurren en la interfaz sólido-solución, los tiempos de retención evaluados fueron más realistas y significativamente más altos (hasta 100 días). En cuanto a las dosis aplicadas de biochar, por ejemplo, para una fracción de biochar del 2% mezclada con suelo, el K disponible para las plantas se duplicó en comparación con el K disponible en el suelo sin biochar. En cualquier caso, el uso de modelado numérico resultó útil para una evaluación rápida del rendimiento del biochar en el suelo, evitando configuraciones experimentales laboriosas y que consumen tiempo. La validación de los modelos mediante datos experimentales establecerá aún más los mecanismos propuestos.

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