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De materia prima a función: Cómo la pirólisis y la oxidación moldean el rendimiento del biochar en las interacciones suelo-planta

Autores: Ghorbani, Mohammad; Amirahmadi, Elnaz; Bernas, Jaroslav; Bárta, Jan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

De materia prima a función: Cómo la pirólisis y la oxidación moldean el rendimiento del biochar en las interacciones suelo-planta


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Pérdidas de nutrientes
Lixiviación
Biochar
Temperatura de pirólisis
Oxidación
Rendimiento de las plantas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 9

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las pérdidas de nutrientes a través de la lixiviación y la baja eficiencia en el uso de nutrientes son desafíos importantes que limitan la productividad de los cultivos y causan contaminación ambiental. El biochar ha sido ampliamente estudiado como enmienda del suelo para mejorar la retención de nutrientes; sin embargo, los efectos combinados de la temperatura de pirólisis y la oxidación postproducción sobre la dinámica de nutrientes en el suelo y el rendimiento de las plantas siguen siendo poco claros. En este estudio, se produjeron biochars de paja de trigo y residuos de madera a dos temperaturas de pirólisis (350 y 450 grados C) y posteriormente se modificaron mediante oxidación con peróxido de hidrógeno (HO) para mejorar la funcionalidad de la superficie. Se llevó a cabo un experimento en macetas con habas (L.) para evaluar los efectos de los biochars vírgenes y oxidados sobre las propiedades químicas del suelo, la lixiviación de nutrientes y la absorción de nutrientes por las plantas. Los resultados mostraron que los biochars vírgenes aumentaron el pH del suelo de 6.82 (control) a 8.73-9.12 y la CE de 2.15 a 3.06-4.71 dS m, siendo los biochars de paja de trigo los que tuvieron efectos alcalinizantes más fuertes. En contraste, los biochars oxidados disminuyeron el pH del suelo a 5.62-5.93 debido a la introducción de grupos funcionales que contienen oxígeno. Todos los biochars redujeron la lixiviación de NO-N, NH-N y PO-P, observándose las reducciones más pronunciadas en el biochar de paja de trigo oxidado producido a 450 grados C (O-BWS). La mejora en la retención de nutrientes se tradujo en una mayor absorción de nutrientes por las plantas: las plantas de habas cultivadas en suelo enmendado con O-BWS lograron la mayor absorción de N (6.71%) y P (3.89%), significativamente más alta que el control. Estos hallazgos destacan el potencial de los biochars modificados por oxidación, particularmente el biochar de paja de trigo producido a temperatura de pirólisis moderada, para mejorar la conservación de nutrientes en el suelo y al mismo tiempo mejorar la nutrición de los cultivos. Tales modificaciones representan un enfoque prometedor para desarrollar enmiendas de suelo a base de biochar que promuevan una gestión sostenible de nutrientes.

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