Characterization of wood and high-ash biochars and their effects on the fertility of tropical soils

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Domingues, Rimena Ramos
• Orientador(a): Silva, Carlos Alberto
• Banca de defesa: Melo, Leônidas Carrijo Azevedo, Lopes, Guilherme, Magriotis , Zuy Maria, Trugilho, Paulo Fernando, Rittl, Tatiana Francischinelli
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
• Departamento: Departamento de Ciência do Solo
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Biocarvão; Fertilidade do solo; Solos tropicais; High-ash biochars; Soil fertility; Tropical soils
• Área do conhecimento CNPq: Ciência do Solo
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/12843

Biocarvão se apresenta como uma tecnologia emergente e tem demonstrado grande versatilidade de uso. Além de ser uma alternativa para o gerenciamento de resíduos de biomassas agrícolas, a adição do biocarvão pode contribuir de diferentes maneiras para a melhoria da fertilidade dos solos. Em função de seu elevado teor de carbono (C) pirogênico, a aplicação de biocarvão em solos intemperizados é fortemente desejável, visto que estes solos apresentam, devido às condições climáticas, baixos teores de matéria orgânica (MO) e, consequentemente, baixa capacidade de troca de cátions (CTC). Combinando biomassas com temperaturas de pirólise é possível obter uma série de materiais com propriedades distintas e capacidades diferenciadas de uso. Os objetivos foram: (i) caracterizar química e fisicamente os biocarvões produzidos a partir das diferentes biomassas e temperaturas de pirólise, (ii) avaliar a fertilidade de solos com texturas contrastantes após a aplicação de diferentes biocarvões, (iii) avaliar a efetividade dos biocarvões quanto à duração de seus efeitos nos solos, e (iv) avaliar a CTC de solos com texturas contrastantes tratados com doses de diferentes biocarvões. Quinze biocarvões originados após a pirólise de cinco biomassas (esterco de galinha, serragem de eucalipto, casca de café, bagaço de cana-de-açúcar e casca de pinus) em três diferentes temperaturas (350, 450 e 750 ºC) foram caracterizados por análise imediata, análise elementar, difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, pH, condutividade elétrica, CTC, carbono solúvel e poder alcalinizante. O teor de Ca e K das biomassas, o elevado pH e poder alcalinizante, bem como a presença de carbonatos nos biocarvões de casca de café e esterco de galinha indicam o potencial destes biocarvões como fontes de nutrientes e corretivo de acidez. Biocarvões derivados de madeira e bagaço de canade-açúcar possuem potencial para elevar o estoque de C em solos tropicais devido aos parâmetros que indicam maior aromaticidade. Na segunda etapa, no decorrer de 1 ano, pH, CTC, P e K disponível e Al trocável foram determinados em Latossolo e Neossolo tratados com dose de 2% de biocarvões de casca de café e casca de pinus. Biocarvão rico em cinzas, tal como a casca de café, reduziu a acidez dos solos e elevou excessivamente a disponibilidade de K, sendo estes resultados observados desde o início da incubação. O efeito da casca de café na disponibilidade de P se mostrou dependente da temperatura de pirólise. Biocarvão de casca de pinus, rico em C, não foi efetivo em alterar a fertilidade dos solos. Por último, testou-se o efeito de doses de doze biocarvões (esterco de galinha, serragem de eucalipto, casca de café e bagaço de cana pirolisados a 350, 450 e 750 ºC) como materiais para o aumento da CTC de solos com texturas contrastantes. A CTC dos solos foi positivamente afetada pelo alto valor de CTC dos biocarvões e pelo efeito indireto desses no pH dos solos, os quais foram associados aos biocarvões ricos em cinza (casca de café e esterco de galinha) produzidos a 350 ºC.