Efecto del biocarbón sobre el crecimiento y producción de un cultivo de trigo en condiciones de campo

Abstract

Actualmente existe una enorme preocupación por el aumento de la concentración de CO2 atmosférico, su efecto sobre el cambio climático y su consecuencia negativa sobre la salud humana, la producción de alimentos y la biodiversidad. Por otro lado, la pérdida de materia orgánica es uno de los problemas más importantes del suelo en zonas con clima mediterráneo. En la búsqueda de soluciones, el sector agrícola se presenta como un entorno crítico y la adición al suelo de biocarbón puede desempeñar un papel importante, favoreciendo la sostenibilidad de la agricultura a largo plazo. El biocarbón es un material obtenido a partir de la descomposición térmica de biomasa residual a temperaturas relativamente bajas (<700 ºC) y bajo condiciones limitantes de oxígeno (pirólisis). Cuando se aplica al suelo, su alta resistencia a la descomposición química y biológica favorece que el carbono permanezca más tiempo en el suelo, reduciendo las emisiones de CO2. Además, los beneficios de su aplicación incluyen el aumento de la producción de cultivos y la reducción de las pérdidas de nutrientes por lixiviación debido a su alta capacidad de retención. Sin embargo, sus efectos pueden ser variables y no está del todo claro si el entusiasmo que suscita actualmente puede estar justificado. El objetivo principal de este trabajo es evaluar en condiciones de campo los efectos de la adición de un biocarbón procedente de restos de poda de olivo sobre el crecimiento, producción y rasgos funcionales más importantes de un cultivo de trigo duro (Triticum durum). La adición de biocarbón provocó un crecimiento más rápido de la planta y un mayor desarrollo de la espiga antes de la llegada de los meses secos, lo que pudo favorecer su rendimiento. Los resultados de la cosecha final corroboraron estos resultados, el rendimiento de las parcelas tratadas con biocarbón fue superior al de las parcelas control. Nuestros resultados sugieren que los efectos positivos del biocarbón sobre el crecimiento y la producción del cultivo estuvieron relacionados con su capacidad para reducir la compactación y aumentar la capacidad de retención hídrica del suelo. Sin embargo, los efectos del biocarbón sobre la raíz no fueron tan claros, encontrando sólo un ligero aumento de la longitud específica y una reducción de la densidad tisular de la raíz en la zona más superficial del suelo.

Nowadays, there is a huge concern about the increasing atmospheric CO2 concentration, its effect on climate change and its negative impact on human health, food production and biodiversity. On the other hand, the loss of organic matter is one of the most important soil problems in areas with a Mediterranean climate. Seeking solutions to it, the agricultural sector is presented as a critical factor and biochar addition to soil can play an important role in promoting the sustainability of agriculture in the long term. Biochar is a carbonaceous material obtained from the thermal decomposition of biomass at relatively low temperatures (<700 ° C) and under oxygen-limited conditions (pyrolysis). When biochar is applied to soil, its high resistance to chemical and biological decomposition favours that carbon remains longer in the soil, reducing CO2 emissions. Moreover, the benefits of its application include an increase in crop production and a reduction in nutrient leaching due to its high retention capacity. However, its effects can be variable and is not entirely clear whether the enthusiasm aroused may be justified. The main objective of this work is to evaluate under field conditions the effects of the addition to soil of a biochar produced from olive-tree pruning on the growth, production and functional traits of durum wheat (Triticum durum). The biochar addition led to a faster plant growth and a better spike development before dry season, which could favour wheat yield. The results of final harvest were in this sense, we found that yield of plots treated with biochar was higher than control plots. Our results suggest that the positive effects of biochar on growth and crop production were related to the capacity of biochar to reduce soil compaction and increase soil water-retention capacity. However, biochar effects on root were not so clear since we found a reduction in root tissue density and a slight increase of specific root length in the upper soil layer. In summary, the results obtained suggest that the addition of biochar is a viable option to enhance soil physical properties and increase production of durum wheat under Mediterranean climate conditions.