biochar espanhol

Uso y manejo de la fertilidad
de suelos con biochar
Julie Major
PhD, Agricultural Extension Director
International Biochar Initiative
V Congreso Nacional Orgánico del Manejo Integrado de Plagas, Nutrición
y Enfermedades en el Manzano
Ciudad Guerrero, Chihuahua México, 25 de febrero de 2010
Plan de la plática
• Terra preta, el origen de la idea del biochar
• ¿Que es biochar?
• ¿Porque usar biochar?
• ¿Biochar hecho de que?
• ¿Como se produce?
• ¿Como se usa?
TALLER PRACTICO
Suelos fértiles en medio de suelos
pobres en la Amazonía
Suelo “normal”
Terra preta
¿Como se formó la Terra preta?
J. Major, 2003
Adición de:
•Carbón de leña
•Huesos de peces
•Desechos de comida
•Mas?
Sujetos a la meteorización
durante 500 a 7,000 años
¿Que es el biochar?
El biochar es el producto de la degradación térmica de
materia orgánica en niveles bajos o ausencia de oxigeno
Cascarilla
de arroz
Gramínea
Bagazo de
caña
© J. Major 2008
Madera
¿Que es el biochar?
Biochar NO es:
•Carbón mineral
•Cenizas
estudiados)
deofsuelos
(%(%
Frecuencia
Frequency
soils studied)
Los suelos contienen biochar naturalmente
35
30
25
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Proportion
of black
(% del
of organic
Proporción
de carbono
negroC (%
carbonoC)orgánico)
Soil orders include Alfisols, Vertisols, Inceptisols, Entisols, Ultisols, and Mollisols; data taken from
Skjemstad et al. (1996, 1999a, 2001, 2002), Schmidt et al. (1999), Carter et al. (2002).
Beneficios centrales del biochar
Mejoramiento
de suelos
Secuestro de
carbono
Mejoramiento de suelos
0 t/ha
biomasa
Producción
Plant
biomassde
production
[%de
increase]
aumento)
(%
250
8 t/ha
20 t/ha
200
100
Aumento hasta
de 230%
Resultados de
24 experimentos
y 10 cultivos
diferentes
50
0
0
20
40
60
80
100
120
140
-1
Adición
de biochar
(ton de
C ha
/ hectárea]
Sin biochar
Bio-char
additions
[t C
]
Con manejo óptimo
Lehmann and Rondon, 2006, Bio-char Soil Management on Highly Weathered
Soils in the Humid Tropics . Francis and Taylor, FL, pp. 517-530
Aporte directo de nutrientes
-Mínimo y de corta duración
Biochar
K
disponible
(cmolc kg1)
Ca
Mg
N
P
disponible
(cmolc kg-1)
disponible
(cmolc kg-1)
total
(g kg-1)
disponible
(mg kg-1)
0
2.8
1.5
0.9
3.2
8
135
25.8
1.7
1.0
4.0
11
(g kg-1)
Data for an Oxisol, Lehmann et al. (2002) World Congress of Soil Science
Retención de nutrientes
b
a
b
a
b
a
a
b
K+
a 2+
Mg
Cab2+
a
b K+
Mg2+
b
Mg2+
2+
Caa
Mg2+
Retención de nutrientes
– La capacidad de intercambio catiónico
mejora con el tiempo
NH4+
– Aumenta el pH
Mas carga
H+
Menos carga
Mg2+
1 mm
Reviewed by Glaser Lehmann Zech, 2002, Biol. Fert. Soils
Retención de agua
% masa de agua
Retención de agua disponible
Mayor infiltración
de agua
en ensayos en
Colombia,
Laos y Canadá
Concentración de carbón (g/kg)
S. Joseph
Yamamoto
Fuente de nitrógeno (%)
Promoción de microbios benéficos
N fijado biológicamente
N proveniente del suelo
Biochar aplicado (g/kg)
M. Ogawa
Carbono que permanece (%)
El biochar es mas duradero en el suelo
100
Pérdida de carbono con producción
de energía renovable
Biochar
50
Materia orgánica sin carbonizar
10
1
2
3
4
Años
Lehmann et al., 2006, Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change
5
El biochar es mas duradero en el suelo
A
Carbón en
Biomass
carbon
biomasa
100%
100%
Producción
Energy de
energía
Production
Carbón en
Biomass
carbon
biomasa
100%
100%
Carbón en
Bio-char
carbon
biochar
50%
50%
100
100 años
years
Carbón en
Biomass
carbon
biomasa
0%
0%
Carbón en
Biochar
carbon
Bio-char
carbon
biochar
>40%
>40%
Lehmann et al., 2006, Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change
Reducción de las emisiones de GEI
-2 -1
N20N/2m
mg
/ año
mg
O2m
y
100
80
oxido nitroso
t biochar ha-1
20
20 t biochar ha-1
00
60
40
+
+
Biochar
Biochar
20
0
Grass
Pasto
M. Rondon, datos no publicados
Maize
Mais
¿Cual puede ser el impacto?
80% de los
residuos
agrícolas y
forestales del
mundo
27% de los
residuos
agrícolas y
forestales del
mundo
Amonette, 2008 How Much Carbon Can Biochar Systems Offset--and When? On IBI website
La visión
Biochar con bio-energía
Lehmann, 2007, Frontiers in Ecology and the
Environment 7, 381-387
Lehmann, 2007, Nature 447, 143-144
¿Con que se puede producir biochar?
• DESPERDICIOS
– Forestales
– Agrícolas
– Estiércol de animales
– Algunos residuos municipales
– Algunos residuos industriales
• En el 2003, residuos forestales sumaban
70.3 millones m3 globalmente (FAO 2004)
¿Como conseguir biochar?
• Carbón de palo, molido
• Hágalo usted mismo!
• Varias compañías en EEUU y el mundo
están desarrollando equipos para producir
biochar, o venden biochar
• Muchos proyectos involucran la
producción y el uso de biochar
© J. Major 2008
¿Como se puede producir biochar?
www.midsummerwood.co.uk
¿Como se puede producir biochar?
Unidad de pyrolysis:
- Pyrolysis rápida: produce mas
aceites y líquidos
- Pyrolysis lenta: produce mas
syngas
Gasificador:
-Produce menos biochar que
una unidad de
pyrolysis
Advanced Biorefinery Inc.
Gasificador
estacionario
en WV, USA
© IBI
Unidad móvil de pyrolysis rápida por
Advanced Biorefinery, Ottawa, Canada
Producción de biochar a pequeña escala
Adam retort móvil
(P. Hirst y R. Wells)
Tres barriles
intercalados
(D. Clayton)
Producción de biochar a pequeña escala
Estufa de calefacción con
producción de biochar
Estufa de cocinar
TLUD (top-lit updraft)
(B. Maanum)
(P. Anderson)
Producción de biochar a pequeña escala
Gases
Materia prima
Producción de biochar a pequeña escala
• Consideraciones
– Seguridad personal
– Seguridad ambiental
– Leyes y reglas locales
• Recursos
– IBI’s Guidelines for the design and testing of
biochar production units
– Listservs sobre biochar
Características del biochar como material
• El biochar puede ser toxico!
– Olor, sabor
– Pruebas de germinación y evitación por gusanos
• Biochars de alto contenido de cenizas: hechos
con huesos, gallinaza
• Tamaño de partículas del material
– Menor de 20 mm parece ser adecuado para mejorar
la fertilidad del suelos
– Materiales finos pueden poner problema para la
manipulación
Tamaño de partículas del biochar
• El biochars puede ser muy fino
• Posibles soluciones incluyen: “pelleting”,
humedecer, mezclar con compost,
estiércol
¿Como se puede aplicar el biochar?
• Incorporación uniforme en la superficie
– Compatible con implementos agrícolas
– Riesgo de erosión por viento y lluvia
– Dosis de aplicación de 5-50 t/ha usadas con
suceso
C. Hyland
J. Hunt
¿Como se puede aplicar el biochar?
• “Top dressing”
– Con compost (reducción
de la perdida de N y del
olor, reducción de la
movilidad de Cu y Zn)
(Hua et al. 2009)
– Riesgo de erosión
• Espolvoreado en
frutales y viñedos?
Hua et al. 2009. Reduction of nitrogen loss and Cu and Zn mobility
during sludge composting with bamboo charcoal amendment. Environ Sci Pollut Res 16: 1-9.
¿Como se puede aplicar el biochar?
• En bandas
– A lo largo de
o alrededor
de plantas
establecidas
• Aplicación en huecos
- Al transplantar
- En arboles establecidos
¿Como se puede aplicar el biochar?
• “Aplicación ecológica”
– Se agrega biochar al alimento de los
animales
– Antigua manera de resolver problemas con la
comida o el agua (taninos, toxinas)
– ~ 1% de biochar agregado a la comida de
chivos, ganado, pollos, cerdos
– Bajas tasas de aplicación
Otros usos potenciales
•
•
•
•
•
Techos verdes
Substratos para macetas
Césped
Cultivos hidropónicos
Remojado en estiércol, orina, te de
compost
• ETC!!!
¿Donde encontrar mas información?
• Libros en ingles
• Sitio web de IBI
– www.biochar-international.org
– Bases de datos de miembros
y proyectos
– Base de datos bibliográficos
– Material educativo
• Forums de discusión
“online”
Biochar en México
• Jalisco: Interés en producción de
biochar con bagazo de agave
• COLPOS (D.F.) tiene pruebas con
biochar en masetas
• Productor de biochar:
– Artesano Natural S.A. de C.V, Monterrey
(madera)
• Productor de unidad de pyrolysis:
– Concord Blue Energy, Inc. Cd. Obregón,
Sonora
¡Gracias! ¿Preguntas?