#2: Biochar.
Hola a todos, en el día de hoy contamos con la gente de https://carbonvivo.com/, que nos va a hablar extendidamente del Biochar. Espero que os guste, y podéis seguirlo en Facebook @carbonvivo.
Índice de contenidos
1. ¿Qué es el biochar?.
2. Características del biochar y sus beneficios para los suelos agrícolas.
3. Biochar y compost: la estrategia sostenible y eficaz para gestionar la fertilidad de los suelos.
4. Experiencias de uso del biochar en nuestro entorno.
En los últimos años, el término biochar está cada vez más presente en las conversaciones y foros relacionados con la agricultura, especialmente en el caso de la regenerativa. En este artículo vamos a dar una visión general de qué es el biochar, cuáles son sus características propias, así como los beneficios que aporta cuando se aplica en los suelos agrícola. Además, veremos cómo el biochar, en combinación con el compost, puede convertirse en una estrategia de fertilización que ofrezca resultados agronómicos y medioambientales superiores a los obtenidos con el uso de fertilizantes minerales. Por último, expondremos los resultados de algunos ensayos de campo del biochar en el área del Mediterráneo que muestran cuál puede ser su potencial.
¿Qué es el biochar?
Se conoce como biochar, o biocarbón en su denominación en español, a la fracción sólida obtenida al exponer materiales de origen orgánico (por ejemplo, restos de poda, huesos de animales o residuos agrícolas) a altas temperaturas en un entorno en ausencia o bajo contenido en oxígeno, proceso que se conoce como pirólisis. El material que se obtiene es altamente poroso, rico en carbono orgánico estable y en determinados minerales, y con unas propiedades físico-químicas muy particulares que, como veremos más adelante, lo convierten en un producto muy interesante para mejorar la estructura y estimular la vida de los suelos agrícolas.
El interés en el biochar ha ido en aumento en los últimos años a medida que se han ido conociendo sus propiedades y los beneficios que aporta en diferentes campos. Hasta la fecha, se han reconocido al menos 55 aplicaciones diferentes para esta tecnología. Entre estas se encuentran la mejora de las características fisicoquímicas de los suelos, la mejora de en la alimentación, bienestar y sanidad de los animales de granja, se puede emplear como material de construcción, como sustancia para la bio-remediación de suelos y masas de agua contaminadas o como tecnología para mitigar los efectos del cambio climático. Y es quizá, gracias a esta última aplicación, la de luchar contra el cambio climático a la que debe el biochar su cada vez mayor reconocimiento e interés internacional. El biochar nos ayuda a combatir el cambio climático porque es una tecnología eficaz y sostenible para retener durante siglos el carbono que las plantas habían absorbido procedente del CO2 atmosférico gracias a la fotosíntesis, evitando así que éste vuelva a la atmósfera en forma de CO2. Diferentes estudios señalan que una producción sostenible de biochar a nivel mundial podría reducir anualmente el equivalente al 12% de las emisiones de gases de efecto invernadero que tenemos en la actualidad. Así que, el potencial del biochar es enorme y, en estos momentos, la industria de este producto está comenzando a desplegarse en diferentes partes del mundo, entre ellas Europa.
Características del biochar y sus beneficios para los suelos agrícolas
En relación con la agricultura, el biochar tiene unas características físicas y químicas particulares que lo convierten en un material muy interesante para la mejora de la fertilidad y la salud natural de los suelos. Veamos a continuación cuáles son las características principales que convierten al biochar en un mejorador y regenerador de suelos agrícolas:
Elevada superficie específica (SE): El biochar es un material con una microporosidad muy elevada y esta característica se traduce en una elevada SE (la superficie específica se define como el área superficial del sólido por unidad de masa y para su cálculo se tiene en cuenta el área que ocupan los poros que contiene ese sólido). Valores habituales de superficie específica del biochar pueden oscilar entre los 100 y 300 m2/g, pero dependiendo de la biomasa y las condiciones de producción se pueden alcanzar hasta los 2.200 m2/g.
Reducida densidad: La elevada porosidad del biochar también se traduce en una densidad muy baja, que oscila habitualmente entre los 90 y 500 kg/m3 en función de la materia prima utilizada.
Elevada capacidad de intercambio catiónico (CIC): La superficie del biochar es rica en diferentes grupos funcionales con carga negativa, lo que le otorga una elevada capacidad de retención e intercambios de diferentes nutrientes con carga positiva o cationes. La CIC, junto con la elevada porosidad y superficie específica del biochar, hacen que su incorporación en los suelos reduzca las pérdidas por lixiviación de los nutrientes que necesitan nuestros cultivos.
Elevada estabilidad: La composición del biochar incluye una fracción de carbono orgánico lábil (carbono susceptible a ser mineralizado en forma de CO2 por parte de los microrganismos) y otra, la mayoritaria predominante, de carbono orgánico muy estable que puede permanecer en el suelo por periodos superiores a los 500 años. Esta característica convierte al biochar en una enmienda de suelos con efectos más perdurables en el tiempo que otras alternativas que contienen mayoritariamente carbono lábil.
Las características y propiedades indicadas anteriormente convierten al biochar en una interesante enmienda orgánica cuya aplicación en los suelos agrícolas aporta interesantes beneficios, entre los que destacarías los siguientes:
Uso más eficiente de abonos y fertilizantes, lo que se traduce en mejoras de productividad y una reducción del impacto de la agricultura en el medioambiente: Gracias a su capacidad de intercambio catiónico y elevada superficie específica, el biochar incrementa la capacidad de retención de nutrientes de nuestros suelos y, con ello, la disponibilidad del N y de otros minerales esenciales para el desarrollo de los cultivos (Ca, Mg, K y P). El biochar reduce las pérdidas de nutrientes por lixiviación y, al mismo tiempo, reduce las pérdidas de N por volatilización. Esto se traduce en una mayor disponibilidad de nutrientes en el suelo, lo que conlleva múltiples ventajas. Por una parte, se mejora la captación de nutrientes por parte de las plantas y esto tiene un efecto positivo en la productividad de los cultivos. Por otra parte, permite reducir las dosificaciones de abonos y fertilizante utilizados para obtener una determinada productividad ya que las pérdidas son menores, con el consecuente ahorro económico asociado. Por último, pero no menos importante, una mejor retención de nutrientes reduce la contaminación de aire, suelo y agua derivada de la movilidad de los nutrientes empleados para la mejora de la fertilidad de los suelos agrícolas.
Mejoras en la estructura de los suelos: La incorporación del biochar facilita la formación de agregados, especialmente de los macro-agregados. También aumenta, gracias a su composición, el contenido total de carbón orgánico estable presente en los suelos, lo que ayuda a mitigar un problema que afecta especialmente a los suelos del Mediterráneo donde las altas temperaturas, las sequías y las lluvias torrenciales provocan una mayor pérdida de materia orgánica que en otros climas, con la consecuente degradación de los suelos. Estos cambios en los suelos resultan en mejoras en su estructura y tiene consecuencias positivas tanto en la capacidad de retención de nutrientes como en la circulación del agua a través de ellos. Por otra parte, los estudios muestran que la incorporación del biochar mejora la capacidad de retención de agua de los suelos, especialmente en el caso de los suelos arenosos y, en menor medida, en aquellos con una textura media (en el caso de los suelos arcillosos, con texturas muy finas, no se observa un aumento de la capacidad de retención de agua). Por último, su reducida densidad lo convierte en un aliado ideal para disminuir la densidad aparente de los suelos compactados, lo que se traduce en una mejor circulación del agua y aire a través de éstos, y facilita el desarrollo radicular de nuestros cultivos.
Estimula la actividad de los microrganismos beneficiosos para el suelo y nuestros cultivos: El biochar ofrece a los microrganismos beneficiosos para nuestros cultivos un hábitat que pueden colonizar y que les sirve de protección frente a sus depredadores naturales. Además, en el biochar encuentran diferentes sales solubles importantes para su desarrollo, como son el Na+, el K+ y el Ca2+. Su incorporación en nuestros suelos incrementa el número y la actividad de los microrganismos, lo que se traduce en una mejora en el ciclado de nutrientes y, como consecuencia, en una mejor nutrición y sanidad vegetal.
Suelos más sanos: Gracias a su elevada porosidad y capacidad de retención de diferentes cationes por adsorción, la incorporación del biochar en los suelos agrícolas puede ser una estrategia eficaz para inmovilizar contaminantes orgánicos o inorgánicos presentes en éstos y mejorar así la nutrición y sanidad de nuestros cultivos. También hay diferentes estudios que señalan que el biochar puede ayudar a reducir los impactos en la nutrición y el desarrollo de los cultivos derivados de un incremento de salinidad de los suelos.
En resumen, la incorporación del biochar en los suelos traerá consigo diferentes e interesantes beneficios, entre ellos una mejora de la estructura, una mayor actividad y diversidad de los microrganismos, y un uso más eficiente y eficaz tanto del agua como de los fertilizantes empleados. Esto se traducirá en mejoras en la fertilidad y la salud de los suelos y, como consecuencia, en mejoras en la nutrición y sanidad de nuestros cultivos.
Biochar y compost: una estrategia sostenible y eficaz para gestionar la fertilidad de los suelos
Sostener la productividad de los cultivos en una agricultura comercial requiere del aporte continuo de macronutrientes a nuestros suelos. Para los que creemos en una agricultura respetuosa con el medio ambiente, este aporte se basa en estrategias que mejoran la nutrición de nuestros cultivos y la calidad de nuestros suelos, al tiempo que minimizan los impactos negativos en el medioambiente. El biochar, como hemos visto anteriormente, nos permite mejorar la fertilidad y salud de nuestros suelos, pero su contenido en macronutrientes (N-P-K) es insuficiente para satisfacer las demandas de los cultivos. Por lo tanto, para aportar estos nutrientes a nuestros suelos necesitamos algo más. Una de las estrategias más interesantes para aportar nutrientes es, sin duda, el uso de un compost de calidad. Este, además de aportar nutrientes, mejora la estructura de los suelos y favorece una mayor actividad de los microrganismos beneficiosos para nuestros cultivos. Llegados a este punto, uno podría preguntarse: ¿para qué necesitamos el biochar si ya aplicamos compost? Los beneficios de mezclar biochar con el compost son múltiples y se pueden distinguir entre los que se obtienen durante el proceso de compostaje y los que obtenemos cuando aplicamos la mezcla en los suelos
Beneficios de aplicar biochar en el proceso de compostaje
Incorporar biochar directamente a la pila de compost aporta los siguientes beneficios:
El biochar reduce las pérdidas de N durante el proceso y promueve la formación de compuestos de humus estable. Tendremos un producto con mayor carga de nutrientes y el proceso tendrá un menor impacto medioambiental, al reducirse perdidas por lixiviación y volatización
La alta porosidad del biochar ayuda a airear la pila y a mantener los niveles de oxígeno más altos durante más tiempo, lo que favorece el desarrollo de los microorganismos aeróbicos, que son los que resultan beneficiosos para promover el desarrollo de nuestros cultivos. Este efecto puede reducir el número de volteos y, por lo tanto, los costes de producción
Debido a su alta capacidad de retención de agua, la humedad de la pila se mantiene más estable, reduciéndose la aportación de agua en las estaciones más calurosas.
El biochar puede absorber toxinas y retener metales pesados presentes en compost, elementos que resultan perjudiciales para las bacterias y hongos encargados de la descomposición de la materia orgánica.
La adición de biochar hace que la pila alcance antes la fase termófila, reduciendo el tiempo del proceso de compostaje.
La aportación de un material tan poroso como el biochar reduce notablemente las condiciones anaerobias, causantes de males olores por emisiones de gases como el metano o ácido sulfhídrico. La reducción de las condiciones anaerobias también evita la proliferación de microrganismos anaerobios o facultativos perjudiciales para nuestros cultivos
El resultado final será un producto de mayor calidad en relación con el contenido de nutrientes y de complejos húmicos que hemos obtenido en menos tiempo. Otro importante punto a destacar es que el proceso de compostaje tendrá un impacto medioambiental menor gracias a que se habrán reducido las emisiones de N y el consumo de agua para mantener la humedad de la pila.
Beneficios del biochar+compost en los suelos
El producto resultante de compostar el biochar, que se denomina biochar co-compostado, es un fertilizante de alta calidad que une lo mejor del mundo del compost y del biochar. Se trata de un producto que da resultados comparables o mejores, en cuanto a productividad se refiere, a los obtenidos con la aplicación de fertilizantes minerales y con un impacto medioambiental muy inferior. También diferentes estudios y ensayos de campo han mostrado que el biochar co-compostado ofrece mejores resultados agronómicos que cuando se utiliza compost solo.
Las mejoras productivas que ofrece el biochar co-compostado se deben, entre otras cosas, a que la presencia del biochar mejora la retención de los nutrientes en el suelo, lo que facilita la absorción de estos por las plantas. También a que el biochar estimula la actividad y diversidad de los microorganismos que promueven el crecimiento de las plantas, así como el efecto de contaminantes (orgánico o inorgánicos) que pueden afectar a la nutrición y sanidad vegetal.
Podemos concluir que el biochar co-compostado es un producto fertilizante que aporta los macronutrientes y micronutrientes que necesitan nuestros cultivos y, al mismo tiempo, nos permite incrementar los niveles de materia orgánica estable de nuestros suelos de una forma muy eficaz. Con el incremento de materia orgánica estable en nuestros suelos estamos creando las condiciones necesarias para mantener y mejorar la fertilidad de nuestros suelos y crear un modelo de agricultura sostenible que contribuya a mitigar los efectos del cambio climático.
Experiencias de uso del biochar en nuestro entorno
En los últimos años se han llevado a cabo diferentes ensayos de campo en nuestro entorno para evaluar los efectos del biochar, y el biochar co-compostado, tanto en la productividad de determinados cultivos como en la calidad del suelo. A continuación, os mostramos algunos casos que ayudan a visualizar el potencial del biochar cuando se utiliza en el área mediterránea:
Biochar en el cultivo de viña
En un ensayo de campo en la Toscana (Italia) que ha durado 4 años, la aplicación de biochar a un viñedo de secano donde se aplica un fertilizante inorgánico dos veces al año ha proporcionado los siguientes resultados:
Reducción de la compactación del suelo.
Incremento del contenido de agua en los suelos de un 3,2 a 45%, en función de la cantidad de biochar aplicado, respecto al suelo de control.
Se incrementó la producción de uva durante los 4 años en todos los suelos tratados con biochar. Los incrementos fueron del 16,1 al 58,1%.
Las mayores diferencias de producción se dieron en los años con menores precipitaciones durante el periodo de crecimiento de la uva, de lo que se deduce que el efecto del biochar fue mayor en los años en los que las plantas sufrían mayor estrés hídrico.
La calidad de la uva en los suelos tratados con biochar era igual que en los suelos de control
Biochar + compost en el cultivo de la viña
En otro ensayo de campo de 3 años de duración, esta vez en el noreste de Italia, donde se aplicó una mezcla de biochar y compost en 3 viñedos diferentes se obtuvieron los siguientes resultados:
Se incrementó el contenido de agua en los suelos en las tres localizaciones donde se aplicó la mezcla.
Se incrementó de media un 11,1% el contenido de carbono orgánico total en las diferentes localizaciones
La aplicación de biochar+compost mejoró el contenido de nutrientes en el suelo frente al resto de tratamientos (compost y biochar solos) y control
Se estimuló en mayor medida la actividad y diversidad de los microorganismos que cuando se aplicaron otros tratamientos
Se incrementó la cosecha de uva y se mejoró la calidad del mosto
Biochar + estiércol en el cultivo del tomate en invernadero
En un ensayo de 3 años de duración llevado a cabo en un invernadero en la provincia de Almería se evaluó el efecto de aplicar una mezcla de biochar con estiércol en el cultivo del tomate. En este caso, además de evaluar los efectos en el suelo, se analizó qué efecto podía tener el uso de biochar en el ahorro de agua y de fertilizantes inorgánicos. Para ello, en los tratamientos con biochar y estiércoles se aplicó un 30% menos de agua y de fertilizantes inorgánicos durante los años 2 y 3 del ensayo. Los resultados obtenidos fueron los siguientes:
En los tratamientos con biochar + estiércol se incrementó el contenido total de carbono y de nitrógeno en los suelos.
Incluso con la reducción de dosis de fertilización inorgánica, los suelos donde se aplicó biochar presentaban mayores niveles de nitratos.
La producción de tomates se mantuvo estable con los tratamientos de biochar, incluso tras reducirse la fertilización y la irrigación de los campos durante el segundo año. De hecho, en algunos tratamientos de biochar más estiércol, el peso de los tomates se incrementó un 16%, su diámetro un 9% y el 8% su dureza.
Como conclusión, para obtener los mejores resultados de la aplicación del biochar, y como con cualquier otro producto que nos planteemos utilizar, siempre es importante trabajar con proveedores especializados y de calidad, así como conocer el punto de partida de nuestro campo (situación del suelo, cultivos, prácticas de fertilización utilizadas, problemáticas presentes, etc.). Esto último ayudará a decidir cuál es la mejor estrategia para la introducción y uso del biochar. Sea cual sea la forma de aplicarlo (solo, mezclado con compost o co-compostado), el biochar nos va a ayudar a mejorar la capacidad de retención de agua y nutrientes de nuestros suelos, y estimulará la actividad de los microorganismos beneficiosos. Para obtener mejoras de productividad es importante combinar adecuadamente el biochar con otros materiales que aporten una alta carga de macronutrientes (como, por ejemplo, el estiércol o un compost de calidad). Por último, la incorporación del biochar contribuirá de forma significativa a incrementar los contenidos de materia orgánica presente en los suelos y, gracias a ello, a mejorar su fertilidad y salud natural.
Autor: Javier Fernández Caracena de Carbón Vivo, SCCL. Carbón VIVO SCCL es una cooperativa que se dedica a la producción, comercialización y divulgación del biochar. Carbón Vivo es también propietaria de LivingChar, marca con la que comercializa biochar y otros productos para la mejora y regeneración de suelos y sustratos. Datos de contacto: info@carbonvivo.com Webs: www.livingchar.com www.carbonvivo.com RRSS: @livinchar_ (Instagram)
Biochar listo para su aplicación en explotación hortícola (Fuente: Verdcamp Fruits)
Comparativa de desarrollo radicular de árboles cultivados con sustrato que contiene una mezcla biochar y gravas (árbol de la izquierda) y otro sin biochar. En los sustratos con biochar se observa un mayor desarrollo radicular, lo que mejora las probabilidades de supervivencia tras su trasplante. (Fuente: Doctor Arbol)