Aplicaciones de biocarbonizados en la agricultura : evaluación de la capacidad de retención y liberación de nutrientes y herbicidas
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Resumen
La alta dependencia por los insumos agroquímicos para la producción agrícola y la baja eficiencia cuando son aplicados al suelo han llevado al deterioro de la calidad de aguas superficiales y subterráneas. Frente a los retos por aumentar la fertilidad de los cultivos, garantizar la protección de los cultivos y minimizar los impactos ambientales, en esta investigación se evaluaron biocarbonizados con propiedades potenciales como medio de soporte para la retención y liberación de fertilizantes y herbicidas. Se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas de tres biocarbonizados producidos de plantas invasoras de retamo espinoso (ReB), carbonero (CaB) y acacia negra (AcB), se evaluó la capacidad de adsorción-desorción de los nutrientes N, P, K, Ca y Mg y de los herbicidas ametrina y atrazina a partir del método de “batch equilibrium”. Por último, se prepararon formulaciones con los biocarbonizados y se probaron en ensayos de liberación y lixiviación en columnas de suelo (en condiciones de laboratorio). Los resultados muestran mayor capacidad de adsorción de compuestos orgánicos como los herbicidas (ametrina y atrazina) que de compuestos inorgánicos como los nutrientes (N, P, Ca2+, Mg2+, K+). Lo que demuestra la ventaja de este material como alternativa para la remoción de herbicidas y material de filtración para tratamiento de aguas. Por otro lado, no se encontraron relaciones estadísticamente significativas (p>0,05) entre las propiedades fisicoquímicas de los tres biocarbonizados y la capacidad de adsorción, dadas las ligeras diferencias en las propiedades y las mismas condiciones de pirólisis. Los ensayos de lixiviación de los nutrientes N, P, K y Mg mostraron bajas tasas de lixiviación en los tratamientos con fertilización convencional y con ReB, CaB y AcB. La aplicación de los biocarbonizados no tuvo un efecto significativo en el movimiento de los dos herbicidas en comparación con el tratamiento control, indicando la importancia de la dosis y la forma de aplicación de biocarbonizados, que pueden ser más efectivos para la disminución del riesgo de lixiviación de ametrina y atrazina en el suelo. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
The high dependence on agrochemical for agricultural production and the low efficiency when applied to the soil have led to the deterioration of surface and groundwater quality. Faced with the challenges of increasing crop fertility, ensuring crop protection, and minimizing environmental impacts, this research evaluated biochars with characteristics as carrier media for the sorption and release of fertilizers and herbicides. The physicochemical properties of three biochars produced from invasive plants as thorny broom (ReB), calliandra (CaB) and black acacia (AcB) were characterized, and the adsorption-desorption capacity of the nutrients N, P, K, Ca and Mg and the herbicides ametryn and atrazine was evaluated using the batch equilibrium method. Finally, formulations with the biochars were prepared and tested in release and leaching experiments in soil columns (under laboratory conditions). The results showed higher adsorption capacity for organic compounds such as herbicides (ametryn and atrazine) than for inorganic compounds such as nutrients (N, P, Ca2+, Mg2+, K+). This shows the advantage of this material as an alternative for the removal of herbicides and filtration material for water treatment. On the other hand, no statistically significant relationships (p>0,05) were found among the physicochemical properties of the three biochars and the adsorption capacity, given the slight differences in properties and the same pyrolysis conditions. Leaching test for the nutrients N, P, K, and Mg showed low leaching rates in the treatments with conventional fertilization and with ReB, CaB and AcB. The application of biochars had no significant effect on the movement of the two herbicides compared to the control treatment, indicating the importance of the dose and application way of the biochar, which may be more effective in decreasing the risk of leaching of ametryn and atrazine in the soil.
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