COME FUNZIONA IL BIOCHAR E QUANDO NON FUNZIONA: UNA REVIEW SUI MECCANISMI CHE CONTROLLANO LE RISPOSTE DEL SUOLO E DELLE PIANTE AL BIOCHAR
ARTICOLO ORIGINALE
Joseph, S., Cowie, A. L., Van Zwieten, L., Bolan, N., Budai, A., Buss, W., Cayuela, M. L., Graber, E. R., Ippolito, J. A., Kuzyakov, Y., Luo, Y., Ok, Y. S., Palansooriya, K. N., Shepherd, J., Stephens, S., Weng, Z., & Lehmann, J. (2021). How biochar works, and when it doesn’t: A review of mechanisms controlling soil and plant responses to biochar. GCB Bioenergy, 13, 1731– 1764. https://lnkd.in/dE6WEqCc
In un lavoro di review pubblicato lo scorso anno, Joseph et al. (2021) hanno sintetizzato 20 anni di ricerca per spiegare i processi correlati che determinano le risposte del suolo e delle piante al biochar. Le proprietà del biochar e i suoi effetti all’interno degli ecosistemi agricoli dipendono in gran parte dalle materie prime di origine e dalle condizioni di pirolisi. Nel lavoro vengono descritte le tre fasi delle reazioni del biochar nel suolo: dissoluzione (1–3 settimane); sviluppo superficiale reattivo (1-6 mesi); e stagionatura (oltre i 6 mesi).
Una volta applicato il biochar viene incorporato negli aggregati del suolo favorendo la stabilizzazione dei rizodepositi e dei prodotti microbici. Il carbonio derivante dal biochar persiste nel suolo per centinaia fino a migliaia di anni. Aumentando il pH, la porosità e la disponibilità di acqua, i biochar possono creare condizioni favorevoli per lo sviluppo delle radici e le funzioni microbiche. Inoltre, possono catalizzare reazioni biotiche e abiotiche, in particolare nella rizosfera, che aumentano l’apporto e l’assorbimento di nutrienti da parte delle piante, riducono le fitotossine, stimolano la crescita e lo sviluppo delle piante e aumentano la resistenza alle malattie e la tolleranza ai fattori di stress ambientali.
La meta-analisi hanno rilevato che, in media, i biochar aumentano la disponibilità di P di un fattore 4.6; riducono la concentrazione di metalli pesanti nei tessuti vegetali del 17%–39%; aumentano la disponibilità di carbonio organico nel suolo del 3,8% (range da −21% a +20%); e riducono del 12%–50% le emissioni di gas serra diversi dalla CO2 provenienti dal suolo. La meta-analisi mostra aumenti medi della resa delle colture del 10%–42% con l’aggiunta di biochar, con maggiori aumenti nei terreni acidi a basso assorbimento di nutrienti P (comuni ai tropici) e nei terreni sabbiosi nelle terre aride a causa dell’aumento della ritenzione di nutrienti e alla maggiore capacità di ritenzione idrica.
Gli studi riportano un’ampia gamma di risposte delle piante ai biochar a causa della diversità dei biochar stessi e dei contesti in cui sono stati applicati. I raccolti aumentano fortemente se i vincoli del suolo specifici del sito e le limitazioni di nutrienti e acqua sono mitigati da appropriate formulazioni di biochar.
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