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Biocarbón: el abono verde que combate el cambio climático

Mitigar el cambio climático, mejorar la producción de los cultivos y dar salida a residuos vegetales como los procedentes de la poda del olivo. ¿Es posible “matar” estos tres pájaros de un tiro? La respuesta podría estar en el biochar.

El biocarbón o biochar es un producto similar al carbón que se produce por el calentamiento de materia vegetal en una atmósfera pobre en oxígeno. Por este procedimiento, denominado pirolisis lenta, alrededor del 50% del carbono de la biomasa queda almacenado en el biocarbón, por lo que resulta un material muy interesante como sumidero de CO2 que contribuya a reducir el efecto invernadero.

El uso del biocarbón no es nuevo, y el estudio de los suelos amazónicos conocidos como “Terra Preta” nos revela que es un material muy estable que puede permanecer en el suelo entre 500 y 7000 años. Además, se trata de suelos muy fértiles, que sugieren que el biocarbón podría mejorar la producción agrícola. Por eso, los científicos están empezando a estudiar las características del biocarbón procedente de distintos residuos vegetales y sus efectos sobre las propiedades del suelo y el crecimiento de las cosechas. Dos recientes trabajos publicados por investigadores de la Universidad de Córdoba nos revelan algunos de ellos.

Más crecimiento para las plantas

En el primer trabajo, publicado en la revista Biology and Fertility of Soils, los científicos analizaron el efecto de la adición de biocarbón producido a partir de restos de poda de olivo sobre el cultivo de trigo. Para ello dividieron una parcela experimental en bloques: a la mitad de ellos se les añadió biocarbón en una cantidad de 4 kg/m2, mientras que la otra mitad no recibió tratamiento.

Los resultados revelaron que la adición de biocarbón aumentó la capacidad de retención de agua del suelo y redujo su grado de compactación. “La mejora de las propiedades físicas del suelo puede tener un papel decisivo en climas secos como el mediterráneo, en el que la baja disponibilidad de agua es un factor limitante para la agricultura”, explican los autores.

Además, los suelos que recibieron tratamiento de biocarbón también aumentaron su contenido en nutrientes. “Vimos que el biocarbón actúa como si fuera una esponja que retiene los nutrientes. Y, aunque no lo observamos directamente, parece que las plantas desarrollan una mayor proporción de raíces finas que envuelven al biochar”, explica Rafael Villar, profesor de Ecología en la Universidad de Córdoba y uno de los autores del estudio. “Las raíces finas hacen que la planta asimile mejor los nutrientes y el agua, y esto desemboca en un mayor crecimiento de la planta”. Todos estos cambios han podido ser responsables del aumento en un 27% de la producción de trigo en las parcelas tratadas con biocarbón.

El efecto del biocarbón, diferente según su origen

En otro trabajo, publicado en la revista Journal of Plant Nutrition and Soil Science, los autores evaluaron el efecto del biocarbón procedente de diferentes orígenes (huesos de aceitunas, cáscaras de almendra, paja de trigo, astillas de madera de pino y poda de olivos) sobre plantas de girasol cultivadas en un invernadero experimental en el que se contralaban las condiciones ambientales.

Los resultados revelaron que el efecto del biocarbón es diferente según el origen de este. “Algunos son muy porosos, como el que proviene de la paja de trigo, mientras que otros como el de hueso de aceituna son más densos, y esto tiene consecuencias sobre la densidad del suelo, explica el investigador”. Por lo tanto, si bien el biocarbón tiene mucho potencial para mejorar la productividad de los suelos agrícolas, “su uso debe basarse en las propiedades específicas de cada biochar, prestando especial atención a su efecto sobre la disponibilidad de nutrientes en el suelo”, explican los autores del trabajo.

¿Es rentable fabricar biocarbón?

Lo que está claro es que el uso del biocarbón podría traer grandes beneficios. “Ahora mismo la poda del olivo se tritura y se devuelve al campo. Como consecuencia se descompone y el CO2 se libera a la atmósfera. Y si hay enfermedades, al molerlo se pueden expandir por el suelo. Con el biocarbón te ahorrarías la emisión de CO2 y la difusión de plagas, además de mejorar la producción agrícola”, indica Villar.

El reto actual es conseguir que la producción de biocarbón sea económicamente viable. “Ahora mismo se trabaja en el desarrollo de maquinaria que permita hacer el biocarbón in situ, igual que sucede con las trituradoras. De esa forma lo puedes echar directamente al suelo. Lo que no compensa, y por eso no se hace ahora mismo, es transportar los restos de poda a una incineradora y devolver después el biocarbón al campo”, concluye el investigador.

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Ahorro del 40 por ciento en fertilizante para producir tomate

Es una de las conclusiones del proyecto Life+ Wastereuse llevado a cabo por el CEBAS-CSIC y otras entidades griegas, italianas y belgas, que evalúa las tecnologías existentes para el tratamiento de residuos orgánicos con vistas a su utilización como enmiendas en el campo. La adición de residuos orgánicos suple en parte, en el caso del tomate, a la fertilización mineral con un ahorro de un 40 por ciento y, en el caso de cultivos con menos exigencias de nutrientes y ciclos más cortos como la lechuga y la sandía, podría incluso sustituir totalmente a la fertilización mineral.

tomates
La utilización de residuos orgánicos como complemento a la fertilización mineral puede suponer un ahorro de un 40 por ciento en cultivos como el del tomate, o la sustitución total del abono inorgánico en otros con menos exigencias como la sandía.

El grupo de Enzimología y Bio-remediación de Suelos y Residuos Orgánicos del Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS), integrado en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), está desarrollando un proyecto para el estudio de la fertilización orgánica en los cultivos.

Se trata del proyecto “Life+ Wastereuse”, en el que participa por el CEBAS la investigadora María Teresa Hernández, junto con otros científicos y representantes de la Universidad Técnica de Creta (Grecia), del Centro de Experimentación y Asistencia Agrícola y el Centro Especial para la Formación Profesional y la Promoción Tecnológica y Comercial de la Cámara de Comercio de Savona (Italia) y de la empresa Signosis (Bélgica).

Este proyecto se inició en septiembre de 2011 con un presupuesto de casi 1.4 millones de euros, finalizando en el próximo mes de agosto. Su objetivo es evaluar las tecnologías existentes para el tratamiento de residuos orgánicos, principalmente procedentes de la agricultura, aunque también urbanos (fracción orgánica de la basura doméstica y lodos de depuradora) y agroindustriales, con vistas a su utilización como enmiendas en el campo.

“Life+ Wastereuse” trata de impulsar prácticas de cultivo alternativas y sostenibles en la cuenca del Mediterráneo, que permitan proteger al suelo de la degradación, incrementar el rendimiento de los cultivos y obtener alimentos vegetales de gran calidad, al minimizar el empleo de fertilizantes químicos y evitar la eliminación incontrolada de los desechos, eliminando los restos agrícolas como los procedentes de la hortofruticultura.

Adaptación de restos

El compostaje ha sido el método elegido como más apropiado para el tratamiento de los residuos. Se trata de un proceso biológico aeróbico, en el que los microorganismos actúan sobre la materia rápidamente biodegradable, consiguiéndose al final del proceso un producto higienizado, libre de patógenos, compuestos fitotóxicos y malos olores, y de aspecto parecido al humus.

El Cebas realizó las pruebas con los diferentes tipos de composts en cultivos hortícolas en invernadero, tomate y lechuga, así como en cereales, trigo y cebada. En el país transalpino se ensayó con plantas ornamentales más cultivos de maíz y lechuga para comprobar los resultados con las condiciones climáticas particulares suyas y compararlos con los datos obtenidos por los investigadores murcianos.

Los resultados muestran que los residuos orgánicos pueden emplearse, a dosis adecuadas, como alternativa total o parcial a los fertilizantes inorgánicos. La cantidad que se debe aplicar dependerá del tipo de cultivo y del contenido de nutrientes del suelo.

Además de suministrar nutrientes y materia orgánica al suelo, estos compuestos mejoran las características físicas, químicas y microbiológicas, con un incremento de la estabilidad de agregados, de la capacidad para retener agua, de la porosidad y de la actividad microbiológica.

Beneficios

Uno de los beneficios a destacar es el incremento de su capacidad de retención hídrica, especialmente en zonas como Murcia -de clima semiárido- en las que conviene acumular el máximo de agua y humedad en el suelo.

Por otro lado, los microorganismos son los protagonistas de catalizar todas las reacciones que suceden en el suelo y los responsables de descomponer la materia orgánica y poner a disposición de las plantas los nutrientes.

Tanto la cantidad de poblaciones microbianas como su actividad se ven incrementadas en los suelos tratados con residuos orgánicos. Respecto a los resultados, María Teresa Hernández señala que estos compuestos tienen una «mineralización lenta», puesto que liberan de forma muy pausada los nutrientes que contienen.

Es posible que, en un momento determinado, si el cultivo es muy «exigente» en ciertos nutrientes -como por ejemplo el nitrógeno, uno de los tres elementos considerados como esenciales- no pueda aportar la cantidad que la planta necesita y no se produce el mismo rendimiento que en un cultivo tradicional.

Fertilización combinada

Por este motivo, el Cebas plantea como fórmula ideal la fertilización combinada. Es decir, utilizar los residuos orgánicos, pero también añadir una parte de fertilización mineral, aunque siempre en menores cantidades de las que se utilizan habitualmente en la agricultura y solo en el momento que la planta necesita más nitrógeno.

Los ensayos en invernadero muestran que, con este método, se consiguen rendimientos similares al cultivo tradicional, con un ahorro de hasta un 40 por ciento de fertilización inorgánica en el caso del tomate, y entre el 50 y el 100 por cien en lechuga, dependiendo de las características de la enmienda utilizada.

Por tanto, la adición de residuos orgánicos suple en parte, en el caso del tomate, a la fertilización mineral y, en el caso de cultivos con menos exigencias de nutrientes y ciclos más cortos -como la lechuga y la sandía-, podría incluso sustituir totalmente a la fertilización mineral.

De este modo, se evitaría los problemas de lixiviación de nitratos, al emplear menos nitrógeno, tan solo el que la planta necesite.

Teresa Hernández precisa que los fertilizantes minerales son positivos para el crecimiento de la planta, pero en su ‘debe’ tienen el hecho de que no aportan ningún beneficio al suelo, sino todo lo contrario, lo empobrecen, además de que, para obtener la misma producción en cosechas sucesivas, se debe aumentar progresivamente el uso de fertilizantes. La investigadora defiende que, a igualdad de rendimiento en los cultivos, interesa más emplear los residuos orgánicos, porque beneficia la calidad del suelo.

La investigadora resalta que el método desarrollado por el Cebas fomenta una agricultura más sostenible, además de aportar otros beneficios como mejorar las propiedades físicas y microbiológicas del suelo y reducir el uso de fertilizantes inorgánicos, «que emplean para su fabricación recursos naturales que se van agotando», como las rocas fosfatadas para obtener fertilizantes de fósforo.

María Teresa Hernández aboga por una práctica de cultivo que integre el empleo de residuos orgánicos complementado, en caso necesario, con fertilización mineral en los momentos de mayor exigencia nutritiva del cultivo.

El proyecto también demuestra que la adición de residuos orgánicos mejora la eficacia de los fertilizantes minerales y las propiedades físicas y microbiológicas del suelo, manteniendo la calidad y el rendimiento en las producciones.

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