Local-based circularity of biomass to improve soil quality in Estarreja: biochar as a driver
Valorisation et optimisation de la biomasse locale pour améliorer la qualité du sol à Estarreja : le biochar comme vecteur d'amélioration des sols
Résumé
Population growth has raised the pressures in the environmental compartments and consequently the depletion of resources. Among them, soil is of major importance, hence creating a need to improve its properties while using sustainable materials. Biochar (pyrolyzed biomass) is an example that has been studied, since it can both improve the soil physicochemical properties and reduce bioavailability of contaminants, while providing wise biomass management. Thus, the MOSAIC project “Application of microbial-laden biochar as a proxy for long-term sustainability of contaminated soils” has as a main goal the valorization of available biomass into biochar for adding quality to Estarreja soils. As a kick-off of the project, an incubation experiment with sandy soil and acacia-based biochar (both collected from Estarreja) has been conducted varying pyrolysis temperatures (450 °C - 550 °C), biochar particle diameters (0.5 - 3.15 mm) and application rates (0% - 10 %). The soil presented low quality with pH of 3.4, organic matter content (OM) of 1.0 % and water holding capacity (WHC) of 16 %. The biochar had a pH of 6.2 - 7.2, volatiles content of 21.2 % - 34.9 % and an ash content of 4.81 % – 5.88 %. The WHC of soil increased significantly upon biochar application, up to a maximum of 63 %, directly proportional to the application rate. The increase in the WHC of the soil was immediate and substantial, thus anticipating better soil quality indicators. However, the on-going pot experiment will provide important information regarding changes in the physicochemical properties (e.g. the nutrients and metals transfer and retention) that are essential for further studies with seed germination and growth.
La croissance démographique a augmenté les pressions sur l’environnement et l'épuisement des ressources. Parmi eux, le sol est d'une importance majeure, créant ainsi un besoin d'améliorer ses propriétés tout en utilisant des matériaux durables comme les Biochar (biomasse pyrolysée). Ils peuvent à la fois améliorer les propriétés physico-chimiques du sol et réduire la biodisponibilité des contaminants, tout en assurant une gestion judicieuse de la biomasse. Ainsi, le projet MOSAIC "Application of microbial-laden biochar as a proxy for long-term sustainability of contaminated soils" a pour objectif la valorisation de la biomasse en biochar pour les ajouter aux sols d'Estarreja et augmenter leurs qualités. Une expérience d'incubation avec un sol sableux et du biochar à base d'acacia (tous deux collectés à Estarreja) a été menée en faisant varier les températures de pyrolyse (450 °C - 550 °C), les diamètres des particules de biochar (0,5 - 3,15 mm) et les taux d'application (0 % - 10 %). Le sol présentait une qualité médiocre avec un pH de 3,4, une teneur en matière organique (MO) de 1,0 % et une capacité de rétention d'eau (WHC) de 16 %. Le biochar avait un pH de 6,2 à 7,2, une teneur en matières volatiles de 21,2 % à 34,9 % et une teneur en cendres de 4,81 % à 5,88 %. Le WHC du sol a augmenté de manière significative lors de l'application du biochar, jusqu'à un maximum de 63 %, directement proportionnel au taux d'application. L'augmentation du WHC du sol a été immédiate et substantielle, donnant ainsi de meilleurs indicateurs de qualité du sol. Cependant, l'expérience en pot en cours fournira des informations importantes concernant les changements dans les propriétés physicochimiques (par exemple, le transfert et la rétention des nutriments et des métaux) essentielles pour d'autres études sur la germination et la croissance des plantes.
Domaines
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