Biochar métodos. Activación, mezclas, medidas y usos.

El Biochar es un excelente componente para la realización de sustratos y fertilizantes. De sus muchas propiedades destacamos sus propiedades para retener agua y vida microbiana.

Activación del Biochar

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Introducción

Biochar no es un fertilizante, sino más bien un portador de nutrientes Clic para tuitear y un hábitat para microorganismos. En primer lugar, tiene que ser biológicamente cargado con microorganismos activos con el fin de utilizar eficientemente sus propiedades en el suelo.

Existen numerosos métodos de la activación y la producción de sustratos similares a tierra compactada aparte del biocarbón mezclando con compost. Bocashi.

Biochar es extremadamente poroso y tiene una gran área de superficie “300 m2 por gramo”. Debido a su alta porosidad, biochar puede absorber agua incluyendo los nutrientes disueltos de hasta cinco veces su propio peso.

Esta propiedad se llama capacidad de adsorción (AC) de biocarbón, que depende de la biomasa pirolizada y la temperatura de pirólisis.

La capacidad de adsorción más alta de biocarbón se logra dentro de la gama de temperaturas de 450 ° C a 700 ° C.

Biochar métodos
La porosidad de una ceniza de carbón también claramente visible a simple vista. (Foto: Andreas Thomsen)

Otra característica importante digna de explicar con respecto al biocarbón es la dinámica de nutrientes, la alta capacidad de intercambio de cationes (CEC). Es una medida de la capacidad de unirse a iones cargados positivamente (cationes) en la superficie del biocarbón y hacerlos disponible de nuevo en condiciones apropiadas para plantas y microorganismos.

CCA también depende de la superficie del biocarbón. Sin embargo, es un valor químico, lo que aumenta a través de oxígeno y el contacto con el suelo y alcanza su valor máximo sólo después de algún tiempo.

Una alta CEC evita la lixiviación de nutrientes minerales, tales como orgániconutrientes y asegura una mayor disponibilidad de nutrientes. Una alta CEC también se une tóxico moléculas, protegiendo así el suelo.

Por lo tanto, el alto biocarbón CA y CCA hacen que sea un portador de nutrientes perfecto. Los Microorganismos encuentran un hábitat ideal y alrededor del biocarbón a través de estos nutrientes absorbidos, el cual, a su vez, beneficiará a toda la vida microbiana del suelo y aumentar el potencial de microorganismos y raíces de las plantas simbiótica.

Si el biochar se incorpora puro y sin activación en el suelo, su alta capacidad de adsorción y el aumento de la CCA dará lugar a la absorción y fijación de nutrientes disponibles y el agua en el suelo.

Esto a su vez puede conducir a la inhibición del crecimiento de la planta, al menos en el comienzo (varios meses a un año) y en función del contenido de nutrientes del suelo. Para evitar esto, se recomienda que antes de aplicar biocarbón, el biocarbón debe ser:

Cargado con nutrientes y agua Clic para tuitear

  1. Colonización con microorganismos, por lo que los nutrientes fijos son más fácilmente disponibles para las plantas.
  2. Envejecido por la oxidación, para traer CEC cerca de su máximo.
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El experimento realizado por Andreas Thomsen muestra claramente la importancia de la carga de carbón vegetal. En la imagen, la parte superior muestra la serie de experimentos en los que se añadieron partículas de biochar puros en el aumento de la dosis. En la serie inferior de la imagen, el biocarbón se compostado primero durante 4 meses y luego se limpió de compost para asegurarse de que sólo se utilizó el biocarbón cargada en el experimento. Mientras biochar puro resultó en la inhibición del crecimiento de las plantas de mostaza, biochar cargada mostró un aumento significativo en el crecimiento (gracias a Andreas Thomsen).

 

Hay muchos y diferentes procesos viables en la carga y por lo tanto la producción de carbón vegetal como sustratos. Estos se deben ajustar y modificarse en función de ubicación, cultura, clima, y las técnicas existentes.

Muchos de estos procedimientos han evolucionado con el tiempo o de acuerdo con las buenas prácticas agrícolas. Ahí está la fórmula universal (aunque patentes ya se han registrado …), sin embargo, los siguientes principios básicos sostienen:

  1. Suficiente humedad para que los nutrientes puedan disolverse y los poros del carbón puede cobrar una muy alta diversidad de nutrientes orgánicos con el fin de prevenir escasez de ciertos nutrientes más importantes para la microbiana colonización de carbono orgánico y de nitrógeno, que son particularmente limitados en carbón fresco.
  2. La relación C / N de la biochar-sustrato debe ser de 25 TO35.
  3. La duración de la carga debe ser de al menos 14 días.
  4. La inoculación con los microbios transmitidos por el suelo mediante la adición de suelo rico en humus, té de compost, abono, o por microorganismos seleccionados.

 

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El suelo de un parche de verduras con biocarbón de compost (alrededor de 25 cm de profundidad). Una lombriz de tierra ha alineado su camino con una solución que contiene biocarbón. Por cierto, las lombrices de tierra: muchas pruebas de laboratorio han demostrado que estos animales son una gran amante de los sustratos de biochar. Diámetro aproximadamente 4 mm. (Foto: Andreas Thomsen)

 

Los siguientes son cuatro sistemas de procedimientos que son ejemplos de la práctica implementación de la activación biocarbón para cantidades relacionadas con la agricultura.  Todos estos procedimientos también se pueden adaptar a un pequeño jardín e incluso un balcón.

El biocarbón con compost. Clic para tuitear

La carga de carbón vegetal mediante la adición y mezcla de abono representa probablemente la mejor manera de producir sustratos orgánicos. La estimulación microbiana es más alta en el compost:

Los nutrientes están incorporados en compuestos orgánicos complejos y el sustrato final Ya está muy cerca del humus del suelo. Sin embargo, los abonos son en su mayoría disponibles de mala calidad. Compost pobres son lentamente “digeridos” en el suelo y esto lleva a bloqueo de nutrientes y el desequilibrio microbiano.

Cuando no está seguro acerca de la calidad de su abono, mejor recurrir a una de las siguientes opciones en la carga del biocarbón. Un buen compost debe tener una estructura grumosa similar a la del humus del suelo y no se supone que debe oler mal.

Idealmente, se añade carbón vegetal al compost a aproximadamente 10% de la biomasa ya mientras la organización de la pila, para aumentar la eficiencia de nutrientes del compost (ver Fig. abajo).

Frecuente “giro” es importante para la oxigenación y la distribución homogénea de nutrientes, que por consiguiente promueven la actividad microorganismal. Un preliminar experimento en el Instituto Delinat ha demostrado que la adición de biochar ha mejorado significativamente la reacción del compuesto de nitrógeno y la estabilización, aumentando significativamente la planta de disponibilidad de nitrato (NO 3).

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La pérdida de nitrógeno se hace más lenta hacia abajo y con ello, la emisión de gases de efecto invernadero. En un segundo, el experimento más grande, esto va a ser verificado e investigado en detalle. Otro artículo sobre el tema de compostaje con biocarbón se publicarán en Ítaca.

Biochar métodos

El biocarbón producido con compost se puede utilizar de nuevo después de la descomposición para cargar otros biochars frescos. Compost maduro que no han sido compostados con biocarbón también se puede utilizar para activar el biocarbón.

Apilar el biocarbón aproximadamente 1: 1 relación de volumen en el compost maduro y humedecer ambas cosas bien. Si es posible, mezclar carbón vegetal y abono con un volteador de compost.

Este proceso se puede repetir varias veces hasta que la relación llega a 1: 1. La mezcla debe prepararse al menos 2 semanas antes de su aplicación en el suelo y durante ese tiempo siempre debe mantenerse húmedo y se removió al menos dos veces.

Biochar con estiércol de ganado. Clic para tuitear

Una mezcla de diferentes tipos de estiércol es preferible a un solo tipo de estiércol. Se debe poner atención y dar a un alto contenido de paja. Desde el siguiente método no se trata de compostaje, el estiércol se debe almacenar al menos 1 año. Sin embargo, es mejor, si el biocarbón ya se utiliza como cama para el estiércol en el granero. Alternativamente, también es posible aplicar periódicamente el carbón vegetal en el tanque séptico.

La relación de biocarbón al estiércol debe ser aproximadamente de 4 a 1. En función de la situación y necesidades nutricionales de la zona, esta relación puede ser reducida.

  1. Humedecer el biocarbón con abundante agua.
  2. Extender el biocarbón en tiras / bandas de aproximadamente 120 cm de anchura y una altura de alrededor de 5 cm en un suelo rico en humus, cuando sea posible.
  3. Extenderán encima el 3 cm de espesor capa de estiércol.
  4. Poner la harina de roca 1% en ella (no es necesario, pero mejora la calidad del sustrato).
  5. Si el estiércol para ser mezclado no es muy alto en contenido de paja, poner capas de alrededor 10% de hierba, ensilado de maíz o GreenWaste en ella.
  6. Extenderán encima otra capa de biocarbón.
  7. Humedecer el todo con tanta agua como sea posible (si es posible, poner el compost té o EM-A [Microorganismos Eficaces]).
  8. Si el terreno en el que se usa la mezcla es demasiado firme y menos productivo, una capa de estiércol fresco, fértil, en el suelo debe ser añadido para la colonización de la vida microbiana en el sustrato.
  9. Voltee la banda con un motocultor al menos dos veces para mezclar bien el sustrato.
  10. Mantener la mezcla siempre bien hidratada durante 14 días y se remueve cada 3 días con el motocultor. Se recomienda cubrir con vellón.
Biochar métodos
La activación de biocarbón a través del método 2 en la bodega Pago Casa Gran, el sur de España.

 

Biochar líquido. Clic para tuitear

  1. Calcular la cantidad de fertilizante que necesita para un área determinada. La mezcla con biocarbón reduce la lixiviación de nutrientes y salida de gases, por lo que la eficiencia del fertilizante aumenta de manera significativa y un total de sólo la mitad se requerirá la cantidad calculada.
  2. Asegúrese de que el abono contiene no sólo los elementos principales, N, P, K, Mg, pero tiene una diversidad mineral muy alta. En caso de duda, añadir un poco de harina de rocas.
  3. Disolver la cantidad calculada de abono mineral en agua suficiente.
  4. Añadir biocarbón en un periodo de 2 días para permitir la absorción completa del líquido añadido.

Biochar fertilizante líquido orgánico se utiliza preferentemente para la carga en lugar de fertilizantes NPK. Estiércol animal líquido es un ejemplo excelente de utilizar para la carga de biocarbón. Variante C no se trata de la colonización microbiana. En este caso, esta se llevará a cabo en el suelo. En la agricultura ecológica, se prohíbe el comercio de fertilizantes minerales.

Biochar sólido. Clic para tuitear

  1. Mezclar el estiércol fresco con paja, con 10% de recortes de césped, un 10% de carbón vegetal y 1% de la roca harina.
  2. Pulverizar la biomasa con una solución de 3% EM-A y 3% de melazas de caña. (Alternativamente, en lugar de EM, se pueden utilizar levaduras o jugos que contienen enzimas con alta cantidad similar de bacterias de ácido láctico. Esto puede prolongar el proceso de fermentación en función de la mezcla.)
  3. Se comprime la pila por la conducción en él con un tractor repetidamente como se muestra abajo (ver imagen).
  4. Cubrir la pila con una lámina hermética. Cubra todo con un papel de aluminio negro y cargar con bolsas de grava. (En una escala más pequeña, esto puede ser llevado a cabo en recipientes cerrados tales como cubos, barriles, o bolsas de plástico).
  5. Retirar la lámina después de 14 – 21 días, dependiendo de la temperatura ambiente. el producto tendrá un olor ligeramente como el ácido láctico.
  6. Para activar una mayor cantidad de carbón vegetal, el Bokashi puede ser llenado hasta un 50% (Vol) de biocarbón. (Por compactación de sustratos similares, esta cantidad adicional del carbón no es necesario).
  7. Agua y mezclar el montón con un pasador de compost o motocultor y dejar orear Por varios días. Para inocular con microorganismos transmitidos por el suelo, añadir un poco tierra fresca.
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La compresión de una mezcla biochar-estiércol antes de cubrirla con una lámina hermética. fermentación Bokashi es un proceso anaeróbico. (Foto: Rolf Zimmermann)

 

El biochar activado y compactación de sustratos similares deben incorporarse superficialmente en el suelo. Si la tecnología adecuada no está disponible, el sustrato también puede ser extendido en el suelo. La mezcla atrae a las lombrices y microorganismos en el suelo, se tarda un poco más.

Fuente: Hans-Peter Schmidt (Delinat-Instituto)

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