Il biochar potrebbe non essere l'additivo miracoloso per il suolo che molti agricoltori e ricercatori speravano che fosse, secondo un nuovo studio dell'Università dell'Illinois. Il biochar può aumentare la resa agricola di alcuni terreni, specialmente quelli di scarsa qualità, ma non c'è consenso sulla sua efficacia. I ricercatori hanno testato le risposte dei diversi terreni a più tipi di biochar e non sono stati in grado di verificare la loro capacità di aumentare la crescita delle piante. Però, lo studio ha mostrato la capacità del biochar di influenzare le emissioni di gas serra nel suolo.

Le nuove scoperte sono pubblicate sulla rivista Chemosfera .

Gli additivi Biochar, particelle di materiale organico bruciate in un processo controllato privo di ossigeno, forniscono al suolo una forma di carbonio più resistente all'azione microbica rispetto ai tradizionali, additivi per biomassa non carbonizzata. In teoria, questa proprietà dovrebbe consentire al suolo di trattenere il carbonio per lo stoccaggio a lungo termine, i ricercatori hanno detto, perché non si degrada rapidamente come altre forme di carbonio.

"Ci sono rapporti contrastanti sull'efficacia del biochar per l'uso per aumentare la produzione agricola e il suo potenziale come serbatoio di stoccaggio del carbonio, " ha detto Nancy Holm, un ricercatore dell'Illinois Sustainable Technology Center e coautore dello studio. "Siamo entrati in questo studio sospettando che le variazioni nei tipi di materie prime di biochar, i metodi di preparazione e la composizione del terreno sono stati la causa dei risultati contrastanti".

Affrontare le incongruenze della ricerca passata, il team ha progettato uno studio sistematico utilizzando 10 tipi comuni di terreno dell'Illinois per testare gli effetti della miscelazione in diverse concentrazioni di biochar da tre diverse materie prime:mais, Miscanto e legno duro.

Per aggiungere una dimensione allo studio che è comune negli ambienti agricoli del mondo reale, il team ha anche esaminato come altre due fonti di carbonio, materiale vegetale bruciato in un'atmosfera aperta incontrollata e stufato di mais, influiscano sui suoli. Lo stufato di mais è composto da gambi crudi, foglie e pannocchie che rimangono nel campo dopo il raccolto.

Considerando ogni scenario, analisi in triplicato e campioni di controllo, l'esperimento ha prodotto 429 campioni di terreno in cui i ricercatori hanno piantato due semi di mais ciascuno.

Dopo un periodo di germinazione di 14 giorni, lo studio ha mostrato che l'aggiunta di biochar da una qualsiasi delle materie prime o delle tecniche di produzione non ha avuto un'influenza sostanziale sull'output della produzione di gas serra, dinamiche di crescita delle piante o attività della comunità microbica. Però, i ricercatori hanno visto alcune importanti differenze nei suoli che includevano mais stufato e materiale vegetale bruciato.

"L'aggiunta di stufato di mais, che simula le condizioni reali del campo, ha portato a un drammatico aumento delle emissioni di gas serra, così come un cambiamento nella comunità microbica del suolo, " disse Elizabeth Meschewski, un ricercatore dell'ISTC e autore principale dello studio. "Ma, la crescita iniziale delle piantine non è stata influenzata quando si confrontano questi risultati con i terreni senza additivi. L'aggiunta di materiale vegetale bruciato ha mostrato una riduzione della biomassa vegetale fuori terra, aumento della produzione del gas serra ossido di azoto e alterata comunità microbica del suolo".

Il team ha concluso che il biochar potrebbe migliorare la qualità dei suoli altamente degradati o di scarsa qualità, ma non sembra fornire alcun beneficio di qualità ai terreni utilizzati in questo studio. Però, i ricercatori hanno affermato che l'uso del biochar come additivo al posto della biomassa grezza o del materiale vegetale bruciato potrebbe prevenire le emissioni di gas serra generate dai microbi.

Il team riconosce che è necessario uno studio a lungo termine per una comprensione più completa di come il biochar possa giovare all'agricoltura.

"Per studi futuri, consigliamo di eseguire uno studio simile in molti tipi di terreno diversi per l'intera stagione di crescita del mais, non solo 14 giorni, e possibilmente per diverse stagioni di crescita, ", ha affermato il ricercatore dell'ISTC e coautore dello studio B.K. Sharma.