Biochar formulation determines soil improvement and fertiliser synergy during Eucalyptus globulus plantation establishment
Questo studio dimostra che la combinazione di biochar derivato da Eucalyptus, in particolare una formulazione arricchita con minerali, con la fertilizzazione minerale crea una sinergia sovra-additiva che migliora significativamente le proprietà chimiche del suolo e la crescita di Eucalyptus globulus durante le prime fasi di insediamento della piantagione in condizioni mediterranee.
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Nelle foreste gestite del Mediterraneo, il suolo è spesso un luogo difficile per l'inizio della vita dei nuovi alberi. È frequentemente acido, il che significa che ha una composizione chimica che può bloccare i nutrienti essenziali, e manca della naturale capacità simile a una spugna di trattenere i minerali di cui le piante hanno bisogno per crescere. Per decenni, i forestali si sono affidati all'aggiunta di fertilizzanti sintetici per dare il via alle piantagioni di alberi, ma questo approccio è costoso e non risolve la scarsa qualità sottostante del terreno. Negli ultimi anni, un diverso tipo di ammendante del suolo ha attirato l'attenzione: il biochar. Questo non è un normale fertilizzante, ma piuttosto una sostanza simile al carbone ottenuta riscaldando materiale vegetale, come scarti di legno o di foresta, in un ambiente povero di ossigeno. Il materiale risultante è ricco di minuscoli pori e carbonio stabile, che possono aiutare il suolo a trattenere meglio l'acqua e i nutrienti. La grande domanda per i gestori forestali è stata se l'aggiunta di questo carbone al terreno potesse effettivamente aiutare la crescita degli alberi giovani, o se sia solo un modo per stoccare carbonio senza alcun beneficio pratico per la foresta stessa.
Ricercatori in Portogallo centrale hanno cercato di rispondere a questa domanda testando il biochar in una vera piantagione di Eucalyptus. Hanno scelto un sito con suolo acido, tipico della regione, e hanno piantato migliaia di giovani alberi di Eucalyptus globulus. Per vedere cosa funzionasse meglio, hanno creato diversi gruppi di alberi. Alcuni ricevettero solo il normale fertilizzante minerale, alcuni ricevettero solo il biochar, e altri una combinazione di entrambi. Hanno anche testato due tipi di biochar: uno che era puro carbone fatto di legno di Eucalyptus, e un altro che era stato arricchito con minerali extra come magnesio e potassio durante la sua creazione. L'obiettivo era vedere se il carbone potesse migliorare il suolo abbastanza da aiutare la crescita degli alberi, o se mescolarlo con il fertilizzante avrebbe creato un risultato superiore alla somma delle sue parti.
I risultati hanno mostrato che il suolo stesso è cambiato rapidamente dopo l'aggiunta del biochar. Entro cinque mesi, il suolo nelle aree trattate è diventato meno acido, con il pH che aumentava di circa 0,3 o 0,6 unità. Il suolo ha anche trattenuto più nutrienti, specificamente la sua capacità di attrarre e mantenere minerali carichi positivamente, che è aumentata di oltre l'80 percento nei primi mesi. La quantità di carbonio organico nel suolo è aumentata significamente, rimanendo alta anche dopo un anno. Tuttavia, questi miglioramenti chimici non si sono tradotti automaticamente in alberi più alti. Il gruppo di alberi che ricevette solo il biochar puro, senza alcun fertilizzante, non crebbe più degli alberi che non ricevettero nulla. Questa scoperta suggerisce che, sebbene il suolo fosse chimicamente più sano, gli alberi carenavano ancora dei nutrienti specifici necessari per trasformare questo suolo sano in una crescita rapida.
La storia è cambiata quando è stato introdotto il fertilizzante. Gli alberi che ricevettero solo il fertilizzante standard crebbero il 57 percento più alti rispetto al gruppo di controllo dopo cinque mesi, e il 117 percento più alti dopo un anno. Ma la crescita più drammatica avvenne quando biochar e fertilizzante furono usati insieme. Nelle aree pianeggianti della piantagione, gli alberi che ricevettero il biochar puro mescolato con il fertilizzante crebbero il 175 percento più alti rispetto al controllo non fertilizzato dopo un anno. Questo fu significativamente superiore agli alberi che ricevettero solo il fertilizzante. I ricercatori hanno calcolato un indice di sinergia per misurare questa interazione, e il numero è risultato essere 1,50, indicando che la combinazione di biochar e fertilizzante ha prodotto una risposta maggiore del semplice aggiungere gli effetti di ciascuno separatamente. Il biochar sembrava agire come un aiutante, rendendo il fertilizzante più efficiente trattenendo i nutrienti e impedendo loro di essere lavati via.
Il secondo tipo di biochar, quello arricchito con minerali, ha mostrato un modello differente. Gli alberi che ricevettero questo biochar ricco di minerali senza alcun fertilizzante aggiunto crebbero il 75 percento più alti rispetto al controllo dopo un anno. Questo è stato un risultato forte, mostrando che il biochar arricchito poteva fornire alcuni dei benefici del fertilizzante da solo. Tuttavia, non eguagliava ancora la crescita degli alberi che ricevettero il trattamento completo con fertilizzante minerale. Quando il biochar ricco di minerali fu combinato con il fertilizzante, gli alberi cresero il 158 percento più alti rispetto al controllo, il che è stato eccellente, ma il boost extra dalla combinazione dei due non era così grande come quello con il biochar puro. Ciò suggerisce che la versione arricchita con minerali stava già facendo molto lavoro da sola, tanto che l'aggiunta di fertilizzante forniva meno sorpresa relativa.
Lo studio ha anche rivelato che il tipo di terreno contava. La piantagione aveva due sezioni distinte: una sezione pianeggiante e una sezione terrazzata costruita su un pendio. Il terreno terrazzato era naturalmente più ricco, con più argilla e materia organica fin dall'inizio. In questo terreno migliore, gli alberi generalmente crescevano più alti complessivamente, ma i miglioramenti relativi dai trattamenti erano meno drammatici rispetto al terreno pianeggiante e più povero. Ciò indica che il biochar è più efficace quando il suolo ha bisogno di aiuto, agendo come uno strumento potente per rigenerare il terreno degradato. I ricercatori hanno anche sviluppato un modo per misurare la salute complessiva del sistema forestale, combinando la qualità del suolo e l'altezza degli alberi in un unico punteggio. Questo punteggio ha confermato che i risultati migliori si ottenevano quando il suolo veniva migliorato e gli alberi venivano nutriti contemporaneamente.
In definitiva, lo studio dimostra che il biochar è uno strumento funzionale per la gestione forestale, ma non è una bacchetta magica che sostituisce la necessità di nutrienti. Nei suoli acidi delle foreste mediterranee, il biochar può migliorare rapidamente la condizione chimica del terreno, rendendolo più ospitale per i giovani alberi. Eppure, senza l'aggiunta di nutrienti, gli alberi non possono sfruttare appieno questo ambiente migliorato. La strategia più efficace per stabilire nuove piantagioni è utilizzare il biochar insieme al fertilizzante convenzionale. Questo approccio non solo aiuta gli alberi a crescere più velocemente, ma crea anche un sistema più efficiente dove i nutrienti sono trattenuti meglio nel suolo. Trasformando i residui forestali in un ammendante del suolo che potenzia le prestazioni del fertilizzante, i forestali possono sostenere un sistema più circolare in cui i residui della foresta vengono utilizzati per guarire la terra e far crescere la prossima generazione di alberi.
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