Combined biochar and perlite amendments improve soil physicochemical properties and cassava yield in tropical sandy soil
Questo studio sul campo dimostra che la combinazione di ammendanti di biochar e perlite migliora significativamente le proprietà fisico-chimiche del suolo e aumenta la resa della manioca del 57,17% rispetto ai controlli non trattati in suoli sabbiosi tropicali.
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Nelle pianure tropicali del sud-est asiatico, vaste estensioni di terreni agricoli sono costruite su un suolo che somiglia più a una spiaggia che a un giardino. Questa terra grossolana e sabbiosa drena l'acqua così velocemente che le colture spesso soffrono la sete tra un acquazzone e l'altro, e fatica a trattenere i nutrienti che gli agricoltori aggiungono, lasciandoli scivolare via prima che le piante possano utilizzarli. Per colture come la manioca, una radice amidacea che nutre milioni di persone, questa combinazione di rapido drenaggio e scarsa ritenzione dei nutrienti crea un ambiente difficile dove la crescita è spesso stentata. Gli scienziati sanno da tempo che aggiungere materia organica può aiutare il terreno sabbioso a trattenere l'acqua, e che certi minerali possono migliorare il modo in cui il suolo trattiene i nutrienti, ma trovare una soluzione pratica, testata sul campo, che affronti entrambi i problemi simultaneamente è rimasto una sfida.
Un team di ricercatori in Thailandia ha deciso di testare un'idea specifica: e se combinassero due materiali molto diversi per risolvere contemporaneamente sia il problema dell'acqua che quello dei nutrienti? Un materiale, il biochar, è una sostanza simile al carbone ottenuta riscaldando scarti vegetali in assenza di ossigeno; è noto per essere ricco di minuscoli pori e siti chimici in grado di intrappolare i nutrienti. L'altro, la perlite, è un vetro vulcanico espanso e leggero che viene spesso utilizzato nei mix per vasi per migliorare l'aerazione e la distribuzione dell'acqua. Mentre il biochar è chimicamente attivo e la perlite è fisicamente attiva, i ricercatori volevano vedere se l'uso congiunto di entrambi in un vero campo agricolo avrebbe creato un ambiente migliore per le colture rispetto all'uso di uno solo dei due.
L'esperimento si è svolto su una pianura sabbiosa nella provincia di Lop Buri, una regione in cui il suolo è dominato dalla sabbia e manca delle particelle fini di argilla che solitamente aiutano il terreno a trattenere l'umidità. I ricercatori hanno allestito una grande prova in campo con ventuno parcelle separate, ciascuna di sei metri per sei metri. Hanno piantato manioca in ogni parcella, ma hanno trattato il suolo in modo diverso. Alcune parcelle non hanno ricevuto alcun materiale aggiuntivo, fungendo da base di controllo. Altre hanno ricevuto solo biochar, solo perlite, o una miscela dei due, applicati a diverse dosi. Le dosi più elevate prevedevano l'aggiunta di seimila duecentocinquanta chilogrammi di biochar per ettaro e la stessa quantità di perlite per ettaro. Nel corso di dieci mesi, il team ha monitorato attentamente il suolo, misurando quanta acqua potesse trattenere, quanto bene trattenesse i nutrienti e come cambiasse l'equilibrio chimico nel tempo.
I risultati hanno mostrato che il suolo rispondeva diversamente a seconda dei materiali aggiunti. Le parcelle senza ammendanti rimanevano le più secche e trattenevano meno nutrienti. L'aggiunta di solo biochar o solo perlite aiutava, ma i miglioramenti più drastici derivarono dalle parcelle in cui i due materiali erano stati mescolati alle dosi più elevate. In queste parcelle con trattamento combinato, la capacità del suolo di trattenere l'acqua disponibile per le piante aumentò significativamente, passando da circa sei e tre quarti per cento del terreno non trattato a oltre il dieci per cento. Ciò significa che il suolo poteva mantenere più acqua nella zona radicale affinché le piante di manioca potessero berne durante i periodi di siccità. Allo stesso tempo, la salute chimica del suolo migliorò. Il trattamento combinato alzò leggermente il pH del suolo e aumentò le quantità di nutrienti essenziali come calcio, potassio, magnesio e fosforo disponibili per l'assorbimento da parte delle piante.
Forse più importante di tutto, questi cambiamenti nel suolo si sono tradotti direttamente in un raccolto migliore. Quando i ricercatori hanno raccolto la manioca dopo trecento giorni, le parcelle con la miscela ad alto dosaggio di biochar e perlite hanno prodotto le radici maggiori. La resa in queste parcelle ha raggiunto venti virgola ventotto tonnellate metriche per ettaro, ovvero più del cinquantasette per cento in più rispetto alla resa delle parcelle di controllo non trattate. I ricercatori hanno osservato che, mentre la perlite sembrava svolgere il lavoro pesante per la ritenzione idrica, il biochar era fondamentale per mantenere i nutrienti nel suolo. Nessuno dei due materiali da solo era stato in grado di produrre lo stesso livello di successo della combinazione. Lo studio suggerisce che per gli agricoltori che lavorano con terreni sabbiosi tropicali, mescolare questi due ammendanti offre un modo pratico per risolvere il doppio problema della siccità e della scarsa fertilità, trasformando un paesaggio difficile in uno produttivo.
Le scoperte sono specifiche per questa singola stagione di crescita e per questo particolare tipo di terreno sabbioso, quindi la durabilità a lungo termine dell'effetto resta da verificare. Tuttavia, i dati sul campo forniscono una chiara prova che affrontare contemporaneamente i limiti fisici dell'acqua e i limiti chimici dei nutrienti produce risultati migliori rispetto al trattarli separatamente. Creando una zona radicale che trattiene sia l'acqua che il nutrimento in modo più efficace, la combinazione di biochar e perlite offre una strada promettente per l'agricoltura in alcuni dei terreni più impegnativi del mondo.
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