Biocarbón: ¿Es un componente potencial para sustrato de cultivo?

¿Ha escuchado hablar alguna vez sobre el biocarbón? Este componente ha recibido mucha atención durante los últimos años debido a su capacidad natural para retener cantidades importantes de carbono, por lo que se reducen las emisiones de carbono hacia la atmósfera. No solo tiene la capacidad de inmovilizar el carbono, si no que en prácticas agrícolas antiguas, el carbón, que se hace con un proceso similar al del biocarbón, se usaba para intensificar la productividad del suelo. Sorprendentemente, existe poca documentación sobre el uso del biocarbón en la agricultura moderna.

¿Qué es el biocarbón?

El biocarbón es un producto rico en carbono, que resulta del calentamiento de biomasa (derivada de plantas o de animales, pero más comúnmente de madera) en un ambiente restringido de oxígeno. De hecho, el proceso involucrado sería carbono negativo, porque las fuentes de carbono en la biomasa volverían al suelo sin generar CO₂ que escape hacia la atmósfera.

El biocarbón se puede producir de varias formas, desde hoyos en el suelo hasta sofisticados hornos industriales de pirolisis. La pirolisis es la descomposición termoquímica de material orgánico a temperaturas elevadas. La palabra deriva de los elementos pyro ("fuego") y lysis ("separación”) del idioma griego. El proceso se usa para producir carbón, carbón activado, metanol y otros productos químicos hechos de madera, para convertir dicloruro de etileno en cloruro de vinilo y hacer policloruro de vinilo, para producir coque a partir de carbón y convertir biomasa en gas sintético y biocarbón.

Influencia en las propiedades químicas del suelo

En artículos científicos ha demostrado que al incorporar biocarbón al suelo se pueden alterar sus propiedades químicas como la CIC, el pH y la disponibilidad de nutrientes. La aplicación de biocarbón puede incrementar el carbono del suelo inmediatamente, pero el carbono del biocarbón no estará disponible para usarse inmediatamente, sino en siglos e incluso milenios después.

El biocarbón se puede hacer a partir de varias fuentes de biomasa, por lo que tiene propiedades químicas diferentes. Por ejemplo, el biocarbón proveniente de estiércol tiene un contenido de minerales más alto que los biocarbónes provenientes de fuentes de madera, por lo que puede proporcionar más nutrientes a la tierra, posiblemente con una liberación lenta. Algunos biocarbónes, particularmente aquellos hechos con residuos y abonos de fábricas de papel que se procesan a altas temperaturas, tienen un efecto limitante y beneficiarían los suelos que tengan un pH bajo.

Influencia en los microbios del suelo y las plantas

También se ha demostrado que la aplicación de biocarbón modifica la actividad biológica del suelo, ya que le proporciona un hábitat favorable a los microorganismos dentro de su estructura altamente porosa o altera la disponibilidad de sustratos y las actividades enzimáticas que están sobre o alrededor de las partículas del biocarbón. En algunos estudios, se ha demostrado que la aplicación de biocarbón posiblemente suprima algunas enfermedades causadas por patógenos del suelo. En una cantidad limitada de experimentos en invernaderos, se ha demostrado que la incorporación de biocarbón en sustratos mejora la producción de las cosechas, incrementa las poblaciones de microbios que promueven el crecimiento y la supresión de enfermedades de las plantas.

La inoculación de un sustrato a base de turba con biocarbón que tenga rizobios y hongos micorrícicos puede servir como un potencial activador de microbios. Las investigaciones sobre estos temas son bastante limitadas, pero han indicado que estos microbios benéficos son más eficientes con biocarbón. Se necesita más investigación para definir las interacciones entre los microorganismos y el biocarbón en varios ambientes. Aunque se deben realizar más investigaciones, estos experimentos muestran aplicaciones prometedoras para cultivos con ciclos largos de producción, como tomates en invernaderos o plantas ornamentales leñosas.

Investigaciones futuras necesarias

En la actualidad, muchos países están lanzando iniciativas diferentes para la producción y distribución industrial de biocarbón. Esto debería llevar al desarrollo de productos nuevos para la industria agrícola y hortícola. Sin embargo, es necesario investigar y clarificar aún más los siguientes puntos antes de que el biocarbón sea aceptado por la industria hortícola:

• El biocarbón debe ser procesado para que se pueda dosificar en un sustrato utilizando los equipos existentes; por ejemplo, la granulación facilitaría su uso.
• Promocionar las ventajas y los beneficios de los diferentes subproductos agrícolas o de las biomasas que se usan para producir el biocarbón, para que este no se considere como un desperdicio no deseado que solo se le aplica a la tierra.
• Determinar si las cantidades de aplicación de fertilizante se pueden reducir con el uso de biocarbón y en qué afectan estas cantidades para distintos cultivos y sus sistemas de crecimiento.
• Definir el efecto estimulante que el biocarbón pueda tener con microbios beneficiosos que se usan para mejorar el crecimiento de las plantas o protegerlas contra enfermedades.
• Determinar si el lixiviado de fertilizantes se puede reducir ya que las propiedades físicas del biocarbon se asemejan a las de una esponja, además de investigar el valor que esto le da a los cultivos de viveros, de invernaderos y de campos.
• Es necesario definir los costos y las cantidades de aplicación del biocarbón para sus diferentes aplicaciones, ya sea para cultivos de campo o de invernadero.

En conclusión, el potencial del uso del biocarbón para cultivos en suelo o cultivos hortícolas a largo plazo es prometedor, pero hasta ahora, las investigaciones se han centrado principalmente en la mitigación del carbono con biocarbón aplicado al suelo. La silvicultura y la agricultura generan importantes biomasas que se pueden usar para crear biocarbón, sin embargo, estas fuentes también constituyen el tercer combustible más grande después del carbón y el petróleo. Si se demuestra que su transformación en biocarbón es viable a gran escala y beneficiosa para aplicaciones al suelo y para la industria hortícola, el biocarbón podría convertirse en una alternativa importante para reducir las emisiones de CO₂.

Referencia

• Cox, J., A. Downie, A. Jenkins, M. Hickey, R. Lines-Kelly, A. McClintock, J. Powell, B. Pal Singh, L. Van Zwieten. 2012. "Biochar in Horticulture: Prospects for the Use of Biochar in Australian Horticulture" (Biocarbón en la horticultura: Posibilidades del uso del biocarbón en la horticultura australiana). Publicado por NSW Trade and Investment