Una potenziale via di abbattimento dei livelli crescenti di CO2 nell'atmosfera è l'uso della pirolisi per convertire la biomassa vegetale in una forma più stabile di carbonio (biochar), che può poi essere applicato al suolo. Allo scopo di valutare l'interazione tra biochar e sostanza organica del suolo e di mettere in evidenza eventuali priming effects indotti dal materiale, è stata effettuata un’incubazione di breve periodo, in laboratorio, trattando un suolo con dosi di applicazione di 0, 2, 4, 6, 8 e 10% in peso, misurando per 21 giorni la respirazione microbica mediante lo sviluppo di CO2. Gli effetti del biochar sulla mineralizzazione della sostanza organica nativa (priming effect) sono stati valutati attraverso la comparazione tra il rilascio di CO2 dal suolo (controllo) e quello misurato nelle miscele di biochar e suolo. A tal fine è stata calcolata una retta di regressione con i dati cumulativi di C-CO2 emesso dalle miscele biochar–suolo rispetto al C fornito con il materiale, che ha permesso di stimare il C-CO2 emesso ad una dose di applicazione pari a zero. Il valore ottenuto è stato infine confrontato con il corrispondente dato misurato nel controllo, ottenendo così il priming ratio. I risultati mostrano che dal suolo ammendato con biochar è stata rilasciata una maggior quantità di carbonio sottoforma di CO2 rispetto al controllo, con aumenti lineari rispetto alla quantità di C aggiunto. L’assenza di priming effect, confermato dal valore prossimo a 1 del priming ratio, indica che l’incremento di CO2 non proviene da un maggior rilascio di carbonio della sostanza organica nativa e quindi che una frazione del carbonio del biochar viene perduta per respirazione microbica. La perdita di C da parte del biochar, pari a circa 0.006%, è tuttavia molto modesta e, vista la netta tendenza alla diminuzione nell’entità della mineralizzazione già durante la breve durata dell’incubazione, è presumibile che le perdite di C del materiale nel lungo periodo siano nettamente inferiori alla quantità dell’elemento aggiunto al suolo con l’ammendamento. Considerato il lunghissimo tempo medio di residenza nel suolo del carbonio del biochar, il modesto rilascio di carbonio per respirazione microbica non pare quindi compromettere la capacità del materiale di contribuire al sequestro di C nell’ecosistema suolo.

Effetti del biochar sulla mineralizzazione della sostanza organica del suolo: prove di laboratorio.

CARDELLI, ROBERTO;MARCHINI, FAUSTO;SAVIOZZI, ALESSANDRO
2015-01-01

Abstract

Una potenziale via di abbattimento dei livelli crescenti di CO2 nell'atmosfera è l'uso della pirolisi per convertire la biomassa vegetale in una forma più stabile di carbonio (biochar), che può poi essere applicato al suolo. Allo scopo di valutare l'interazione tra biochar e sostanza organica del suolo e di mettere in evidenza eventuali priming effects indotti dal materiale, è stata effettuata un’incubazione di breve periodo, in laboratorio, trattando un suolo con dosi di applicazione di 0, 2, 4, 6, 8 e 10% in peso, misurando per 21 giorni la respirazione microbica mediante lo sviluppo di CO2. Gli effetti del biochar sulla mineralizzazione della sostanza organica nativa (priming effect) sono stati valutati attraverso la comparazione tra il rilascio di CO2 dal suolo (controllo) e quello misurato nelle miscele di biochar e suolo. A tal fine è stata calcolata una retta di regressione con i dati cumulativi di C-CO2 emesso dalle miscele biochar–suolo rispetto al C fornito con il materiale, che ha permesso di stimare il C-CO2 emesso ad una dose di applicazione pari a zero. Il valore ottenuto è stato infine confrontato con il corrispondente dato misurato nel controllo, ottenendo così il priming ratio. I risultati mostrano che dal suolo ammendato con biochar è stata rilasciata una maggior quantità di carbonio sottoforma di CO2 rispetto al controllo, con aumenti lineari rispetto alla quantità di C aggiunto. L’assenza di priming effect, confermato dal valore prossimo a 1 del priming ratio, indica che l’incremento di CO2 non proviene da un maggior rilascio di carbonio della sostanza organica nativa e quindi che una frazione del carbonio del biochar viene perduta per respirazione microbica. La perdita di C da parte del biochar, pari a circa 0.006%, è tuttavia molto modesta e, vista la netta tendenza alla diminuzione nell’entità della mineralizzazione già durante la breve durata dell’incubazione, è presumibile che le perdite di C del materiale nel lungo periodo siano nettamente inferiori alla quantità dell’elemento aggiunto al suolo con l’ammendamento. Considerato il lunghissimo tempo medio di residenza nel suolo del carbonio del biochar, il modesto rilascio di carbonio per respirazione microbica non pare quindi compromettere la capacità del materiale di contribuire al sequestro di C nell’ecosistema suolo.
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