1. EL BIOCHAR COMO ESTRATEGIA
PARA DISMINUIR LAS EMISIONES DE
N2O EN SUELOS AGRÍCOLAS
Maria L. Cayuela, Asunción Roig, Miguel A. Sánchez-Monedero
Dapartamento de Conservación de Suelos
y Aguas y Manejo de Residuos Orgánicos.
CEBAS-CSIC
III Workshop remedia
Revisión y meta-análisis de los estudios publicados
10-11Abril, Universitat Politècnica deValència
Mitigación
GEI
Sistemas
Agrícolas I
2. BIOCHAR, UNA FORMA DE CARBÓN MUY
ESTABLE…
Biomasa
PIRÓLISIS
(400-900 °C)
Sin oxígeno
Gas
Bio-
Aceite
Biochar
suelo
?
3. • Mayor fertilidad que
suelos adyacentes
• Alto contenido de
carbono de origen
pirogénico
TERRA PRETA DE INDIO/
TIERRAS NEGRAS
(Glasser, 2007)
4. N2ON2O
Rondon, M.A., Ramirez, J.A., Lehmann, J., 2005.
Greenhouse Gas Emissions Decrease with Charcoal Additions to
Tropical Soils. Proceedings of the 3rd USDA Symposium on
Greenhouse Gases & Carbon Sequestration in Agriculture and
Forestry, p. 208.
DISMINUCIÓN DE LAS EMISIONES DE
N2O TRAS LA ADICIÓN DE BIOCHAR…
Control soil Soil + Biochar
50% menos emisiones
cultivo de soja (Glycine max,
cultivar. ICA 6)
80% menos emisiones en
cultivo de gramínea
(Brachiaria humidicola, CIAT 679)
5. Spokas, D.C.R., Impacts of sixteen different
biochars on soil greenhouse gas
production. Annals of Environmental
Science, 2009.
Bruun, E.W., et al., Application of biochar to soil and N2O emissions: potential effects
of blending fast-pyrolysis biochar with anaerobically digested slurry. European Journal
of Soil Science, 2011
Año
1990 1995 2000 2005 2010 2015
Númerodepublicaciones(Scopus)
0
20
40
60
80
6. Incrementa el pH
Venterea et al., 2012. Frontiers in Ecology and the Environment 10, 562-570
Libera toxinas
(PAHs, dioxinas)
Incrementa la aireación
Modifica la concentración
de C disponible
Modifica la concentración de N
disponible
MECANISMOS DE INTERACCIÓN DEL
BIOCHAR CON N2O EN SUELOS ¿?
Adsorbe N2O
7. META-ANÁLISIS.
• Un total de de 30 artículos, 242 comparaciones (2007- Mayo
2013):
• 10% estudios de campo
• 40% (1mes), 50% (2-6 meses), 10 % (> 6 meses)
• Emisiones de N2O en controles (XC) vs biochar (XB) (y
desviaciones estándar)
• Datos sobre las características del biochar y suelos,
dosis de aplicación, tipo de fertilizante, etc...
8. ¿QUE PREGUNTAS ABORDA EL META-
ANÁLISIS?
1. ¿Disminuye el biochar las emisiones de N2O
significativamente? ¿Cuánto?
2. ¿Todos los tipos de biochar tienen la misma
capacidad para disminuir las emisiones de N2O?
3. ¿Qué dosis de aplicación es necesaria para que sea
efectivo?
4. ¿Funciona igual en suelos ácidos y alcalinos?
5. ¿Influye el tipo de fertilizante aplicado junto al
biochar?
9. ¿QUE PREGUNTAS ABORDA EL META-
ANÁLISIS?
1. ¿Disminuye el biochar las emisiones de N2O
significativamente? ¿Cuánto?
2. ¿Todos los tipos de biochar tienen la misma
capacidad para disminuir las emisiones de N2O?
3. ¿Qué dosis de aplicación es necesaria para que sea
efectivo?
4. ¿Funciona igual en suelos ácidos y alcalinos?
5. ¿Influye el tipo de fertilizante aplicado junto al
biochar?
Si, una media de 54 ± 6%
10. ¿QUE PREGUNTAS ABORDA EL META-
ANÁLISIS?
1. ¿Disminuye el biochar las emisiones de N2O
significativamente? ¿Cuánto?
2. ¿Todos los tipos de biochar tienen la misma
capacidad para disminuir las emisiones de N2O?
3. ¿Qué dosis de aplicación es necesaria para que sea
efectivo?
4. ¿Funciona igual en suelos ácidos y alcalinos?
5. ¿Influye el tipo de fertilizante aplicado junto al
biochar?
11. 2. BIOMASA DE ORIGEN
Effect size (% change N2O emissions)
-200 -100 0 100 200
Residuos lignocelulósicos (99)
(industria agroalimentaria y del papel)
Lodos de depuradora (18)
Estiércoles (107)
Residuos herbáceos (282)
Madera (415)
Residuos sólidos urbanos (12)
Media (933)
13. 2. TIPO Y TEMPERATURA DE PIRÓLISIS
Effect size (% change N2O emissions)
-200 -100 0 100 200
Effect size (% change N2O emissions)
-100 -80 -60 -40 -20 0 20
Pirólisis lenta (543)
Fast Pirólisis
(157)
Hydrochar (9)
Media (709)
T>600 °C (32)
600<T<500 ° C(335)
500<T<400 °C (385)
T<400 °C (148)
Media (900)
14. ¿QUE PREGUNTAS ABORDA EL META-
ANÁLISIS?
1. ¿Disminuye el biochar las emisiones de N2O
significativamente? ¿Cuánto?
2. ¿Todos los tipos de biochar tienen la misma
capacidad para disminuir las emisiones de N2O?
3. ¿Qué dosis de aplicación es necesaria para que sea
efectivo?
4. ¿Funciona igual en suelos ácidos y alcalinos?
5. ¿Influye el tipo de fertilizante aplicado junto al
biochar?
16. ¿QUE PREGUNTAS ABORDA EL META-
ANÁLISIS?
1. ¿Disminuye el biochar las emisiones de N2O
significativamente? ¿Cuánto?
2. ¿Todos los tipos de biochar tienen la misma
capacidad para disminuir las emisiones de N2O?
3. ¿Qué dosis de aplicación es necesaria para que sea
efectivo?
4. ¿Funciona igual en suelos ácidos y alcalinos?
5. ¿Influye el tipo de fertilizante aplicado junto al
biochar?
18. ¿QUE PREGUNTAS ABORDA EL META-
ANÁLISIS?
1. ¿Disminuye el biochar las emisiones de N2O
significativamente? ¿Cuánto?
2. ¿Todos los tipos de biochar tienen la misma
capacidad para disminuir las emisiones de N2O?
3. ¿Qué dosis de aplicación es necesaria para que sea
efectivo?
4. ¿Funciona igual en suelos ácidos y alcalinos?
5. ¿Influye el tipo de fertilizante aplicado junto al
biochar?
19. 5. TIPO DE FERTILIZANTE APLICADO CON
BIOCHAR
sin fertilizante (426)
enmienda orgánica (56)
Urea (82)
Mean (826)
NH4NO3 (136)
NO3
- (126)
Effect size (% change N2O emissions)
-100 -50 0 50 100
20. FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN:
• Estudios a largo plazo, con la finalidad de
entencer como el “envejecimiento” del biochar
afecta a sus propiedades y su interacción con
el N.
• Estudios incluyendo el uso de plantas, con la
finalidad de establecer factores de emisión por
rendimiento de cultivo.
• Mecanismos de interacción del biochar
con el N en el suelo.
21. MUCHAS GRACIAS
mlcayuela@cebas.csic.es
Marialuz.Cayuela@gmail.com
EU project FERTIPLUS “Reducing mineral fertilisers and
agro-chemicals by recycling treated organic waste as
compost and bio-char” co-funded by the European
Commission, Directorate General for Research & Innovation,
within the 7th Framework Program of RTD, Theme 2 -
Biotechnologies, Agriculture & Food
www.fertiplus.eu
Proyecto Nacional“Evaluación agrícola y ambiental del uso
del biochar en el compostaje de residuos orgánicos”
financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad. Ref.
AGL2012-40143-C02-01
22.
23. • Effect size for the meta-analysis: natural log-transformed
response ratio (RR)
ln RR= ln (XB/XC)
• Grouped effect sizes were calculated using a categorical
random effects model (Adams et al. 1997)
• MetaWin Version 2 Statistical software (Rosenberg et al., 2000)
Adams et al. (1997). Ecology, 78(5), 1997, pp. 1277–1283
Rosemberg et al. (2000) MetaWin: Statistical Software for Meta-Analysis.
Version 2.0. Sinauer Associates, Sunderland, Massachusetts.
META-ANALYSIS: METHODOLOGY .
24. BIOCHAR COMO ELECTRON SHUTTLE (ES)
NO3
- NO2
- NO N2N2O
BIOCHAR DISMINUYE N2O/N2 DURANTE DESNITRIFICACIÓN
