El estiércol es una realidad en la cría de animales de granja. El estiércol puede ser un fertilizante útil, ya que devuelve nitrógeno, fósforo y potasio valiosos al suelo para el crecimiento de las plantas. Pero el estiércol tiene problemas. Olor ofensivo, emisiones de gases, escorrentía de nutrientes y posible aguala contaminación son solo algunas
El tiempo también es un problema. El ganado produce estiércol las 24 horas del día, los 7 días de la semana, incluso cuando no es práctico o imprudente trasladarlo al campo. La entrega del estiércol al campo debe programarse según las necesidades de nutrientes, los niveles de humedad del suelo y la temperatura.¿Cómo pueden los agricultores manejar este problema de tiempo, así como otros problemas de estiércol?
En las ciudades, las alcantarillas y las instalaciones de tratamiento de agua se ocupan de los desechos humanos. En las granjas, las lagunas de almacenamiento de estiércol pueden retener el estiércol hasta que llegue el momento. Esto resuelve el problema de tiempo y entrega, pero ¿qué pasa con el olor y las emisiones de gases?
Además de los inconvenientes del olor, el estiércol puede liberar gases relacionados con la contaminación del aire y el cambio climático. El metano, el óxido nitroso, el amoníaco y el sulfuro de hidrógeno son ejemplos. El científico Brian Dougherty y sus colegas investigaron métodos para reducir estos aspectos negativos y potencialmente agregar algunosaspectos positivos: cubiertas de biochar.
El biochar es materia vegetal, como paja, escombros leñosos o tallos de maíz, que se ha calentado a altas temperaturas en un entorno bajo o sin oxígeno. El resultado es un material negro rico en carbono similar al carbón vegetal.
Dougherty dice que el biochar es como una esponja. "El biochar proporciona una estructura con muchos poros vacíos", dice. "La superficie exterior puede parecer pequeña pero el área de la superficie interior es absolutamente masiva. Unas pocas onzas de biochar pueden tener un interiorsuperficie del tamaño de un campo de fútbol. Existe un gran potencial para retener agua y nutrientes ".
Además de su capacidad de almacenamiento oculta, la superficie del biochar tiende a tener una carga química. Esto le da al biochar la capacidad de atraer y retener iones de nitrógeno, fósforo y potasio, metales y otros compuestos. El biochar también puede flotar algunos tipos más que otros. Ese atributo significa que puede atrapar gases en la superficie del agua.
Dougherty, al crecer en una granja lechera, no es ajeno a los desafíos del almacenamiento de estiércol. "Una vez que me di cuenta de las propiedades del biochar, pensé que tenía un buen potencial para una cubierta de laguna", dice.
La investigación de Dougherty estudió dos abonos lácteos líquidos con diferentes niveles de nutrientes. También estudió dos tipos de biocars, hechos a diferentes temperaturas. Biochar es algo voluble, mostrando diferentes propiedades cuando se crea a diferentes temperaturas. También incluyó cubos de estiércol con una pajitacobertura para comparación, y au natural sin cobertura como su control.
La investigación encontró que los biocares recogen la mayor cantidad de nutrientes del estiércol más concentrado con un mayor contenido de nutrientes. "El biochar absorberá todo lo que pueda, por lo que si hay más nutrientes disponibles, el potencial de absorción de nutrientes es mayor".Dougherty dice: el nitrógeno, el fósforo y el potasio son nutrientes con el mayor valor económico en una granja, pero aplicarlos en exceso de lo que el cultivo puede absorber puede conducir a la pérdida de nutrientes en la cuenca.
Dougherty también midió el amoníaco en la parte superior de cada cubo. El amoníaco y los sulfatos son la fuente principal del olor del estiércol. El biochar más frío fue mejor aquí, reduciendo el amoníaco en un 72-80%. También flotaba mejor. Pero porqueflotaba mejor y tendía a repeler el agua, era menos efectivo para atraer y adherirse a los nutrientes que el biochar más cálido.
El biochar es actualmente más caro de comprar que la paja, pero Dougherty no se desanima. El biochar podría tener un buen rendimiento económico: el exceso de residuos agrícolas y forestales podría usarse para crear el biochar en el sitio. Este proceso genera energía que podría usarse para calentar aguay edificios cálidos durante los meses más fríos. También existe la posibilidad de generar electricidad, combustibles y otros subproductos utilizando equipos más sofisticados. Después de su uso en la laguna, el biochar podría esparcirse en los campos según sea necesario. Cualquier exceso podría venderse comoun producto fertilizante de alto valor.
Y el biochar tiene grandes beneficios medioambientales. "Cualquier cosa que pueda hacer para evitar que los gases escapen de la laguna es algo bueno", dice Dougherty. "El biochar aplicado a los suelos, particularmente a los suelos de peor calidad, es muy útil. Hacer biochar puedetambién ayudan a reducir los niveles atmosféricos de dióxido de carbono. Una porción del dióxido de carbono que fue absorbido durante el crecimiento de las plantas termina como una forma muy estable de carbono en el suelo. La imagen general tiene múltiples beneficios ".
La investigación de Dougherty no evitó lo obvio. ¿El biochar o la paja mejorarían mejor el aire lácteo? Como la nariz humana lo sabe, Dougherty reclutó un panel de jueces. Sin embargo, el clima intervino, con temperaturas heladas y lluvia que afectaron la intensidad del olor sobre elPrueba de 12 semanas. A pesar de estos desafíos, se demostró que tres biocars diferentes reducen el olor del estiércol líquido, mientras que una cubierta de paja no fue efectiva.
"Determinar la mejor compensación de las propiedades de biochar será un próximo paso importante", dice Dougherty. "Más investigación podría encontrar la temperatura correcta de producción de biochar, el tamaño de partícula, el pH y las propiedades de flotación. El potencial está ahí".parte de la investigación todavía necesita ser rastreado.
Lea más sobre la investigación de biochar de Dougherty en Revista de Calidad Ambiental La Fundación de Investigación Agrícola de la Universidad Estatal de Oregón y el Programa de Educación en Bioenergía de Ciencias Agrícolas financió esta investigación.
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Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Agronomía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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