Biochar for sustainable agriculture: potential to mitigate climate change and advance sustainable development goals in Ghana—review

Resumo

Esta revisão explora o potencial do biochar como uma ferramenta agrícola sustentável em Gana, focando em sua capacidade de abordar desafios críticos associados às práticas tradicionais de manejo de resíduos de culturas. Essas práticas, incluindo a queima a céu aberto e a decomposição mal gerenciada, contribuem significativamente para a degradação do solo, a redução da produtividade agrícola e o aumento das emissões de gases de efeito estufa. A revisão sintetiza a literatura existente sobre o impacto do biochar na saúde do solo, na produtividade das culturas e no sequestro de carbono, contextualizando essas descobertas dentro da paisagem ambiental e socioeconômica única de Gana. Ela se concentra em preencher a lacuna entre a pesquisa global sobre biochar e as necessidades agrícolas específicas de Gana. As principais descobertas indicam que o biochar pode melhorar significativamente a retenção de água no solo, a disponibilidade de nutrientes e a atividade microbiana, levando a maiores rendimentos das culturas e práticas agrícolas mais sustentáveis. Adicionalmente, a capacidade do biochar de sequestrar carbono o torna uma ferramenta valiosa para a mitigação das mudanças climáticas na região. A revisão identifica barreiras à adoção do biochar, como desafios tecnológicos, econômicos e sociais; e oferece recomendações de políticas acionáveis para promover sua aceitação. Embora o estudo forneça uma análise abrangente, ele reconhece limitações relacionadas à variabilidade dos efeitos do biochar e à necessidade de mais pesquisas localizadas. Esta revisão contribui para o discurso contínuo sobre agricultura sustentável em Gana, oferecendo insights que podem informar políticas e práticas voltadas para alcançar os objetivos de desenvolvimento sustentável e a resiliência climática.

Abstract

This review explores the potential of biochar as a sustainable agricultural tool in Ghana, focusing on its ability to address critical challenges associated with traditional crop residue management practices. These practices, including open burning and poorly managed decomposition, contribute significantly to soil degradation, reduced agricultural productivity, and increased greenhouse gas emission. The review synthesizes existing literature on impact of biochar on soil health, crop productivity, and carbon sequestration, contextualizing these findings within the unique environmental and socio-economic landscape of Ghana. It focuses on bridging the gap between global biochar research and the specific agricultural needs of Ghana. The key findings indicate that biochar can significantly improve soil water retention, nutrient availability, and microbial activity, leading to enhanced crop yields and more sustainable farming practices. Additionally, the ability of biochar to sequester carbon makes it a valuable tool for climate change mitigation in the region. The review identifies barriers to biochar adoption, such as technological, economic, and social challenges; and offers actionable policy recommendations to promote its acceptance. While the study provides a comprehensive analysis, it acknowledges limitations related to the variability of biochar effects and the need for further localized research. This review contributes to the ongoing discourse on sustainable agriculture in Ghana, offering insights that can inform policy and practice aimed at achieving sustainable development goals and climate resilience.