Conocarpus biochar induces changes in soil nutrient availability and tomato growth under saline irrigation

  • A. R. A. Usman
  • M. I. Al-Wabel
  • Y. S. Ok
  • A. Al-Harbi
  • M. Wahb-Allah
  • A. H. El-Naggar
  • M. Ahmad
  • A. Al-Faraj
  • A. Al-Omran
2016 - Pedosphere
Palavras-chave: Irrigação por gotejamento, resíduos agrícolas orgânicos, teor de matéria orgânica, estresse salino, solos arenosos, adubação do solo, produtividade do solo
Termos de indexação: Disponibilidade de nutrientes, condicionador de solo, manejo de solos, solos degradados, crescimento vegetativo
 

Resumo

Materiais orgânicos termicamente modificados, comumente conhecidos como biochar, ganharam popularidade por serem usados como condicionadores do solo. No entanto, pouca informação está disponível sobre o papel do biochar na mitigação dos impactos negativos da água salina na produtividade do solo e no crescimento das plantas. Portanto, este estudo foi conduzido para investigar os efeitos do biochar de Conocarpus (BC) e de resíduos orgânicos de fazenda (RF) em diferentes doses de aplicação (0,0% (controle), 4,0% e 8,0% (peso/peso)) na produtividade e qualidade de tomates cultivados em solo arenoso sob irrigação por gotejamento com água salina ou não salina. A disponibilidade de P, K, Fe, Mn, Zn e Cu para as plantas também foi investigada. Os resultados demonstraram claramente que a adição de BC ou RF aumentou o crescimento vegetativo, a produtividade e os parâmetros de qualidade em todos os tratamentos de irrigação. Verificou-se que o estresse salino afetou adversamente a produtividade do solo, como indicado pelo menor crescimento vegetativo e componentes de produtividade das plantas de tomate. No entanto, esse efeito supressor sobre o crescimento vegetativo e a produtividade tendeu a diminuir com a aplicação de RF ou BC, especialmente na dose alta de aplicação e na presença de biochar. Sob sistema de irrigação salina, por exemplo, a produtividade total do tomate aumentou em relação ao controle em 14,0%–43,3% com BC e em 3,9%–35,6% com RF. Isso pode ser atribuído aos efeitos de melhoria do RF ou BC nas propriedades do solo, conforme indicado pelos aumentos no teor de matéria orgânica do solo e na disponibilidade de nutrientes. Portanto, o biochar pode ser efetivamente usado como um condicionador do solo para aumentar a produtividade de solos arenosos afetados por sais em condições áridas.

 

Abstract

Thermally modified organic materials commonly known as biochar have gained popularity of being used as a soil amendment. Little information, however, is available on the role of biochar in alleviating the negative impacts of saline water on soil productivity and plant growth. This study, therefore, was conducted to investigate the effects of Conocarpus biochar (BC) and organic farm residues (FR) at different application rates of 0.0% (control), 4.0% and 8.0% (weight/weight) on yield and quality of tomatoes grown on a sandy soil under drip irrigation with saline or non-saline water. The availability of P, K, Fe, Mn, Zn and Cu to plants was also investigated. The results demonstrated clearly that addition of BC or FR increased the vegetative growth, yield and quality parameters in all irrigation treatments. It was found that salt stress adversely affected soil productivity, as indicated by the lower vegetative growth and yield components of tomato plants. However, this suppressing effect on the vegetative growth and yield tended to decline with application of FR or BC, especially at the high application rate and in the presence of biochar. Under saline irrigation system, for instance, the total tomato yield increased over the control by 14.0%–43.3% with BC and by 3.9%–35.6% with FR. These could be attributed to enhancement effects of FR or BC on soil properties, as indicated by increases in soil organic matter content and nutrient availability. Therefore, biochar may be effectively used as a soil amendment for enhancing the productivity of salt-affected sandy soils under arid conditions.

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