Biochar application (Chiara Pituello)

Biochar application as a soil amendment (إيطاليا)

Applicazione di biochar come ammendante organico

الوصف

Application of fine-grained charcoal as an amendment to improve the soil quality and mitigate GHG emissions from croplands

Biochar is a fine-grained charcoal, rich in refractory organic carbon compounds. Biochar is produced from pyrolysis of plant and waste feedstock, i.e. during thermal decomposition of biomass in partial or total absence of oxygen. As a soil amendment, biochar can favour a long-term stabilisation of carbon stocks, serving as a net withdrawal of atmospheric carbon dioxide. From an agronomic point of view, high organic carbon input from biochar can enhance the nutrient and water retention capacity of the amended soil, reducing the total fertilizer requirements.

Purpose of the Technology: Therefore, the application of biochar is proposed as a strategy to reduce the climate and environmental impact of cropland systems as well as improve the soil quality by enhancing its physical-chemical characteristics.

Establishment / maintenance activities and inputs: Due to high recalcitrance of its C compounds, fine-grained biochar can be applied occasionally in the field, although its long-term effect is still being studied. High doses of biochar can be distributed (e.g. > 10 t C ha-1) just before ploughing in order to favour its incorporation, mixing and interaction with soil particles.

Natural / human environment: Potentially, the high stability of biochar C-compounds favours a reduction of GHG emissions by increasing the soil carbon stocks. Potentially, the soil can benefit from biochar application by improving its structure, the water retention capacity and finally the nutrient cycling. Nevertheless, it must be underlined that such technique is still in its infancy and needs testing before it is widespread as an agricultural practice. Although the biochar costs of production are not available, it must be noted that, due to the occasional application, the management costs would be low.

الموقع

الموقع: Veneto region, Italy, إيطاليا

عدد مواقع تنفيذ التقنيةالتي تم تحليلها: موقع واحد

المرجع الجغرافي للمواقع المختارة
  • 11.94974, 45.35076

انتشار التقنية: منتشرة بالتساوي على مساحة (approx. < 0.1 كم2 (10 هكتار))

في منطقة محمية بشكل دائم؟:

تاريخ التنفيذ:

نوع التقديم
Biochar application (Chiara Pituello)

تصنيف التقنية

الغرض الرئيسي
  • تحسين الإنتاج
  • الحد من تدهور الأراضي ومنعه وعكسه
  • الحفاظ على النظام البيئي
  • حماية مستجمعات المياه / المناطق الواقعة في اتجاه مجرى النهر - مع تقنيات أخرى
  • الحفاظ على/تحسين التنوع البيولوجي
  • الحد من مخاطر الكوارث
  • التكيف مع تغير المناخ/الظواهر المتطرفة وآثارها
  • التخفيف من تغير المناخ وآثاره
  • خلق أثر اقتصادي مفيد
  • خلق أثر اجتماعي مفيد
استخدام الأراضي

  • الأراضي الزراعية
    • زراعة سنوية
    عدد مواسم الزراعة في السنة: 1

إمدادات المياه
  • بعلية
  • مختلط بعلي-مروي
  • ري كامل

الغرض المتعلق بتدهور الأراضي
  • منع تدهور الأراضي
  • الحد من تدهور الأراضي
  • اصلاح/إعادة تأهيل الأراضي المتدهورة بشدة
  • التكيف مع تدهور الأراضي
  • غير قابل للتطبيق
معالجة التدهور
  • التدهور الكيميائي للتربة - (Cn): تراجع الخصوبة وانخفاض محتوى المادة العضوية (غير ناتج عن الانجراف)
مجموعة الإدارة المستدامة للاراضي
  • الإدارة المتكاملة لخصوبة التربة
تدابير الإدارة المستدامة للأراضي
  • التدابير الزراعية - A2: المادة العضوية/خصوبة التربة

الرسم الفني

المواصفات الفنية

التأسيس والصيانة: الأنشطة والمدخلات والتكاليف

حساب المدخلات والتكاليف
  • يتم حساب التكاليف:
  • العملة المستخدمة لحساب التكلفة:
  • سعر الصرف (بالدولار الأمريكي): 1 دولار أمريكي = 0.8 €
  • متوسط تكلفة أجر العمالة المستأجرة في اليوم: 21.00
أهم العوامل المؤثرة على التكاليف
Currently biochar is difficultly available in the market and some estimates report a high cost (300 US $/ t). However, the application of biochar can be done once every several years. As a result, costs are mainly as an initial investment.
أنشطة التأسيس
  1. Biochar input (التوقيت/الوتيرة: None)
مدخلات وتكاليف التأسيس
تحديد المدخلات الوحدة الكمية التكاليف لكل وحدة (€) إجمالي التكاليف لكل مدخل (€) % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
غير ذلك
Biochar 20t ha 1,0 6000,0 6000,0 100,0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية 6'000.0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية بالدولار الأمريكي 7'500.0
أنشطة الصيانة
n.a.

المناخ الطبيعي

متوسط هطول الأمطار السنوي
  • < 250 مم
  • 251- 500 ملم
  • 501 - 750ملم
  • 1,000-751 ملم
  • 1,500-1,100 ملم
  • 2,000-1,500 ملم
  • 3,000-2,001 ملم
  • 4,000-3,100 ملم
  • > 4000 ملم
المنطقة المناخية الزراعية
  • رطبة
  • شبه رطبة
  • شبه قاحلة
  • قاحلة
المواصفات الخاصة بالمناخ
Thermal climate class: temperate
المنحدر
  • مسطح (0-2%)
  • بسيط (3-5%)
  • معتدل (6-10%)
  • متدحرج (11-15%)
  • تلال (16-30%)
  • شديدة الانحدار(31-60%)
  • فائقة الانحدار (>60%)
التضاريس
  • هضاب/سهول
  • أثلام مرتفعة
  • المنحدرات الجبلية
  • منحدرات التلال
  • منحدرات في السفوح
  • قاع الوادي
الارتفاع
  • 100-0 متر فوق سطح البحر
  • 500-101 متر فوق سطح البحر
  • 1,000-501 متر فوق سطح البحر
  • 1,500-1,001 متر فوق سطح البحر
  • 2,000-1,501 متر فوق سطح البحر
  • 2,500-2,100 متر فوق سطح البحر
  • 3,000-2,501 متر فوق سطح البحر
  • 4,000-3,001 متر فوق سطح البحر
  • > 4000 متر فوق سطح البحر
يتم تطبيق التقنية في
  • حالات محدبة أو نتؤات
  • حالات مقعرة
  • غير ذات صلة
عمق التربة
  • ضحل جدًا (0-20 سم)
  • ضحلة (21-50 سم)
  • متوسطة العمق (51-80 سم)
  • عميقة (81-120 سم)
  • عميقة جدًا (> 120 سم)
قوام التربة (التربة السطحية)
  • خشن / خفيف (رملي)
  • متوسط ( طميي، سلتي)
  • ناعم/ثقيل (طيني)
قوام التربة (> 20 سم تحت السطح)
  • خشن / خفيف (رملي)
  • متوسط ( طميي، سلتي)
  • ناعم/ثقيل (طيني)
محتوى المادة العضوية في التربة السطحية
  • عالية (>3%)
  • متوسطة (1-3%)
  • منخفضة (<1%)
مستوى المياه الجوفية
  • سطحية
  • < 5 م
  • 50-5 م
  • > 50 م
توافر المياه السطحية
  • زائدة
  • جيد
  • متوسط
  • ضعيف/ غير متوافر
جودة المياه (غير المعالجة)
  • مياه شرب جيدة
  • مياه الشرب سيئة (تتطلب معالجة)
  • للاستخدام الزراعي فقط (الري)
  • غير صالحة للإستعمال
تشير جودة المياه إلى:
هل تمثل الملوحة مشكلة؟
  • نعم
  • كلا

حدوث الفيضانات
  • نعم
  • كلا
تنوع الأنواع
  • مرتفع
  • متوسط
  • منخفض
تنوع الموائل
  • مرتفع
  • متوسط
  • منخفض

خصائص مستخدمي الأراضي الذين يطبقون التقنية

التوجه السوقي
  • الكفاف (الإمداد الذاتي)
  • مختلط (كفاف/ تجاري)
  • تجاري/سوق
الدخل من خارج المزرعة
  • أقل من % 10من كامل الدخل
  • 10-50% من جميع الإيرادات
  • ‏‏ >50‏% من إجمالي الدخل
المستوى النسبي للثروة
  • ضعيف جدا
  • ضعيف
  • متوسط
  • ثري
  • ثري جدا
مستوى المكننة
  • عمل يدوي
  • الجر الحيواني
  • ميكانيكية/ مزودة بمحرك
مستقر أو مرتحل
  • غير المترحل
  • شبه مرتحل
  • مرتحل
أفراد أو مجموعات
  • فرد/أسرة معيشية
  • المجموعات/ المجتمع المحلي
  • تعاونية
  • موظف (شركة، حكومة)
الجنس
  • نساء
  • رجال
العمر
  • أطفال
  • شباب
  • متوسط العمر
  • كبار السن
المساحة المستخدمة لكل أسرة
  • < 0.5 هكتارا
  • 0.5 - 1 هكتار
  • 1 -2 هكتار
  • 2 - 5 هكتار
  • 5 - 15 هكتار
  • 15 - 50 هكتار
  • 50 - 100هكتار
  • 500-100 هكتار
  • 1,000-500 هكتار
  • 10,000-1,000 هكتار
  • > 10,000 هكتار
الحجم
  • على نطاق صغير
  • على نطاق متوسط
  • على نطاق واسع
ملكية الارض
  • دولة
  • شركة
  • مجتمعي/قروي
  • لمجموعة
  • فردية، لا يوجد سند ملكية
  • فردية، يوجد سند ملكية
حقوق استخدام الأراضي
  • وصول مفتوح (غير منظم)
  • مجتمعي (منظم)
  • مؤجر
  • فردي
حقوق استخدام المياه
  • وصول مفتوح (غير منظم)
  • مجتمعي (منظم)
  • مؤجر
  • فردي
الوصول إلى الخدمات والبنية التحتية
الصحة

ضعيف
جيد
التعليم

ضعيف
جيد
المساعدة التقنية

ضعيف
جيد
العمل (على سبيل المثال خارج المزرعة)

ضعيف
جيد
الأسواق

ضعيف
جيد
الطاقة

ضعيف
جيد
الطرق والنقل

ضعيف
جيد
مياه الشرب وخدمات الصرف الصحي

ضعيف
جيد
الخدمات المالية

ضعيف
جيد

الآثار

الآثار الاجتماعية والاقتصادية
خطر فشل الإنتاج
زاد
انخفض

النفقات على المدخلات الزراعية
زاد
انخفض

الآثار الاجتماعية والثقافية
Improved livelihoods and human well-being
decreased
increased


So far the technology is in its infancy and improvements in livelihoods and human well-being are still not conceivable

الآثار الايكولوجية
رطوبة التربة
انخفض
زاد

دورة المغذيات/إعادة الشحن
انخفض
زاد

المادة العضوية في التربة/تحت الطبقة c
انخفض
زاد

انبعاث الكربون والغازات المسببة للاحتباس الحراري
زاد
انخفض

الآثار خارج الموقع
القدرة على التخفيف/الترشيح (حسب التربة والنباتات والأراضي الرطبة)
انخفاض
تحسن

تحليل التكلفة والعائد

العوائد مقارنة بتكاليف التأسيس
العوائد مقارنة بتكاليف الصيانة
Short-term and long-term benefits are still being studied, therefore right now it is not possible to evaluate benefits

تغير المناخ

تغير مناخ تدريجي
درجة الحرارة السنوية زيادة

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
الظواهر المتطرفة / الكوارث المرتبطة بالمناخ
عاصفة ممطرة محلية

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
عاصفة هوائية محلية

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
جفاف

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
فيضان عام (نهر)

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
العواقب الأخرى المتعلقة بالمناخ
انخفاض فترة النمو

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا

التبني والتكيف

نسبة مستخدمي الأراضي في المنطقة الذين تبنوا التقنية
  • حالات فردية/تجريبية
  • 1-10‏%
  • 11-50%
  • > 50%
من بين جميع الذين تبنوا التقنية، كم منهم فعلوا ذلك دون تلقي أي حوافز مادية؟
  • 10-0‏%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
هل تم تعديل التقنية مؤخرًا لتتكيف مع الظروف المتغيرة؟
  • نعم
  • كلا
مع أي من الظروف المتغيرة؟
  • تغير المناخ / التطرف
  • الأسواق المتغيرة
  • توفر العمالة (على سبيل المثال بسبب الهجرة)

الاستنتاجات والدروس المستفادة

نقاط القوة: وجهة نظر مستخدم الأرض
نقاط القوة: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
  • Enhances soil organic carbon content in the long-term
  • Improves soil water retention and nutrient cycling
  • Mitigates GHG emissions of cropland systems
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر مستخدم الأرضكيفية التغلب عليها
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلوماتكيفية التغلب عليها
  • Still not completely known the long-term effects on soil properties and biodiversity

المراجع

جامع المعلومات
  • Nicola Dal Ferro
المحررون
المُراجع
  • Fabian Ottiger
  • Alexandra Gavilano
تاريخ التوثيق: 24 إبريل، 2015
اخر تحديث: 17 إبريل، 2019
الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
الوصف الكامل في قاعدة بيانات WOCAT
بيانات الإدارة المستدامة للأراضي المرتبطة
تم تسهيل التوثيق من قِبَل
المؤسسة المشروع
المراجع الرئيسية
  • Physico-chemical properties and microbial responses in biochar-amended soils: Mechanisms and future directions, Gul et al., 2015. Agriculture, Ecosystems & Environment (206), 46-59.:
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International