Household production of biochar using diverse feedstock (World Agroforestry)

Sustainable Biochar Production Through Agroforestry Systems And Its Application (อินเดีย)

คำอธิบาย

Biochar is a carbon-rich, solid material derived from a wide range of biomass or organic waste through a thermochemical method. It is an organic charcoal material that is the final product of pyrolysis, or high-temperature burning of agricultural biomass without oxygen. Surplus crop residues, agricultural waste, and wood from sustainable sources are used as feedstock (raw material). Such biochar production is linked with agroforestry plantation and agriculture to improve soil health and ensuring sustainable feedstock availability.

Introduction and Background
Intensive cropping systems coupled with monocropping and high usage of synthetic fertilizers have led to the degradation of soils and depletion of nutrients directly affecting agricultural productivity and farmers' income. Farmers in the Balangir district of Odisha are facing similar challenges. To address these issues and promote sustainable farming practices, a biochar production initiative was introduced by utilizing crop residues and waste material from forests to produce biochar, a carbon-rich material that enhances soil fertility and soil structure. The initiative is a part of the Pro-Soil Project of Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), India and implemented by the International Centre for Research in Agroforestry (ICRAF). The technology (a kiln for biochar production) and technical inputs for biochar production were sourced from the Indian Institute of Soil Science, Bhopal.
Biochar is a type of charcoal produced from biomass like agricultural or forest waste or organic materials through a process called pyrolysis. The application of sustainable biochar technology in agroforestry systems can lead to better soil structure, increased water retention, reduced nutrient leaching, and improved crop yields. Moreover, it aids in mitigating greenhouse gas emissions by locking carbon into soil for an extended period.
In the project region farmers used crop residues such as rice straw, wheat straw and residue of other crops along with non-usable biomass from local forests, such as branches, twigs, and leaves, to supplement the feedstock for the pyrolysis. Since the District has large forest areas, the availability of forest waste is no problem. The biochar produced was applied into existing crops fields as well as into agroforestry system. Aiming to promote agroforestry, the project promoted the integration of trees (both fruits and timber) and shrubs into existing agricultural practices. Agroforestry offers multiple benefits such as improved soil health, biodiversity, and carbon sequestration. When sustainable biochar production is integrated into these systems, it can create a sustainable cycle where agricultural waste is converted into biochar, which then enhances soil fertility and sequesters carbon when added back into the soil.
The project has actively involved women farmers, entrepreneurial youth, and farmers' groups in the collection, production and application process of biochar thus promoting community participation and creating awareness about the benefits of biochar.

Implementation
The biochar kiln technology, obtained from the Indian Institute of Soil Science, in Bhopal, is employed to convert biomass into biochar through pyrolysis. This technology ensures efficient and controlled production of high-quality biochar. The collected biomass undergoes a controlled pyrolysis process inside the biochar kiln, where it is burned in the relative absence of oxygen. Technical specialization during production includes kiln temperature control, feedstock preparation, and the management of pyrolysis gases to ensure efficient biochar production. This results in the conversion of biomass into biochar, also leaving behind bioenergy-rich gases. Quality control measures are implemented to ensure the production of biochar with optimal characteristics, including high carbon content, porosity, and stability.
The Biochar kiln used was designed with the aim to optimize temperature control and ensure efficient conversion of biomass. An efficient loading mechanism allows easy and controlled feeding of biomass into the kiln. This ensures a consistent flow of material during the pyrolysis process. Although local kilns are usually not equipped with temperature control mechanisms to regulate the pyrolysis temperature, the temperature in the kilns may alternatively be regulated through the rate of feeding biomass into the kilns. Such kilns usually have some safety features and proper ventilation so to prevent accidents.

To implement this technology the ICRAF conducted training sessions for farmers on the proper preparation and application of biochar. The trainings were focused on the following aspects:
-The collection and drying process for agriculture and forest waste
-The management of operations for the biochar kiln including the loading of raw material (feedstock) into the kiln, its burning, operation-timing, period check, volumes of raw material to be fed etc.
-Precautions to be taken during the process
-The quality check of prepared biochar charcoal and the process for pulverizing it
-Dosage recommendations for different crops as per local conditions
-The mixing of biochar with cow dung and cow urine before application
-Integration with existing farming practices and the long-term benefits of biochar on soil health

Impact and Knowledge Transfer
The biochar acts as a soil conditioner, enhancing water retention, nutrient availability, and microbial activity. The benefits and impacts on improved fertility, increased water retention, and reduced nutrient leaching, lead to higher crop yields and resilience against climate variability, carbon sequestration aids in reducing greenhouse gas emissions, contributing to global efforts to combat climate change, and utilizing agricultural residues reduces air pollution from open burning and provides a sustainable solution for organic waste disposal. Land users appreciated the enhanced soil productivity and environmental benefits brought by biochar. Overall, the Sustainable Biochar Production Technology represents a promising approach in sustainable agriculture and environmental stewardship.

The project team, in collaboration with local agricultural extension services and the Indian Institute of Soil Science, monitored the impact of biochar application on soil health parameters. This involved regular soil testing, crop yield assessments and feedback from participating farmers. In fact, they also measured the impact of biochar made from different feedstock (raw materials). Success stories were shared with neighboring communities, public stakeholders and researchers and encouraged the further adoption of sustainable soil management practices.

The biochar production initiative in the Balangir District of Odisha in India demonstrates a sustainable approach to addressing soil health issues using locally available resources. Through the collaboration between ICRAF and GIZ, this project not only improves soil fertility but also empowers local communities by providing them with sustainable solutions for agricultural challenges. The success of this intervention serves as a model for future initiatives aimed at promoting environmentally friendly and community-driven approaches to agriculture.

สถานที่

สถานที่: Odisha, อินเดีย

ตำนวนการวิเคราะห์เทคโนโลยี: 2-10 แห่ง

ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของสถานที่ที่ถูกเลือ
  • 83.46593, 20.81621
  • 83.35058, 20.81108
  • 83.35058, 20.81108

การเผยแพร่ของเทคโนโลยี: ใช้ ณ จุดที่เฉพาะเจาะจงหรือเน้นไปยังบริเวณพื้นที่ขนาดเล็ก

In a permanently protected area?: ไม่ใช่

วันที่ในการดำเนินการ: 2021

ประเภทของการแนะนำ
Biochar ready for application to soil (World Agroforestry)

การจำแนกประเภทเทคโนโลยี

จุดประสงค์หลัก
  • ปรับปรุงการผลิตให้ดีขึ้น
  • ลด ป้องกัน ฟื้นฟู การเสื่อมโทรมของที่ดิน
  • อนุรักษ์ระบบนิเวศน์
  • ป้องกันพื้นที่ลุ่มน้ำ/บริเวณท้ายน้ำ โดยร่วมกับเทคโนโลยีอื่นๆ
  • รักษาสภาพหรือปรับปรุงความหลากหลายทางชีวภาพ
  • ลดความเสี่ยงของภัยพิบัติ
  • ปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของโลก สภาพภูมิอากาศที่รุนแรงและผลกระทบ
  • ชะลอการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของโลกและผลกระทบ
  • สร้างผลกระทบทางด้านเศรษฐกิจที่เป็นประโยชน์
  • สร้างผลกระทบทางด้านสังคมที่เป็นประโยชน์
การใช้ที่ดิน
Land use mixed within the same land unit: ไม่ใช่

  • พื้นที่ปลูกพืช
    • การปลูกพืชล้มลุกอายุปีเดียว: cereals - millet, cereals - rice (upland)
    • การปลูกไม้ยืนต้น ไม้พุ่ม: fodder trees (Calliandra, Leucaena leucocephala, Prosopis, etc.), fruits, other
    จำนวนของฤดูเพาะปลูกต่อปี: 2
    Is intercropping practiced? ใช่
    Is crop rotation practiced? ใช่
  • ป่า/พื้นที่ทำไม้
    • ป่ากึ่งธรรมชาติ / พื้นที่ทำไม้. Management: การเอาไม้ที่ตายแล้วออกไปหรือการตัดแต่งกิ่ง
    Tree types (mixed deciduous/ evergreen): n.a.
    ผลิตภัณฑ์และบริการ: ไม้ซุง, ไม้ที่นำมาทำเป็นเชื้อเพลิง, ผลไม้และถั่ว, การแทะเล็มหญ้า / การเก็บกินหญ้า
  • การตั้งถิ่นฐาน โครงสร้างพื้นฐาน - การตั้งถิ่นฐาน ตึกอาคาร
การใช้น้ำ
  • จากน้ำฝน
  • น้ำฝนร่วมกับการชลประทาน
  • การชลประทานแบบเต็มรูปแบบ

ความมุ่งหมายที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมโทรมของที่ดิน
  • ป้องกันความเสื่อมโทรมของที่ดิน
  • ลดความเสื่อมโทรมของดิน
  • ฟื้นฟูบำบัดที่ดินที่เสื่อมโทรมลงอย่างมาก
  • ปรับตัวกับสภาพความเสื่อมโทรมของที่ดิน
  • ไม่สามารถใช้ได้
ที่อยู่ของการเสื่อมโทรม
  • การกัดกร่อนของดินโดยน้ำ - Wt (Loss of topsoil): การสูญเสียดินชั้นบนหรือการกัดกร่อนที่ผิวดิน
  • การเสื่อมโทรมของดินทางด้านกายภาพ - Ps (Subsidence of organic soils): การยุบตัวของดินอินทรีย์ การทรุดตัวของดิน
  • การเสื่อมโทรมของดินทางด้านชีวภาพ - Bl (Loss of soil life): การสูญเสียสิ่งมีชีวิตในดิน
กลุ่ม SLM
  • การปรับปรุงดิน / พืชคลุมดิน
  • การเก็บเกี่ยวน้ำ
  • การจัดการของเสีย / การจัดการน้ำเสีย
มาตรการ SLM
  • มาตรการจัดการพืช - A1: พืช/สิ่งปกคลุมดิน, A2: อินทรียวัตถุในดิน/ความอุดมสมบูรณ์ในดิน, A3: การรักษาหน้าดิน, A6: Residue management
  • มาตรการอนุรักษ์ด้วยวิธีพืช - V4: การแทนที่หรือการนำพันธุ์ต่างถิ่น/ที่รุกล้ำเข้ามา ออกไปจากพื้นที่, V5: อื่นๆ
  • มาตรการอนุรักษ์ด้วยการจัดการ - M6: การจัดการของเสีย (การทำ รีไซเคิล การเอากลับมาใช้ใหม่หรือการลดปริมาณ)
  • มาตรการอื่น ๆ - Climate resilient soil management by application of biochar using varied feedstock (rwa material) generated through agroforestry

แบบแปลนทางเทคนิค

ข้อมูลจำเพาะด้านเทคนิค
The single barrel biochar klin was developed by the Indian Institute of Soil Sciences in Bhopal (IISS). The Kiln had already been designed and commercialised by the IISS. Land users can buy a metallic kiln unit from the IISS or get it fabricated from local fabricators based on the design specifications suggested in the drawing.
Author: Payal Dewangan
The flowchart provides a step by step guide for biochar production in the project area by land users
Author: Payal and Santosh

การจัดตั้งและการบำรุงรักษา: กิจกรรม ปัจจัยและค่าใช้จ่าย

การคำนวนต้นทุนและค่าใช้จ่าย
  • ค่าใช้จ่ายถูกคำนวน ต่อหน่วยเทคโนโลยี (หน่วย: 200 L capacity volume, length: Litre)
  • สกุลเงินที่ใช้คำนวณค่าใช้จ่าย INR
  • อัตราแลกเปลี่ยน (ไปเป็นดอลลาร์สหรัฐ) คือ 1 ดอลลาร์สหรัฐ = 80.0 INR
  • ค่าจ้างเฉลี่ยในการจ้างแรงงานต่อวันคือ 204 Rupees
ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อค่าใช้จ่าย
The investment towards the purchase of the kiln- and the pulveriser unit. In the documented project, the investment costs were borne by the project. Therefore, smallholder farmers may find it difficult to purchase the hardware units of kiln and pulveriser, given such investment costs.
กิจกรรมเพื่อการจัดตั้ง
  1. Purchase of biochar kiln unit (ช่วงระยะเวลา/ความถี่: Can be done any time during the year but need to be ready before the month of September)
  2. Purchase of pulveriser (ช่วงระยะเวลา/ความถี่: Need to be purchased once and before the start of biochar production)
ปัจจัยและค่าใช้จ่ายของการจัดตั้ง (per 200 L capacity)
ปัจจัยนำเข้า หน่วย ปริมาณ ค่าใช้จ่ายต่อหน่วย (INR) ค่าใช้จ่ายทั้งหมดต่อปัจจัยนำเข้า (INR) %ของค่าใช้จ่ายที่ก่อให้เกิดขึ้นโดยผู้ใช้ที่ดิน
อุปกรณ์
Biochar Klin Rs. 1.0 7000.0 7000.0
Pulvariser unit Rs. 1.0 20000.0 20000.0
ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการจัดตั้งเทคโนโลยี 27'000.0
Total costs for establishment of the Technology in USD 337.5
กิจกรรมสำหรับการบำรุงรักษา
  1. Collecting the crop residues and forest waste (ช่วงระยะเวลา/ความถี่: Needs to be collected and dried before the start of biochar production unit (September and June))
  2. Preparation of Biochar (ช่วงระยะเวลา/ความถี่: Before the sowing of Rabi (winter) and Kharif (summer) seasons (Months of September/October and June/July))
  3. Application of biochar in the field (ช่วงระยะเวลา/ความถี่: During the cropping season)
ปัจจัยและค่าใช้จ่ายของการบำรุงรักษา (per 200 L capacity)
ปัจจัยนำเข้า หน่วย ปริมาณ ค่าใช้จ่ายต่อหน่วย (INR) ค่าใช้จ่ายทั้งหมดต่อปัจจัยนำเข้า (INR) %ของค่าใช้จ่ายที่ก่อให้เกิดขึ้นโดยผู้ใช้ที่ดิน
แรงงาน
Preparation of biochar Person-day 2.0 200.0 400.0 100.0
Application of biochar in the field Person-day 1.0 200.0 200.0 100.0
ปุ๋ยและสารฆ่า/ยับยั้งการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต (ไบโอไซด์)
Farmyard manure Rs. 20.0 5.0 100.0 100.0
Fertilizer Rs. 50.0 7.0 350.0 100.0
ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการบำรุงรักษาสภาพเทคโนโลยี 1'050.0
Total costs for maintenance of the Technology in USD 13.13

สิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ

ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยรายปี
  • < 250 ม.ม.
  • 251-500 ม.ม.
  • 501-750 ม.ม.
  • 751-1,000 ม.ม.
  • 1,001-1,500 ม.ม.
  • 1,501-2,000 ม.ม.
  • 2,001-3,000 ม.ม.
  • 3,001-4,000 ม.ม.
  • > 4,000 ม.ม.
เขตภูมิอากาศเกษตร
  • ชื้น
  • กึ่งชุ่มชื้น
  • กึ่งแห้งแล้ง
  • แห้งแล้ง
ข้อมูลจำเพาะเรื่องภูมิอากาศ
ปริมาณเฉลี่ยฝนรายปีในหน่วยมม. 1288.0
ชื่อสถานีอุตุนิยมวิทยา Bhubaneshwar, Odisha
The District is located under the West Central Table Land Agro Climatic Zone characterized by hot and sub-humid climate
ความชัน
  • ราบเรียบ (0-2%)
  • ลาดที่ไม่ชัน (3-5%)
  • ปานกลาง (6-10%)
  • เป็นลูกคลื่น (11-15%)
  • เป็นเนิน (16-30%)
  • ชัน (31-60%)
  • ชันมาก (>60%)
ภูมิลักษณ์
  • ที่ราบสูง/ที่ราบ
  • สันเขา
  • ไหล่เขา
  • ไหล่เนินเขา
  • ตีนเนิน
  • หุบเขา
ความสูง
  • 0-100 เมตร
  • 101-500 เมตร
  • 501-1,000 เมตร
  • 1,001-1,500 เมตร
  • 1,501-2,000 เมตร
  • 2,001-2,500 เมตร
  • 2,501-3,000 เมตร
  • 3,001-4,000 เมตร
  • > 4,000 เมตร
เทคโนโลยีถูกประยุกต์ใช้ใน
  • บริเวณสันเขา (convex situations)
  • บริเวณแอ่งบนที่ราบ (concave situations)
  • ไม่เกี่ยวข้อง
ความลึกของดิน
  • ตื้นมาก (0-20 ซ.ม.)
  • ตื้น (21-50 ซ.ม.)
  • ลึกปานกลาง (51-80 ซ.ม.)
  • ลึก (81-120 ซ.ม.)
  • ลึกมาก (>120 ซ.ม.)
เนื้อดิน (ดินชั้นบน)
  • หยาบ/เบา (ดินทราย)
  • ปานกลาง (ดินร่วน ทรายแป้ง)
  • ละเอียด/หนัก (ดินเหนียว)
เนื้อดิน (> 20 ซม. ต่ำกว่าพื้นผิว)
  • หยาบ/เบา (ดินทราย)
  • ปานกลาง (ดินร่วน ทรายแป้ง)
  • ละเอียด/หนัก (ดินเหนียว)
สารอินทรียวัตถุในดิน
  • สูง (>3%)
  • ปานกลาง (1-3%)
  • ต่ำ (<1%)
น้ำบาดาล
  • ที่ผิวดิน
  • <5 เมตร
  • 5-50 เมตร
  • > 50 เมตร
ระดับน้ำบาดาลที่ผิวดิน
  • เกินพอ
  • ดี
  • ปานกลาง
  • ไม่ดีหรือไม่มีเลย
คุณภาพน้ำ (ยังไม่ได้รับการบำบัด)
  • เป็นน้ำเพื่อการดื่มที่ดี
  • เป็นน้ำเพื่อการดื่มที่ไม่ดี (จำเป็นต้องได้รับการบำบัด)
  • เป็นน้ำใช้เพื่อการเกษตรเท่านั้น (การชลประทาน)
  • ใช้ประโยชน์ไม่ได้
Water quality refers to: both ground and surface water
ความเค็มของน้ำเป็นปัญหาหรือไม่?
  • ใช่
  • ไม่ใช่

การเกิดน้ำท่วม
  • ใช่
  • ไม่ใช่
ความหลากหลายทางชนิดพันธุ์
  • สูง
  • ปานกลาง
  • ต่ำ
ความหลากหลายของแหล่งที่อยู่
  • สูง
  • ปานกลาง
  • ต่ำ

ลักษณะเฉพาะของผู้ใช้ที่ดินที่ประยุกต์ใช้เทคโนโลยี

เป้าหมายทางการตลาด
  • เพื่อการยังชีพ (หาเลี้ยงตนเอง)
  • mixed (subsistence/ commercial)
  • ทำการค้า/การตลาด
รายได้จากภายนอกฟาร์ม
  • < 10% ของรายได้ทั้งหมด
  • 10-50% ของรายได้ทั้งหมด
  • > 50% ของรายได้ทั้งหมด
ระดับของความมั่งคั่งโดยเปรียบเทียบ
  • ยากจนมาก
  • จน
  • พอมีพอกิน
  • รวย
  • รวยมาก
ระดับของการใช้เครื่องจักรกล
  • งานที่ใช้แรงกาย
  • การใช้กำลังจากสัตว์
  • การใช้เครื่องจักรหรือเครื่องยนต์
อยู่กับที่หรือเร่ร่อน
  • อยู่กับที่
  • กึ่งเร่ร่อน
  • เร่ร่อน
เป็นรายบุคคลหรือกลุ่ม
  • เป็นรายบุคคล/ครัวเรือน
  • กลุ่ม/ชุมชน
  • สหกรณ์
  • ลูกจ้าง (บริษัท รัฐบาล)
เพศ
  • หญิง
  • ชาย
อายุ
  • เด็ก
  • ผู้เยาว์
  • วัยกลางคน
  • ผู้สูงอายุ
พื้นที่ที่ใช้ต่อครัวเรือน
  • < 0.5 เฮกตาร์
  • 0.5-1 เฮกตาร์
  • 1-2 เฮกตาร์
  • 2-5 เฮกตาร์
  • 5-15 เฮกตาร์
  • 15-50 เฮกตาร์
  • 50-100 เฮกตาร์
  • 100-500 เฮกตาร์
  • 500-1,000 เฮกตาร์
  • 1,000-10,000 เฮกตาร์
  • >10,000 เฮกตาร์
ขนาด
  • ขนาดเล็ก
  • ขนาดกลาง
  • ขนาดใหญ่
กรรมสิทธิ์ในที่ดิน
  • รัฐ
  • บริษัท
  • เป็นแบบชุมชนหรือหมู่บ้าน
  • กลุ่ม
  • รายบุคคล ไม่ได้รับสิทธิครอบครอง
  • รายบุคคล ได้รับสิทธิครอบครอง
สิทธิในการใช้ที่ดิน
  • เข้าถึงได้แบบเปิด (ไม่ได้จัดระเบียบ)
  • เกี่ยวกับชุมชน (ถูกจัดระเบียบ)
  • เช่า
  • รายบุคคล
สิทธิในการใช้น้ำ
  • เข้าถึงได้แบบเปิด (ไม่ได้จัดระเบียบ)
  • เกี่ยวกับชุมชน (ถูกจัดระเบียบ)
  • เช่า
  • รายบุคคล
เข้าถึงการบริการและโครงสร้างพื้นฐาน
สุขภาพ

จน
x
ดี
การศึกษา

จน
x
ดี
ความช่วยเหลือทางด้านเทคนิค

จน
x
ดี
การจ้างงาน (เช่น ภายนอกฟาร์ม)

จน
x
ดี
ตลาด

จน
x
ดี
พลังงาน

จน
x
ดี
ถนนและการขนส่ง

จน
x
ดี
น้ำดื่มและการสุขาภิบาล

จน
x
ดี
บริการด้านการเงิน

จน
x
ดี
แสดงความคิดเห็น

The district is located in the interior parts of eastern India and considered as a backward district with poor access to infrastructure and other facilities

ผลกระทบ

ผลกระทบทางด้านเศรษฐกิจและสังคม
การผลิตพืชผล
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น


For Wood Biochar or Wood Coconut Husk Biochar (WCB), or Crop Residue Biochar (CRB) the highest grain yield of the crop was recorded with the highest dose of biochar, fertilizer, and manure application. Also, it's application significantly improved the straw yield

คุณภาพพืชผล
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น


The application of Wood Biochar or Wood Coconut Husk Biochar (WCB), or Crop Residue Biochar (CRB) with manure also significantly improved the quality of the crop

การผลิตพืชที่ใช้เลี้ยงปศุสัตว์
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น


It was found with significantly improved straw yield the availability of fodder for the livestock also increased

การเสี่ยงต่อความล้มเหลวในการผลิต
เพิ่มขึ้น
x
ลดลง


It was observed that the crop in which the application of biochar was with the manure and fertilizer, the crop had better adaptation and standing properties in comparison to another crop without the application of biochar.

การจัดการที่ดิน
ขัดขวาง
x
ทำให้ง่ายขึ้น

รายได้จากฟาร์ม
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น


The yield for the crop in which application was done was increased which led to an increase in income

ผลกระทบด้านสังคมและวัฒนธรรม
ความมั่นคงด้านอาหาร / พึ่งตนเองได้
ลดลง
x
ปรับปรุงดีขึ้น

ผลกระทบด้านนิเวศวิทยา
การเก็บเกี่ยวหรือการกักเก็บน้ำ (น้ำค้างหิมะ)
ลดลง
x
ปรับปรุงดีขึ้น


Water retention from the soil increased because of the increase in soil organic matter and carbon content

น้ำไหลบ่าที่ผิวดิน
เพิ่มขึ้น
x
ลดลง


The water holding capacity of the water increased leading to less surface runoff from the field.

การระเหย
เพิ่มขึ้น
x
ลดลง

ความชื้นในดิน
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น


With an increase in soil organic matter and improved soil texture the soil moisture increased

การสูญเสียดิน
เพิ่มขึ้น
x
ลดลง


The semi-arid climate and limited rainfall, combined with sporadic and intense monsoons, can lead to soil erosion. When rainfall does occur, it can cause rapid runoff, carrying away the topsoil due to the lack of vegetation cover or inadequate soil conservation measures.

การหมุนเวียนและการเติมของธาตุอาหาร
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น


The application of biochar with manure and fertilizers not only increased the nutrients in the soil but also increased the nutrient uptake of plants from the soil.

ความเค็ม
เพิ่มขึ้น
x
ลดลง


Biochar can act as a soil amendment to moderate soil pH depending on the initial pH level. Scientifically, biochar tends to be pH neutral, so its impact on soil pH depends on the existing soil condition. The impact of biochar on pH is often gradual and depends on various factors like the type and composition of biochar, soil characteristics and environmental conditions. Biochar acts more as a buffer, stabilizing soil pH over time rather than making drastic immediate changes.

อินทรียวัตถุในดิน/ต่ำกว่าดินชั้น C
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น

การปกคลุมด้วยพืช
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น


The plant biomass as well as the vegetative growth of the plant showed a significant positive reaction to the biochar application on crops

มวลชีวภาพ/เหนือดินชั้น C
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น

ความหลากหลายทางชีวภาพของพืช
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น

การจัดการศัตรูพืชและโรคพืช
ลดลง
x
เพิ่มขึ้น


Resistance of the crop increases with better uptake of K from the soil. Plants become more resistant to disease and pests.

การปล่อยคาร์บอนและก๊าซเรือนกระจก
เพิ่มขึ้น
x
ลดลง

ผลกระทบนอกพื้นที่ดำเนินการ

รายได้และค่าใช้จ่าย

ผลประโยชน์ที่ได้รับเปรียบเทียบกับค่าใช้จ่าย
ผลตอบแทนระยะสั้น
ด้านลบอย่างมาก
x
ด้านบวกอย่างมาก

ผลตอบแทนระยะยาว
ด้านลบอย่างมาก
x
ด้านบวกอย่างมาก

ผลประโยชน์ที่ได้รับเปรียบเทียบกับค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
ผลตอบแทนระยะสั้น
ด้านลบอย่างมาก
x
ด้านบวกอย่างมาก

ผลตอบแทนระยะยาว
ด้านลบอย่างมาก
x
ด้านบวกอย่างมาก

The benefits of technology to soil health, crop productivity and crop quality is much higher than the cost of establishment and maintenance

การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ค่อยเป็นค่อยไป
อุณหภูมิประจำปี เพิ่มขึ้น

ไม่ดี
x
ดีมาก
อุณหภูมิตามฤดูกาล เพิ่มขึ้น

ไม่ดี
x
ดีมาก
ฤดู: ฤดูร้อน
ฝนประจำปี ลดลง

ไม่ดี
x
ดีมาก
ฝนตามฤดู ลดลง

ไม่ดี
x
ดีมาก
ฤดู: ฤดูฝน
สภาพรุนแรงของภูมิอากาศ (ภัยพิบัติ)
ภัยจากฝนแล้ง

ไม่ดี
x
ดีมาก

การน้อมเอาความรู้และการปรับใช้

เปอร์เซ็นต์ของผู้ใช้ที่ดินในพื้นที่ที่นำเทคโนโลยีไปใช้
  • ครั้งเดียวหรือเป็นการทดลอง
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
จากทั้งหมดที่ได้รับเทคโนโลยีเข้ามามีจำนวนเท่าใดที่ทำแบบทันที โดยไม่ได้รับการจูงใจด้านวัสดุหรือการเงินใดๆ?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
จำนวนหลังคาเรือนหรือขนาดพื้นที่รวมทั้งหมด
100
เทคโนโลยีได้รับการปรับเปลี่ยนเร็วๆ นี้เพื่อให้ปรับตัวเข้ากับสภาพที่กำลังเปลี่ยนแปลงหรือไม่?
  • ใช่
  • ไม่ใช่
สภาพที่กำลังเปลี่ยนแปลงอันไหน?
  • การเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไปและสภาพรุนแรงของภูมิอากาศ
  • การเปลี่ยนแปลงของตลาด
  • การมีแรงงานไว้ให้ใช้ (เนื่องจากการอพยพย้ายถิ่นฐาน)
Refinements in pyrolysis methods and technologies to produce biochar with specific characteristics suited to diverse soil types and climate conditions. This includes adjusting temperature, duration, and feedstock to optimize biochar properties like porosity and water retention capacity. Innovations in application techniques to improve the efficiency and effectiveness of biochar incorporation into agricultural systems. This involves exploring precision application methods, such as localized placement or mixing with organic amendments, to ensure better distribution and utilization of biochar in the root zone. Emphasis on integrating biochar technology into climate-smart agricultural practices, focusing on sustainable intensification while adapting to changing climatic conditions. This involves promoting practices that enhance resilience to drought, water conservation and soil fertility improvement.

บทสรุปหรือบทเรียนที่ได้รับ

จุดแข็ง: มุมมองของผู้ใช้ที่ดิน
  • The soil moisture, soil texture, water retention and water-holding capacity of the soil increases. The uptake of nutrients increases which leads to less application of fertilizers in the field
  • There was an increase in crop yield, straw yield, vegetative mass growth, more grains or fruits per plant, and fewer pests & disease attacks on the plants were noticed
  • The better use of crop residue from the field increase the soil fertility and promoted better crop growth
จุดแข็ง: ทัศนคติของผู้รวบรวมหรือวิทยากรคนอื่นๆ
  • The use of biochar helps to combat the climate crisis by sequestering atmospheric carbon into soil as well as processing agricultural and other waste into useful clean energy
  • The application of biochar significantly changes the soil’s properties (texture, porosity, bulk density, particle density, surface area, pore size distribution, cation exchange capacity, pH, and water-holding capacity) which, directly influence plant growth
  • High porosity and a large surface area of biochar provide space for micro-organisms that are beneficial for the soil and help in binding important anions and cations, improving soil health and enhancing crop productivity
  • Reduced nitrous oxide and methane emissions when biochar is applied to the soil
จุดด้อย/ข้อเสีย/ความเสี่ยง: มุมมองของผู้ใช้ที่ดินแก้ไขปัญหาได้อย่างไร
  • Need large quantities of wood and crop residue for biochar production on a larger scale A better planning for crop residue management and access to communities to collect forest waste from forest can easily address this problem

    Exploring alternative biomass sources like agricultural residues, crop waste, or dedicated energy crops can reduce reliance on wood or coconut shells, promoting sustainable sourcing. Also, advancements in pyrolysis technologies to optimize biochar production from smaller quantities of biomass, improving efficiency and reducing the overall demand.
  • Do not have knowledge about how this biochar can be sold in the market for additional income Creating more awareness among the farmers about biochar will create a market demand for it.

    Conducting market assessments and creating awareness among potential buyers about the benefits of biochar for soil improvement, carbon sequestration, and agricultural productivity. Exploring the development of value-added products or applications derived from biochar, such as soil amendments, filtration systems, or compost blends, to diversify market opportunities.
จุดด้อย/ข้อเสีย/ความเสี่ยง: ทัศนคติของผู้รวบรวมหรือวิทยากรคนอื่นๆแก้ไขปัญหาได้อย่างไร
  • The availability of suitable wood and coconut for biochar production can be limited, and there may be competition between biochar production and other uses of biomass, such as food and fuel production The innovation in technology where biochar can be produced with lesser amount of feedstock will be a great solution
  • If not managed sustainably, the production of biomass feedstock for biochar can lead to deforestation or the conversion of natural ecosystems into monoculture plantations, which can have negative ecological consequences The promotion of agro-forestry is important to ensure the availability of feed stock while also ensuring the increased coverage of forest.
    The training of land users and other stakeholders around sustainable biochar production.

การอ้างอิง

ผู้รวบรวม
  • Santosh Gupta
Editors
  • Kim Arora
  • Stephanie Jaquet
  • Tabitha Nekesa
  • Ahmadou Gaye
  • Siagbé Golli
ผู้ตรวจสอบ
  • Udo Höggel
  • Sally Bunning
วันที่จัดทำเอกสาร: 24 เมษายน 2023
การอัพเดทล่าสุด: 11 เมษายน 2024
วิทยากร
คำอธิบายฉบับเต็มในฐานข้อมูล WOCAT
ข้อมูล SLM ที่ถูกอ้างอิง
การจัดทำเอกสารถูกทำโดย
องค์กร โครงการ
การอ้งอิงหลัก
  • IBI publication at International Biochar Initiative: https://biochar-international.org/resources/ibi-publications/
ลิงก์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องที่มีอยู่ในออนไลน์
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International