Une carte montre bas, estimations moyennes et élevées pour les changements théoriques de la capacité de rétention d'eau dans le sol avec l'ajout de biochar. Une étude menée par des scientifiques de l'Université Rice a montré comment le biochar peut aider à réduire l'excès d'irrigation dans l'agriculture, selon le type de sol et les caractéristiques du biochar. Crédit :Masiello Lab/Rice University
Les avantages abstraits du biochar pour le stockage à long terme du carbone et de l'azote dans les fermes américaines sont clairs, et maintenant de nouvelles recherches de l'Université Rice montrent un court terme, bonus concret pour les agriculteurs également.
Ce serait de l'argent. Pour être précis, argent non dépensé pour l'irrigation.
Dans les meilleurs scénarios pour certaines régions, l'utilisation intensive du biochar pourrait économiser aux agriculteurs un peu plus de 50 % de l'eau qu'ils utilisent actuellement pour faire pousser leurs cultures. Cela représente des économies immédiates importantes pour aller avec les avantages environnementaux établis du biochar.
L'étude en libre accès paraît dans la revue GCB Bioénergie .
Le biochar est essentiellement du charbon de bois produit par pyrolyse, la décomposition à haute température de la biomasse, y compris la paille, bois, coquilles, gazon et autres matériaux. Il a fait l'objet d'études approfondies à Rice et ailleurs alors que l'industrie agricole cherche des moyens d'améliorer la productivité, séquestrer le carbone et préserver les sols.
Le nouveau modèle construit par les chercheurs de Rice explore un avantage différent, utilisant moins d'eau.
« Il y a beaucoup de recherches sur le biochar qui se concentrent principalement sur ses avantages en termes de carbone, mais il y a assez peu de choses sur la façon dont cela pourrait aider les parties prenantes à un niveau plus commercial, " a déclaré l'auteur principal et ancienne élève de Rice Jennifer Kroeger, maintenant membre du Science and Technology Policy Institute de Washington, D.C. "C'est encore un domaine émergent."
L'étude co-dirigée par la biogéochimiste de Rice Caroline Masiello et l'économiste Kenneth Medlock fournit des formules pour aider les agriculteurs à estimer les économies de coûts d'irrigation grâce à l'augmentation de la capacité de rétention d'eau (WHC) avec l'amendement au biochar.
Les avantages du biochar pour la séquestration à long terme du carbone et de l'azote dans les fermes américaines sont clairs, mais de nouvelles recherches de l'Université Rice montrent que cela peut également aider les agriculteurs à économiser de l'argent sur l'irrigation. L'étude a montré que le sol sablonneux, en particulier, acquiert la capacité de retenir plus d'eau lorsqu'il est modifié avec du biochar. Crédit :Masiello Lab/Rice University
Les chercheurs ont utilisé leurs formules pour révéler que les régions du pays aux sols sablonneux en bénéficieraient le plus, et donc les économies d'irrigation les plus potentielles, avec amendement biochar, zones principalement dans le sud-est, extrème nord, nord-est et ouest des États-Unis.
L'étude analyse la relation entre les propriétés du biochar, les taux d'application et les changements de WHC pour divers sols détaillés dans 16 études existantes pour juger de leur capacité à réduire l'irrigation.
Les chercheurs ont défini le WHC comme la quantité d'eau qui reste après avoir laissé un sol saturé s'écouler pendant une période définie, généralement 30 minutes. Les sols argileux ont un WHC plus élevé que les sols sableux, mais les sols sableux combinés au biochar ouvrent plus d'espace poreux pour l'eau, les rendant plus efficaces.
Le WHC est également déterminé par l'espace poreux dans les particules de biochar elles-mêmes, avec les meilleurs résultats des matières premières herbeuses, selon leur analyse.
Dans une parcelle de sol sableux étudiée de manière approfondie exploitée par le réseau de gestion de l'eau agricole de l'Université du Nebraska-Lincoln, Kroeger a calculé une économie d'eau spécifique de 37,9% pour le sol amendé avec du biochar. Ses chiffres comprenaient les précipitations moyennes et les niveaux d'irrigation pour l'été 2019.
Les chercheurs ont noté que les expériences de laboratoire emballent généralement plus de biochar dans un échantillon de sol que ce qui serait utilisé sur le terrain, les résultats des agriculteurs peuvent donc varier. Mais ils espèrent que leur formule sera un guide valable pour ceux qui cherchent à structurer de futures recherches ou à maximiser leur utilisation du biochar.
Des données plus complètes pour les sols argileux, ainsi qu'une meilleure caractérisation d'une gamme de types de biochar, aidera les chercheurs à construire des modèles à utiliser dans d'autres régions du pays, ils ont écrit.
"Cette étude attire l'attention sur l'intérêt de l'amendement du biochar en particulier dans les sols sableux, mais il est important de noter que la raison pour laquelle nous appelons ici les sols sableux est due au manque de données sur les sols à texture plus fine, " a déclaré Masiello. " Il est possible qu'il y ait aussi des avantages financiers importants sur d'autres types de sol; les données n'étaient tout simplement pas disponibles pour contraindre notre modèle dans ces conditions."
« Les solutions basées sur la nature gagnent du terrain au niveau fédéral, niveau étatique et international, " Medlock ajouta, en prenant comme exemple la loi récemment introduite sur les solutions climatiques pour la croissance. « L'amendement du sol au biochar peut améliorer la séquestration du carbone dans le sol tout en offrant d'importants co-bénéfices, comme la dépollution de l'azote, amélioration de la rétention d'eau et augmentation de la productivité agricole. L'ensemble des avantages potentiels augmente l'attractivité de l'action commerciale dans le secteur agricole ainsi que des cadres politiques de soutien. »
