Published

2022-04-30

Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters

Efecto del uso de biocarbón como sustrato sobre parámetros de crecimiento en granadilla (Passiflora ligularis Juss.)

DOI:

https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v40n1.98112

Keywords:

biomass, pyrolysis, propagation, seedlings (en)
biomasa, pirólisis, propagación, plántulas (es)

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Authors

The impact of biochar on soils has been demonstrated, including its improvements of physical, chemical, and biological properties that promote agricultural production. This study aims to evaluate the effect of biochar on the growth of granadilla (Passiflora ligularis Juss.) seedlings. For this research, biochar was obtained from the pyrolysis of agricultural waste in a conical flame curtain reactor at temperatures between 400ºC and 500ºC for 90 min. The different biomasses used consisted of cholupa (Passiflora maliformis L.) fruit shells, residues of guamo (Inga spuria) wood, coffee (Coffea arabica L.) husks, and rice (Oryza sativa L.) husks. The biochar produced was mixed with Jiffy® brand peat in doses of 5%, 10%, and 20% (v/v) for each of the four types of biochar, with a control of 100% peat. For each treatment, 100 seedlings were planted, taking 12 random samples of each at 43, 57, and 71 d after sowing. Data were analyzed using the Kolmogorov-Smirnov and Levene test, followed by a factorial analysis of variance, evaluating variables such as dry weight, root length, leaf number, stem diameter, and chlorophyll index. The biochar obtained from the coffee husk promoted further growth, but its effectiveness decreased at a concentration of 20%.

Se ha demostrado el impacto del biocarbón en el suelo, así como sus mejoras en algunas propiedades físicas, químicas y biológicas, promoviendo la producción agrícola. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto del biocarbón en el crecimiento de plántulas de granadilla (Passiflora ligularis Juss.). En el desarrollo de esta investigación, se obtuvo biocarbón a partir de la pirólisis de desechos agrícolas en un reactor cónico de cortina de llama, a temperaturas entre 400 a 500ºC durante 90 minutos. Las biomasas empleadas fueron: cáscaras de cholupa (Passiflora maliformis L.), residuos de madera de guamo (Inga spuria), cascarilla de café (Coffea arabica L.) y de arroz (Oryza sativa L.). Los biocarbones obtenidos se mezclaron con turba marca Jiffy® en dosis de 5%, 10% y 20% v/v por cada uno de los cuatro biocarbones, con un control de 100% turba. Por cada tratamiento se sembraron 100 plántulas, tomando 12 muestras aleatorias de cada uno, a los 43, 57 y 71 d después de la siembra. Los datos fueron analizados empleando la prueba de Kolmogorov-Smirnov y Levene, seguido de un análisis factorial de varianza, evaluando variables de peso seco, longitud de raíz, número de hojas, diámetro del vástago y contenido de clorofila. El biocarbón obtenido de la cascarilla de café promovió mayor crecimiento, pero su efectividad disminuyó a una concentración de 20%.

References

Agbna, G. H. D. A., Ali, A. B., Bashir, A. K., Eltoum, F., & Hassan, M. M. (2017). Influence of biochar amendment on soil water characteristics and crop growth enhancement under salinity stress. International Journal of Engineering Works, 4(4), 49–53. https://doi.org/10.5281/zenodo.555942

American Public Health Association (APHA). (2012). Standard methods for the examination of water and wasterwater (22nd ed.). American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA) and Water Environment Federation (WEF). http://www.standardmethods.org

Bommaraju, B. K. (2016). Use of biochar and compost as substrate alternatives in coffee plant production. [MSc dissertation, Università di Bologna Italy]. Università di Bologna.

Chrysargyris, A., Prasad, M., Kavanagh, A., & Tzortzakis, N. (2019). Biochar type and ratio as a peat additive/partial peat replacement in growing media for cabbage seedling production. Agronomy, 9(11), Article 693. https://doi.org/10.3390/agronomy9110693 DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy9110693

Cury, K. R., Aguas, Y. M., Martínez, A. M., Olivero, R. V., & Chams, L. C. (2017). Residuos agroindustriales su impacto, manejo y aprovechamiento. Revista Colombiana de Ciencia Animal-RECIA, 9(S1), 122–132. https://doi.org/10.24188/recia.v9.nS.2017.530 DOI: https://doi.org/10.24188/recia.v9.nS.2017.530

Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE). (2020, December 12). Información 2019. Encuesta nacional agropecuaria (ENA). https://www.dane.gov.co/index.php/estadisticas-por-tema/agropecuario/encuesta-nacional-agropecuaria-ena

Garrido, M. A. L. (2017). Descomposición térmica y briquetado de residuos de espumas de poliuretano. [PhD dissertation, Alicante University]. Universidad de Alicante. http://hdl.handle.net/10045/65988

Glaser, B., Haumaier, L., Guggenberger, G., & Zech, W. (2001). The “terra preta” phenomenon: A model for sustainable agriculture in the humid tropics. Naturwissenschaften, 88, 37–41. https:// doi.org/10.1007/s001140000193 DOI: https://doi.org/10.1007/s001140000193

González, D. O. A. (2013). Aprovechamiento de residuos agroindustriales para la producción de alimentos funcionales: una aproximación desde la nutrición animal. [Undergraduate thesis, Corporación Universitaria Lasallista]. Repository unilasallista. http://repository.unilasallista.edu.co/dspace/bitstream/10567/1032/1/Aprovechamiento_residuos_agroindustriales_producci%C3%B3n_alimentos_funcionales.pdf;1

Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC). (2006). Métodos analíticos del Laboratorio de Suelos (6th ed.). Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC). https://www.igac.gov.co/es/catalogo/metodos-analiticos-del-laboratorio-de-suelos

Machado, S., Awale, R., Pritchett, L., & Rhinhart, K. (2018). Alkaline biochar amendment increased soil pH, carbon, and crop yield. Crops & Soils, 51(6), 38–39. https://doi.org/10.2134/cs2018.51.0604 DOI: https://doi.org/10.2134/cs2018.51.0604

Peñaranda, L. V. G., Montenegro, S. P. G., & Giraldo, P. A. A. (2017). Aprovechamiento de residuos agroindustriales en Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 8(2), 141–150. https://doi.org/10.22490/21456453.2040 DOI: https://doi.org/10.22490/21456453.2040

Ramírez, L. N. C., Cristancho, S. L. C., & Cleves-Leguizamo, J. A. (2021). Modelos de fluctuaciones de precios agrícolas: Estudio comparativo de frutas tropicales frescas en Colombia. Revista de Ciencias Sociales, 27(Extra 4), 197–212.

Rueda-Ordóñez, Y., & Tannous, K. (2017). Análisis cinético de la descomposición térmica de biomasas aplicando un esquema de reacciones paralelas independientes. UIS Ingenierías, 16(2), 119–128. https://doi.org/10.18273/revuin.v16n2-2017011 DOI: https://doi.org/10.18273/revuin.v16n2-2017011

Santos, L. E. R., Meili, L., Soletti, J. I., Carvalho, S. H. V., Ribeiro, L. M. O., Duarte, J. L. S., & Santos, R. (2020). Impact of temperature on vacuum pyrolysis of Syagrus coronata for biochar production. Journal of Material Cycles and Waste Management, 22, 878–886. https://doi.org/10.1007/s10163-020-00978-8 DOI: https://doi.org/10.1007/s10163-020-00978-8

Smebye, A. B., Magnus, S., Schmidt, H. P., & Cornelissen, G. (2017.) Life-cycle assessment of biochar production systems in tropical rural areas: Comparing flame curtain kilns to other production methods. Biomass and Bioenergy, 101, 35–43. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2017.04.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2017.04.001

Stadler-Kaulich, N., & Perteguer, H. A. (2018). Más allá de la agroforestería. El biocarbón activado y la madera rameal fragmentada: utilización y preparación en Mollesnejta. Acta Nova, 8(4), 572–592.

Vargas, Y. A. C., & Pérez, L. I. P. (2018). Aprovechamiento de residuos agroindustriales en el mejoramiento de la calidad del ambiente. Revista Facultad de Ciencias Básicas, 14(1), 59–72. https://doi.org/10.18359/rfcb.3108 DOI: https://doi.org/10.18359/rfcb.3108

You, Y., Wang, L., Ju, C., Wang, G., Ma, F., Wang, Y., & Yang, D. (2021). Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on the growth and toxic element uptake of Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud under zinc/cadmium stress. Ecotoxicology and Environmental Safety, 213, Article 112023. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112023 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112023

Zhang, Q., Song, Y., Wu, Z., Yan, X., Gunina, A., Kuzyakov, Y., & Xiong, Z. (2020). Effects of six-year biochar amendment on soil aggregation, crop growth, and nitrogen and phosphorus use efficiencies in a rice-wheat rotation. Journal of Cleaner Production, 242(1), Article 118435. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118435 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118435

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Puentes-Escobar, T. C., Rodríguez-Carlosama, A. and López, C. A. (2022). Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters. Agronomía Colombiana, 40(1), 22–28. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v40n1.98112

ACM

[1]
Puentes-Escobar, T.C., Rodríguez-Carlosama, A. and López, C.A. 2022. Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters. Agronomía Colombiana. 40, 1 (Jan. 2022), 22–28. DOI:https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v40n1.98112.

ACS

(1)
Puentes-Escobar, T. C.; Rodríguez-Carlosama, A.; López, C. A. Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters. Agron. Colomb. 2022, 40, 22-28.

ABNT

PUENTES-ESCOBAR, T. C.; RODRÍGUEZ-CARLOSAMA, A.; LÓPEZ, C. A. Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters. Agronomía Colombiana, [S. l.], v. 40, n. 1, p. 22–28, 2022. DOI: 10.15446/agron.colomb.v40n1.98112. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/98112. Acesso em: 16 jul. 2024.

Chicago

Puentes-Escobar, Tatiana Camila, Adalberto Rodríguez-Carlosama, and Camilo Andrés López. 2022. “Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters”. Agronomía Colombiana 40 (1):22-28. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v40n1.98112.

Harvard

Puentes-Escobar, T. C., Rodríguez-Carlosama, A. and López, C. A. (2022) “Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters”, Agronomía Colombiana, 40(1), pp. 22–28. doi: 10.15446/agron.colomb.v40n1.98112.

IEEE

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T. C. Puentes-Escobar, A. Rodríguez-Carlosama, and C. A. López, “Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters”, Agron. Colomb., vol. 40, no. 1, pp. 22–28, Jan. 2022.

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Puentes-Escobar, T. C., A. Rodríguez-Carlosama, and C. A. López. “Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters”. Agronomía Colombiana, vol. 40, no. 1, Jan. 2022, pp. 22-28, doi:10.15446/agron.colomb.v40n1.98112.

Turabian

Puentes-Escobar, Tatiana Camila, Adalberto Rodríguez-Carlosama, and Camilo Andrés López. “Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters”. Agronomía Colombiana 40, no. 1 (January 1, 2022): 22–28. Accessed July 16, 2024. https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/98112.

Vancouver

1.
Puentes-Escobar TC, Rodríguez-Carlosama A, López CA. Effect of biochar use as a substrate on granadilla (Passiflora ligularis Juss.) growth parameters. Agron. Colomb. [Internet]. 2022 Jan. 1 [cited 2024 Jul. 16];40(1):22-8. Available from: https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/98112

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