Production and Characterization of Crop Residues Derived Biochars for Soil Amendment and Carbon Sequestration

Abstract

This study focused on the production and characterization of biochars from three types of crop residues comprising cotton stems, corn cobs and sorghum stems. The reactor used was a local cone kiln made from a 200-liter drum. The production parameters measured included the duration of pyrolysis, the amount of biochar produced and the production yield. The chemical characteristics of the biochars were determined using the usual analytical methods used for organic amendment analyses. According to the study, pyrolysis time, biochar quantities and production yields depended on the type of crop residues. The three types of biochar obtained showed high C/N values indicating that their use as soil amendment must be combined with mineral fertilizers to ensure good plant development and crop yield. The heavy metal contents of the three biochar types complied with the international standards recommended for biochars by the International Biochar Initiative (IBI) and by the European Biochar Certificate (EBC). The production and the use of Biochar from crop residues is an interesting alternative for sustainable soil fertility management in the Sahelian countries.

Production artisanale de biochar à partir des tiges de cotonniers du Togo : Analyse de sa qualité pour sa valorisation en amendement organiques

“…Ces résultats sont bien en accord avec les résultats trouvés par d'autres chercheurs comme Goudiaby et al (2020) qui affirmaient que le pH de la majorité des biochars est alcalin. Le biochar élaboré en utilisant la balle de riz par Lompo et al (2021) avait un pH de 7,8 tandis que le biochar élaboré en utilisant du concombre par Merlain et al (2015) avait un pH de 9,3. Cette différence de valeur de pH observée, serait due à la différence de nature de la biomasse utilisée (Diatta et al, 2019).…”

“…Ces teneurs varient d'un élément à un autre et ces résultats corroborent avec ceux de beaucoup de chercheurs qui avaient eu à souligner que le biochar ne pouvait pas s'apparenter à l'engrais chimique (NPK) à cause de sa teneur égale en éléments N, P et K (Denyes et al, 2014). Comparativement à ces résultats, le biochar élaboré par Lompo et al (2021) à base des balles de riz sont de 5100 mg/kg pour l'azote ; 5200 mg/kg pour le phosphore et 2,18 mg/kg en potassium. Le biochar à base de hazelnut élaboré par Abenavoli a révélé la présence de ces éléments en des teneurs suivantes : phosphore 590 mg/kg ; potassium 2900 mg/kg.…”

“…Le biochar incorporé dans les sols persiste plus longtemps et devient plus efficace au cours des temps (Wu et al, 2012;Diatta et al, 2019). Il persiste plus longtemps et permet d'absorber le mieux les actions échangeables que d'autres types d'amendements organiques (Lompo et al, 2021) . L'amendement du biochar augmente la fertilité des sols et par conséquent, impacte directement sur les rendements des cultures (Tomczyk, 2020).…”

Effect of Invasive Aquatic Plants (Azolla a., Myriophyllum a. and Cyperus a.) Biochar Amendment on Maize Growth: An Assessment

“…Biochar has the ability to increase soil quality and crop production while sequestering carbon (Lee et al, 2015). In general, the use of biochar as soil amendment increases plant growth and crop yields by up to 200% in tropical areas (Yao et al, 2012;Mukherjee and Lal, 2013;Adekiya et al, 2020;Lompo et al, 2021b). Biochar is a promising material, which is generating a lot of interest around the world.…”