Efeitos da adição de biochar no nitrogênio disponível no solo da rizosfera e no crescimento das culturas

Transformando resíduos agrícolas em um impulsionador do solo

Agricultores em todo o mundo enfrentam um problema básico: grande parte do fertilizante nitrogenado que compram nunca chega às plantas. Ele se perde para o ar e a água, desperdiçando dinheiro e prejudicando o meio ambiente. Este estudo explora uma via promissora para reter mais desse nitrogênio, transformando sobras da fazenda — como palha de milho e podas de videira — em biochar, um material semelhante ao carvão, e incorporando-o ao solo utilizado para cultivar tabaco. Os resultados sugerem que o tipo certo de mistura de biochar pode ajudar o solo a alimentar as plantas de forma mais contínua, levando a um crescimento mais vigoroso.

Como matéria vegetal queimada vira um agente benéfico para o solo

O biochar é produzido aquecendo resíduos vegetais em altas temperaturas com pouco ou nenhum oxigênio, gerando um material preto e poroso. Por ser repleto de pequenos poros e ter grande área de superfície, o biochar pode atuar como uma esponja e um abrigo no solo, retendo nutrientes e oferecendo habitat para microrganismos. Os pesquisadores focaram em dois tipos: biochar de palha de milho e de ramos de videira. Queriam saber se cada tipo, e misturas entre os dois, alterariam a forma como o nitrogênio se move e é armazenado no solo ao redor das raízes do tabaco, e se essas mudanças se traduziriam em plantas mais saudáveis.

Testando misturas de biochar em vasos com tabaco

A equipe realizou um experimento em vasos no sudoeste da China, usando um solo local comum e uma variedade de tabaco popular. Cada vaso recebeu ou nenhum biochar ou uma adição de 2% de biochar de milho, biochar de videira, ou uma de três misturas dos dois. Todos os vasos foram fertilizados da mesma forma, imitando a prática agrícola real. Ao longo da estação, em três estágios-chave do crescimento das plantas, os cientistas amostraram duas zonas: o solo da rizosfera aderido às raízes e o solo de massa mais distante. Mediram várias formas de nitrogênio — como nitrogênio total, amônio e nitrato prontos para a planta, nitrogênio microbiano e nitrogênio orgânico dissolvido — além da atividade de enzimas do solo que dirigem as transformações do nitrogênio.

Mais nitrogênio disponível onde as raízes mais precisam

A adição de biochar mudou claramente o quadro do nitrogênio no solo. Em vasos com biochar, especialmente naqueles com mistura um a um de biochar de milho e de videira, o solo próximo às raízes apresentou mais nitrogênio total e mais amônio e nitrato prontos para as plantas do que o solo sem biochar. O nitrogênio microbiano e o nitrogênio orgânico dissolvido também aumentaram, indicando uma rizosfera mais ativa e rica em nutrientes. Com o tempo, os níveis de amônio e nitrato prontamente utilizáveis ainda diminuíram à medida que a cultura os absorvia e parte do nitrogênio se perdeu, mas começaram de níveis mais altos e permaneceram mais disponíveis nos solos tratados com biochar. No solo mais distante das raízes, o biochar aumentou o nitrogênio total, mas pareceu favorecer um equilíbrio diferente, com formas orgânicas dissolvidas convertendo-se em nitrato para ajudar a manter o suprimento.

Vida do solo, enzimas e plantas de tabaco maiores

O biochar fez mais do que simplesmente reter nitrogênio extra; também pareceu acelerar a maquinaria natural que cicla o nitrogênio no solo. Vasos com biochar apresentaram maior atividade de nitrogenase, que auxilia na entrada de novo nitrogênio no sistema, assim como de urease e redutase de nitrato, que ajudam a converter o nitrogênio entre diferentes formas. Esses aumentos foram mais fortes na rizosfera e foram, novamente, mais pronunciados na mistura equilibrada de biochar de milho e videira. Como resultado, plantas de tabaco cultivadas com biochar, particularmente essa mistura, exibiram maior teor de nitrogênio nas folhas e acumularam muito mais matéria seca tanto acima quanto abaixo do solo. As raízes cresceram maiores e as partes aéreas ficaram mais pesadas, sugerindo que as plantas puderam acessar e usar o nitrogênio de forma mais eficiente.

O que isso significa para agricultores e para o meio ambiente

Este estudo mostra que nem todos os biochars são iguais, mas que uma combinação bem escolhida deles pode fazer o solo funcionar melhor para as culturas. Ao enriquecer a zona estreita ao redor das raízes com mais nitrogênio utilizável e micróbios mais ativos, uma mistura um a um de biochar de milho e videira ajudou plantas de tabaco a crescerem maiores sem adicionar fertilizante extra. Para os agricultores, misturas de biochar sob medida feitas a partir de resíduos de culturas locais poderiam melhorar rendimentos e reduzir o desperdício de nitrogênio. Para o meio ambiente, um uso mais eficiente do nitrogênio significa menos fertilizante escoando para cursos d’água ou escapando para a atmosfera. Serão necessários ensaios em campo no futuro, mas os resultados apontam para uma maneira prática de transformar resíduos agrícolas em uma ferramenta para uma produção de culturas mais limpa e eficiente.

Citação: Jiang, H., Zhu, M., Li, J. et al. Effects of biochar amendment on rhizosphere soil available nitrogen and crop growth. Sci Rep 16, 11917 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42014-z

Palavras-chave: biochar, nitrogênio do solo, crescimento do tabaco, rizosfera, fertilidade do solo