Efeito do biochar embebido em extrato pirolenhoso na produção e crescimento radicular de feijão-caupi

Nayane da Silva Lima; Isaque de Oliveira Leite; Alexandre Santos Pimenta; Wendy Mattos Andrade Teixeira de Souza; Fernanda Yasmin Garcia de Faria; Maria Rita Macêdo de Morais; Neyton de Oliveira Miranda; Itacilha Mozana do Nascimento

doi:10.1590/1983-21252025v3812749rc

Autores

Nayane da Silva Lima Graduate Program in Development and Environment, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, Brazil https://orcid.org/0000-0001-9633-0749
Isaque de Oliveira Leite Graduate Program in Phytotechnics, Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN, Brazil https://orcid.org/0000-0001-8878-6623
Alexandre Santos Pimenta Specialized Unit in Agricultural Sciences, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, Brazil https://orcid.org/0000-0002-2134-2080
Wendy Mattos Andrade Teixeira de Souza Graduate Program in Forest Sciences, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, Brazil https://orcid.org/0000-0002-4871-5289
Fernanda Yasmin Garcia de Faria Graduate Program in Forest Sciences, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, Brazil https://orcid.org/0009-0001-5517-9453
Maria Rita Macêdo de Morais Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, Brazil https://orcid.org/0009-0002-8383-060X
Neyton de Oliveira Miranda Specialized Unit in Agricultural Sciences, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, Brazil https://orcid.org/0000-0003-1808-572X
Itacilha Mozana do Nascimento Graduate Program in Soil and Water Management, Universidade Federal Rural do Semi-árido, Mossoró, RN, Brazil https://orcid.org/0009-0008-5295-1293

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252025v3812749rc

Palavras-chave:

Produto da pirólise. Condicionador de solo. Regulador de crescimento. Vigna unguiculata (L.) Walp.

Resumo

A pirólise de biomassa lenhosa produz biochar, cuja aplicação visa promover efeitos positivos sobre o solo, as culturas e o ambiente, e o extrato pirolenhoso (EP), que é usado como como regulador de crescimento e pesticida. O feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) tem grande importância mundial e, no Brasil, é produzido predominantemente pela agricultura familiar da região Nordeste, principalmente em solos de baixa fertilidade e com baixa produtividade. Neste contexto, este estudo visou verificar a possibilidade de que a aplicação do biochar, puro ou embebido em EP, melhore o desempenho da cultura do feijão-caupi. Para isso, um experimento foi conduzido em duas épocas em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, no qual foram testadas doses e tipos de biochar. Os grãos foram colhidos verdes em quatro repetições dos tratamentos e colhidos secos nas outras quatro repetições. As determinações realizadas foram: número de vagens, comprimento das vagens, número de grãos por vagem, produção de grãos por vaso e massa seca das raízes. Os resultados obtidos não permitem recomendar a aplicação em feijão-caupi do extrato pirolenhoso impregnado no biochar. No entanto, pode-se recomendar a aplicação de biochar em doses entre 6,0 e 9,0 Mg ha^-1, que podem ser reduzidas para 4,0 a 6,0 Mg ha^-1 na presença de adubação mineral. Estudos que abordem a aplicação conjunta de biochar e extrato pirolenhoso devem abordar diferentes doses, formas de aplicação, matérias-primas, tipos de solo e culturas.

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Biografia do Autor

Neyton de Oliveira Miranda, Specialized Unit in Agricultural Sciences, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, Brazil

Referências

ADEKIYA, A. O.; AYORINDE, B. B.; OGUNBODE, T. Combined lime and biochar application enhances cowpea growth and yield in tropical Alfisol. Scientific Reports, 14: 1389, 2024.

AKLEY, E. K. et al. Wood vinegar promotes soil health and the productivity of cowpea. Agronomy, 13: 2497, 2023.

ALBUQUERQUE, F. B.; MELO, R. R.; PIMENTA, A. S. Mini-rectangular kiln to produce charcoal and wood vinegar. Floram, 31: e20240022, 2024.

ARAUJO, K. C. Avaliação de linhagens melhoradas de feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp.) na região noroeste fluminense para estudo de valor de cultivo e uso. 2019. 114 f. Tese (Doutorado em Produção Vegetal: Área de Concentração em Produção Vegetal) - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, 2019.

BASTOS, E. A. et al. Calibração do modelo CROPGRO-cowpea para simulação do crescimento e rendimento de grãos de feijão-caupi com e sem deficit hídrico. Teresina, PI: Embrapa Meio-Norte, 2023. 24 p. (Embrapa Meio-Norte. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 149).

CARRIL, P. et al. Effects of wood distillate (pyroligneous acid) on the yield parameters and mineral composition of three leguminous crops. Environments, 10: 126, 2023.

CONAB - Companhia Brasileira de Abastecimento. Previsão de safra por produto, outubro de 2023. Feijão caupi total. 2023. Disponível em: <https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/graos>. Acesso em: 11 Mar. 2024.

DU, H. G. et al. Effect of the mixture of charcoal with pyroligneous acid on shoot and root growth of sweet potato. Japanese Journal of Crop Science, 67: 149–152, 1998.

FAO - Food and Agriculture Organization. The state of the world’s land and water resources for food and agriculture – Systems at breaking point. Main report. Rome: FAO, 2021. 62 p.

FEIJÓ, F. M. C. et al. Efficiency of pyroligneous extract from jurema preta (Mimosa tenuiflora [Willd.] Poiret) as an antiseptic in cats (Felis catus) subjected to ovariosalpingohysterectomy. Animals, 12: 2325, 2022.

GREWAL, A.; ABBEY, L.; GUNUPURU, L. R. Production, prospects and potential application of pyroligneous acid in agriculture. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 135: 152-159, 2018.

IDOWU, O. et al. Effect of the interaction between wood vinegar and biochar feedstock on tomato plants. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 23: 1599–1610, 2023.

JINDO, K. et al. Sustainable plant growth promotion and chemical composition of pyroligneous acid when applied with biochar as a soil amendment. Molecules, 27: 3397, 2022.

JEFFERY, S. et al. A quantitative review of the effects of biochar application to soils on crop productivity using meta-analysis. Agriculture, Ecosystems & Environment, 144: 175-187, 2011.

KADOTA, M.; NIIMI, Y. Effects of charcoal with pyroligneous acid and barnyard manure on bedding plants. Scientia Horticulturae, 101: 327-332, 2004.

LUO, X. et al. Effect of co-application of wood vinegar and biochar on seed germination and seedling growth. Journal of Soils and Sediments, 19: 3934–3944, 2019.

METE, F. Z et al. Synergistic effects of biochar and NPK fertilizer on soybean yield in an alkaline soil. Pedosphere, 25: 713-179, 2015.

MIRANDA, N. O. et al. Effect of biochar application on production parameters of two cowpea cultivars planted in succession in five soils from the Brazilian semiarid region. Arabian Journal of Geosciences, 13: 506, 2020.

MORALES, M. M. et al. Wood vinegar: chemical characteristics, phytotoxic effects, and impacts on greenhouse gas emissions. Nativa, 10: 400-409, 2022.

MOOSAVI, S. A. et al. Integrated application of biochar and bio-fertilizer improves yield and yield components of cowpea under water-deficient stress. Italian Journal of Agronomy, 15: 94-101, 2020.

MUNGKUNKAMCHAO, T. et al. Wood vinegar and fermented bioextracts: Natural products to enhance growth and yield of tomato (Solanum lycopersicum L.). Scientia Horticulturae, 154: 66–72, 2013.

NOVOTNY, E. H. et al. Biochar: pyrogenic carbon for agricultural use - a critical review. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 39: 321-344, 2015.

OFOE, R. et al. Foliar application of pyroligneous acid acts synergistically with fertilizer to improve the productivity and phytochemical properties of greenhouse-grown tomato. Scientific Reports, 14: 1934, 2024.

RAFAEL, R. B. A. et al. Benefits of biochar and NPK fertilizers for soil quality and growth of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) in an acid arenosol. Pedosphere, 29: 311–333, 2019.

SILVA, D. W. et al. Efeito do extrato pirolenhoso no desenvolvimento inicial de plantas de milho e feijão. Revista Eletrônica Científica da UERGS, 7: 93-102, 2021.

SILVA, M. B. O. et al. Desempenho agronômico de genótipos de feijão- caupi. Revista de Ciências Agrárias, 41: 1059-1066, 2018.

SON, T. K. et al. Effect of a mixture of charcoal and pyroligneous acid applied to the soil at different fertilizer levels on the growth and yield of rice. Japanese Journal of Crop Science, 72: 345-349, 2003.

STREUBEL, J. D. et al. Influence of contrasting biochar types on five soils at increasing rates of application. Soil Science Society of America Journal, 75: 1402-1413, 2011.

TOGORO, A. H.; SILVA J. A. S.; CAZETTA J. O. Chemical changes in an oxisol treated with pyroligneous acid. Ciência e Agrotecnologia, 38:113-121, 2014.

ZHANG, Y. et al. Comparative study of individual and co-application of biochar and wood vinegar on blueberry fruit yield and nutritional quality. Chemosphere, 246: 125699, 2020.