Biochar de moringa no cultivo de capim-elefante no semiárido potiguar: melhorias na fertilidade do solo e sequestro de carbono
| dc.contributor.advisor | Fernandes, Bruno Caio Chaves | |
| dc.contributor.advisormail | brunocaio@ufersa.edu.br | |
| dc.contributor.author | Lima Neto, Francisco Rodrigues | |
| dc.contributor.coadvisor | Medeiros, Marcelo Semeraro de | |
| dc.contributor.referee1 | Chaves, Bruno Caio Fernandes | |
| dc.contributor.referee2 | Alves, Barbara Samartini Queiroz | |
| dc.contributor.referee3 | Medeiros, Marcelo Semeraro de | |
| dc.contributor.referee4 | Carmo, Frederico Ribeiro do | |
| dc.contributor.referee5 | Lima, Adriano Erique de Oliveira | |
| dc.coverage.spatial | Mossoró | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-29T22:14:59Z | |
| dc.date.available | 2025-09-29T22:14:59Z | |
| dc.date.issued | 2025-07-31 | |
| dc.description.abstract | Neste trabalho avaliou-se os efeitos da aplicação de biochar de moringa (Moringa oleifera Lam.), isoladamente ou em combinação com vermicomposto e adubação mineral, sobre atributos químicos do solo, estoques de carbono e desempenho produtivo e fisiológico do capim-elefante BRS Capiaçu (Pennisetum purpureum Schum.) cultivado em solo arenoso do semiárido brasileiro. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em colunas preenchidas com solo, avaliando-se dez tratamentos com diferentes proporções de biochar, vermicomposto e adubação química, em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. O biochar foi produzido a 350 °C, apresentou pH=9,42; %C = 66,6 e razão molar: H/C=0,6 e O/C=0,3. Foram realizadas análises físico-químicas do solo e avaliações morfológicas, fisiológicas e nutricionais das plantas. As variáveis avaliadas incluíram carbono total, carbono lábil e matéria orgânica particulada (MOP), macro e micronutrientes do solo e da planta, além de atributos como área foliar, clorofilas, lignina e celulose. Os principais resultados mostraram que a combinação de biochar com vermicomposto proporcionou aumento significativo nos teores de carbono orgânico total (até +76 %), carbono lábil e MOP, bem como elevação nos índices de manejo de carbono (IMCCL e IMCCOP). Os tratamentos com maior proporção de biochar, como 100 % biochar, 75 % biochar + 25 % vermicomposto e 50 % biochar + 50 % vermicomposto, apresentaram os melhores resultados em termos de fertilidade do solo, acúmulo de biomassa, teores de clorofilas, lignina, celulose e maior eficiência na absorção de nutrientes (N, K, Ca e Mg) pela planta. As análises multivariadas (PCA, correlação canônica e agrupamento) evidenciaram relações fortes entre o acúmulo de carbono no solo e o desempenho fisiológico e morfológico das plantas. O tratamento com 100 % de biochar foi o mais eficiente para o sequestro de carbono, enquanto os tratamentos com proporções equilibradas — como 33,4 % biochar + 33,3 % adubação química + 33,3 % vermicomposto e 50 % biochar + 25 % adubação química + 25 % vermicomposto — apresentaram os melhores resultados integrados em solo e planta. Este estudo comprova que a mistura de biochar de moringa com vermicomposto revitaliza solos do semiárido, elevando sua fertilidade e estoques de carbono. A estratégia se mostra uma alternativa sustentável, impulsionando a segurança alimentar e energética na região. | |
| dc.description.abstract2 | This study evaluated the effects of applying moringa biochar (Moringa oleifera Lam.), either alone or in combination with vermicompost and mineral fertilization, on soil chemical properties, carbon stocks, and the productive and physiological performance of elephant grass BRS Capiaçu (Pennisetum purpureum Schum.) grown in sandy soil of the Brazilian semi-arid region. The experiment was conducted in a greenhouse, using soil-filled columns and assessing ten treatments with different proportions of biochar, vermicompost, and chemical fertilization, in a completely randomized design with four replicates. The biochar was produced at 350 °C, with pH = 9.42; %C = 66.6; and molar ratios H/C = 0.6 and O/C = 0.3. Soil physicochemical analyses and plant morphological, physiological, and nutritional evaluations were performed. The variables assessed included total carbon, labile carbon, and particulate organic matter (POM), macro- and micronutrients in soil and plants, as well as attributes such as leaf area, chlorophyll content, lignin, and cellulose. The main results showed that the combination of biochar with vermicompost significantly increased total organic carbon (up to +76%), labile carbon, and POM, as well as raised carbon management indices (IMCCL and IMCCOP). Treatments with higher proportions of biochar, such as 100% biochar, 75% biochar + 25% vermicompost, and 50% biochar + 50% vermicompost, presented the best results in terms of soil fertility, biomass accumulation, chlorophyll, lignin, and cellulose contents, and greater efficiency in nutrient uptake (N, K, Ca, and Mg) by the plants. Multivariate analyses (PCA, canonical correlation, and clustering) highlighted strong relationships between soil carbon accumulation and the plants’ physiological and morphological performance. The treatment with 100% biochar was the most efficient for carbon sequestration, while balanced proportions — such as 33.4% biochar + 33.3% chemical fertilization + 33.3% vermicompost and 50% biochar + 25% chemical fertilization + 25% vermicompost — showed the best integrated results in soil and plant. This study demonstrates that mixing moringa biochar with vermicompost revitalizes semi-arid soils, enhancing their fertility and carbon stocks. This strategy proves to be a sustainable alternative, fostering food and energy security in the region. | |
| dc.description.physical | 65 f. : Il. | |
| dc.description.sponsorship | Programa de Recursos Humanos da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis-PRH-ANP, Gestão FINEP e Gestão FAPESP, pelo suporte financeiro ao projeto com recursos provenientes do investimento de empresas petrolíferas qualificadas na Cláusula de P, D&IL da Resolução ANP n° 918/2023. | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6316976926667231 | |
| dc.identifier.advisorOrcid | https://orcid.org/0000-0002-5635-353X | |
| dc.identifier.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3130282392671124 | |
| dc.identifier.authorOrcid | https://orcid.org/0000-0001-6190-7309 | |
| dc.identifier.bibliographicCitation | LIMA NETO, Francisco Rodrigues de. Biochar de moringa no cultivo de capim-elefante no semiárido potiguar: melhorias na fertilidade do solo e sequestro de carbono. 2025. 65 f. Dissertação (Mestrado em Manejo de Solo e Água) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoro, 2025. | |
| dc.identifier.coadvisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6545115620223934 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/14189 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher.center | Centro de Ciências Agrárias - CCA | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | UFERSA | |
| dc.publisher.institution | Universidade Federal Rural do Semi-Árido | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights.holder | UFERSA | |
| dc.rights.license | Attribution-ShareAlike 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/ | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO::MANEJO E CONSERVACAO DO SOLO | |
| dc.subject.keyword | Pirólise de biomassa | |
| dc.subject.keyword | Pennisetum purpureum Schum | |
| dc.subject.keyword | Ciência de solo | |
| dc.subject.keyword | Gestão de resíduo | |
| dc.subject.keyword | Semiárido brasileiro | |
| dc.subject.keyword | Sequestro de carbono | |
| dc.subject.keyword | Biomass pyrolysis | |
| dc.subject.keyword | Soil science | |
| dc.subject.keyword | Waste management | |
| dc.subject.keyword | Brazilian semiarid region | |
| dc.subject.keyword | Carbon sequestration | |
| dc.title | Biochar de moringa no cultivo de capim-elefante no semiárido potiguar: melhorias na fertilidade do solo e sequestro de carbono | |
| dc.title.alternative | Moringa Biochar in Elephant Grass Cultivation in the Semiarid Region of Rio Grande do Norte: Improvements in Soil Fertility and Carbon Sequestration | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
