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

M. B. Bodjona, Massama-Esso N'goumtete, Diheenane Diyakadola Bafai, Awedeou Kedjeba, G. Tchangbedji, Biritandjoma Ezekias Batako
{"title":"Production artisanale de biochar à partir des tiges de cotonniers du Togo : Analyse de sa qualité pour sa valorisation en amendement organiques","authors":"M. B. Bodjona, Massama-Esso N'goumtete, Diheenane Diyakadola Bafai, Awedeou Kedjeba, G. Tchangbedji, Biritandjoma Ezekias Batako","doi":"10.4314/ijbcs.v17i7.27","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"D’après une étude menée par Institut Togolais de la Recherche Agronomiques en 2018, 300 mille tonnes de tiges de cotonniers sont  produites au Togo mais ne sont pas valorisées. Ces résidus agricoles constituent un encombrement pour les espaces cultivables et voire  un risque environnemental lorsqu’ils sont brûlés. L’objectif de ce travail était de valoriser les tiges de cotonniers en les transformant en  biochar pour l’amendement des sols cultivables. Le biochar obtenu dans ce travail est élaboré en mettant les tiges de coton dans un  réacteur artisanal pendant 3 heures. L’échantillon a été constitué en rendant en poudre le biochar élaboré. Les paramètres  physicochimiques permettant d’apprécier la qualité du matériau élaboré ont été déterminés avec des méthodes normées. Les résultats  révèlent la teneur en matière organique de 82% et 47,67% en carbone organique. Le pH obtenu était basique dans l’ordre de 10,14. Ce  paramètre permettra de corrigé le pH des sols acides. L’analyse au spectrophotomètre d’absorption atomique a permis de trouver les  teneurs suivantes : l’azote 1324,25 mg/kg ; le potassium 1054,05 mg/kg ; le magnésium 892,87 mg/kg ; le calcium 2647,64 mg/kg et  l’azote 622,47 mg/kg. La présence de ces éléments dans le biochar servira d’apport minéraux au plantes. On note la présence de  quelques éléments traces métalliques dans le biochar tels que Cu (1,54 ± 0,33 mg/kg) ; Ni (0,16 ± 0,28 mg/kg) ; Pb (0,34 ± 0,20 mg/kg) et  Fe (128,79 ± 17,31 mg/kg). Les teneurs des éléments traces métalliques étaient inférieurs aux normes en vigueur. En se basant sur les  paramètres analytiques, le biochar élaboré présente de bonnes caractéristiques pour un amendement dans les sols agricoles. \n  \nEnglish title: Artisanal production of biochar from Togo cotton stems : analysis of its quality for use in organic soil improvers \nAccording to a study conducted by the Togolese Institute of Agronomic Research in 2018, 300 thousand tons of cotton stems are  produced in Togo but are not valorized. These agricultural residues constitute a congestion for cultivable areas and even an  environmental risk when burned. The aim of this work is to valorize cotton stems by into biochar that could be used in agriculture for  soils improvement. The biochar obtained in this work was made after carbonization in a homemade reactor for 3 hours. The sample was  formed by powdering the biochar prepared. The physico-chemical parameters for assessing the quality of the material developed were determined using standardized methods. The results reveal the organic matter content of 82% and 47.67% organic carbon. The pH  obtained was alkaline in the order of 10.14. Analysis with an atomic absorption spectrophotometer revealed the following contents:  nitrogen 1324.25 mg/kg; potassium 1054.05 mg/kg; magnesium 892.87 mg/kg; calcium 2647.64 mg/kg and nitrogen 622.47 mg/kg. We  noticed the presence of some metallic trace elements in biochar such as Cu (1.54 ± 0.33 mg / kg); Ni (0.16 ± 0.28 mg/kg); Pb (0.34 ± 0.20 mg/kg) and Fe (128.79 ± 17.31 mg/kg). The contents of metallic trace elements were lower than the standards in values. The prepared  biochar has good characteristics for improvement of soils. ","PeriodicalId":13808,"journal":{"name":"International Journal of Biological and Chemical Sciences","volume":"21 23","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-02-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"International Journal of Biological and Chemical Sciences","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.4314/ijbcs.v17i7.27","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
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Abstract

D’après une étude menée par Institut Togolais de la Recherche Agronomiques en 2018, 300 mille tonnes de tiges de cotonniers sont  produites au Togo mais ne sont pas valorisées. Ces résidus agricoles constituent un encombrement pour les espaces cultivables et voire  un risque environnemental lorsqu’ils sont brûlés. L’objectif de ce travail était de valoriser les tiges de cotonniers en les transformant en  biochar pour l’amendement des sols cultivables. Le biochar obtenu dans ce travail est élaboré en mettant les tiges de coton dans un  réacteur artisanal pendant 3 heures. L’échantillon a été constitué en rendant en poudre le biochar élaboré. Les paramètres  physicochimiques permettant d’apprécier la qualité du matériau élaboré ont été déterminés avec des méthodes normées. Les résultats  révèlent la teneur en matière organique de 82% et 47,67% en carbone organique. Le pH obtenu était basique dans l’ordre de 10,14. Ce  paramètre permettra de corrigé le pH des sols acides. L’analyse au spectrophotomètre d’absorption atomique a permis de trouver les  teneurs suivantes : l’azote 1324,25 mg/kg ; le potassium 1054,05 mg/kg ; le magnésium 892,87 mg/kg ; le calcium 2647,64 mg/kg et  l’azote 622,47 mg/kg. La présence de ces éléments dans le biochar servira d’apport minéraux au plantes. On note la présence de  quelques éléments traces métalliques dans le biochar tels que Cu (1,54 ± 0,33 mg/kg) ; Ni (0,16 ± 0,28 mg/kg) ; Pb (0,34 ± 0,20 mg/kg) et  Fe (128,79 ± 17,31 mg/kg). Les teneurs des éléments traces métalliques étaient inférieurs aux normes en vigueur. En se basant sur les  paramètres analytiques, le biochar élaboré présente de bonnes caractéristiques pour un amendement dans les sols agricoles.   English title: Artisanal production of biochar from Togo cotton stems : analysis of its quality for use in organic soil improvers According to a study conducted by the Togolese Institute of Agronomic Research in 2018, 300 thousand tons of cotton stems are  produced in Togo but are not valorized. These agricultural residues constitute a congestion for cultivable areas and even an  environmental risk when burned. The aim of this work is to valorize cotton stems by into biochar that could be used in agriculture for  soils improvement. The biochar obtained in this work was made after carbonization in a homemade reactor for 3 hours. The sample was  formed by powdering the biochar prepared. The physico-chemical parameters for assessing the quality of the material developed were determined using standardized methods. The results reveal the organic matter content of 82% and 47.67% organic carbon. The pH  obtained was alkaline in the order of 10.14. Analysis with an atomic absorption spectrophotometer revealed the following contents:  nitrogen 1324.25 mg/kg; potassium 1054.05 mg/kg; magnesium 892.87 mg/kg; calcium 2647.64 mg/kg and nitrogen 622.47 mg/kg. We  noticed the presence of some metallic trace elements in biochar such as Cu (1.54 ± 0.33 mg / kg); Ni (0.16 ± 0.28 mg/kg); Pb (0.34 ± 0.20 mg/kg) and Fe (128.79 ± 17.31 mg/kg). The contents of metallic trace elements were lower than the standards in values. The prepared  biochar has good characteristics for improvement of soils. 
多哥利用棉花秆手工生产生物炭:用作有机土壤改良剂的质量分析
根据多哥农业研究所 2018 年开展的一项研究,多哥产生了 30 万吨棉花秆,但没有回收利用。这些农业残留物占用耕地,甚至在焚烧时造成环境风险。该项目的目的是通过将棉花秆转化为生物炭来回收棉花秆的价值,从而改善耕地土壤。这项工作中获得的生物炭是将棉花秆放入自制的反应器中 3 小时后产生的。样品通过将生成的生物炭粉末化而制成。用于评估所生产材料质量的物理化学参数是用标准方法测定的。结果显示,有机物含量为 82%,有机碳含量为 47.67%。获得的 pH 值为碱性,约为 10.14。这一参数将用于校正酸性土壤的 pH 值。原子吸收分光光度计分析显示了以下含量:氮 1324.25 毫克/千克;钾 1054.05 毫克/千克;镁 892.87 毫克/千克;钙 2647.64 毫克/千克;氮 622.47 毫克/千克。生物炭中的这些元素可作为植物的矿物质补充。生物炭中还含有一些微量金属元素,如铜(1.54 ± 0.33 毫克/千克)、镍(0.16 ± 0.28 毫克/千克)、铅(0.34 ± 0.20 毫克/千克)和铁(128.79 ± 17.31 毫克/千克)。痕量金属的含量低于现行标准。根据分析参数,生产的生物炭具有良好的特性,可用作农业土壤的改良剂。 英文标题:Artisanal production of biochar from Togo cotton stems : analysis of its quality for use in organic soil improvers 根据多哥农艺研究所 2018 年进行的一项研究,多哥生产了 30 万吨棉花茎,但没有得到有效利用。这些农业残留物对可耕种区域构成了拥堵,甚至在焚烧时还会造成环境风险。这项工作的目的是通过将棉花茎转化为生物炭来实现其价值,生物炭可用于农业改良土壤。这项工作中获得的生物炭是在自制反应器中碳化 3 小时后制成的。样品由制备好的生物炭粉末形成。评估所制备材料质量的物理化学参数采用标准化方法测定。结果显示,有机物含量为 82%,有机碳含量为 47.67%。获得的 pH 值为 10.14,呈碱性。用原子吸收分光光度计进行的分析表明其含量如下:氮 1324.25 毫克/千克;钾 1054.05 毫克/千克;镁 892.87 毫克/千克;钙 2647.64 毫克/千克;氮 622.47 毫克/千克。我们注意到生物炭中存在一些金属微量元素,如铜(1.54 ± 0.33 毫克/千克)、镍(0.16 ± 0.28 毫克/千克)、铅(0.34 ± 0.20 毫克/千克)和铁(128.79 ± 17.31 毫克/千克)。金属微量元素的含量低于标准值。制备的生物炭具有改良土壤的良好特性。
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