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DOI: https://doi.org/10.7451/CBE.2021.63.6.1
Description:

Commercial growers who wish to apply biochar to their field crops will need to use conventional agricultural machinery to amend large field areas. Biochar produced by fast pyrolysis of hardwood was applied at a target rate of 5.6 t ha^-1 to a single swath (10 m x 100 m) in an agricultural field in Quebec, Canada, using a commercial lime spreader. Windborne losses of up to 30% biochar occurred during handling, transportation, and application. We recommend covering and moistening the biochar before spreading, avoiding surface application on windy days, or mixing it with other materials (e.g., compost, manure) to reduce biochar loss. The biochar-amended swath and an adjacent equally sized swath that received no biochar were harrowed. The entire field was seeded with soybean in the first season, followed by an oat-forage mixture in the second season, and forage in the third season. Soybean and oat yields increased by up to 20% with biochar. In the third season, forage in the biochar-amended swath had greater nutrient concentration and higher projected milk production when used as feed for dairy cattle, based on near-infrared spectroscopy analysis. The variable cost of applying biochar was an estimated CA$2,285 ha^-1, indicating the need for a complete cost-benefit analysis of farm-scale biochar applications.

Keywords: Applicator machine, biochar economics, farm equipment, farm-scale, fine particulate, lime spreader.
Résumé:

Les producteurs commerciaux qui souhaitent appliquer du biochar à leurs cultures en plein champ devront utiliser des machines agricoles conventionnelles pour amender de grandes surfaces. Du biochar, produit par la pyrolyse rapide de bois dur, a été appliqué à un taux cible de 5,6 t ha^-1 à un seul andain (10 m x 100 m) dans un champ agricole au Québec, Canada, en utilisant un épandeur de chaux commercial. Des pertes éoliennes de biochar allant jusqu’à 30 % se sont produites pendant la manutention, le transport et l’application. Nous recommandons de couvrir et d’humidifier le biochar avant de l’épandage, d’éviter l’application les jours de grand vent ou de le mélanger à d’autres matières (p. ex., compost, fumier) pour réduire les pertes éoliennes. L’andain amendé au biochar et un andain adjacent de taille égale qui n’a pas reçu de biochar ont été hersés. Le champ entier a été ensemencé de soja la première saison, d’un mélange avoine-fourrage la deuxième année, puis de fourrage la troisième saison. Les rendements de soja et d’avoine ont augmenté jusqu’à 20 % avec le biochar. Au cours de la troisième saison, le fourrage de l’andain amendé au biochar présentait, d’après l’analyse par spectroscopie dans le proche infrarouge, une plus grande concentration en nutriments qui entrainerait une production laitière plus élevée si ce fourrage était utilisé comme aliment pour les vaches laitières. Le coût variable de l’application du biochar a été estimé à 2 285 $ CA ha^-1, ce qui indique la nécessité d’une analyse coûts-avantages complète de l’application du biochar à l’échelle de la ferme.

Mots-clés:

Application mécanisée, aspects économiques du biochar, équipement agricole, échelle de la ferme, particule fine, épandeur à chaux.

Citation: Ejack, L., J.K. Whalen, J. Major and B.R. Husk. 2021. Biochar application on commercial field crops using farm-scale equipment. Canadian Biosystems Engineering/Le génie des biosystèmes au Canada 63: 6.1-6.8. https://doi.org/10.7451/CBE.2021.63.6.1
Volume: 63
Issue:
Pages 6.1 - 6.8
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: November 15, 2022
Technical field: Waste management Engineering
Conference name:
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Other information:
Type: Text.Abstract
Format: PDF
Publication type: Journal
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Coverage:
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Notes:
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