ABSTRACT Biochar is a solid material formed during biomass thermochemical decomposition processes. This organic compound has particular properties that may cause effects on soils depending on its feedstock and processing conditions. Thus, the characteristics and purpose of use of this material must be recognized prior to its use. Two types of biochar, derived from different wood sources, were compared, one from caatinga biome species and another from cashew trees. Two species from caatinga biome were used, jurema-preta (Mimosa tenuiflora Willd. Poir.), and marmeleiro (Croton sonderianus Müll. Arg.). This study aimed to identify the best biochar material regionally available to increase water-holding capacity in the soil, based on laboratory tests and microstructural porosity evaluation. Biochar from Caatinga wood demonstrated an improved water-holding capacity if compared to cashew wood biochar. The particle diameters of 2 and 4 mm showed the highest levels, which were 2,268 g.g-1 for caatinga wood and 0.574 g.g-1 for cashew wood biochars, respectively. While the smaller quantities of macropores and a larger number of micropores (smaller radius) could explain the higher water-holding capacity for biochar from caatinga wood, the thick lignified cell walls of biochar from cashew wood support the idea of a hydrophobic effect contributing to water lower holding capacity. | RESUMO Biocarvão é o material sólido formado durante a decomposição termoquímica da biomassa. Suas propriedades e efeitos no solo variam amplamente com o material de origem e condições de precessamento. Desta forma, é reconhecida a importância de sua caracterização e desempenho para o que se propõe, antes do uso. Foram comparados dois tipos de biochar, de acordo com o material de origem, espécies do bioma Caatinga, Jurema-Preta (Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir. associada com Marmeleiro (Croton sonderianus Müll.) Arg. e lenha de cajueiro (Annacardium occidentale L.). O objetivo deste estudo foi identificar biocarvão com melhor desempenho de promover o aumento da capacidade de retenção de água no solo, com base em evidências de laboratório e avaliação de porosidade microestructural. O biocarvão oriundo das espécies da Caatinga demonstrou maior capacidade de retenção de água quando comparado com o biocarvão de lenha de cajueiro, para todos os diâmetros avaliados. Com relação ao tamanho de partículas, níveis maiores de retenção de água foram observados aos 2 mm e 4 mm, 2,268 g g-1 para o biocarvão de madeira das espécies da Caatinga e 0,574 g g-1 para o biocarvão de madeira de cajueiro, respectivamente. Menores quantidades de macroporos e maior número de microporos (raio menor) foram observados no biocarvão de madeira das espécies da Caatinga, provavelmente relacionado à mais alta capacidade de retenção de água, enquanto densamente lignificadas, as paredes celulares de madeira de cajueiro, sustenta a ideia de que um efeito hidrofóbico pode contribuir para sua menor capacidade de retenção hídrica.

ABSTRACT This study evaluates the agronomic and environmental performance of yellow melons produced in an experimental area in Rio Grande do Norte, Brazil, using conventional methods and alternative systems of cultivation based on the rotation of melons with green manure crops. Two types of alternative management systems were evaluated, spanning twelve treatments: i) tillage, with the incorporation of the green manure biomass into the soil via the subsequent planting of melons into that residue, and ii) no tillage, with the maintenance of the biomass on the soil surface with subsequent planting of melons. Agronomic performance was evaluated by statistical analysis of productivity, while environmental performance was evaluated by analyzing the carbon footprint, according to ISO 14067. Agronomic analysis showed that rotation of melons with maize and Brachiaria resulted in a higher yield of melons for export. Assessment of the carbon footprint of this system in relation to the conventional system showed that the rotation system presented a lower carbon footprint. A scenario analysis showed that the carbon footprint can be further reduced by 42.54%, if: i) production takes place in areas already cultivated for more than 20 years, ii) the amount of inorganic nitrogen applied is reduced by 50%, and iii) commercialization of melons begins in the United States. This study shows the importance of rotating melons with green manure crops to increase production in the semiarid region and reduce the carbon footprint of this fruit. | RESUMO Esse estudo realiza avaliações agronômica e ambiental do melão amarelo, produzido em área experimental no Rio Grande do Norte, Brasil, em sistemas convencional e alternativo de cultivo baseado na rotação do melão. Dois tipos de manejo no sistema alternativo foram avaliados, considerando doze tratamentos com adubos verdes: i) incorporação ao solo da biomassa vegetal do adubo verde, e ii) manutenção dessa biomassa sobre o solo com posterior plantio do melão sobre a palhada. A avaliação agronômica baseou-se em análise estatística da produtividade, enquanto a ambiental, na análise da pegada de carbono, de acordo com a ISO 14067. A análise agronômica mostrou que a rotação de melão com milho e braquiária, obteve maior produtividade de melões tipo exportação. A avaliação da pegada de carbono dos sistemas mostrou que o sistema com rotação i) obteve a menor pegada de carbono quando comparado ao tratamento de referência. O estudo de cenários mostrou que a pegada pode ser reduzida em 42,54%, se: i) a produção ocorra em áreas já cultivadas a mais de 20 anos, ii) a quantidade de nitrogênio inorgânico aplicado seja reduzida em 50%, iii) e o melão passe a ser comercializado nos Estados Unidos. Esse trabalho mostra a importância de rotação do melão com adubos verdes para aumento da produção em região semiárida e redução da pegada de carbono.