La durabilité

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La durabilité

Bodenverdichtung

Comment un sol compacté se régénère-t-il?

Un sol est compacté en l’espace de quelques secondes. Pour se régénérer, il lui faut des années, voire des décennies. L’important pour la régénération naturelle, ce sont les activités biologiques par les racines des plantes, les organismes vivant dans le sol (vers de terre) ainsi que des effets physiques comme l’alternance des phases d’assèchement et d’humidification ainsi que les cycles de gel et de dégel. Un essai de terrain longue durée étudie précisément le déroulement de la régénération. Dans ce but, Agroscope et l’EPF de Zurich ont créé en 2014 une infrastructure d’observation avec des centaines de sondes dans le sol: le Soil Structure Observatory (SSO). Après un compactage du sol, une jachère, une prairie permanente et un assolement avec et sans travail du sol ont été mis en place. Cette technique permet par exemple d’analyser l’influence des plantes et du travail du sol sur le processus de régénération.

Bodenfruchtbarkeit und Bodenschutz
SoilStructureObservatory
Regeneration verdichteter Böden

Publikation Arbeitshaltung Melken

Ergonomie en salle de traite

De nombreux trayeurs et trayeuses souffrent d’affections de l’appareil musculo-squelettique, notamment au niveau des épaules et des bras. Agroscope a donc étudié s’il était possible de réduire la charge de travail en salle de traite en adaptant les hauteurs de travail. Un premier essai a permis de mesurer l’angle de flexion de différentes articulations pendant la traite. Un deuxième essai a servi à enregistrer les contractions de la musculature à trois hauteurs de travail différentes. L’étude montre qu’une hauteur de travail plus basse en salle de traite n’a certes aucune influence sur les bras et les avant-bras, mais qu’elle réduit considérablement la sollicitation des épaules. 

Cascade Use of Biochar: Opportunities and Risks of Multiple Use

Institutional Repository Agroscope

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Project number: 22.15.13.09.02

Cascade Use of Biochar: Opportunities and Risks of Multiple Use

Der Einsatz von Pflanzenkohle ist eine uralte Kulturtechnik, die hier in der Kaskadennutzung von der Tierfütterung bis zur Anwendung im Boden auf ihre Chancen für die Tiergesundheit und Nährstoffnutzung, ihre Risiken hinsichtlich Schadstoffakkumulation und ihre Klimawirkung untersucht wird.

Pflanzenkohle kann vielfältig in der Landwirtschaft angewendet werden. Sie unterstützt die Tiergesundheit, den Aufbau organischer Bodensubstanz, kann Nährstoffverluste sowie Emissionen im Stall und bei der Düngung reduzieren. Die sogenannte Kaskadennutzung zielt auf eine ökologisch wie ökonomisch optimierte Nutzung von Pflanzenkohle, in dem sie innerhalb eines Lebenszyklus mehrere Funktionen erfüllt. Im vorliegenden Projekt werden die Herstellung und Klimabilanz von Pflanzenkohle und ihr Einsatz in der Schweinemast von der Fütterung bis zur Anwendung der Gülle im Feld eingehender untersucht und mittels eines Lebenszyklus-Analyse ausgewertet. Auch wird untersucht, wie Agroscope selbst durch den Einsatz von Pflanzenkohle Klimaneutralität erreichen kann.

Last Name, First Name Location
Bucheli Thomas Reckenholz
Hagemann Nikolas Reckenholz
Mantonanaki Antonia Reckenholz
Roesch Andreas Reckenholz
Stergiou Maria Theresia Wädenswil

Cornelissen G., Briels N., Bucheli T., Estoppey N., Gredelj A., Hagemann N., Lerch S., Lotz S., Rasse D., Schmidt H.-P., Sormo E., Arp H. P. H.
A virtuous cycle of phytoremediation, pyrolysis, and biochar applications toward safe PFAS levels in soil, feed, and food.
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 73, (6), 2025, 3283-3285.

Grafmüller J., Möllmer J., Muehe E. M., Kammann C. I., Kray D., Schmidt H.-P., Hagemann N.
Granulation compared to co-application of biochar plus mineral fertilizer and its impacts on crop growth and nutrient leaching.
Scientific Reports, 14, 2024, Article 16555.

Zhuang Y., Spahr S., Lutze H. V., Reith C. J., Hagemann N., Paul A., Haderlein S. B.
Persulfate activation by biochar and iron: Effect of chloride on formation of reactive species and transformation of N, N-diethyl-m-toluamide (DEET).
Water Research, 265, 2024, Article 122267.

Grafmüller J., Rathnayake Mudiyanselage D. C., Hagemann N., Bucheli T., Schmidt H.-P.
Biochars from chlorine-rich feedstock are low in polychlorinated dioxins, furans and biphenyls.
Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 183, 2024, Article 106746.

Lotz S., Bucheli T., Schmidt H.-P., Hagemann N.
Quantification of soil organic carbon: the challenge of biochar-induced spatial heterogeneity.
Frontiers in Climate, 6, 2024, Article 1344524.

Buss W., Wurzer C., Shepherd J. G., Bucheli T.
Organic contaminants in biochar.
In: Biochar for Environmental Management: Science, Technology and Implementation. 3rd ed., Publ. J. Lehmann & S. Joseph, Routledge. 2024, 559-587.

Goranov A. I., Sørmo E., Hagemann N., Cornelissen G., Zimmerman A. R., Hatcher P. G.
Using the benzenepolycarboxylic acid (BPCA) method to assess activated biochars and their PFAS sorption abilities.
Chemosphere, 355, 2024, 1-9.

Hagemann N.
Herstellung von Aktivkohle aus sekundären Biomassen: Zertifizierung von Aktivkohle.
In: DWA-Expertengespräch "Aktivkohlen aus Biomasse für eine nachhaltige Abwasserreinigung - Forschung trifft Praxis". 21. März, Publ. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., Kassel. 2024, 1-30.

Hagemann N.
Pflanzenkohle und Agroforstsysteme.
In: Agroforst Akademie des Deutscher Fachverband für Agroforstwirtschaft (DeFAF). 27. Februar, online. 2024, 1-49.

Rathnayake D., Schmidt H.-P., Leifeld J., Bürge D., Bucheli T., Hagemann N.
Quantifying soil organic carbon after biochar application: How to avoid (the risk of) counting CDR twice?

Hagemann N.
Pflanzenkohle und ihre Anwendungen: Eine Einführung.
In: German Biochar Forum. 14. November, Berlin. 2023, 1-18.

Hagemann N.
Pyrogenic carbon capture and storage: Negative emissions made by plants and fire.
In: CLIMACT seminar series. 30 October, online. 2023, 1-24.

Hagemann N.
Biochar in agriculture.
In: Professional Exchange. 18. Juni, Publ. Verein zur Dekarbonisierung der Industrie, online. 2023, 1-14.

Rathnayake D., Schmidt H.-P., Leifeld J., Mayer J., Epper C., Bucheli T., Hagemann N.
Biochar from animal manure: A critical assessment on technical feasibility, economic viability, and ecological impact.
Global Change Biology Bioenergy, 15, (9), 2023, 1078-1104.

Bucheli T., Hilber Schöb I., Schmidt H.-P., Hagemann N.
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) in Pflanzenkohle: Früher unbekannt – heute bestbekannt.
In: Pflanzenkohle-Fachtagung 2023. 16. Juni, Publ. Charnet – Schweizer Fachverband für Pflanzenkohle, Brugg-Windisch. 2023.

Hagemann N.
Zukünftige Herausforderungen für Böden und Beitrag der Pflanzenkohle zu deren Bewältigung.
In: Pflanzenkohle-Fachtagung 2023. 16. Juni, Publ. Charnet – Schweizer Fachverband für Pflanzenkohle, Brugg-Windisch. 2023, 1-15.

Meyer zu Drewer J., Abiven S., Hagemann N., Schmidt H.-P.
Permanence of soil applied biochar: Conclusions from the natural pyrogenic carbon cycle validate carbon sink accounting.
In: EGU General Assembly 2023. 25 April, Publ. European Geosciences Union (EGU), Vienna (AT). 2023, 1-2.

Hagemann N., Conte P., Leifeld J., Giger R., Bucheli T., Schmidt H.-P., Grafmüller J.
Impact of biomass ash content on biochar carbon speciation and stability.
In: EGU General Assembly 2023. 25 April, Publ. European Geosciences Union (EGU), Vienna (AT). 2023, 1.

Grafmüller J., Kray D., Kammann C., Mühe E. M., Schmidt H.-P., Hagemann N.
Granulated biochar-based NPK fertilizer and its impact on nutrient leaching, plant growth and soil-borne N2O emissions.
In: EGU General Assembly 2023. 23-28 April, Publ. European Geosciences Union (EGU), Vienna (AT). 2023.

Sigmund G., Schmid A., Schmidt H.-P., Hagemann N., Bucheli T., Hofmann T.
Sometimes size matters – new insights into the physical disintegration of biochar.
In: EGU General Assembly 2023. 28 April, Publ. European Geosciences Union (EGU), Vienna (AT). 2023, 1.

Sigmund G., Schmid A., Schmidt H.P., Hagemann N., Bucheli T., Hofmann T.
Small biochar particles hardly disintegrate under cryo-stress.
Geoderma, 430, 2023, 1-6.

Chiaia-Hernandez A.C., Casado-Martinez C., Lara-Martin P., Bucheli T.
Sediments: sink, archive, and source of contaminants.
Environmental Science and Pollution Research, 29, 2022, 85761-85765.

Hagemann N., Schmidt H.-P.
EBC-Certification of biochar made from biosolids.
In: 1st Swedish Conference on Sewage Sludge Biochar. 12. Oktober, Sweden Water Research AB, Malmö. 2022.

Spahr S., Teixidó M., Gall S. , Pritchard J., Hagemann N., Helmreich B., Luthy R.
Performance of biochars for the elimination of trace organic contaminants and metals from urban stormwater.
Environmental Science: Water Research & Technology, 8, 2022, 1287-1299.

Hilber Schöb I., Blum F., Schmidt H.P., Bucheli T.
Current analytical methods to quantify PAHs in activated carbon and vegetable carbon (E153) are not fit for purpose.
Environmental Pollution, 309, 2022, 1-8.

Grafmüller J., Schmidt H. P., Kray D., Hagemann N.
Root-Zone amendments of biochar-based fertilizers: Yield increases of white cabbage in temperate climate.
Horticulturae, 8, (4), 2022, 1-17.

Grafmüller J., Böhm A., Zhuang Y., Spahr S., Müller P., Otto T. N., Bucheli T., Leifeld J., Giger R., Tobler M., Schmidt H. P., Dahmen N., Hagemann N.
Wood ash as an additive in biomass pyrolysis: Effects on biochar yield, properties, and agricultural performance.
ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 10, (8), 2022, 2720-2729.

Buss W., Hilber Schöb I., Graham M.C., Masek O.
Composition of PAHs in Biochar and Implications for Biochar Production.
ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 10, 2022, 6755-6765.

Hama J. R., Garcia Jorgensen D. B., Diamantopoulos E., Bucheli T., Bruun Hansen H. C., Strobel B. W.
Indole and quinolizidine alkaloids from blue lupin leach to agricultural drainage water.
Science of the Total Environment, 834, 2022, 1-10.

Sigmund G., Arp H.P.H., Aumeier B.M., Bucheli T., Chefetz B., Chen W., Droge S.T.J., Endo S., Escher B.I., Hale S.E., Hofmann T., Pignatello J., Reemtsma T., Schmidt T.C., Schönsee C. and others
Sorption and Mobility of Charged Organic Compounds: How to Confront and Overcome Limitations in Their Assessment.
Environmental Science & Technology, 56, (8), 2022, 4702-4710.

Meyer zu Drewer, J, Köster, M, Abdulai, I, Rötter, M P, Hagemann N., Schmidt, H-P
Impact of different methods of root-zone application of biochar-based fertilizers on young cocoa plants: insights from a pot-trial.
Horticulturae, 222, (8), 2022, 328-342.

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Rinder Fuetterung

Une alimentation optimisée réduit les impacts environnementaux

A la demande de Micarna SA, Agroscope a analysé les impacts environnementaux de la viande de bovin, de porc et de volaille. Pour les bovins, l’intensité de l’affourragement s’est avérée décisive. Pour les porcs et la volaille, c‘est la quantité d’aliments utilisés par kilogramme de viande produite qui a le plus d’influence sur les impacts environnementaux. L’emploi de soja européen avec des transports sur de plus courtes distances a eu un effet positif. 

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