Projeto GreenVitis, um desafio para uma melhor produtividade e sustentabilidade do sistema vitivinícola duriense. Afonso Martins UTAD/CITAB

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1 Projeto GreenVitis, um desafio para uma melhor produtividade e sustentabilidade do sistema vitivinícola duriense Afonso Martins UTAD/CITAB 1

2 Motivações para o projeto 2

3 Práticas de gestão do solo na vinha e efeitos associados 1. Mobilização na vinha para controlo de infestantes, prática tradicional, mais comum, e efeitos resultantes Mineralização de MO e emissão de CO 2 Diminuição da atividade biológica e da biodiversidade Maiores riscos de erosão, com perda de solo e de nutrientes e efeitos negativos nas águas de escorrência Aumento de riscos de compactação e de degradação da estrutura do solo Mais de 50% dos impactes ambientais na produção de vinho são imputados às técnicas de viticultura em que a gestão do solo tem um peso determinante (Neto et al. 2012) 3

4 A utilização de práticas culturais de conservação do solo Área com mobilização reduzida 20 % das terras aráveis Área com sementeira direta 4% das terras aráveis Área com enrelvamento na entrelinha 10% das explorações com culturas permanentes As práticas de enrelvamento, de mobilização reduzida e de sementeira direta continuam a ser utilizadas por um baixo número de produtores Recenseamento Agrícola 2009, INE,

5 Práticas de gestão do solo na vinha e efeitos associados (cont) 2. Vinha com relvamento e efeitos reportados Conservação e aumento da MO e sequestro de Carbono Aumento da atividade biológica e da biodiversidade Diminuição dos riscos de erosão, com conservação do solo e dos nutrientes e da qualidade das águas de escorrência Melhoria das condições de estrutura do solo Maior garantia de sustentabilidade do sistema e benefícios na qualidade ambiental 5

6 Questões que permanecem??? Que tipo de cobertura natural ou semeada Competição hídrica entre o coberto herbáceo e videira Efeitos no comportamento fisiológico da videira Efeitos no microclima e consequências no desenvolvimento da vinha Efeitos nos aspetos sanitários Saldo de carbono e implicações nas emissões de CO 2 e de outros gases Efeitos na qualidade do produto final Efeitos na rentabilidade e sustentabilidade do sistema 6

7 O Projeto Efeitos da gestão do solo na produtividade e sustentabilidade do sistema vitivinícola duriense (GreenVitis) (Financiado pelo PRODER Inovação) Situações a ensaiar 1- Prática convencional de mobilização do solo para controlo de infestantes 2. Manutenção de cobertura herbácea com espécies espontâneas 3. Manutenção de cobertura herbácea com uma mistura de gramíneas e leguminosas, adaptada às condições climáticas do local 7

8 Objetivos pretendidos Relações hídricas solo-vinha e consequências no comportamento fisiológico da videira Comportamento da vinha nomeadamente quanto ao vigor e qualidade do fruto Eficácia no uso dos nutrientes, nomeadamente a disponibilidade de N Balanço de carbono e vantagens que daí possam advir para o viticultor Estimativa da pegada de carbono no sistema desde a vinha até à adega e sua contextualização no âmbito das alterações climáticas Biodiversidade e efeitos na sanidade da vinha Perdas de solo e de nutrientes por erosão hídrica e qualidade das águas de escorrência Produtividade global do sistema para as 3 práticas de gestão 8

9 Parceiros e respetivas tarefas Quinta do Vallado, Sociedade Agrícola Lda Responsável Engº António Pinto Promotor do projeto Cedência da área experimental Execução de algumas tarefas no campo experimental e apoio na execução de outras 9

10 Parceiros e respetivas tarefas (cont) UTAD/CITAB Responsável Prof. Afonso Martins Instalação do campo experimental e caracterização dos solos Monitorização das variáveis microclimáticas associadas às três práticas de gestão do solo e efeitos no comportamento do sistema Relações hídricas solo-vinha e comportamento fisiológico da videira Caraterização vitícola e enológica Eficácia no uso e reciclagem de nutrientes e consequências no desenvolvimento da videira, em particular o ciclo de N Avaliação de saldos e pegadas de carbono nos três tratamentos, impactes económicos e contextualização no âmbito das alterações climáticas Efeitos das três práticas na sanidade da vinha Envolve 8 equipas e um total de 20 investigadores e auxiliares 10

11 Parceiros e respetivas tarefas (cont) ESAB (IPB) Responsável Prof. Tomás Figueiredo Perdas de solo e de nutrientes por erosão e implicações na qualidade das águas de escorrência ADVID Responsável Engª Rosa Amador Acompanhamento do projeto Avaliação económica das três práticas ensaiadas na rentabilidade do sistema Divulgação dos resultados obtidos junto dos associados e vitivinicultores 11

12 Orçamento por parceiro e total Parceiro Orçamento aprovado Qta do Vallado 33, UTAD 413, ESAB 62, ADVID 15, TOTAL 524,

13 Situação da área experimental na Qta do Vallado Área experimental Casta Touriga Franca Centro de lavoura da Qta do Vallado 13

14 Terraços de uma linha onde se situa a área experimental 14

15 Esquema previsto para o campo experimental Terraços de 1 linha caminho 10 m T 1 T 3 T 2 5 m T 2 T 1 T 3 Talhões repetidos para medições microclimáticas T1 Talhão com a prática convencional com mobilização T2 Talhão com manutenção de cobertura herbácea espontânea, controlado com cortes T3 Talhão com manutenção de cobertura herbácea semeada, controlado com cortes 15

16 Pontos Fortes 1. Abordagem holística contemplada na proposta 2. Multidisciplinaridade da equipa envolvida, garantindo a cobertura de uma ampla gama de aspetos importantes na gestão do sistema vitivinícola 3. Relação estreita da equipa com a região vinhateira duriense 4. Contribuição dos estudos a desenvolver para a melhoria da qualidade ambiental 5. Possibilidade de se conseguirem índices sobre o sequestro de carbono que permitam definir com maior rigor os apoios financeiros a produtores que utilizem as novas práticas propostas 6. Possibilidade da transferência dos resultados obtidos e, tecnologias associadas, a outras regiões vinhateiras e a outros sistemas 16

17 Pontos Fracos Existência de pequeno número de produtores que utilizam as práticas propostas. As práticas maioritariamente em uso na atualidade fragilizam o sistema vitivinícola e têm efeitos ambientais nocivos, conforme já mencionado Dificuldade de aceitação das práticas propostas face à inércia e pouca recetividade à inovação por muitos produtores Curto período de duração do projeto, que não permite retirar resultados conclusivos sobre os objetivos propostos, esperando-se a sua continuidade integrada em outro programa 17

18 A Matéria orgânica e o Carbono, como parâmetros chave na qualidade do solo e do ambiente Necessidade de aperfeiçoar metodologias para detetar mudanças nas reservas e fluxos de Carbono motivadas por alterações nos sistemas de gestão 18

19 O ciclo do carbono desempenha um papel relevante na natureza Relação com o fluxo de matéria orgânica Relação com os ciclos de bioelementos fundamentais na nutrição vegetal (N, P, S) Relação com a libertação de CO 2, um dos gases com maiores implicações no efeito de estufa

20 Proporção relativa dos gases com efeito de estufa (GEE) (1) (1) 1 t de CO 2 = 1 crédito 1 t de CH 4 = 21 créditos 1 t de N 2 O = 310 créditos 20

21 Fontes emissores de GEE e peso da agricultura e uso do solo (1) Queima de combustíveis fósseis (transportes e indústria) 70,8% Lixo 3,2% Agricultura 13,8% Alterações no uso do Solo 12,2% Agricultura e alterações do uso do solo (26%) Desflorestação Queima de biomassa Conversão de sistemas florestais em agrícolas Cultivo do solo (1) 21

22 Dois exemplos de efeitos do cultivo do solo sobre as perdas de MO e de C e dificuldades de deteção desses efeitos no C total do solo 22

23 Balanço de C (t C ha -1 ), em 2 sistemas florestais, 14 anos após a plantação, relativamente à área de referência (vegetação espontânea - mato). Efeito das mobilizações Componentes RP CL Biomassa aérea Folhada Raízes Solo (0-30 cm) Total Emissões inerentes às operações de plantação: t ha -1 23

24 Comentários Comparativamente com a situação de referência, observa-se uma elevada perda de C no solo em RP (-14,3 t/ha) pela mineralização da MO durante as operações de preparação do terreno e pela baixa biomassa produzida Também no povoamento de CL e passados 14 anos, se observa um teor mais baixo de C no solo, com uma diferença muito menor do que em RP, (- 3,9 t/ha), pela razão apontada, aqui compensado pela maior produção de biomassa e MO que origina 24

25 Efeito das operações de preparação do terreno na mineralização de MO e perda de C É visível a diminuição de C no solo mobilizado na camada superficial, em resultado da mineralização da MO após a mobilização, observando-se também uma redistribuição de C no perfil do solo devido ao efeito de reviramento 25

26 Efeitos da gestão do solo em soutos, na dinâmica do C orgânico C fraction Practice Depth (cm) OC (g kg -1 ) NT Aa Ba a CT Aa Ba a TOC (Mg ha -1 ) NT Aa Ba a CT Ab Ba b Valores médios de C ± erro padrão (n = 16); Letras maiúsculas na mesma linha ou minúsculas na mesma coluna, indicam a significância estatística (P<0.05); OC - Carbono orgânico nos horizontes minerais; TOC - C orgânico total; NT - Não mobilizado há 17 anos; CT Mobilização convencional Não se observam diferenças significativas entre tratamentos no C total dos horizontes minerais ao fim de 17 anos sem mobilização com cobertura herbácea Contrariamente na massa de C total dos horizontes minerais mais o da camada orgânica (TOC), observam-se diferenças significativas entre tratamentos 26

27 As frações lábeis de C (AC, POC e HWC), como indicadores da dinâmica da MO, por efeito da gestão do solo em soutos C fraction AC (g kg -1 ) Practice Depth (cm) NT Aa Ba a CT Ab Ba ,01 b POC (g kg -1 ) NT Aa Ba a CT Ab Ba a HWC (g kg -1 ) NT Aa Ba a CT 0.50 ± 0.03 Ab 0.33 ± 0.02 Ba 0.41 ± 0.02 a Valores médios de C ± erro padrão (n = 16); Letras maiúsculas na mesma linha ou minúsculas na mesma coluna, indicam a significância estatística (P<0.05); AC: Carbono ativo; POC C particulado; - HWC C solúvel em H 2 O a quente; NT - Não mobilizado há 17 anos; CT Mobilização convencional Conforme é visível nos resultados obtidos, as frações lábeis de C são indicadores sensíveis a alterações no uso do solo, principalmente o C particulado 27

28 Síntese de metodologias a aplicar para a medição de emissões e do balanço de C Efeito dos diferentes tratamentos nas emissões de gases com efeito de estufa (CH 4, N 2 O e CO 2 ) e NO 2 e NO, a partir do solo Relações entre estas emissões, as condições climáticas e as caraterísticas do solo Emissões resultantes da utilização de equipamento nas práticas culturais nas 3 modalidades Quantificação do sequestro de CO 2 na vinha e no coberto vegetal Quantificação do sequestro de CO 2 no solo Cálculo das emissões e sumidouros e do balanço global por tratamento Da responsabilidade dos colegas Profs. Henrique Trindade, João Coutinho, João Santos, Fernando Santos, Afonso Martins e Fernando Raimundo 28

29 Síntese de metodologias a aplicar para balanço de C e medição de emissões de gases (cont) Para a medição dos GEE (CO 2, CH 4 e N 2 O) e do NO 2 e NO será utilizado um sistema baseado na técnica de câmaras estáticas (30 cm de diâmetro), 4 câmaras por parcela experimental. Os fluxos serão calculados com base na alteração das concentrações dos gases na atmosfera interior das câmaras em intervalos de tempo curtos (0, 20, 40 e 60 minutos). As concentrações de GEE serão medidas utilizando IRGA foto-acústico (INNOVA) ou um cromatógrafo gasoso equipado com 3 detetores: de captura de eletrões para o N 2 O, de ionização por chama para o CH 4 e de condutividade térmica para o CO 2. O NO e o NO 2 serão medidos por analisador de quimioluminescência. As medições de emissões serão diárias ou com intervalos muito curtos (3 vezes por semana), sempre que se verifiquem condições que estimulem as perdas de compostos gasosos de N e C (precipitação, adubações, mobilizações, etc.). 29

30 Benefícios ambientais esperados Redução das emissões de CO 2 pelo abandono da prática convencional de mobilização do solo e menor utilização de máquinas Aumento de matéria orgânica do solo (MOS) e sequestro de carbono associado pela cobertura herbácea instalada Melhoria das propriedades físicas e hídricas do solo através do efeito benéfico da cobertura herbácea na estrutura do solo Melhoria da eficiência na utilização de nutrientes e redução da utilização de fertilizantes Diminuição dos riscos de erosão e perdas de solo associadas, face à proteção do solo pela cobertura, com efeitos benéficos na qualidade das águas de escorrência Aumento da biodiversidade associada à presença da cobertura, com benefícios no controlo de patogénicos e no modo de produção biológico 30