Manejo de resíduos florestais

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1 Manejo de resíduos florestais José Carlos Arthur Junior Vice-Coordenador do PTSM Encontro Brasileiro de Silvicultura Curitiba/PR, 10 de novembro de 2008

2 Sumário 1. PTSM 2. Resíduos florestais definição, histórico e composição 3. Balanço de nutrientes e sustentabilidade da produtividade florestal 4. Valoração financeira de resíduos 5. Manejo de resíduos 6. Conclusões

3 1. PTSM - IPEF possui 11 Programas Cooperativos: integração universidadeempresa e empresa-empresa, geração e difusão de informações técnicas ao setor florestal Início do PTCM (Programa Temático de Cultivo Mínimo) - Preparo intensivo do solo até o final da década de 80 - Adoção do sistema de cultivo mínimo pelas empresas florestais (dúvidas sobre este sistema) - Experimento na Suzano (IPEF-PTSM-CIFOR):Manejo de resíduos para compreender melhor o sistema de Cultivo Mínimo Demanda em outros temas relacionados ao manejo florestal e silvicultura PTSM + abrangente e com pesquisas visando o aumento da produtividade e sustentabilidade dos empreendimentos florestais

4 Missão Proporcionar o adequado embasamento científico e tecnológico para auxiliar as tomadas de decisões operacionais das empresas, visando o aumento da produtividade dos povoamentos de Eucalyptus e Pinus, garantindo a sustentabilidade dos empreendimentos a médio e longo prazos.

5 Objetivos Desenvolver projetos de pesquisa e desenvolvimento cooperativo através da integração universidade-empresa e interação empresa-empresa; Divulgar resultados das pesquisas em reuniões, seminários, simpósios e cursos para atualização de conhecimentos e treinamento profissional; Constituir um fórum permanente promovendo a integração, o intercâmbio de experiências e a discussão de novidades técnicas; Formar novos profissionais estagiários.

6 Empresas Associadas Jari 17 empresas associadas Suzano Caxuana, Satipel Ramires VCP Klabin Copener Bahia Pulp Veracel, Suzano Aracruz ArcelorMittal, Cenibra, Suzano VCP, Suzano, Conpacel, Duratex, Eucatex, International Paper, CESP Aracruz, VCP, Satipel

7 2. Resíduos Florestais Resíduo florestal: todo material orgânico que fica após a colheita; - Folhas; - Galhos finos e grossos; - Casca; - Sobras de madeira; - Tocos; - Raízes; - Serapilheira.

8 Gestão dos resíduos florestais - histórico ANOS 70 - QUEIMA TOTAL DOS RESÍDUOS PÓS - COLHEITA - PREPARO DE SOLO INTENSIVO ANOS 80 - SUPRESSÃO DA QUEIMA - DESENVOLVIMENTO DO CULTIVO MÍNIMO ANOS 90 - CONSOLIDAÇÃO DO CULTIVO MÍNIMO - INTENSIFICAÇÃO DA COLHEITA MECANIZADA Fonte: Gestão dos resíduos florestais na Suzano: Solução operacional Ganho social palestra apresentada pelo Eng. Paulo Gilbertoni da Suzano durante a 34ª Reunião Técnica do PTSM (03 e 04 de abril de 2008).

9 GRADE BEDDING (ARADORA) - 6 discos 32 + rolo compactador - COBERTURA DA LINHA DE TOCOS - INVERSÃO DO SOLO PREPARADO - FORMAÇÃO DE MINI TERRAÇOS Fonte: Gestão dos resíduos florestais na Suzano: Solução operacional Ganho social palestra apresentada pelo Eng. Paulo Gilbertoni da Suzano durante a 34ª Reunião Técnica do PTSM (03 e 04 de abril de 2008).

10 GRADE V 12 X 24 + ESTEIRA D-4 - TRITURAÇÃO E INCORPORAÇÃO DOS RESÍDUOS Fonte: Gestão dos resíduos florestais na Suzano: Solução operacional Ganho social palestra apresentada pelo Eng. Paulo Gilbertoni da Suzano durante a 34ª Reunião Técnica do PTSM (03 e 04 de abril de 2008).

11 Cultivo mínimo - Preparo na linha ou cova de plantio - Subsolador ou coveador - Mexer o mínimo possível no solo e no resíduo

12 Vantagens: - Mantém ou melhora as características físicas do solo; - Reduz as perdas de nutrientes do ecossistema; - Mantém ou eleva a atividade biológica do solo; - Mantém ou eleva a fertilidade do solo; - Reduz a infestação de plantas invasoras. Desvantagens: - Crescimento inicial menor do que em áreas de cultivo intensivo; - Maior dificuldade de proteção e manejo da floresta: resíduos - risco de incêndios e maior dificuldade das operações; maior incidência de pragas; combate à formigas; maior risco de geadas; crescimento radicular restrito. Fonte: GONÇALVES, J.L.M.; STAPE, J.L.; WICHERT. M.C.P.; GAVA, J.L. Manejo de resíduos vegetais e preparo de solo. In: GONÇALVES, J.L.M.; STAPE, J.L. Conservação e Cultivo de Solos para Plantações Florestais. IPEF, Piracicaba, 2002, p

13 Composição dos resíduos florestais

14 Eucalyptus sp 7 anos Folha e galhos 8 t ha -1 Casca 12 t ha -1 = 83 t ha -1 Lenho 130 t ha -1 Serapilheira 20 t ha -1 Toco 0,6 t ha -1 Raízes 40 t ha -1 Sobras 2,3 t ha -1

15 Pinus sp 16 anos = 150,2 t ha-1 Lenho 195 t ha-1 Acículas e galhos 40 t ha-1 Casca 24 t ha-1 Serapilheira 28 t ha-1 Toco 1,9 t ha-1 Raízes 53 t ha-1 Sobras 3,3 t ha-1

16 3. Balanço de nutrientes e sustentabilidade da produtividade florestal Efeito do manejo dos resíduos e do tipo de preparo de solo na produtividade florestal Eucalyptus grandis (proc. Coff s Harbour, Suzano) Instalado em Itatinga, SP (Cia Suzano) Região com baixa deficiência hídrica Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico Textura média (20% argila) Data de instalação Setembro de 1995 Adubação adequada de P, K, Ca, B Fonte: Efeito dos resíduos na produtividade florestal palestra apresentada pelo Prof. José Leonardo de M. Gonçalves, José Carlos Arthur Jr. e Jean Paul Laclau, durante a 34ª Reunião Técnica do PTSM (03 e 04 de abril de 2008).

17 300 Todos os resíduos mantidos (serapilheira, copa, casca) Remoção da copa e casca Todos os resíduos removidos Todos os resíduos incorporados Todos os resíduos queimados Casca 10 t ha -1 Folha 3 t ha % VOLUME (m³ ha -1 ) IDADE (ANOS)

18 Todos os resíduos mantidos (serapilheira, copa, casca) Remoção da copa e casca Todos os resíduos removidos Todos os resíduos incorporados Todos os resíduos queimados Casca 10 t ha -1 Folha 3 t ha % 240 (copa + casca) VOLUME (m³ ha -1 ) % (serapilheira) IDADE (ANOS)

19 Avaliação do efeito residual dos tratamentos na Segunda Rotação Replantio de E. grandis monoprogênie 1,1 ano 2,3 anos Tratamento Volume c.c. Crescimento Relativo Volume c.c. Crescimento Relativo m 3 ha -1 % Todos os resíduos mantidos Remoção da copa e casca Todos os resíduos removidos Todos os resíduos queimados DMS (P = 0,05) 3,3 m 3 ha -1 % Reforma florestal; sem reaplicação dos tratamentos Adubação convencional da Suzano, sem adubação de N em cobertura

20 Balanço de Nutrientes e Número Potencial de Rotações (7 anos) Fator nutricional (preservação e reposição de estoques) determinam a Sustentabilidade da Produtividade Eucalyptus grandis Latossolo Vermelho Amarelo distrófico (20% de argila) IMA 45 m 3 ha -1 ano -1

21 Componentes N P K Ca Mg -1 kg ha (S) Estoque inicial de nutrientes no solo (0-200 cm) Estoque de nutrientes na biomassa Folha Galho Lenho Casca Serapilheira Raiz (fina e grossa) Perda de nutrientes SOMA (F) Queima de resíduos da colheita e da serapilheira (B) Remoção da casca (W) Remoção do lenho (W + B) Remoção do lenho e da casca (NA) Adição de nutrientes através da fertilização Balanço de nutrientes Cenário A: (Estoque) - (Madeira) + (Fertilização) Cenário B: (Estoque) - (Madeira + Casca) + (Fertilização) Cenário C: (Estoque) - (Queima) - (Madeira + Casca) + (Fertilização) Cenário D: (Estoque) - (Madeira + Casca) Número potencial de rotações (7 anos) Cenário A > 7 > 7 > 7 > 7 > 7 Cenário B > 7 > 7 7 > 7 > 7 Cenário C > 7 7 Cenário D > > 7 > 7

22 Balanço de Nutrientes e Número Potencial de Rotações (16 anos) Pinus taeda Cambissolo Húmico Alumínico (40% de argila) IMA 35 m 3 ha -1 ano -1

23 Componentes N P K Ca Mg S -1 kg ha (S) Estoque de nutrientes no solo (0-150 cm) Estoque de nutrientes na biomassa Acícula Galho Lenho Casca Serapilheira Raiz Perda de nutrientes SOMA (Co) remoção da copa (acícula, galho vivo e galho morto) (Ca) remoção da casca (Le) remoção do lenho (Ca + Le) remoção da casca e lenho (F) Adição de nutrientes através de fertilização Balanço de nutrientes Cenário A: (Estoque: Solo + Biomassa) - (Madeira) Cenário B: (Estoque: Solo + Biomassa) - (Madeira + Casca) Cenário C: (Estoque: Solo + Biomassa) - (Copa) - (Madeira + Casca) Número potencial de rotações (16 anos) Cenário A >8 2 5 >8 5 3 Cenário B > Cenário C

24 4. Valoração financeira de resíduos Equivalência de nutrientes em adubo e valor econômico Estoque de nutrientes N P K Ca Mg -1 kg ha Folha + Galho Casca Serapilheira Total Resíduos de Eucalyptus aos 7 anos Fonte: Efeito dos resíduos na produtividade florestal palestra apresentada pelo Prof. José Leonardo de M. Gonçalves, José Carlos Arthur Jr. e Jean Paul Laclau, durante a 34ª Reunião Técnica do PTSM (03 e 04 de abril de 2008).

25 Equivalência em Adubo Sulfato de Amônio Superfosfato Triplo KCL Calcário -1 kg ha Folha + Galho Casca Serapilheira Total

26 Equivalência em Reais Sulfato de amônio Super fosfato triplo Cloreto de potássio Cálcario -1 R$ ha Folha + Galho Casca Serapilheira Total Fertilizante Preço R$ t -1 Sulfato de amônio 1036,00 Super fosfato triplo 1990,00 Cloreto de potássio 1811,00 Cálcario 30,00 Total: R$ 2.813,00 / ha Fonte: Heringer em 06/11/08

27 Valoração do resíduo - Cenários -12 ton de casca por ha - eficiência de 50% da compostagem - 6 ton de substrato - 12 m 3 - valor do m 3 : R$ 100,00 - total: R$ 1.200,00-12 ton de casca por ha GJ ha-1 (1) Kw h -1 - valor do Kw hora -1 : R$ 0,08 - total: R$ 4.000,00 - redução de volume (~5%): 16 m 3 (2) R$ 800,00 (3) - valor da casca em nutrientes: R$ 617,00 - valor da matéria orgânica (???) - proteção do solo (???) - manutenção da umidade (???) - microrganismos do solo (???) (1) Seixas, F.; Bauch, S.C.; Oliveira Junior, E.D. Balanço energético e econômico de duas alternativas de descascamento de madeira de eucalipto. Scientia Forestalis, n. 67, p.37-43, abr (2) Plantio de IMA = 45 m 3 ha -1 ano -1 com ciclo de 7 anos (315 m 3 ) (3) CEPEA (set/08) R$ 50,00 / m 3 em pé - redução de volume (~5%): 16 m 3 (2) R$ 800,00 (3) - valor da casca em nutrientes: R$ 617,00 - valor da matéria orgânica (???) - proteção do solo (???) - manutenção da umidade (???) - microrganismos do solo (???)

28 5. Manejo de resíduos Dependendo do tipo e quantidade: - Redução do rendimento operacional; - Perda de qualidade das atividades; - Dificuldade de combate à formigas. Estratégias: - Conviver com o resíduo (reduzir atividades, custos e danos ao solo) Subsolador com haste retrátil, discos cortantes, rolo faca - Remover ou afastar o resíduo da linha de preparo de solo Rala toco, rastelo frontal ou traseiro, trituradora de resíduo

29 - Rebaixamento de toco (motosserra) Não há limitação declividade; - Problemas ergonométricos; - Necessidade limpeza tocos previamente (eventual); - Não corta o toco rente ao solo;

30 - Rebaixamento de toco (tesoura hidráulica)

31 - Rebaixamento de toco (lâmina)

32 - Rala toco (tambor vertical)

33 - Rala toco (tambor horizontal)

34 - Rala toco (tambor horizontal)

35 - Colhedoras (corte + rente ao solo) desgaste de peças

36 - Limpeza linha plantio (rastelo frontal)

37 - Limpeza da linha de plantio (rastelo traseiro)

38 - Limpeza da linha de plantio (rastelo traseiro)

39 - Limpa trilho

40 - Limpeza linha plantio (estrovenga)

41 - Rolo faca

42 - Trituração de resíduo

43 - Trituração de resíduo

44 Trituração de resíduo: - Atividade a mais (custo) Vantagens: - Aumento de rendimento das atividades subseqüentes; - Redução de acidentes e afastamentos; - Aumento de produtividade no final do ciclo: atividades com maior qualidade e uniformidade fragmentação dos resíduos lenhosos e aumento da decomposição

45 Estudo de caso Sistema de Colheita: Toras Curtas Harvester & Forwarder Harvester Forwarder Fonte: Manejo de resíduos florestais palestra apresentada pelo Eng. Rodrigo Rocha de Oliveira da Veracel durante a 34ª Reunião Técnica do PTSM (03 e 04 de abril de 2008).

46 Linha de acúmulo de casca Forwarder

47 Acúmulo de casca

48 Mensuração Florestal Classe (Comp. de Toras) Número de Toras Volume de Material Vegetal % m³/ha N de Toras ,1% ,6% ,0% 0, ,2% 0,2 Total ,8 N de Toras Volume (m³/ha) m³/ha Não aproveitável Classe de Comp. de Tora (m)

49 Histórico Carvoeiros Enleiramento de Material Vegetal Triturador de Material Vegetal Ano

50 Histórico Razões da Desmobilização da Atividade de Retirada de Material Vegetal Péssimas condições de trabalho e segurança; Péssimas instalações e alojamentos; Importância da permanência do material vegetal no campo (matéria orgânica x sustentabilidade da produção florestal) (Estudo realizado pela Área de Tecnologia Florestal Maio/2005)

51 Alojamentos Segurança

52 * Valores médios de povoamentos com 7 anos de idade. Permanência do Material Vegetal em Campo

53 Testes Triturador de Material Vegetal Avaliação: - Rendimento (HM/ha) - Desgaste das vídeas (H/conjunto) - Faixa de Trabalho x Qualidade - Custo operacional (R$/ha) Grupo de Desenvolvimento Operacional GDO

54 Rendimento Operacional Condição Triturador HM/ha Leve Média Pesada Triturador 1 1,4 1,7 2,2 Triturador 2 1,1 1,3 1,5 HM/ha HM/ha 2,5 2,50 2,0 2,00 1,5 1,50 1,0 1,00 0,50 0,00 1,41,6 Schmidt 1,4 1,7 2,2 FAE 1,6 1,3 1,5 1,1 1,4 2,2 2,2 1,7 1,7 1,5 1,3 1,3 Leve Média Pesada 1,5 Triturador Schmidt 1 Triturador FAE2

55 Manejo da Reforma Antes Colheita Plantio Replantio Roçada pré-corte Aplicação de cinza Combate a formiga Ano 0 Enleiramento de Material Vegetal Afastador de Material Vegetal (TRTP Pesado) Subsolagem/Fosfatagem Aplic. Herbicida Pré-emergente CQL CQE ou CQTM Adubação de Cobertura (06 meses) CQL CQE ou CQTM

56 Manejo da Reforma Depois Colheita Plantio Replantio Roçada pré-corte Aplicação de cinza Combate a formiga Ano 0 Triturador de Material Vegetal Afastador de Material Vegetal (TRTP Leve) Subsolagem/Fosfatagem Aplic. Herbicida Pré-emergente CQL CQE ou CQTM Adubação de Cobertura (06 meses) CQL CQE ou CQTM

57 Triturador de Material Vegetal

58 Antes...

59 Depois...

60 Área Triturada

61 Área Triturada

62 Linha não triturada Linha triturada

63 Afastador de Material Vegetal

64 Antes...

65 Depois...

66 Uso do Triturador de Material Vegetal Vantagens Mecanização das operações de silvicultura; Maior agilidade para dimensionamento de estrutura física para controle da mato-competição; Maior disponibilidade mecânica em função da redução de horas paradas por quebra de máquinas; Melhor qualidade do preparo de solo e plantio mecanizado; Permanência do volume de material vegetal em campo (Ciclagem de nutrientes no solo); Redução no risco de roubo de material lenhoso em campo;

67 Uso do Triturador de Material Vegetal Desvantagens Aumento no custo da Reforma e Brotação; Redução da mão-de-obra no campo;

68 6. Conclusões Resíduos florestais: - efeitos sobre a sustentabilidade da produtividade; - possui valor econômico; - traz dificuldades operacionais; - é possível manejá-lo; - várias alternativas (equipamentos).

69 Obrigado! José Carlos Arthur Junior Eng. Florestal Vice Coordenador do PTSM (19) (19)

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