Sustentabilidade de pastagens tropicais consorciadas com leguminosas e suas implicações no sistema solo-planta-animal

Transcrição

1 Universidade Federal Rural de Pernambuco Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo Ciência do Solo Sustentabilidade de pastagens tropicais consorciadas com leguminosas e suas implicações no sistema solo-planta-animal Mestrando: André Barbosa da Silva Orientador: Mário de Andrade Lira Junior Recife-PE Novembro/2009

2 Introdução Importância das áreas de pastagens no Brasil: A área total de pastagem nativas e cultivadas gira em torno de 172 milhões de ha (70 % da área agricultável). (Censo Agropecuário 2006 IBGE) A alimentação de 90 % do gado de corte é baseada exclusivamente em pastagens. As áreas de pastagens oferecem maior produção e alimentação animal a baixo custo. Maior exportador de carne bovina. 2 (Lira et al., 2006)

3 Introdução Estimativa de área de pastagens no Brasil em milhões de hectares Regiões Anos Norte 4,43 20,88 24,39 32,63 Nordeste 27,87 35,15 32,08 32,65 Centro-oeste 55, 4 55, 48 62, 76 56, 84 Sudeste 44,74 42,49 37,78 32,07 Sul 21,61 21,43 20,7 18,14 Total 154,13 179,19 177,71 172,33 Cultivadas 29,70 74,1 105,0 - (Censo Agropecuário 1995 e 2006 IBGE) 3

4 Introdução Resumo da distribuição das áreas do Brasil de acordo com a ocupação (%) 5,88 Pastagens degradadas 20,74 Pastagens em uso Outras áreas agrícola em uso 59,07 8,38 Centros Urbanos 5,94 Diferença (reservas, terras indígenas, mata nativas, etc.) (Adaptado de Embrapa/Mapa/Scot Consultoria 2006) 4

5 Introdução Implantação de novas áreas 5 Fotos: e

6 Introdução Pecuária Brasileira Produtividade da pecuária Produtividade das pastagens Desafios: Ser competitiva; Preservar o meio ambiente. Desenvolvimento sustentável e duradouro 6

7 Introdução Fertilidade do solo e manejo inadequado. Principais causas da degradação em pastagens. (Lira et al., 2006) O N é um dos principais nutrientes para a manutenção da produtividade das gramíneas forrageiras. (Mattos, 2001) A disponibilidade limitada e ciclagem ineficiente de N. Fatores-chave que afetam o declínio da produtividade em pastagens. (Dubeux Junior et al., 2004) Consorciação gramínea/leguminosa Alternativa para o suprimento de N Permite a sustentabilidade dos sistemas de produção; custos; danos ao meio ambiente. 7 (Paulino et al., 2009)

8 Degradação das pastagens MO em pastagens: em sistemas exclusivos com gramíneas. Teores de N disponíveis insuficientes: relação C/N; taxas de mineralização líquida; conteúdo de N inorgânico no solo; produção de biomassa. Degradação 8 (Thomas, 1993)

9 Degradação das pastagens Processo de degradação de pastagens (Macedo, 1999) 9

10 Principais contribuições das leguminosas nas pastagens Adição de N ao sistema e transferência para as gramíneas; nos teores de MO do solo; Melhorias na produção animal e valor nutritivo do pasto; na emissão de gases de efeito estufa; da biodiversidade acima e abaixo do solo; Sombreamento (arbustivas e arbóreas); Cobertura do solo (herbáceas); de custos pela substituição de fertilizantes nitrogenados; na rentabilidade e competitividade da pecuária. 10

11 Adição de N nas pastagens Fertilizantes minerais Menos difundido Extensas áreas Economicamente inviável Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN) em leguminosas Potencial: : kg ha -1 ano -1 de N : kg ha -1 ano -1 de N (Sanginga, 1992, citado por Siqueira & Moreira, 2007) 11

12 Exemplos de espécies de leguminosas nodulíferas com as respectivas taxas de FBN LEGUMINOSAS N (kg/ha/ano) Alfafa (Medicago sativa) Amarillo (Clitoria ternátea) Amendoim forrageio (Arachis pintoi ) Calopogônio (Calopogonium mucunoides) Caupi (Vigna unguiculata sin. Vigna sinenis) Crotalária (Crotalária juncea L.) Cudzo Tropical (Pueraria phaseoloides) 100 Desmódio (Desmodium sp.) Estilosantes (Stylosanthes sp.) Gliricídia (Glicicídia sepium) Leucena (Leucaena leucocephala) Sabiá (Mimosa ceasalpiniifolia) 177 Sesbania cannabina Sesbania rostrata 324 Adaptado de Siqueira & Moreira, 2007; Fernandes et al., 2006, Perin et al.,

13 Adição de N nas pastagens Fixação biológica associativa em gramíneas 25 a 50 kg ha -1 ano -1 de N Brachiaria sp. 30 a 45 kg ha -1 ano -1 de N (Siqueira & Moreira, 2007) (Boddey & Victoria, 1986 ) Pennisetum americanum, Panicum maximum e Digitaria decumbens 40 kg ha -1 ano -1 de N (Smith et al., 1978) 13

14 0,5 kg ha -1 ano -1 (Stevenson, 1985) Adição de N nas pastagens Fixação biológica assimbiótica Reposição pelas chuvas 5-20 kg ha -1 ano -1 de N Podendo chegar a 40 kg ha -1 ano -1 de N (Siqueira & Moreira, 2007) 14

15 Fixação e transferência de Nitrogênio Fixação do N 2 Exsudados das raízes e nódulos Decomposição dos nódulos Leguminosas Transferência via raízes e hifas Gramíneas Decomposição dos resíduos/mo Animais 15 (Adaptado de Wilson, 1988)

16 Fixação e transferência de Nitrogênio Gonçalves e Costa (1994), em ensaios com leguminosas, obtiveram variação entre 63 e 143 kg ha -1 ano -1 no FBN, com transferência variando de 28 a 46%. Carvalho (1986) revisando diversos trabalhos concluiu que para a maioria das leguminosas avaliadas este valor ficava entre 70 a 140 kg ha -1 ano -1, com 15 a 20% do FBN transferido para a gramínea. Em pastagens de A. gayanus consorciadas com três espécies de Stylosanthes, em solos de cerrados a quantidade de FBN variou de 67 e 117 kg ha -1 ano -1, estimando que 80% do N foi proveniente da FBN. (Cadisch et al., 1993) 16

17 Melhorias na produção animal e valor nutritivo do pasto Teores elevados de PB Participação direta na dieta; Efeito indireto. Aporte de N nível de digestibilidade (Valentim et al., 2001; Paciullo et al., 2003; Andrade et al., 2003) Pereira et al., (1995) estudando 18 espécies de leguminosas e dez gramíneas, verificaram uma variação nos teores de PB entre 13,6 a 24,6% e 7,8 a 14,5%, respectivamente para leguminosas e gramíneas. 17

18 Leguminosas e a produção animal TABELA 2. Produtividade de pastagens de gramíneas exclusivas comparadas com pastagens consorciadas 18 Adaptado por Pereira, 2001

19 Contribuições das leguminosas no sequestro de carbono em pastagens Leguminosas em solos degradados Produção biomassa Acúmulo de C e N no solo A principal variável que reflete o processo de aumento nos níveis de C e N no solo é o acúmulo de raízes. (Fornara et. al, 2008) Emissões prejudiciais de CH 4 e N 2 O são frequentemente compensadas pelo sequestro de C no solo. (Paulino et al. 2009) 19

20 Contribuições das leguminosas no sequestro de carbono em pastagens Fisher et al. (1994) observaram no plantio consorciado Brachiaria humidicola e Arachis pintoi um aumento anual nos teores de C total de 7,8 t ha -1 ano -1 em relação ao monocultivo. Tarré et al. (2001) verificaram um acúmulo anual de C de 0,66 t/ha em pastagens de Brachiaria humidicola e 1,17 t/ha quando consorciado com Desmodium ovalifolium. 20

21 Leguminosas mitigadoras na emissão de metano A magnitude da emissão varia de acordo com a espécie ofertada aos animais. Dietas contendo algumas espécies de leguminosas diminuiram as produções de metano. (Montenegro et al., 2000) Possivelmente os taninos condensados atuam causando morte de bactérias metanogênicas no rumem. A produção de metano, pode variar em função da concentração e tipo de taninos. 21 (Paulino et al., 2009)

22 Leguminosas mitigadoras na emissão de metano Possenti (2006) verificou na maior proporção de leucena em relação a coast-cross, contendo 1,3 % de tanino condensado, redução na emissão do metano. A adição Calliandra calothyrsus reduziu em até 50% a produção de metano. Entretanto, as espécies Cratylia argentea e Arachis pintoi incrementaram cerca de 3 a 4 vezes (Hess et al., 2002). 22

23 Persistência de leguminosas Diferenças gramíneas x leguminosas Taxa de crescimento, morfogênese, padrão de sistema radicular, exigências nutricionais, mecanismos para manutenção da população, tolerância a estresses edafoclimáticos, palatabilidade relativa, tolerância ao pastejo, entre outras. compatibilidade (Pereira, 2001) 23

24 Medidas para favorecer o estabelecimento Estabelecimento de cultivo mecânico; Superpastejo antes e após a semeadura; Estabelecimento com tratamentos físico-químicos; da densidade da semeadura; Leguminosas menos palatáveis; Proteção física para as mudas. (Costa et al., 2008; Paulino, et al., 2009; Oliveira et al., 2003) 24

25 Considerações finais Biodiversidade produtividade e qualidade sustentável de animais por área MO do solo Pastagem + leguminosas retenção de água e CTC erosão consumo de fertilizantes nitrogenados viabilidade econômica gases de efeito estufa do sequestro de C 25 (Adaptado de Domingos, 2008)

26 Obrigado! 26