INFLUÊNCIA DO ESPAÇAMENTO NA PRODUTIVIDADE E ALOCAÇÃO DE BIOMASSA EM UM PLANTIO DE Eucalyptus grandis

Transcrição

1 INFLUÊNCIA DO ESPAÇAMENTO NA PRODUTIVIDADE E ALOCAÇÃO DE BIOMASSA EM UM PLANTIO DE Eucalyptus grandis Felipe de Córdova Machado 1, Saulo Philipe Sebastião Guerra 2, Natália Ceragioli 3, Guilherme Oguri 4, Marcelo Scantamburlo Denadai 5 1 Mestrando (Agronomia Energia na Agricultura) felipe_machado@fca.unesp.br, 2 Professor Assistente (Departamento de Gestão e Tecnologia Agroindustrial) - ssguerra@fca.unesp.br, 3 Mestranda (Agronomia Energia na Agricultura nsceragioli@fca.unesp.br, 4 Mestre (Agronomia Energia na Agricultura) goguri@fca.unesp.br, 5 Mestrando (Agronomia Energia na Agricultura msdenadai@fca.unesp.br. Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho - UNESP, Faculdade de Ciências Agronômicas de Botucatu - FCA, R. Dr. José Barbosa de Barros, 1780, CEP , Jardim Paraíso, Botucatu-SP, (14) RESUMO O uso de florestas para fins energéticos vem se desenvolvendo e o manejo e recomendações para adensamento de plantio ainda não é bem conhecido ou não tem recomendações confiáveis. O adensamento de plantio visa aumentar a produção na área, sendo utilizado um número maior de plantas por hectare e com uma rotação mais curta. O objetivo deste trabalho foi quantificar o volume e a proporção de folhas, galhos e fuste de um clone de Eucalyptus grandis com adensamento de plantio. Conforme observado o aumento do número de plantas ocasionou em um maior volume de madeira nos plantios, sendo o plantio mais adensado 6666 plantas por hectare apresentando um volume de 41 m³/ha. Já a alocação de biomassa se deu na proporção de fuste > galhos > folhas com exceção do plantio menos adensado que apresentou uma quantidade de biomassa de galhos menor do que de folhas. Para uso na geração de energia cerca de 80% do total da biomassa disponível pode ser aproveitada. Palavras Chave: Espaçamento, bioenergia, produtividade. SPACEMENT INFLUENCE ON PRODUCTIVITY AND BIOMASS ALOCATION ABSTRACT The use of forests for energy purposes and is developing recommendations for management and planting density is not well known or has no reliable recommendations. The density is aimed at increasing the production, and use a larger number of plants per hectare and a shorter rotation. The objective of this study was to quantify the volume and proportion of leaves, branches and stems of a clone of Eucalyptus grandis. As noted the increase in plant resulted in a larger volume of wood in plantations, with the more dense population 6666 plants per hectare having a volume of 41 m³ / ha. Since the allocation of biomass occurred in the proportion of stem> branches> leaves except for the lower density planting showed that a quantity of biomass of branches smaller than the leaves. For use in power generation about 80% of the available biomass can be used. Keywords: Spacement, bioenergy, productivity. INTRODUÇÃO O consumo energético mundial alcança valores cada vez maiores, por isso é necessário que sejam criadas formas de produção de energia que consigam suprir esta demanda gerada. Entretanto é necessário que estas fontes sejam de fácil acesso e causem o menor impacto possível. Embora grande parte do planeta esteja desprovida de florestas, a quantidade de biomassa existente na terra é da ordem de dois trilhões de toneladas; o que significa cerca de 400 toneladas per capita. Em termos energéticos, isso corresponde a mais ou menos EJ por ano ou seja, oito vezes o consumo mundial de energia primária (da ordem de 400 EJ por ano) (RAMAGE; SCURLOCK, 1996). Os plantios de eucalipto no Brasil estão entre os mais produtivos do mundo e apresentam um histórico de desenvolvimento de técnicas de manejo, melhoramento genético e adaptabilidade ambiental que conferem a esta espécie altos valores de crescimento. Segundo a ABRAF (2011), o Brasil no ano de 2010, tinha de hectares de florestas de eucalipto. Ainda segundo esta mesma associação, 20 % das áreas destinadas ao plantio de eucalipto são utilizadas para a siderurgia e fins energéticos.

2 O principal objetivo das florestas com fins energéticos é suprir uma parcela da demanda energética gerada no país. Devido à grande representatividade que este setor tem em relação às áreas plantadas, vem se buscando alternativas e métodos silviculturais que melhor se adaptem para a produção de madeira para este determinado fim. Com a inserção de formas diferenciadas de manejo é possível que seja produzido biomassa em uma menor escala de tempo e utilizando-se áreas menores. O uso de plantios adensados é possível, mas faz-se necessário entender como a floresta responde e mostra o potencial produtivo com esse manejo. Para obter o ganho potencial se faz necessário o desenvolvimento de técnicas e recomendações para que possam ser produzidas florestas energéticas de alta produtividade. A utilização de espaçamentos reduzidos foi uma técnica muito utilizada no Brasil, entre o final da década de 1970 e início da década de 80. Em 1979, conforme relata Coscarelli (2001), a Florestal Acesita introduziu o conceito de florestas super densas, plantando até mudas por hectare, quando o padrão era de mudas. Na década de 1980, surgiu o neologismo florestas energéticas, utilizado para definir as plantações com grande número de árvores por hectare e, conseqüentemente, com ciclo curto, que tinha como finalidade a produção do maior volume de biomassa por área em menor espaço de tempo (MAGALHÃES, 1982). No entanto, essas experiências não apresentaram os resultados esperados, em função do pouco conhecimento técnico, da qualidade do material genético e do baixo desenvolvimento da silvicultura na época. Conforme observado por Macedo (2003), as plantações energéticas têm um potencial bastante promissor como fonte de biomassa para geração de eletricidade. Macedo (2003) destacou que com as altas produtividades obtidas em plantações florestais (particularmente do gênero Eucalyptus) os custos de geração da eletricidade com madeira de reflorestamento podem ser minimizados, tornando o investimento mais atrativo. O objetivo deste trabalho é quantificar o volume e a proporção de folhas, galhos e fuste de um clone de Eucalyptus grandis com adensamento de plantio. MATERIAIS E MÉTODOS O experimento foi realizado na Fazenda Lageado, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho UNESP, campus de Botucatu, estado de São Paulo. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos, com quatro repetições cada. Cada unidade experimental foi uma árvore-amostra localizada na região central de cada tratamento. Para isso foram utilizados quatros espaçamentos de plantio, composto por dois espaçamentos de linhas simples e dois espaçamentos em linhas duplas. As distâncias entre as linhas foram fixadas em 3 metros para todos os tratamentos. Entre as plantas nas linhas foram adotados os seguintes espaçamentos: 1) Espaçamento de 3,0 m x 1,0 m (linha simples); 2) Espaçamento de 3,0 m x 1,0 m x 2,0 m (linha dupla); 3) Espaçamento de 3,0 m x 1,0 m x 1,0 m (linha dupla); 4) Espaçamento de 3,0 m x 0,5 m (linha simples);

3 O experimento teve duração de 12 meses no campo, com o plantio realizado em Junho de 2011 e a colheita das árvores-amostra em Junho de Em uma área de aproximadamente um hectare foram plantadas mudas de clones Eucalyptus grandis, clone G-21, no regime de curta rotação, para fins energéticos. As dimensões de cada bloco serão de 90 m x 20 m espaçados com 10 metros entre si. A implantação foi realizada com o preparo de solo apenas na linha de cultivo, com uma subsolagem. A adubação de plantio foi realizada apenas nas mudas através de covetas laterais, utilizando o adubo NPK, na formulação com 100 gramas/planta. Após o plantio foi aplicado herbicida pós-emergente na entre linha, princípio ativo Glifosato 2kg/ha, sendo realizado juntamente a aplicação de herbicida pré-emergente seletivo para eucalipto, princípio ativo Isoxaflutol 50 gramas/ha na linha de plantio, em ambos os casos foi utilizado um volume de 200 litros de calda/ha. O controle de formigas cortadeiras foi realizado no momento de plantio com o uso de iscas formicidas, princípio ativo Sulfuramida, distribuídos de forma sistemática, utilizando 10 gramas/5 metros, nas entre linhas de plantio. Foi realizada uma adubações de cobertura, aos 90 dias após o plantio. O adubo utilizado foi o NPK, na formulação , com 5% de boro, na dose de 150 gramas/planta. Coleta de árvores-amostra O procedimento adotado para a escolha das árvore-amostra foi realizado conforme o estudo de Soares et al. (1996). Foi realizada a medição do diâmetro com casca, à altura do peito DAP (1,30 m) de todas as árvores de cada bloco. Em seguida, calculado o diâmetro médio (q) das populações por meio da Equação (1), utilizada por Campos e Leite (2002): em que: q = diâmetro médio ou quadrático, em cm; d = diâmetro de cada árvore, em cm; e n = número de árvores ou freqüência. As quatro árvores amostra foram colhidas em uma região tal que foi desconsiderada uma linha de plantios na bordadura e cinco árvores limítrofes no sentido longitudinal. As árvores amostra foram utilizadas para determinação do volume e retirada das amostras para as avaliações seguintes. As amostras foram coletadas no fuste nos pontos 0%, DAP, 25%, 50%, 75% e 100% da altura total sendo que todos os discos tinham cerca de 5 cm de espessura e os discos coletados na região do topo, no mínimo, 3 cm de diâmetro. Cubagem das árvores As quatro árvores amostra foram abatidas e tiveram seu volume determinado pela cubagem rigorosa, pelo método de Smalian, descrito por Finger (1992). Conforme a Equação (2). V= (0,5 CB + 0,5 CS) x L Onde: V = Volume de cada seção (m³); Cb = Área basal da extremidade com maior diâmetro; Cs = Área basal da extremidade com menor diâmetro; L = Comprimento da seção. Determinação da biomassa A determinação da biomassa foi feita utilizando-se os métodos direto e destrutivo de árvores (SANQUETA, 2002). Depois de abatidas cada árvore-amostra, foram desfolhadas e suas folhas, ensacadas e pesadas. Depois de desfolhada, cada árvore foi desgalhada, sendo seus galhos separados e pesados. Após a pesagem das folhas e galhos foram retiradas e pesadas amostras úmidas representativas para determinação da massa de matéria seca. A biomassa do fuste foi obtida pela multiplicação do volume pela densidade básica da madeira. Determinação da densidade básica

4 Para a determinação de densidade básica da madeira, foi utilizado o método da balança hidrostática, conforme norma da ABCP M14/70 (ABCP, 1968). A densidade básica média da árvore foi obtida por meio de média ponderada, tomando-se o volume das seções no tronco, entre as posições compreendidas entre os pontos de retiradas dos discos (0 %; 25 %; 50 % e 75 % da altura total da árvore), como fator de ponderação, conforme Brito et al. (1984). RESULTADOS E DISCUSSÃO No gráfico 1 apresenta a produção em m³/ha aos 12 meses de idade em função do número de plantas por hectare. Como pode ser visualizado à medida que foi aumentado o número de plantas/ha, aumentou também a produção volumétrica, mostrando que neste caso mesmo com um maior número de plantas a competição por água e nutrientes não foi limitante para a cultura. Muller (2005); Éder et al. (2011) estudando os plantios adensados observaram a mesma tendência, em que o adensamento de plantio ocasiona uma maior produção de madeira. Entretanto faz-se necessário observar que a quantidade de mudas aumentou em, aproximadamente, 2,3 vezes e a produtividade aumentou 1,5 vezes. Nesta análise percebe-se que existe um ganho de produtividade mas o maior número de mudas não reflete numa produtividade proporcional a quantidade de insumos utilizada Volume m³/ha Plantas/ha Gráfico 1: Relação entre número de plantas/ha e volume. Graphic 1: Relation between number of plants/ha and volume. No gráfico 2 tem-se a percentagem da biomassa correspondente a cada componente nas árvores, onde em todos os casos a biomassa de fuste tem a maior proporção que os demais. Cerca de 60 % da biomassa seca é de fuste e 20 % de galhos, somando-se estes dois componentes observa-se que aproximadamente 80 % da biomassa seca das árvores são possíveis de serem aproveitadas para utilização para produção de energia, conforme recomendação de Poggiani et al, (1984). Leles et al (2001) encontrou valores entre 56% a 72% de biomassa de fuste em plantios adensados. Viera & Schumacher (2011) também encontraram a ordem de biomassa fuste > galhos > folhas. Apenas no espaçamento menos adensado com 2857 plantas/ha a proporção de folhas foi maior que a de galhos, provavelmente pelo fato de ter uma maior área disponível de captação de radiação solar.

5 Porcentagem de distribuição 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Fuste Galhos Folhas Plantas/ha Grafico 2: Alocação de biomassa em função do número de plantas/ha. Graphic 2: Biomass alocation depending on number of plants/ha. CONCLUSÃO O aumento do número de árvores por hectare aumenta o volume da floresta aos 12 meses de idade. A alocação de biomassa é maior no fuste, cerca de 80 % da biomassa total pode se aproveitada para fins energéticos. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE PRODUTORES DE FLORESTA PLANTADA, Anuário estatístico, ABRAF ano base 2010, disponível em < acesso em 15 de Julho de ASSOCIAÇÃO TÉCNICA BRASILEIRA DE CELULOSE E PAPEL. Normas de ensaio. São Paulo, Não paginado. BRITO, J. O.; BARRICHELO, L. E. G.; COUTO, H. T. Z. do; MENDES, C. J.; REZENDE, G. C. de. Estudo do comportamento de madeiras de eucalipto frente ao processo de destilação seca. Boletim Técnico. IBDF, n. 8, p. 5-36, CAMPOS, J. C. C.; LEITE, H. G. Mensuração florestal: perguntas e respostas. Viçosa, MG: Universidade Federal de Viçosa, p COSCARELLI, E. G. V. Biomassa: energia dos trópicos em Minas Gerais : Pequena história de uma grande floresta Belo Horizonte: LabMídia/FAFICH p FINGER, C.A.G. Fundamentos de Biometria Florestal. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, p. GARCIA, E.A. et al Biomassa de clone de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla para produção de riquetes. In: XL CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 2011, Cuiabá MT. Anais...Cuiabá MT LELES, P.S.S. et al Crescimento, produção e alocação de materia seca de Eucalyptus camaldulensis e E. pellita sob diferentes espaçamentos na região de cerrado MG, Scientia Forestalis, Piracicaba, nº 59, p , jun MACEDO, I. C. Estado da arte e tendências tecnológicas para energia. Brasília: Centro de Gestão e Estudos Estratégicos CGEE, p.

6 MAGALHÃES, J. G. R. Tecnologia de obtenção da madeira. In: USO DA MADEIRA PARA FINS ENERGÉTICOS, Anais... Belo Horizonte, MG: Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais CETEC, p MÜLLER, M.D. Produção de madeira para geração de energia elétrica numa plantação clonal de eucalipto em Itamarandiba, MG p. Tese ( Doutorado em Ciência Florestal) Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, POGGIANI, F. ; ZEN, S. ; MENDES, F. S. ; FRANÇA, F. S.. Ciclagem e exportação de nutrientes em florestas para fins energéticos. IPEF. Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais, v. 27, n.27, p , SANQUETA, C. R. As florestas e o carbono Métodos de determinação de biomassa florestal. Curitiba: Universidade Federal do Paraná, p VIERA, M.; SCHUMACHER, M.V. Biomassa em povoamentos monoespecíficos e mistos de eucalipto e acácia-negra e do milho em sistema agrossilvicultural. Cerne, Lavras, v. 17, n. 2, p , abr./jun