O Sistema Plantio Direto na Palha de Qualidade e os Serviços Ambientais. Telmo J. C. Amado 1

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1 O Sistema Plantio Direto na Palha de Qualidade e os Serviços Ambientais Telmo J. C. Amado 1 Palavras Chaves: Matéria orgânica, fluxo de gases, seqüestro de carbono, qualidade do solo. O plantio direto foi utilizado de forma pioneira em lavouras do Kentucky, com o acompanhamento do Prof. Shirley Phillips, no início da década de 60, seguindo uma tendência de redução da intensidade de preparo do solo verificada nos Estados Unidos. Foi introduzido no Sul do Brasil, aproximadamente dez anos depois, visando principalmente o controle da erosão verificada nos solos desta região. Na década de 70, com a expansão da mecanização agrícola, a adoção do sistema preparo convencional e abertura de novas áreas para o cultivo da soja a taxa de perda de solo alcançou valores muitas vezes superiores aos limites toleráveis, ameaçando severamente a sustentabilidade da atividade e comprometendo a qualidade ambiental. O sistema plantio direto se mostrou eficiente em reduzir as perdas de solo, principalmente, com valores de controle superiores a 90% e de reduzir a contaminação dos recursos hídricos com sedimentos agrícolas. Após um período de maturação e adaptação, o sistema a partir da década de 90 alcançou uma taxa de incremento de 1,5 milhoes de ha -1 ano -1, de modo que o país passou a dividir com os Estados Unidos a liderança mundial na adoção do sistema. Na medida em que o sistema passou a ser utilizado de Norte a Sul no país, nas mais diferentes regiões, tipos de solo e de culturas e condições climáticas, a diversidade da qualidade do plantio direto aumentou consideravelmente. Para alguns, plantio direto é sinônimo de não arar o solo e para muitos deve estar alinhado com os princípios da agricultura conservacionista, mantendo o solo permanentemente coberto, com mínima perturbação e com rotação de culturas. Neste trabalho, o enfoque será fazer a relação entre a qualidade do solo e o potencial de prestar serviços ambientais. Uma análise da situação atual do sistema plantio direto pode ser feita utilizando o trabalho Rally da Safra (2006) que percorreu 233 municípios agrícolas e aplicou 1371 questionários que foram respondidos por produtores. Neste trabalho, a utilização do sistema visando principalmente a conservação do solo (controle da erosão) é suportada pela maioria dos agricultores do Sul do Brasil 1 Dr. Professor Associado da Univ. Federal de Santa Maria, RS. Bolsista do CNPq. Departamento de Solos, CCR, Cep E- mail:tamado@smail.ufsm.br

2 (60%), mas não nas demais regiões do país, resultando em uma média nacional de 38%. Este resultado permite várias interpretações, uma delas é que a maioria dos agricultores estão percebendo o sistema plantio direto como capaz de proporcionar várias outras vantagens em relação ao sistema convencional, além do controle da erosão. Porém, a dissociação do plantio direto do controle da erosão talvez explique, pelo menos parcialmente, a média nacional de cobertura do solo de 54% e, ainda, o fato de que o pousio seja utilizado em 27% das áreas. No Sul do Brasil tem-se a maior cobertura do solo (86%) e a menor área de pousio (10%) do país, explicada em parte pelas condições mais favoráveis a conservação dos resíduos culturais. Nas demais regiões, as condições climáticas favorecem a rápida decomposição dos resíduos (Sá et al., 2004). Este fato, provavelmente, justifica que a grande maioria de culturas utilizadas, excetuando-se a soja, sejam gramíneas. Assim, os resíduos culturais que mais freqüentemente cobrem o solo, consideradas todas as regiões do país, são: o milho (27%), milheto (22%), aveia (16%), trigo (12%) e sorgo (11%), portanto todas gramíneas. Outra característica importante para avaliar o plantio direto é o tempo de adoção. Naquela pesquisa foi constado que 50% das áreas já possuíam mais de dez anos de adoção, enquanto na região Sul havia predomínio de áreas com mais de 15 anos. Sá et al. (2004) ressaltaram a importância do tempo de adoção do PD para que as alterações tais como acúmulo de matéria orgânica, agregação do solo e ciclagem de nutrientes se processem. No contexto dos serviços ambientais do sistema plantio direto, quanto maior for a cobertura do solo, menor a utilização do pousio e maior o tempo de adoção sem interrupção e mobilização maiores serão as oportunidades. No cenário atual pode-se sustentar que o sistema está desempenhando importante serviços ambientais em algumas regiões, enquanto em outras faz-se necessário um aprimoramento do sistema para que este fato seja uma realidade. O incremento do carbono do solo (aumento do teor de matéria orgânica do solo (MOS)) pode ser um indicador dos serviços ambientais prestados pelo sistema agrícola. Em primeiro lugar, porque o incremento da MOS representa retirada de carbono da atmosfera, portanto tem relação direta este serviço ambiental. Além disto, o aumento da MOS em solos agrícolas incrementa a qualidade do solo (Conceição et al., 2005), promovendo a agregação do solo, com reflexos positivos na partição da água, favorecendo a infiltração e diminuindo o escoamento superficial, e, finalmente, ainda pode complexar

3 moléculas químicas adicionadas pelos agroquímicos e aumentar a biodiversidade de organismos no solo favorecendo toda a cadeia biológica. Recentemente, alguns artigos técnicos relatam falhas na implementação do plantio direto (Denardin et al., 2008) ou limitações ao sucesso do sistema relacionadas as condições sócioeconômicas e climáticas em que é implementado (Giller et al., 2009). Acresce-se este fato a percepção de alguns agricultores quanto a existência de compactação, perda de rendimento com a ocorrência de secas de curta duração no verão, necessidade de incorporação de calcário, concentração superficial de nutrientes, observação visual do melhor desenvolvimento das culturas em subáreas da lavoura onde houve mobilização do solo que juntos resultam em motivação para mudanças no gerenciamento do plantio direto. No entanto, ao invés do aprimoramento do sistema em direção aos princípios da agricultura conservacionista, como por exemplo a mudança no sistema de cultura, que é mais complexa, muitos agricultores tendem a optar por mobilizar o solo, que é uma intervenção mais fácil de implementar, visando corrigir os problemas de condução do sistema. Este fato pode ser constatado pelo decréscimo da área de PD em regiões tradicionais como o Sul do Brasil, que em 2007/08 possuía 85,5% e que passou em 2008/09 para 80,9% e o Centro-Oeste de 82,5% para 69,1% (Rally da safra, 2009). Embora este levantamento tenha sido feito com base em amostragem, que pode ter erros intrínsecos, os resultados apresentados são preocupantes. A pergunta que emerge desta situação é qual o impacto do preparo do solo esporádico sobre um plantio direto consolidado? Como ficam os serviços ambientais em uma situação como esta? Uma oportunidade para fazer esta análise pode ser o plantio direto utilizado nos Estados Unidos, pois na sua maioria é utilizado de forma não contínua, ou seja, é frequentemente alternado com algum tipo de preparo do solo. Em Illinois, por exemplo, a cada 2,4 anos o PD sofre uma mobilização. Esta mobilização (preparo) está associada ao cultivo do milho no cedo, aquecimento do solo, controle de inços e manutenção do rendimento. Conant et al. (2007) em um recente estudo revisou de forma aprofundada o impacto do preparo do solo sobre a dinâmica do carbono. Browman et al. (1990) analisando a mudança de estoque de uma pastagem para condição de lavoura em um horizonte de tempo de 60 anos reportaram que a perda de C pode ser rápida, concluindo que a maior

4 parte da perda (64%) ocorreu já nos primeiros 3 anos. O preparo do solo rompe os agregados e expõem C lábil anteriormente fisicamente protegido ao ataque microbiano (Bronick & Lal, 2005). Além disto, o preparo do solo promove incremento da temperatura e da oxigenação do solo (Al-Kaisi & Yin, 2005), fraciona os resíduos e os incorpora ao solo resultando no aumento exponencial da atividade biológica e, consequentemente, do fluxo de CO 2 do solo (Reicosky & Lindstrom, 1993; Reicosky et al., 2005). Na Figura 1 é apresentado o efeito do preparo do solo nas emissões de CO 2 da primavera, em Cruz Alta (Pes, 2009). Observa-se que a aração foi a operação de preparo que mais ocasionou fluxo CO 2, seguido das operações de gradagem e de semeadura. Somente no periodo de 21 dias após o preparo, 65% do carbono adicionado via culturas de cobertura (aveia + ervilhaca) retornou para a atmosfera. Já no plantio direto a emissão foi menor que a do convencional durante todo o período investigado (Pes, 2009).

5 Figura 1. Emissão de C-CO2 avaliada com câmara dinâmica Li-Cor 6400 em preparo convencional e plantio direto na primavera de 2007 realizado em Cruz Alta (Fundacep). Fonte: Pes (2009). O efeito do preparo do solo em oxidar a materia orgânica depende, entre outros fatores, da textura. Quanto mais arenoso for o solo maior será o impacto do preparo em reduzir o estoque de MOS (Sá et al., 2004). VandenBygaart & Kay (2004) concluiram que, no solo franco-arenoso, o carbono perdido em 18 meses após o preparo foi aproximadamente 66% da quantidade de carbono sequestrado durante 22 anos. Conant et al. (2006) desenvolveram um modelo conceitual da dinâmica do carbono quando se alterna o plantio direto com o preparo convencional com elevada frequência (Figura 2). Na Figura 2a é apresentado a recuperação do estoque de MOS verificada com a adoção do plantio direto continuo após um período de tempo de adoção do preparo convencional. Na Figura 2b é apresentado o resultado da alternância do plantio direto com preparo convencional. O resultado é que o estoque de carbono acumulado no solo será inferior ao do plantio direto continuo. Com isto, o potencial dos serviços ambientais prestados pelo plantio direto será diminuído proporcionalmente a frequência em que o solo sofrer pertubações.

6 Figura 2. Modelo conceitual da dinâmica do carbono quando de alternância freqüente de plantio direto e preparo convencional. Fonte: Conant et al. (2006). Nicoloso (2009) avaliando o efeito da interação de sistemas de preparo e sistemas de cultura, em um experimento de longa duração (22 anos), em Cruz Alta, concluiu que o efeito do preparo praticamente anulou todo o efeito positivo da rotação de culturas em acumular carbono no solo (Figura 3). Assim, observou-se que sob monocultura trigo/soja praticamente não houve seqüestro de carbono (0,02 Mg ha -1 ano -1 ). Com rotação de culturas de inverno (trigo/aveia preta) e monocultura de soja no verão, o seqüestro de carbono foi moderado sob sistema plantio direto (0,19 Mg ha -1 ano -1 ). Já na rotação de inverno (trigo/aveia+ervilhaca) e rotação de verão (soja/milho) verificou-se o maior seqüestro de carbono (0,32 ha -1 ano -1 ). Portanto, os serviços ambientais do plantio direto serão potencializados pelo uso da rotação de culturas.

7 22 ANOS Sequestro de Carbono Sequestration (Mg ha -1 year -1 ) Aveia+Erv./Trigo /soja/milho Aveia/Trigo/soja Trigo/soja 0.02 R0 R1 R2 R0 R1 R2 PC Till No-Till PD m Loss Nicoloso, 2009 Figura 3. Taxa de seqüestro de carbono em sistemas de preparo e de cultura no experimento da Fundacep Cruz Alta (RS). Fonte: Nicoloso (2009). Importante também é fazer um levantamento do incremento da MOS junto aos produtores rurais, pois os experimentos nem sempre conseguem ser cópias fiéis do manejo adotado pelos agricultores. Recente trabalho conduzido por Nicolodi et al. (2009), em Ibirubá, indicou um incremento médio de uma unidade no teor de matéria orgânica a cada 15,6 anos, já na propriedade do Sr Beno Arns e Filhos, em Cruz Alta, este incremento foi a cada 12 anos na camada de 0-10 cm. Este resultado é praticamente o dobro da média mundial de seqüestro de C 0,5 Mg ha -1 ano -1 (West & Post, 2002). Porém, deve-se destacar que pelo menos na segunda propriedade, pratica-se uma intensa rotação de culturas com uso de culturas de cobertura associadas ao plantio direto. Serviços ambientais O carbono seqüestrado no solo sob plantio direto pode transformar-se numa fonte adicional de receita para o produtor se comercializado no âmbito do mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL)

8 (Cerri. 2007). O MDL é um instrumento criado no Protocolo de Quioto, por iniciativa brasileira, que permite que os países desenvolvidos que têm compromissos de redução de emissões a cumprir até 2012 adquiram créditos de carbono gerados em projetos de redução de emissões de gases de efeito estufa implementados nos países em desenvolvimento. Mundialmente, mais de 50 países desenvolvem projetos no âmbito do MDL. O Brasil ocupa o terceiro lugar, com 210 projetos, atrás da China, com 299 projetos, e da Índia, com 557 (Cerri, 2007). Até o presente momento, o carbono seqüestrado no solo agrícola, através do sistema plantio direto, não está habilitado para integrar esse mercado. Porém, é aceito em mercados voluntários dos Estados Unidos, Canadá e Nova Zelândia. Assim, a inclusão do solo agrícola como uma opção de dreno biológico no MDL, ainda depende de negociações entre os países para ser validado a partir de 2012, no período conhecido como pós-quioto (Cerri, 2007). Em caso positivo, o plantio direto brasileiro por sua qualidade, que embora ainda deva ser melhorada, já destaca-se dos demais internacionalmente, possuindo portanto grande potencial para ocupar um espaço significativo neste mercado emergente. Referências bibliográficas Al-Kaisi, M.M. & Yin, X. Tillage and crop residue effects on soil carbon and carbon dioxide emission in corn-soybean rotations. J. Environ. Qual., 34: , Bronick, C. J.; Lal, R. Soil structure and management: a review. Geoderma, 124:3-22, Bowman, R.A., Reeder, J.D. & Lober, R.W. Changes in soil properties in a Central Plains Rangeland soil after 3, 20, and 60 years of cultivation. Soil Sci., 150: , Cerri, C. E. P. Tecnologia contra o aquecimento global. Pesquisa FAPESP online. São Paulo. Edição 136, Junho Conant, R.T.; Easter, M.; Paustian, K.; Swan, A. & Williams, S. Impacts of periodic tillage on soil C stocks: A synthesis. Soil & Tillage Research, 95:1-10, Conceição, P. C.; Amado, T. J. C.; Mielniczuk, J.; Spagnollo, E. Qualidade do solo em sistemas de manejo avaliada pela dinâmica da matéria orgânica e atributos relacionados. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 29: , Denardin, J.E.; Faganello, A. & Santi, A. Falhas na implementação do sistema plantio direto levam a degradação do solo. Revista Plantio Direto, 108, Giller, K.E.; Witter, E.; Corbeels, M. & Tittonell, P. Conservation agriculture and smallholder farming in África: The heretics view. Field Crops Research, 2009 (in press). Nicolodi, M.; Gianello, C. & Anghinoni, I. Evolução da fertilidade do solo do Planalto do Rio Grande do Sul nas últimas quatro décadas. Revista Plantio Direto, 111, 2009.

9 Nicoloso, R.S. Mecanismo de estabilização do carbono orgânico do solo em agroecossistemas de clima temperado e sub-tropical. Tese de Doutorado, PPGEA (UFSM), Santa Maria, 98p., Pes, L.Z. Fluxos de gases de efeito estufa em diferentes sistemas de preparo do solo e rotação de culturas. Dissertação de Mestrado, PPGEA (UFSM), Santa Maria, 53p., Rally da safra Situação do plantio direto e da integração lavoura-pecuária no Brasil. Agroconsult, 25p ( Rally da safra Agroconsult. 51p ( Reicosky, D. C.& Lindstrom, N. J. Fall tillage method: effect on short-term carbon dioxide flux from soil. Agronomy Journal, 85: , Reicosky, D.C., Lindstrom, M.J., Schumacher, T.E., Lobb, D.E. & Malo, D.D. Tillage-induced CO2 loss across an eroded landscape. Soil Tillage Res., 81: , Sá, J.C.M.; Cerri, C.C.; Piccolo, M.C.; Feigl,B.E.; Buckner, J.Fornari, A.; Sá, M.F.M.; Seguy, L.; Bouzinac, S.; Venzke-Filho, S.P.; Paulleti, V. & Neto, M.S. O plantio direto como base do sistema de produção visando o seqüestro de carbono. Revista Plantio Direto, 84:45-61, VandenBygaart, A.J. & Kay, B.D., Persistence of soil organic carbon after plowing a long-term no-till field in southern Ontario, Canada. Soil Sci. Soc. Am. J., 68: , West, T.O.& Post, W.M.,. Soil organic carbon sequestration rates by tillage and crop rotation: a global data analysis. Soil Sci. Soc. Am. J., 66: , 2002.