David G. Crespo, Fertiprado, Lda., Vaiamonte, Portugal

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1 Portugal, um país de solos diversos mas pobres! O papel das pastagens biodiversas na sua recuperação e uso sustentável. David G. Crespo, Fertiprado, Lda., Vaiamonte, Portugal Ano Internacional dos Solos, Coloquio «Biodiversidade dos solos» INIAV, Oeiras,, 13 de Outubro de 2015

2 O SOLO: Definição, valor e riscos SOLO- Formado por partículas minerais e orgânicas, agua, ar e organismos vivos É suporte fundamental da vida terrestre, pois nele se produz a maior parte da biomassa vegetal usada como alimento para o homem e outros seres vivos, ou aproveitada sob forma de madeira e outras fibras, incluindo a produção de bioenergia. Tem uma função importante na regulação do ciclo da água e dos nutrientes, além de constituir um enorme reservatório de carbono Existe uma grande diversidade de solos, variáveis nas suas características e capacidade de uso. Por isso, o seu uso deve ser feito de acordo com as suas características A formação do solo é lenta- mais de 100 anos por cm de espessura A sua degradação pela erosão, causada pela agua ou vento pode ser rápida. As chuvas, caindo em solos nus ou pouco revestidos e declivosos, podem causar a perda de muitas toneladas de solo/ha em poucas horas.. Outros riscos: - Perda de matéria orgânica por oxidação, provocada pela excessiva mobilização; - Compactação por meios mecânicos ou pisoteio animal, que afecta o ciclo da agua, impedindo a sua infiltração e favorecendo o seu escorrimento, causador de erosão; - Salinização pela rega com agua carregada de sais, num processo que embora lento no tempo, termina com resultados catastróficos - Deslizamento de terras em zonas de grande declive, causados pelas chuvas sobre solo com um revestimento vegetal enfraquecido; - Desertificação, causada por uma grave alteração do ecossistema, derivada de mudança climática acentuada ou da acção directa do homem. Todavia, a degradação do solo depende sobretudo do uso que o homem faz dele. Um uso adequado pode levar à recuperação da sua produtividade sustentável!

3 OS SOLOS DE PORTUGAL SÃO DIVERSOS... Carta geológica (68 formações) Fonte: Estrutura Ecológica Nacional, ISA, em revisão. Carta de solos (10 unidades na classificação da FAO, 50 unidades na do SROA)

4 Mas, na sua maior parte declivosos,... delgados, DECLIVES (%) ESPESSURA (cm)

5 pobres em nutrientes, ácidos, e por vezes mal drenados! Fonte: Estrutura Ecológica Nacional (ISA), ph Disponibilidade em nutrientes ph (H2O) Risco de encharcamento

6 Características gerais do solo e clima em Portugal Grande diversidade de solos Clima dominante de com predomínio dos: caracter Mediterrâneo Ácidos Pobres em matéria orgânica - 0,5 to 1,5% Pobres em fosforo Delgados e pedregosos, declivosos Deficiente drenagem Susceptíveis à erosão Necessário melhorar as condições do solo, encontrando as melhores soluções de uso para cada caso! Com grandes variações: 2500 a 3200 horas de sol/ano Chuva anual <400 >2500mm, 85% no período Outono/Primavera Temperaturas moderadas no Inverno, elevadas no Verão Excelente clima para leguminosas!

7 Pluviosidade e uso da terra em Portugal 7,50% 8,40% 16,90% 5,20% 27,30% 34,70% Forestry Permanent pastures Agro-silvopastoral Permanent crops Temp. forage crops Annual Cash crops Fonte: INE, 2011

8 Politicas erradas degradaram ecossistemas e solos: 1. Cereais altamente subsidiados, e a sua mecanização levaram à destruição de muitos montados; excesso de adubação azotada e de herbicidas, e encurtamento de rotações degradaram... pastos naturais, e terras, conduzindo ao abandono seguido de invasão de arbustos e fogo destrutivo!

9 2. Subsídios da PAC às vacas aleitantes muito superiores aos dos pequenos ruminantes, provocou uma redução gradual dos ovinos nos montados, e a sua substituição por bovinos, com graves consequências para o ecossistema, sobretudo se não se cuidar de lhes proporcionar melhores e mais abundantes recursos pratenses e forrageiros.

10 Morte dos sobreiros/azinheiras em montados pastoreados por bovinos, com recurso a grande quantidade de concentrados. ECONOMIA DEBIL, MONTADO E AMBIENTE EM GRANDE RISCO!

11 Mais resultados das politicas que levaram a uma má utilização do solo: Erosão: um grande flagelo em muitos dos nossos solos! A chuva intensa e/ou prolongada, caindo em solos declivosos, nus ou pouco revestidos, podem causar a perda de muitas toneladas de solo/ha em poucas horas. (Fotos de Eugénio Sequeira)

12 Erosão em solos revestidos por: S Cereais Pastagem permanente Adaptado de: C. Alexandre / Protecção do solo na UE e em Portugal

13 QUAL A SOLUÇÃO PARA O APROVEITAMENTO SUSTENTÁVEL DAS TERRAS MARGINAIS? - Pastagens permanentes biodiversas e ricas em leguminosas complementadas por forragens anuais (PBRL&FBRL) Fundamentos: Região mediterrânea é Centro de Origem de um grande numero de espécies de leguminosas pratenses e forrageira; a maioria destas espécies têm sementes duras Leguminosas - capazes de fixar altas quantidades de N, ricas em proteína, ingestão elevada Biodiversidade confere maior adaptação às variações de solo e clima, aumentando a produtividade e a persistência Sistema::PBRL pastoreadas todo o ano, ocupam a maior parte da superfície forrageira; FBRL, para corte e conservação, ocupando as melhores terras, eventualmente pastoreadas no Outono/Inverno, colmatam períodos de escassez quantitativa ou qualitativa das PBRL % da superfície forrageira (SF) com PBRL utilizada em pastoreio 20-35% da SF com FBRL para corte e conservar, pastoreio eventual

14 O que são PBRL&FBRL? UM MODELO EFICIENTE DE MELHORAMENTO DE PASTAGENS E CULTURAS FORRAGEIRAS DESENVOLVIDO PELO AUTOR A PARTIR DE 1965, NA EMP, ELVAS, COM: - Elevada produção e qualidade da erva com base no uso de misturas biodiversas ricas em leguminosas - Azoto necessário fixado pela simbiose Rhizobium /leguminosa ( kg N/ha/ano) - Baixo custo de estabelecimento e manutenção

15 Constituídas por misturas de varias espécies/cultivares de leguminosas, gramíneas e/ou outras, anuais e perenes, de origem mediterrânea Formuladas de acordo com as características do solo (ph, textura, profundidade, drenagem, etc.), clima (chuva anual e sua distribuição, temperaturas mínimas), e tipo de animais utilizadores Em cada mistura entra um largo número de espécies/cultivares, normalmente entre 10 e 20 nas pastagens permanentes, e 6 a 10 nas forragens anuais, escolhidos entre mais de 50 espécies e 150 cultivares. Algumas espécies contêm taninos condensados e possuem baixa capacidade metanogénica. As sementes de cada espécie de leguminosa que entra na composição de uma mistura são previamente inoculadas com Rizóbio especifico a fim de maximizar a fixação simbiótica de N.

16 ESPECIES MAIS USADAS: Leguminosas anuais (sem ou com poucas sementes duras) T. suaveolens T. incarnatum T. alexandrinum T. squarrosum Lathyrus spp. V. villosa V. sativa P. sativum L. albus L. luteus L. angustifolius

17 Leguminosas anuais de re-sementeira natural (c/sementes duras) T. subterraneum (3ssp) B. pelecinus O. sativus O. compressus T. glanduliferum Medicago spp (9) T. resupinatum T. hirtum T. isthmocarpum T. vesiculosum T. michelianum

18 Leguminosas perenes(com dormencia estival ou raiz profunda). corniculatus H. coronarium T. fragiferum T. pratense T. repens O. viciifolia M. sativa L. pedunculatus T. ambiguum

19 Gramíneas anuais L. multiflorum A. strigosa A. sativa Triticumxsecale Gramíneas perenes- com raízes profundas ou dormência estival. glomerata F. arundinacea L. L. perenne Ph.aquatica Bromus spp. Outras- ricas em taninos e/ou sais minerais P. lanceolata C. intybus S. minor

20 Associações entre plantas e microorganismos do solo Contribuem para melhorar a nutrição das plantas e a produção de forma sustentável Entre os microorganismos destacam-se os rizóbios e as micorrizas, que podem ser inoculados Rhizobium Resposta a 2 processos de inoculação de sementes com rizóbio Micorrizas Sem inocular Inoculação c/micorriza

21 Alguns pontos importantes para o sucesso das P&FBRL: 1 - Fertilização racional: -de acordo com a análise de terra 2- Sementeira cedo no Outono: temperatura do solo >12ºC; ideal>16 º C. Fertilização: autosuficiente em N, mas requerendo outros macro-nutrientes, particularmente P, eventualmente tambem K, Ca, S, Mg, ou micro-nutrientes (Mo, B, Zn, Mn, Cu, Fe, Co).

22 3. MANEIO: Pastadas durante todo o ano com encabeçamentos ajustados à produção de erva. Construção e manutenção de um banco de sementes Pastoreio intensivo no Verão Regeneração natural após as primeiras chuvas de Outono

23 Características das PBRL - Mais produtivas e de excelente qualidade, com elevada ingestão, equilibradas em proteina/energia /minerais, contendo taninos condensados, y vitaminas, com um papel importante na saúde animal e na qualidade do leite e da carne (ricos em Omega 3, Vitamina E, etc.) - Baixos consumos de energia fóssil: longa duração; estabelecidas com mobilização mínima do solo; utilizadas em pastoreio durante todo o ano; % dos minerais contidos nas plantas são devolvidos ao solo através dos excrementos animais; por isso a sua manutenção necessita apenas de pequenas quantidades de fósforo (eventualmente também potássio). - Fotossíntese eficiente devido ao maior índice de área folhear e variados ângulos de intercepção da luz. - Maior absorção de nutrientes dos solo, devido a um sistema radicular mais denso e profundo. - Alem disso: Mais fertilidade e vida no solo, controlo da erosão, maior infiltração da agua no solo, menos inundações, melhor qualidade da agua, controlo dos arbustos invasores e dos fogos, melhores paisagens, maior biodiversidade do ecossistema, menor dependência de alimentos concentrados (importados, caros e com uma elevada pegada de carbono).

24 PRODUÇÂO, QUALIDADE E CAPACIDADE DE CARGA DAS PBRL (SBLRPP) Vs. PASTOS NATURAIS (NP) PRODUÇÂO DE ERVA, DE LEGUMINOSAS E DE MATÉRIA SECA DIGESTÌVEL (t MS/ha) (Medias de 3 campos em 2 anos) Dry matter yields 1,2 1 0,8 CAPACIDADE DE CARGA (CN/ha/ano) (Media de 3 anos em 6 campos) 1,03 0,6 0,4 0,2 0,42 0 NP SBLRPP Fonte: Projecto Agro 87 - "Pastagens Biodiversas Ricas em Leguminosas: uma alternativa sustentável para o uso de solos marginais

25 Biodiversidade orientada: Chave para a adaptação às condições do solo e resiliência às alterações climáticas (seca, inundação) Características determinantes: Plantas anuais: dureza seminal, duração do ciclo vegetativo, adaptação a condições do solo e clima Plantas perenes: profundidade da raiz, dormência estival, adaptação a condições do solo e clima

26 ADAPTAÇÃO DE ALGUMAS ESPECIES ANUAIS DE RESEMENTEIRA NATURAL, USADAS NA COMPOSIÇÃO DE PBRL, A DIFERENTES PADRÕES DE CHUVA SEGUNDO A VARIAÇÃO DO COMPRIMENTO DO CICLO VEGETATIVO E A DUREZA SEMINAL DE ALGUNS DOS SEUS CULTIVARES (resultados obtidos na Herdade dos Esquerdos, Vaiamonte) Germ.-floração Intervalo (dias) Grau de dureza dias entre + precoce e +tardia seminal (0-10) -Trifolium subterraneum ( ) Trifolium michelianum ( ) Trifolium resupinatum ( ) Trifolium vesiculosum ( ) Trifolium isthmocarpum ( ) Medicago polymorpha ( ) Medicago scutellata ( ) Ornithopus compressus ( ) Ornithopus sativus ( ) Biserrula pelecinus ( )

27 ADAPTAÇÃO À SECURA Persistência (após 6 anos) de algumas espécies perenes em sequeiro, no campo experimental da Fertiprado (Herdade dos Esquerdos, Vaiamonte) Pluviosidade média mm, variando no período de 303 to 726 mm Leguminosas 2007 (nº de cvs. testados) 2013 (% sobreviventes) Gramíneas 2007 (Nº de cvs. testados) 2013 (% sobreviventes) Medicago sativa Phalaris aquatica Trifolium ambiguum Festuca arundinacea Trifolium fragiferum 2 50 Dactylis glomerata Lotus pedunculatus 2 50 Lolium perenne 25 4 Lotus tenuis 3 33 Lotus corniculatus 4 25 Trifolium repens 13 0

28 ADAPTAÇÃO AO ENCHARCAMENTO Exemplos de espécies resistentes: -Leguminosas: Lotus pedunculatus, Trifolium fragiferum, T. isthmocarpum, T. resupinatum, T. michelianum, T. subterraneum spp. yanninicum. -Gramíneas: Holcus lanatus, Phalaris aquatica, Festuca arundinacea, Lolium perenne

29 Todavia, as PBRL e as FBRL não só se adaptam às variações do solo e clima, mas têm também um efeito mitigador na mudança climática através da redução dos gases de efeito estufa: 1. O sequestro de anidrido carbónico atmosférico no solo: As PBRL podem sequestrar 3-12 t of CO2/ha/ano na camada de 0-10 cm do solo, e 50-60% dessa quantidade na camada de cm, os valores mais baixos verificam-se nos solos com pastos mais velhos, com um teor em matéria organica acima de 4%. As FBRL, ainda que menos eficientes no sequestro de carbono (por serem anuais e usadas principalmente por corte para produzir forragem conservada), se semeadas com mobilização mínima do solo, podem também sequestrar quantidades significativas de CO2 atmosférico. 2. A substituição de adubos azotados pela fixação simbiótica de N atmosférico (leguminosa /Rhizobium): Cada kg de N prodzido industrialmente envolve uma emissão de 8 kg CO2 para a atmosfera. As PBRL, quando comparadas com pastos naturais, podem aumentar a fixação de N de kg de N/ha/ano, o que corresponde a uma redução de emissões de CO2 variando de 480 a 1080 kg/ha/ano.

30 Sequestro de carbono no solo através das PBRL: Raízes mortas (a maioria das espécies são anuais de re-sementeira) Caules senescentes, folhas, e pasto não consumido Excrementos dos animais Elevam o nível da matéria orgânica do solo (MOS), aumentando-lhe a fertilidade e actuando como sumidouro de carbono Alguns resultados de sequestro de carbono na camada superficial de solo de 0 a 10 cm: (SBLRPP vs. NP) Tipo de Variação Sequestro Tipo de mobilização Matéria Orgânica do Solo (%) Média Médio do solo Evolução Anual de Carbono pastagem (%/ano) (t CO2/ha/ano) Mobilização Natural 1,10 1,20 1,20 1,33 0,08 2,38 Tradicional PBRL 0,55 0,83 1,14 1,60 0,35 10,42 Mobilização Natural 0,84 1,06 1,10 1,45 0,20 5,95 Mínima PBRL 0,80 1,40 1,54 2,08 0,43 12,80 Fonte: Projecto Agro 74, Portugal.

31 Variação espacial do carbono orgânico no solo de um montado revestido com uma PBRL de 26 anos de idade, em 2 camadas (0-10 e cm), com o aumento da distancia ao tronco das arvores (Fonte: Projecto Valmont, 2008)

32 Tipo de pastagem Some Results on Carbon Sequestration INFLUÊNCIA DA IDADE DA PASTAGEM NO SEQUESTRO DE CARBONO Ano de Estabelecimento COMPARAÇÃO DE PBRL COM PASTAGEM NATURAL (PN) Idade da pastagem (anos) (CAMADA DE SOLO DE 0-10 cm) MOS % MOS aumento % Equiv.CO2 Sequestrado t/ha/ano PBRL PBRL PN FONTE: Adaptado do Projecto FCT (PTDC/AGR /2008), Portugal

33 A CONCLUIR: De 1966 até hoje foram estabelecidos mais de meio milhão de ha de PBRL, dos quais a quase totalidade em terras marginais degradadas, não só em Portugal, mas também em Espanha e Itália, das quais a maior parte persiste, apesar de terem já suportado vários anos de secas prolongadas, mostrando assim uma elevada RESILIENCIA ÀS VARIAÇÕES CLIMÁTICAS, bem como a algumas incorrectas acções de manejo. TAIS PASTAGENS SÃO RESPONSAVEIS PELA RECUPERAÇÃO DE MUITOS MILHARES DE HECTARES DE SOLOS POBRES, ao mesmo tempo que contribuem para mitigar os efeitos do aquecimento climático através do sequestro anual de mais de 2 Mt de CO2, contribuindo assim para mitigar os efeitos do aquecimento global. N.B. A pastagem da foto foi estabelecida em 1979, num solo muito pobre em matèria orgânica e nutrientes, encontrando-se ainda hoje em excelentes condições de produtividade, não obstante ter suportado já 4 grandes secas.

34 Muito obrigado pela vossa atenção!!!