AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE BIOMASSA DE CULTIVARES DE CAPIM- ELEFANTE (Penninsetum purpureum L.) NO MUNICÍPIO DE CHAPECÓ-SC

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1 AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE BIOMASSA DE CULTIVARES DE CAPIM- ELEFANTE (Penninsetum purpureum L.) NO MUNICÍPIO DE CHAPECÓ-SC Giovani Echer 1, Cristiano Reschke Lajús 2, Camilla Weber Langhinotti 1, Mauri Sonaglio 1, Ernandes Manfroi 1, Guilherme Luiz Parize 3, Marcos Vanin 1, Matheus Collet Tambosi 1, Ricardo Demartini 1, Thiago Ranzan 1 Resumo: O capim-elefante tem sido estudado predominantemente como forrageira, tanto por corte como pastejo. Como planta C4, apresenta elevado potencial de produção de biomassa para fins energéticos. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a produção de biomassa de duas cultivares de capim-elefante (Penninsetum purpureum L.) quando submetido a um ou dois cortes. O experimento foi realizado na Escola Básica Municipal em Agropecuária Demetrio Baldissarelli, município de Chapecó, situado na região oeste de Santa Catarina, no período de abril de 2008 a maio de O delineamento experimental utilizado foi o Inteiramente Casualizado com 4 repetições, em esquema fatorial sendo fator 1 material (cultivares Cameroon e Roxo) e fator 2 número de cortes (único corte e soma do 1º mais 2º corte). Cada parcela constou de 4 linhas de 4m de comprimento com espaçamento de 0,75m entre linhas, 2m entre parcela. Tendo essa parcela área útil 3m 2 constituída pelas 2 fileiras centrais, desprezando-se 1m em cada extremidade das fileiras. As avaliações foram realizadas após a colheita das parcelas. Os dados coletados foram submetidos à análise de variância pelo teste F, pelo software SISVAR e as diferenças entre médias foram comparadas pelo teste de Tukey (P 0,05). A análise de variância revelou efeito significativo dos tratamentos em relação à variável produção de carbono. A análise de variância não revelou efeito significativo dos tratamentos em relação às variáveis: matéria seca e nitrogênio. Embora não houve diferença significativa em termos estatísticos para matéria seca, a diferença de 4,42 t.ms.ha -1 a mais no ano de um único corte, da cultivar cameroon, mostra-se mais produtiva. Palavras-chaves: Penninsetum purpureum L. Biomassa. Carbono. Cultivares. Cortes. 1 INTRODUÇÃO O capim-elefante comum (Pennisetum purpureum, L) é uma gramínea triploíde, de origem africana. Esta gramínea foi introduzida no Brasil na década de 50, pelo Coronel Napier. Apresenta um grande número de variedades e/ou ecotipos, como: Napier, Mercker, Porto Rico, Albano, Mineiro, Mole de Volta Grande, Gigante de Pinda, Mott, Cameroon, Roxo etc. Esta forrageira produz matéria seca de baixa digestibilidade no inverno, devido a seu alto conteúdo em fibras não digestíveis, e lignina. O capim elefante exige solos de média e alta fertilidade, é sensível ao frio e ao fogo, não tolera solos úmidos (VILELA, 2007). 1 Acadêmico do Curso de Agronomia, Unochapecó, Av. Senador Atílio Fontana, 591 E, Caixa Postal: 1141, Chapecó/SC, CEP: Doutor em Agronomia, Unochapecó, Av. Senador Atílio Fontana, 591 E, Caixa Postal: 1141, Chapecó/SC, CEP: Engenheiro Agronômo, Unochapecó, Av. Senador Atílio Fontana, 591 E, Caixa Postal: 1141, Chapecó/SC, CEP:

2 Por ser uma espécie de rápido crescimento e de alta produção de biomassa vegetal, o capim-elefante apresenta um alto potencial para uso não apenas como volumoso na alimentação animal, mas também uma alternativa de produção de energia. Além disso, deve-se destacar que o capim-elefante, por apresentar um sistema radicular bem desenvolvido, poderia contribuir de forma eficiente para aumentar o conteúdo de matéria orgânica do solo, ou o seqüestro de C. Segundo Urquiaga et al. (2006), a cultura de capim-elefante é altamente eficiente na fixação de CO 2 (gás carbônico) atmosférico durante o processo de fotossíntese para a produção de biomassa vegetal. Esta característica é típica de gramíneas tropicais que crescem rapidamente e otimizam o uso da água do solo e da energia solar para a produção de biomassa vegetal. A cultura do capim-elefante tem sido estudada predominantemente como forrageira. Como planta C4, apresenta elevado potencial de produção de biomassa para fins energéticos. Há necessidade de se estudar o potencial de produção de biomassa para fins energéticos da cultura em aspectos como cultivares, número de corte, quantidade de matéria seca por hectare, carbono, nitrogênio, etc. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a produção de biomassa de capim-elefante no município de Chapecó SC. 2. Materiais e Métodos O experimento foi realizado no ano agrícola de 2008/2009 na Escola Básica Municipal em Agropecuária Demetrio Baldissarelli localizada no município de Chapecó, no estado de Santa Catarina. O clima da região é mesotérmico úmido (sem estação seca) de verão quente, do subtipo Cfa, conforme classificação Köeppen (MOTA et al., 1970) O solo da área corresponde ao tipo Latossolo Roxo Distroférrico com os valores de ph (água) = 5,5; %, Índice SMP= 6,5 de argila= 60 m/v; P = 21,9 mg/dm 3 ; K = 292 mg/dm 3 ; MO = 3,5%; Al = 0,0 cmolc/ dm 3 ; Ca=7,9 cmolc/ dm 3 e Mg = 6,1 cmolc/ dm 3 na camada de 0 a 20 cm. O experimento constou de duas cultivares (Cameroon e Roxo ), da aplicação de um único corte: (223 dias após emparelhamento) e de dois cortes anuais (o primeiro

3 120 dias após o emparelhamento e o segundo 103 dias após o primeiro) originando quatro tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o Inteiramente Casualizado.Com 4 repetições, em esquema fatorial sendo fator 1 material e fator 2 número de cortes. Cada parcela constou de 4 linhas de 4m de comprimento com espaçamento de 0,75m entre linhas (12m 2 /parcela), 2 m entre parcela. Tendo essa parcela área útil 3 m 2 constituída pelas 2 fileiras centrais, desprezando-se 1m em cada extremidade das fileiras. O plantio foi efetuado em 9 de maio de A adubação e a correção do solo foram realizadas de acordo com a análise de solo baseada na Rede Oficial dos Laboratórios de Análise de Solo e de Tecido Vegetal do Rio Grande do Sul e Santa Catarina - ROLAS. O fertilizante usado foi adubo orgânico com 65% de matéria orgânica da fórmula (NPK) aplicado 25% no plantio e o restante dividido em duas parcelas iguais uma no emparelhamento (13 de setembro de 2008 ) e outra no primeiro corte (21 de janeiro de 2009) totalizando 200 kg de nitrogênio.ha -1 ; 160 Kg de fósforo.ha- 1 e 80 kg de potássio.ha -1. Primeiramente foi realizada uma aração e 2 gradagens. Em seguida foram abertos os sulcos com profundidade de 15 a 20 cm sendo em seguida distribuído o fertilizante. O plantio foi realizado com estacas contendo 2 a 3 gemas e distribuídas em duas fileiras ao longo do sulco, na posição pé com ponta, totalizando em média 14 gemas por metro linear. Não houve necessidade de se aplicar nenhum tratamento fitossanitário durante a condução do experimento. Os cortes foram efetuados manualmente com facão a uma altura de 2 a 3 cm do solo. O material cortado foi amarrado e pesados, para avaliar o rendimento da massa verde.ha -1. material obteve-se uma sub amostra que foi picada, pesada e seca em estufa de circulação forçada de ar à 65 C (até atingir peso constante), para posterior estimativa de produção de matéria seca.ha -1. Para realizar as análises de Carbono e Nitrogênio as amostras secas em estufa foram moídas primeiramente em uma forrageira e após esse material foi pesado novamente em um moinho modelo Willey, malha 0,1cm. As análises foram realizadas

4 mm no laboratório de bromatologia da Universidade Comunitária Regional de Chapecó - Unochapecó, utilizando-se os métodos propostos por Tedesco et al. (1985). Os dados de massa seca, carbono e nitrogênio foram submetidos à ANOVA através do software Sisvar e as diferenças entre as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 0,05 de significância. 4 Resultados e Discussão Na maioria dos meses as precipitações pluviométricas foram abaixo da média histórica em toda região durante o período de condução do experimento. Os dados meteorológicos (precipitação e evaporação) foram obtidos da estação meteorológica da Epagri/Cepaf sendo que os dados podem ser observados na ilustração 01. No mesmo gráfico pode-se observar também as médias históricas das precipitações ocorridas nos últimos anos, a evapotranspiração e o balanço hídrico do período. Precipitação, evapotranspiração, média histórica e balanço hídrico 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0-100,0-200,0 Maio Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr A-Precipitação mensal ocorrida (mm) C-Média histórica de precipitação (mm) B-Evapotranspiração ocorrida (mm). D-Balanço hidrico (A-B) Figura 1. Precipitações pluviométricas históricas e ocorridas, evapotranspiração e balanço hídrico durante o período do experimento de avaliação da produção de biomassa de diferentes cultivares e número de cortes de capim-elefante (Epagri/Cepaf Chapecó, SC 2008/2009). As precipitações durante o período experimental foram bastantes irregulares, com períodos de ocorrência de déficit hídrico (julho e dezembro de 2008 e março e abril de 2009) e excesso de chuva em outubro de Os meses de junho, agosto, setembro e novembro de 2008 e janeiro e fevereiro de 2009 as chuvas ocorreram de forma regular comparando com as médias dos últimos anos. Levando em conta que tivemos uma má distribuição de chuva no período do experimento (maio 2008 à abril 2009), 1.470mm se compararmos com a média histórica de 39 anos que é de 1871 mm ano -1 no mesmo período, podemos concluir que de certa

5 Graus centígrados forma a cultura foi prejudicada. Ferraris e Sinclair (1980) apud Passos (1994) demonstraram que o capim-elefante exige adaptabilidade às condições de trópico úmido, mas também que o crescimento é reduzido com a diminuição estacional da disponibilidade de água e de temperatura. Outro parâmetro importante a ser considerado é a temperatura média mensal ocorrida durante o período experimental. As médias mensais máximas e mínimas ocorridas entre os meses de maio de 2008 a abril de 2009 foram obtidas e registradas pela Estação Metereológica da Cepaf/Epagri e podem ser observados na ilustração 2. Temperatura (Cº) 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Período do experimento (2008 à 2009) temp média max min Figura 2. Temperaturas ocorridas (máxima, mínima e média) durante o período do experimento de avaliação da produção de biomassa de diferentes cultivares e número de cortes de capimelefante (Epagri/Cepaf, Chapecó, SC /2009). A temperatura ao contrário do volume de chuva tem se comportado dentro da normalidade conforme a estação do ano, exceto nos meses de julho e agosto de 2008 quando estiveram um pouco acima do normal chegando a alcançar 24ºC. Para Bogdan e Ferrais (1978) apud Carvalho et., al, (1997) o capim-elefante é uma espécie que responde ás temperaturas relativamente altas(30-35ºc) e poderá tolerar temperaturas baixas, em torno de 10ºC, antes de cessar o crescimento.

6 Massa Seca (t.ha -1 ) Massa Seca (t.ha -1 ) 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 Roxo 34,05 A Cameron 44,75 A Figura 3. Produção de massa seca (t.ha -1.ano -1 ) por cultivar do experimento de avaliação da produção de biomassa de diferentes cultivares e número de cortes de capimelefante. Analisando a figura 3 nas condições em que se desenvolveu o experimento, o capim-elefante cameroon produziu 44,75 t MS.ha -1 e o capim-elefante roxo produziu 34,05 t MS.ha -1, porém não houve diferença significativa entre os tratamentos. 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 37,19 A 41,61 A 1º e 2º Corte Único Corte Figura 4. Produção de massa seca (t.ha -1.ano -1 ) por número de cortes do experimento de avaliação da produção de biomassa de diferentes cultivares e número de cortes de capim-elefante. Quando comparado a produção de massa seca com um e dois cortes, obteve-se rendimentos de 41,61 t MS. ha- 1 no caso de um único corte e de 37,19 t MS ha -1

7 Carbono quando somadas as produções do primeiro e segundo cortes. Embora não houve diferença significativa em termos estatístico, a diferença de 4,42 t MS ha -1 a mais no ano com um único corte, mostra-se mais produtiva. De acordo com o pesquisador do Embrapa, Segundo Urquiaga (2005), a produtividade de matéria seca do capim-elefante também é maior em comparação ao eucalipto. O capim produz 40 toneladas de massa seca por hectare por ano. O eucalipto chega no máximo a 15 toneladas/ha/ano. 43,50 43,00 42,33 A 42,47 A 42,50 42,00 41,50 41,00 Roxo Cameron Figura 5. Produção de Carbono (%) por cultivar do experimento de avaliação da produção de biomassa de diferentes cultivares e número de cortes de capim-elefante. A comparação entre as cultivares de capim-elefante mostra que elas não diferem entre si no que se refere ao teor de carbono obtido, ficando com pouco mais de 42%.

8 Carbono 43,47 A 43,50 43,00 42,50 42,00 41,86 B 41,50 41,00 1º e 2º Corte Único Corte Figura 6. Produção de Carbono (%) por número de cortes do experimento de avaliação da produção de biomassa de diferentes cultivares e número de cortes de capim-elefante. Quando realizamos dois cortes obtivemos menor teor de carbono (41,68%) do que quando o manejo se referiu a um único corte (43,47%). Para Vilela (2007), os créditos de carbono já estão sendo comercializados com antecedência no mercado mesmo que ainda não haja uma regulamentação de preços. Cada tonelada de carbono vale US$3.00 US$5.00 segundo o oficial do PNUD (Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento). Em geral, o teor de carbono nos tecidos vegetais apresenta mínima variação. Na biomassa vegetal do capim elefante o teor de carbono é aproximadamente 42%, na base de matéria seca. Assim, uma produção média de biomassa seca de capim-elefante de 40 t/ha/ano, como conseguida na UFMG, acumularia um total de 16,8 toneladas de carbono/ha/ano. Neste contexto, o mercado de commodity ambiental de empresas Européias considera um preço de US$ 2,50 dólares por tonelada de CO 2 seqüestrado. Assim, baseado nos dados disponíveis, pode-se estimar que uma empresa com 100 ha de capim-elefante seqüestraria o equivalente a toneladas de CO 2 /ano e poderia captar cerca de US$ 4.200,00 a cada ano somente por este mecanismo.

9 Nitrogênio Nitrogênio 0,95 0,92 A 0,90 0,86 A 0,85 0,80 Roxo Cameron Figura 7. Produção de Nitrogênio (%) por cultivar do experimento de avaliação da produção de biomassa de diferentes cultivares e número de cortes de capim-elefante. O teor de nitrogênio encontrado na biomassa produzida foi de 0,92% para cultivar Cameroon, ou seja, 411,7 Kg N.ha -1 e de 0,86% para a cultivar Roxo, ou seja, 292,8 Kg N.ha -1. Em termos percentuais obtidos não há diferença estatística entre as cultivares. 0,95 0,94 A 0,90 0,85 0,83 A 0,80 0,75 Único Corte 1º e 2º Corte Figura 8. Produção de Nitrogênio (%) por número de cortes do experimento de avaliação da produção de biomassa de diferentes cultivares e número de cortes de capim-elefante Quando comparado os casos de um e dois cortes, embora não haja diferença significativa em termos estatísticos, observa-se que os tratamentos com um e dois

10 cortes tiveram teor de 0,94% de N proporcionado 349,58 kg N.ha -1 enquanto que no tratamento com um único corte obteve-se 341,62 kg N.ha -1. Isso equivale a quantidade de 776,84 e 759,17 kg.ha -1 de uréia respectivamente ou 253 a 258 toneladas de dejetos de suínos com 3 % de matéria seca ou cerca de 24 toneladas de cama de aviário com 5 lotes de frango. 4. Considerações O presente trabalho permitiu uma avaliação inicial da produção de biomassa de diferentes cultivares e número de cortes de capim-elefante. Estes primeiros resultados indicam a viabilidade do cultivo do capim-elefante como fonte energética e apontam à necessidade de continuidade das pesquisas. Sugere-se estudos de desenvolvimento do produto como melhoramento genético, espaçamento, adubação, resistência a estiagem, equipamento para colheita, pré-secagem, acondicionamento do produto, transporte, pré-processamento, custo de produção, venda e/ou utilização além de um forte trabalho para conhecer seu verdadeiro poder calorífico. Faz-se necessário estudos para anos subseqüentes, devido ao alto potencial da cultura para fins energéticos além de desempenhar um importante papel ambiental e econômico. A cultura do capim-elefante tem um bom potencial produtivo na região estudada, e pode ser citada como um reciclador de carbono além de tolerar altas dosagens de dejetos de suínos, o que dependo da região é um grave problema ambiental. 5. Referências CARVALHO, M. M.; ALVIN, M. J.; XAVIER, D. F.; CARVALHO, L. A. de. Capim Elefante Produção e Utilização; 2ª Edição revista. Brasília MOTA, Fernando, S. Meteorologia Agrícola. São Paulo: Nobel, p. PASSOS, L. P.; CARVALHO, L. A. de; MARTINS, C. E. II Simpósio sobre Capimelefante; Estado do conhecimento sobre a fisiologia do capim-elefante.coronel Pacheco, 1994

11 TEDESCO, M.J; Wolkweiss, S.J; Bohnen, H. Análise de solo, plantas e outras naturais; Porto Alegre, Departamento de solos, Faculdade de Agronomia, UFRGS. In: Boletim Técnico de Solos. N (Boletim Técnico de Solos). URQUIAGA, S; ALVES, B; BODDEY, R. Capim Elefante: Uma Nova Fonte Alternativa de Energia, Disponível em: Acesso em: 07 jun URQUIAGA, S. NOVA FONTE DE ENERGIA Revista do Aço. Edição 74, mai/jun 2005 VILELA, H. Capim Elefante Paraíso (Pennisetum hybridum), Disponível em: Acesso em: 03 abr VILELA, H. Série Gramíneas Tropicais - Gênero Pennisetum (Pennisetum purpureum Capim) Disponível em: Acesso em: 03 abr