Londrina-PR, 08 de Maio de 2013 Prof. Dr. Jonatas Thiago Piva UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CAMPUS CURITIBANOS COORDENAÇÂO DE AGRONOMIA MANEJO DO SOLO EM SISTEMA DE ILPF
Princípio da Sustentabilidade: - Abordagem multidimensional considerando os aspectos: Econômicos Produzir sem Degradar Ambientais Sociais Sob ponto de vista AGRONÔMICO: Produzir, fixação do produtor, condições de trabalho.
Exigências dos mercados e dos consumidores mundiais. Alimentos Seguros Sustentabilidade Certificação
Com o objetivo de alimentar 9 bilhões de pessoas em 2050. Os fatores-chaves para atingir a sustentabilidade, segundo a FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) (2010), estão na redução no uso de insumos, maior proteção do solo e água, sequestro de carbono atmosférico, aumento da biodiversidade e da resiliência dos agroecossistemas. Qual a relação entre o uso e o manejo do solo e os (sistemas de produções) com: - qualidade da água - qualidade do ar - qualidade do solo
Em região tipicamente agrícola dos planaltos do Sul do Brasil Plantio direto a vários anos Baixa rentabilidade dos cultivos de inverno c/ alto risco Pastagens anuais nas áreas agrícolas
Região Cultivos anuais Milho Feijão Cultivos anuais Sem de inverno de verão (2ª safra) (2ª Safra) cultivo - - - - - - - - - - - - - - - - -1000 ha - - - - - - - - - - - - - - - - (%) Centro-Oeste MT 8154,2 2624,1 (32,2) 167,3 (2,0) - 65,8 MS 1997,3 1165,0 (58,3) 18,1 (0,9) 24,3 (1,2) 39,6 GO 3709,9 688,1 (18,5) 58,6 (1,6) 11,4 (0,3) 79,6 Sul PR 5720,2 2028,7 (35,5) 229,8 (4,0) 921,6 (16,1) 44,4 SC 1207,9-23,3 (1,9) 75,4 (6,2) 91,9 RS 6498,8-21,8 (0,3) 1144,1 (17,6) 82,1 Sudeste SP 1403,8 314,4 (22,4) 63,0 (4,5) 48,2 (3,4) 69,7 MG 2626,5 90,7 (3,4) 232,4 (8,8) 20,5 (0,8) 87,0 Nordeste BA 2404,7 176,2 (7,3) 187,3 (7,8) - 84,9 MA 1463,5-39,0 (2,6) - 97,4 PI 1120,5 20,9 (1,8) 16,0 (1,4) - 96,8 Norte TO 670,5 41,7 (6,2) 29,6 (4,4) - 89,4 PA 439,8-49,0 (11,1) - 88,9 RO 292,8 72,4 (24,7) 53,8 (18,4) - 56,9 BRASIL 39084,9 7229,2 (18,5) 2016,6 (5,1) 2247,2 (5,7) Fonte: Adaptado de CONAB Acompanhamento da Safra Brasileira / Julho de 2012 70,7
Problema por erosão Como Reverter esse Quadro?
Evolução dos sistemas de uso e manejo do solo Preparo convencional dos solos Preparo mínimo Plantio direto Plantio direto com rotação de culturas Sistemas Integrados de Produção Plantio direto / Rotação de cultivos / Produção de grãos, derivados animais e madeira Sistema agro-economicamente sustentável
Vanderley Porfirio-da-Silva
Agricultura Floresta Animal Culturas + Árvores Culturas + Árvores + Animal Árvores + Animal Sist. Agro-Silvicultural Sist. Agro-Silvipastoril Sist. Silvipastoril Representação diagramática de associações de componentes dos Sistemas integrados.
PLANEJAMENTO DO SISTEMA DE ILPF Densidade arbórea; Carga animal; Escolha da espécie florestal; Escolha da espécie forrageira; Escolha da espécie animal; Idade/tamanho dos animais; Prioridade do sistema:
Fase Inverno
Como a distribuição das árvores interfere na conservação do solo e da água? Existe uma orientação obrigatória das linhas de plantio das árvores? Fase Verão
No Brasil???
Linha Mestre Sub área 1 Essas Linhas terminam antes Linha Mestre Sub área 2
Implantação das linhas nos terraços Vanderley Porfirio-da-Silva
A linha amarela ilustra o perfil original do terraço. A linha azul ilustra como está sendo danificado pelo caminhamento dos animais ao longo da fileira de árvores devido ao posicionamento errado do plantio das árvores. O canal de infiltração já está assoreado por terra que desceu da crista do terraço 1, com isso as raízes da árvores começam a aparecer 2. As árvores deveriam ter sido plantadas na posição 3.
O manejo do solo em áreas de ILP: o pastejo é prejudicial? Palhada? Perda de nutrientes? Compactação?
Influência da ILP nas propriedades físicas do solo Propriedades físicas de um Latossolo Bruno em diferentes sistemas de manejo e uso do solo em Castro-PR. Piva, 2010
Propriedades físicas na camada de 0-5 cm em um Latossolo Bruno, submetido a doses de N (0, 75 e 150 kg ha -1 de N), com e sem pastejo. Guarapuava-PR. (Ma: macroporosidade; Mi: microporosidade; Pt: porosidade total; Ds: densidade do solo). Ma Mi Pt Ds...%... g cm -3 0 N Com Pastejo 11,36 ns 40,83 ns 57,37 ns 1,12 ns Sem Pastejo 10,74 41,97 54,31 1,21 Com Pastejo 13,16 75 N 49,90 57,65 1,12 Sem Pastejo 12,73 51,42 56,54 1,15 150 N Com Pastejo 13,54 40,07 56,34 1,16 Sem Pastejo 10,89 50,26 54,57 1,20 ns = não significativo pelo teste de Tukey (p<0,05) Piva, 2012
Resistência a penetração, MPa Resistência a penetração, MPa Profundidade, cm Profundidade, cm 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 0 1 2 3 4 5 6 0 CP 0 SP 0 1 2 3 4 5 6 150 CP 150 SP 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 0 1 2 3 4 5 6 75 CP 75 SP 0 1 2 3 4 5 6 225 CP 225 SP 80 PÓS PASTEJO 2010 80 Sartor, L.R. (2012 em preparação)
Resistência a penetração, MPa Resistência a penetração, MPa Profundidade, cm Profundidade, cm 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 0 1 2 3 4 5 6 0 CP 0 SP 0 1 2 3 4 5 6 150 CP 150 SP 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 0 1 2 3 4 5 6 75 CP 75 SP 0 1 2 3 4 5 6 225 CP 225 SP 80 PÓS FEIJÃO 2011 80 Sartor, L.R. (2012 em preparação)
Novos questões quanto ao manejo do solo nos sistemas de ILPF Recomendações de adubação e calagem??? Acúmulo de Carbono no Solo? Emissão de Gases de Efeito Estufa? Sustentabilidade e Qualidade Ambiental?? PSA??
É um dos setores da economia mundial que mais contribui para o efeito estufa: Mundo: Agropecuária CH 4 ~ 55%; N 2 O ~ 85%; Brasil: CH 4 ~ 91%; N 2 O ~ 95%; (Cerri e Cerri, 2007)
A Pesquisa em GEE no Brasil 1989 2007 21 artigos científicos Florestas e Pastagens (Bayer et al., 2007)
A Pesquisa em GEE no Brasil 1989 2007 21 artigos científicos Florestas e Pastagens 2003 2007 1 artigo cientifico 30 resumos Projetos em andamento Manejo do solo; Pastagens; Resíduos orgânicos; Sistemas integrados? (Bayer et al., 2007)
Piva, 2010
Desafio: integração lavoura-pecuária floresta (sob Plantio Direto) GEE GEE Esterco & Urina Crescimento raízes MOS
Protocolos Experimentais: Fazenda Modelo-IAPAR ILPF ILPF ILPF ILP ILP ILP
3,0 Emissão acumulada de N 2 O do solo 2,5 N 2 O (kg N ha -1 ) 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 LAV ILP ILPF Emissão acumulada de N 2 O do solo submetido a sistemas de uso sob plantio direto no período avaliado de 450 dias: LAV: (Lavoura); ILP: (Integração Lavoura-pecuária); ILPF: (Integração Lavoura-Pecuária Floresta). Ponta Grossa-PR. Barras verticais indicam a diferença mínima significativa DMS (p< 0,05). Piva, 2012
Emissão acumulada de CH 4 do solo 0,0 CH 4 (kg C ha -1 ) -0,5-1,0-1,5-2,0 LAV ILP ILPF Emissão acumulada de CH 4 do solo submetido a sistemas de uso sob plantio direto no período avaliado de 450 dias: LAV: (Lavoura); ILP: (Integração Lavoura-pecuária); ILPF: (Integração Lavoura-Pecuária Floresta). Ponta Grossa-PR. Barras verticais indicam a diferença mínima significativa DMS (p< 0,05). Piva, 2012
Quantidade de resíduos sobre o solo nos diferentes sistemas de uso sob plantio direto, no momento da aplicação do N no milho. Sistemas kg MS ha -1 LAV ILP ILPF 6.749,27 a 3.725,07 b 3.102,27 b CV (%) 16,27 Qual a quantidade de resíduo ideal em sistemas integrados após o pastejo???
Unicentro-Guarapuava
Emissão acumulada de N 2 O do solo 3,0 a 3,0 b Emissão (N-N 2 O kg ha -1 ) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Emissão (N-N 2 O kg ha -1 ) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0 75 150 kg N ha -1 0,0 Com Pastejo Sem Emissão acumulada de N 2 O do solo no período de Junho de 2010 a Abril de 2011. Figura a: doses de nitrogênio; e Figura b: com e sem pastejo, Guarapuava-PR. Barram não coincidentes diferem pelo teste Tukey a 5% de probabilidade.
Emissão acumulada de CH 4 do solo 0,0 a 0,0 b Emissão (C-CH 4 kg ha -1 ) -0,2-0,4-0,6 Tukey 5% Dose N = ns Emissão (C-CH 4 kg ha -1 ) -0,2-0,4-0,6 Tukey 5% Com/Sem pastejo = ns 0 75 150 kg N ha -1 Com Pastejo Sem Emissão acumulada de CH 4 do solo no período de Junho de 2010 a Abril de 2011. Figura A: doses de nitrogênio N (0, 75 e 150 kg ha -1 de N); e Figura B: com e sem pastejo. Barras não coincidentes diferem pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. Guarapuava-PR.
O PAG-liq representa o resultado de um balanço entre emissões e remoções de GEE da atmosfera proporcionado por um determinado sistema de manejo do solo; Entende-se que esse balanço é uma forma mais exata de avaliar o potencial de mitigação de um determinado sistema de manejo, em vez de usar somente o seqüestro de C ou somente a emissão total de GEE; O PAG-liq é expresso em C-equivalente (C eq );
Amado, (2005)
Acúmulo de C no solo Fluxo de C para o solo PD com diversidade de culturas Cultivos consorciados Não revolvimento do solo Manejo das pastagens
Concentração de carbono no solo, em sistemas de uso sob plantio direto. Ponta Grossa-PR. (LAV = Lavoura anual; ILP = Integração lavoura-pecuária; ILPF = Integração lavoura-pecuária floresta; CN = Campo nativo). Barras verticais indicam a diferença mínima significativa pelo teste Tukey (p< 0,05). Piva, 2012 0 Carbono Orgânico Total (g kg -1 solo) 0 4 8 12 16 20 24 28 20 Profundidade(cm) 40 60 80 100 LAV ILP ILPF CN
Estoque de Carbono em diferentes sistemas de uso do solo, Castro-PR. Piva et al., 2010, em tramitação
Considerações finais...
Distribuição (%) Distribuição (%) dos componentes planta, solo, animal e outros, entre 311 artigos científicos publicados de 1994 a maio de 2012 em ILP. Componentes
Distribuição (%) 25 20 20,9 15 12,9 10 5 7,1 8,4 9,6 7,1 8,4 4,5 2,9 0 Distribuição (%) das variáveis selecionadas dentro do componente solo de 311 artigos científicos publicados entre 1994 a maio de 2012 em ILP.
LEI 12.805/2013-29/04/2013 INSTITUI A POLÍTICA NACIONAL DE INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA-FLORESTA. VI - apoiar a adoção de práticas e de sistemas agropecuários conservacionistas que promovam a melhoria e a manutenção dos teores de matéria orgânica no solo e a redução da emissão de gases de efeito estufa; X - estimular e difundir sistemas agrossilvopastoris aliados às práticas conservacionistas e ao bem-estar animal.
jonatas.piva@ufsc.br Telefone: 48-3721-4168 Obrigado!!!