Sistemas de Manejo e Matéria Orgânica no Solo Jeferson Dieckow Departamento de Solos e Eng. Agrícola Universidade Federal do Paraná
Dinâmica de C no solo Sistema de Culturas: o PPL (fitomassa) Adição Saída Sistema de Preparo: omineralização
Sistemas de preparo: o que acontece com C? Convencional Plantio Direto
Experimentos / Cronossequências Preparo do Solo - Paraná Londrina (Embrapa) 1997 Tibagi (Santa Branca/UEPG) 1979/89 Ponta Grossa (Frankana/UEPG) 1976 Ponta Grossa (Fescon/UEPG) 1987 Castro (F. ABC) 2005 Pato Branco (Iapar) 1986 Guarapuava (FAPA) 1978
Taxas de sequestro (PC x PD) - Paraná
Acúmulo de C em profundidade 0 cm 20 PD vs. PC Guarapuava (30a) 0.37 t/ha/a 28% 0 cm 20 Castro (4a) 0.20 t/ha/a 26% 0.93 t/ha/a 72% 0.56 t/ha/a 74% 100 100 1.30 t/ha/a 0.76 t/ha/a Sacramento 2012 Piva et al. 2012
Contabilidade III Reunião Paranaense completa de Ciência do Solo forçamento radiativo DC solo C eq -CH 4 C eq -N 2 O C eq - Custos PAG C eq (sequestro) Tradeoffs Potencial de Aquecimento Global do Sistema de Manejo PAG-liq = (C eq -CH 4 ) + (C eq -N 2 O) + (C eq -Custos) (D C solo )
Metodologia III Reunião Paranaense de de Ciência emissões do Solo Londrina PR, 7 a 9 de Maio 2013 Base de metal Câmara estática Vials Exetainer Labco Cromatografia gasosa
C-CO 2 eq. (Mg ha -1 ano -1 ) Balanço de emissões (PC x PD) 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6 PC PD N 2 O CH 4 Castro F. ABC Piva et al, Plant and Soil 2012 C-CO 2 Custos 0.79 PAG -0.15 D= 0.94-0,8
Sistemas de culturas: o que acontece com C?
Taxas de sequestro Rotações em PD 21 anos Ponta Grossa F. ABC Ref.: trigo / soja Sequestro C em relação a trigo/soja (Mg/ha/ano) 0.5 0-20 cm 0-100 cm 0.4 0.3 0.29 0.27 0.2 0.23 0.50 0.1 0.09 0.11 0.0-0.1-0.01 aveia/ milho/ trigo/ soja/ -0.05 ervilhaca/ milho/ trigo/ soja/ azevém/ milho/ azevém/ soja/ alfafa (3)/ milho/ Alburquerque 2012
Taxas de sequestro Cobertura em PD 19 anos Pato Branco Iapar Ref.: Pousio 1.2 1.12 0-20 cm 0-40 cm Sequestro C em relação a Pousio (Mg/ha/ano) 1.0 0.8 0.6 0.56 0.65 0.70 0.62 0.98 0.59 0.92 0.62 0.4 0.45 0.2 0.0 Ervilhaca Tremoço Nabo Aveia P Trigo Verão: Soja / Milho Calegari et al 2008
Melhoramento genético: um aliado Verão: Soja / Milho Kell, 2011. Ann. Bot.
ILP vs Lavoura: Balanço de emissões Castro F. ABC 4º. ano 0,8 Lav ILP C-CO 2 eq. (Mg ha -1 ano -1 ) 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2 N 2 O solo N 2 O dejetos CH 4 solo C-CO 2 PAG -0,4 Piva et al (submetido)
N-N 2 O (kg/ha/ano) Emissão N 2 O ILP e ILPF Iapar P Grossa 2,0 2,0 Piva (2011/12) Pergher (2012/13) 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,0 Lav ILP ILPF 0,0 Lav ILP ILPF
Sordi (2012) N 2 O de urina e esterco Bovino N 2 O-N ( g m -2 h -1 ) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 NN 2 Urine - Summer 2 O urina Control U 0.5 U 1.0 U 1.5 N 2 O-N ( g m -2 h -1 ) 1200 1000 800 600 400 200 N 2 Dung - Summer 2 O esterco Control D 0.5 D 1.0 D 1.5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Dias Days após after application a aplicação 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Dias Days após after a application aplicação
Fator de emissão de N 2 O Urina e esterco Bovinos 2.0 2.00 1.5 EF (%) 1.0 0.5 0.26 0.15 0.0 Urine Urina Dung Esterco IPCC Sordi (2012)
Estabilização de C no solo vs. Manejo Recalcitrância Oclusão Interação organomineral
Tempo médio de residência (dias) 220 200 180 160 140 120 Recalcitrância Nabo forrageiro Guandu Mucuna Crotalaria juncea 100 0.28 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 0.46 Hidrofobicidade: [aromático + alquil] / [ O-alquil + carbonil] Adaptação: Carvalho et al (2009) Soil Till Res 102:144
Jastrow & Miller RM (1998) Oclusão Barreira física contra ação de microrganismos e suas enzimas. Menor difusão de O2.
Resíduo Plantio direto t1 MOP fina MOP grossa Turnover curto Preparo Turnover longo t2 Microagregado antigo Microagregado novo t3 Redução de atividade microbiana t4 Six et al (2000) Soil Biol Biochem 32:2099
Interação organomineral O OH O OH Fe - OOC-MO Fe O OH O OOC-MO Fe Fe OH - O OH O OH
Importância Relativa Importância dos mecanismos Oclusão Interação Tempo médio de residência (anos) Kögel-Knabner & Kleber (2012) Handbook of Soil Sci
Considerações finais (Resumo) 1. Plantio direto: eficiente no acúmulo de C (~0,5 ton/ha/ano) efeito do oclusão, proteção física. 2. Camadas abaixo de 20 cm: potencial de sequestro de C (mais estudos são necessários). 3. PAG no plantio direto e sistemas de rotação: Tendência de evidenciar mais as vantagens dos sistemas (mais estudos!) 4. Melhorando sistemas de culturas (rotações e plantas de cobertura leguminosas): maior potencial de sequestro. 5. Busca de estratégias para reduzir N 2 O na ILP.
Agradecimentos
Muito obrigado pela atenção